Световой уровнемер жидкости

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2683878:

Семенов Александр Алексеевич (RU)

Использование: изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению уровня жидкости в емкости. Световой уровнемер жидкости, содержащий измерительную трубу и разделительный корпус, на который навинчен цилиндр с крышкой, отделяющий жидкость, находящуюся в емкости, от фотоприемника, источники света, оптически сопряженные с приемным фотоэлементом, выходы которых подключены к входам устройства измерения, причем прозрачная измерительная труба с установленным в ней фотоприемником, закрепленная в верхнем и нижнем фланцах, вставлена в корпус, внутри которого свободно перемещается плавающий поршень-поплавок с верхней зеркальной поверхностью, причем источники света жестко закреплены в верхнем фланце внутри корпуса на равных расстояниях друг от друга по окружности, а в нижнем фланце имеется кольцеобразный вырез для доступа жидкости. Техническим результатом является повышение точности измерений и упрощение конструкции датчика. 1 ил.

Использование: изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению уровня жидкости в емкости.

Из существующего уровня техники известен поплавковый волоконно-оптический уровнемер, содержащий вертикально ориентированную цилиндрическую трубу, которая сообщается с контролируемым резервуаром, расположенные в вертикальной трубе поплавок, два световода и регистратор. Световоды выполнены в виде волоконных катушек, оптически согласованных со светодиодом и фотодиодом в интерферометр. Фотодиод подключен выходом через усилитель к регистратору. Первая волоконная катушка располагается на дне трубы, а вторая - на нижнем торце поплавка. (Патент RU №2212635 МПК G01F 23/22, опубл. 20.09.2003 бюл. №26).

Недостатком данного технического решения является невысокая точность измерения топлива, связанная с осадками жидкости на излучателе. Кроме того, капли конденсата жидкости стекающие со световода, сопряженного с фотоприемником, так и с потолка емкости, падают на поверхность жидкости, вызывая ее возмущение. Это снижает точность измерений уровня жидкости.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является уровнемер для жидкости, содержит излучатель, фотоприемник и направляющую светопроводную трубку. В трубке размещен поплавок с оптическим элементом обработки светового сигнала. Вдоль светопроводной трубки размещены попарно световоды. Высота оптического элемента обработки светового сигнала выполнена больше шага вертикального размещения световодов. В качестве оптического элемента обработки светового сигнала может быть использован фотолюминесцентный экран, оптическая призма или зеркальный экран.

(Патент RU №2183316 МПК G01F 23/00, G01F 23/68, опубл. 10.06.2002 г. Бюл. №16).

Недостатками данного технического решения являются дискретность в измерении жидкости, сложность в изготовлении.

Задачей изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции датчика, применения для измерения уровня жидкости имеющих выпадающие осадки.

Поставленная задача решается путем применения в качестве приемника фоторезистора, расположенного в центре по оси прозрачного цилиндра и светодиодов по радиусу между непрозрачным корпусом с прозрачным цилиндром, находящимся внутри этого корпуса. Кроме того, в нижней части этого промежутка расположен поплавок с отражающей поверхностью и кольцеобразный вырез для доступа жидкости. Работа датчика основана на изменении интенсивности светового потока в зависимости от уровня жидкости, который воспринимается фоторезистором через стенки прозрачного цилиндра.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено: на фиг. 1 - общая схема устройства, продольный разрез.

Световой уровнемер жидкости, содержит корпус 2 и измерительную трубу 1, на который навинчен цилиндр 6 с крышкой 7, отделяющую жидкость, находящуюся в емкости, от фотоприемника 4, источники света 3, 5, оптически сопряженный с приемным фотоэлементом 4, выходы которых подключены ко входам устройства измерения, блок питания 8, усилитель 9, передающее устройство 10, отличающийся тем, что прозрачная измерительная труба 1 с установленным в ней фотоприемником 4, закрепленная в верхнем и нижнем фланцах и вставлена в корпус 1, внутри которого свободно перемещается плавающий поршень-поплавок 11 с верхней зеркальной поверхностью, причем источники света 3, 5 жестко закреплены в верхнем фланце внутри корпуса на равных расстояниях друг от друга по окружности, а в нижнем фланце имеется кольцеобразный вырез для доступа жидкости.

Устройство работает следующим образом. Свет от источников света 3, 5. и отраженный от зеркальной поверхности поршня-поплавка 11 через прозрачную измерительную трубу 1 попадает на приемный фотоприемник 4, усиливается усилителем и передается передающим устройством на приемник (на схеме не указан). Поршень-поплавок 11 плавает на поверхности жидкости, отслеживая ее уровень. Световой поток падающий на фотоприемник 4 зависит от площади поверхности прозрачной измерительной трубы, т.е. высоты поднятия поплавка, который увеличивает или уменьшает цилиндр прозрачной измерительной трубы 1.

Устройство обеспечивает высокую точность и технологично из-за простоты конструкции.

Световой уровнемер жидкости, содержащий измерительную трубу и разделительный корпус, отделяющий жидкость, находящуюся в емкости, от фотоприемника, источники света, оптически сопряженные с приемным фотоэлементом, выходы которых подключены к входам устройства измерения, отличающийся тем, что прозрачная измерительная труба с установленным в ней фотоприемником, закрепленная в верхнем и нижнем фланцах, вставлена в корпус, внутри которого свободно перемещается плавающий поршень-поплавок с верхней зеркальной поверхностью, причем источники света жестко закреплены в верхнем фланце внутри корпуса на равных расстояниях друг от друга по окружности, а в нижнем фланце имеется кольцеобразный вырез для доступа жидкости.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения параметров жидких сред, например, в химической, нефтяной и других отраслях промышленности, где требуется учет количества жидкости (масса, объем), хранящейся в резервуарах.

Жидкостный уровнемер // 2126529

Устройство для контроля границы раздела сред // 2086928

Сигнализатор уровня жидкости // 1811588

Сигнализатор уровня жидкости // 1778545

Уровнемер сыпучих материалов // 1647275

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в энергетической и строительной отраслях промышленности Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности Во внутреннюю полость перфорированного цилиндра 1 по трубе 5 подается сжатый воздух от источника 4 и создается избыточное давление под грузом 6 Груз 6 поднимается и открывает перфорации а ниже уровня сыпучего ма гериалэ.

Уровнемер // 1582023

Изобретение относится к технике измерения уровня и может быть использовано в нефтяной, газовой и др. .

Ультразвуковой уровнемер // 838381

Датчик уровня // 352140

Преимущественно для жидкихудобрений // 292623

Способ контроля параметров сыпучих материалов в резервуарах // 2661314

Изобретение может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах в различных отраслях промышленности: химической, фармацевтической, пищевой, строительной и т.д.

Способ контроля параметров сыпучих материалов в резервуарах // 2658079

Изобретение может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах. В способе измерения параметров сыпучих материалов в резервуарах путем получения изображения с помощью телекамеры, закрепленной над поверхностью измеряемого материала и герметически отделенной от него оптически прозрачным элементом, и мерной шкалы, нанесенной на боковую стенку резервуара, дополнительно в центре крышки устанавливают над вторым герметически отделенным от сыпучего материала оптически прозрачным элементом лазер-дальномер таким образом, чтобы оптическая ось лазера дальномера совпадала осью симметрии резервуара, при этом мерную шкалу изготавливают в виде набора светодиодов, которые покрывают пылеотталкивающей прозрачной пленкой, при этом в процессе измерения включают лазер-дальномер, включают светодиоды и цифровую видеокамеру, после чего определяют лазером-дальномером расстояние от крышки до поверхности сыпучего материала, а при помощи мерной шкалы и сигнала с видеокамеры определяют расстояние h2 от крышки резервуара до точки, лежащей на мерной шкале области пересечения поверхности сыпучего материала с поверхностью резервуара, и объем рассчитывают по формуле.

Способ контроля параметров сыпучих материалов в резервуарах // 2657104

Изобретение может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах. В способе измерения параметров сыпучих материалов в резервуарах с помощью оптического устройства, закрепленного над поверхностью измеряемого материала, герметически отделенной от него оптически прозрачным элементом, в качестве измерительного устройства используют два лазера-дальномера, один из которых устанавливают в центре крышки над герметически отделенном от сыпучего материала оптически прозрачным элементом, таким образом, чтобы оптическая ось упомянутого лазера-дальномера совпадала с осью симметрии резервуара, второй лазер-дальномер устанавливают в периферийной части крышки над герметически отделенным от сыпучего материала оптически прозрачным элементом таким образом, чтобы оптическая ось упомянутого лазера-дальномера была параллельна оси симметрии резервуара, при этом в процессе контроля первым лазером-дальномером определяют расстояние от крышки до поверхности сыпучего материала, а вторым определяют расстояние h2 от крышки резервуара до точки, лежащей на в области пересечения поверхности сыпучего материала с поверхностью резервуара, и объем сыпучего материала в резервуаре рассчитывают по формуле.

Способ контроля параметров сыпучих или жидких материалов в резервуарах // 2636794

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к области электрических измерений неэлектрических величин, и может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах в различных отраслях промышленности: химической, фармацевтической, пищевой, строительной и т.д.

Устройство для измерения уровня воды в водоемах // 2627569

Изобретение может быть использовано в гидрологии для изучения водного режима в естественных и искусственных водоемах, например озерах. Оно может быть использовано также с успехом в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для точного измерения уровня различных жидкостей в стационарных резервуарах-накопителях.

Видеоизмеритель уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира // 2621177

Использование: измерительная техника на основе видеоизмерений. Видеоизмеритель уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, содержащий в качестве фотоприемника телекамеру с объективом, ПЗС-матрицей и электронным узлом, формирующим стандартный телевизионный видеосигнал, и точечные источники света, установленные на окружности вокруг объектива телекамеры и оптически связанные через измеряемый уровень жидкости с телекамерой.

Способ измерения высоты уровня прозрачной жидкости и устройство для его осуществления // 2599410

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения границы раздела прозрачных жидких сред с отличающимися коэффициентами преломления, измерения высоты уровня жидкости и создания отсчетного устройства гидростатического нивелира.

Способ измерения уровня жидкости и устройство с нерегулярной биспирально-конической световодной структурой для его реализации (варианты) // 2573661

Изобретения относятся к волоконно-оптической технике и могут быть использованы для измерения уровня жидкости, в том числе и криогенной. Техническим результатом предлагаемого способа и устройств является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей.

Устройство для контроля уровня жидкости // 2568990

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля объема и уровня жидкости. Техническим результатом служит повышение точности определения уровня и фиксация динамики его изменения с высокой точностью.

Индикатор уровня масла для винтового компрессора // 2562693

Изобретение относится к устройству для контроля и/или индикации колеблющегося уровня масла в маслосборнике винтового компрессора при различных эксплуатационных режимах винтового компрессора.