CS265877B1 - Zapojení průběžného měřiče složení kapalných směsí - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zapojení průběžné*· ho měřiče složení kapalných směsí, kde od zdroje světla je veden osvětlovací světlovodflý svazek optického kabelu k odrazovému kuželu, ponořeného do měřené kapaliny a od odrazového kužele je veden snímací světlovodný svazek optického kabelu k fotodetektoru. Výstup fotodetektoru je spojen se zesilovačem a přes diferenciální můstek s vyhodnocovacím voltmetrem.

Description

Vynález ae týká zapojení průběžného měřiče aložení kapalných aměaí, například chladících a řezných emulzí nebo nemrznoucích aměaí.

V aoučaanoati ae určuje aložení kapalných aměaí laboratorními nebo přenosnými refraktometry. Obojí měření vyžaduje odběr vzorků, což vyžaduje pracovní aíly. Kontrola aložení kapalných aměaí je pouze periodická.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení průběžného měřiče aložení kapalných aměaí podle vynálezu. Osvětlovací avětlovodný avazek optického kabelu je veden od zdroje avětla k odrazovému kuželu, který je ponořen v měřené kapalině, na snímací světlovodný avazek optického kabelu je napojen fotodetektor spojený ae zesilovačem, připojeným na vyhodnocovací voltmetr přes diferenciální můstek.

Zapojení předmětného měřiče je znázorněno schematicky na obr. 1. Na obr. 2 je znázorněno uspořádání optického kabelu vzhledem k odrazovému kužely.

V ose odrazového kuželu 3a nacházejícího ae v měřené kapalině 5, která je v nádobě 4, je umíatěn optický kabel la,přičemž konec optického kabelu la ae nachází nad hladinou měřené kapaliny 5. Na druhém konci je optický kabel la osvětlovacím světlo vodným avazkem la připojen ke zdroji avětla 6a a animacím avětlovodným avazkem la je připojen k fotodetektoru 7a. K fotodetektoru 7a je připojen zesilovač 8a a přes diferenciální můsťek 9 vyhodnocovací voltmetr 10. Tato část vytváří hlavní optoelektronický obvod.

Obdobně je uspořádán pomocný optoelektronický obvod. Jeden konec optického kabelu lfc, který se nachází nad hladinou měřené kapaliny 5_fve které je umístěn odrazový váleček 3b v ose optického kabelu lb, je na druhém konci osvětlovacím světlovodným avazkem l¹ 6 připojen ke zdroji světla 6b a snímacím světlovodným avazkem 1’’6 připojen k fotodetektoru 76.

265 877

Nn rotodetektor 7& je napojen zesilovač 8b,a kterým je přes diferenciální můstek 9 spojen vyhodnocovací voltmetr IQ.

Prvky 11 v diferenciálním můstku 9 jsou nastavitelné odpory.

Jak vyplývá z obr· 2_f je optický kabel la uspořádán tak, že ve střední části ae nachází osvětlovací světlovodný svazek j/ja, po obvodu optického kabelu la, ve tvaru mezikruží, je umístěn snímací světlovodný svazek 1a. Odrazový kužel ja je z materiálu, který není korozně napadán měřenou kapalinou j. Vrcholový úhel odrazového kužele je blízký 180°.

Uspořádání světlovodných vláken v optickém kabelu lb, který náleží k pomocnému optoelektronickému obvodu* je odlišné, V optickém kabelu lb jsou v celém průřezu střídavě uspořádána svetlovodná vlákna, z nichž část vytváří osvětlovací světlovodný svazek 1* b a druhá část vytváří snímací světlovodný sva« zek lb« Odrážecí váleček jb, který je souosý s optickým kabelem lb_}má tytéž materiálové vlastnosti jako odrazový kužel 3a.

Hlavní optoelektronický obvod slouží k měření změn indexu lomu měřené kapaliny j. Pomocný optoelektronický obvod slouží ke kompenzaci vlivu změny absorbce světla průchodem měřenou kapalinou 5 v souvislosti s kolísáním výšky hladiny měřené kapaliny 5» která je regulována na požadovanou hodnotu.

uspořádání podle obr. 1 a 2 vyplývá, že funkce odrazového kužele 3a a odrazového válečku 3b mohou být spojeny, pokud na vrcholu odrazového kužele 3a bude vodorovná ploška nahrazující horní základnu odrazového válečku 3b.

Současně jsou v osvětlovacím světlovodném svazku 1* a i snímací svetlovodná vlákna.

Složení kapalné směsi j je průběžně vyhodnocováno na základě změny plochy průmětu pláště světelného kužele, přičemž plaší světelného kužele je vymezen dvěma krajními odraženými světelnými paprsky, jejichž směr je označen 2¹ a , do roviny, kterou tvoří konec snímacího svetlovodnáho svazku l”a.

- 3 265 877 a to v závislosti na změně indexu lomu odražených paprsků 2* a po jejich průchodu rozhraním hladina měřené kapaliny 5 - vzduch.

Světelné paprsky 2 a jsou přivedeny od zdroje světla 6a k odrazovému kuželu 3a pomocí osvětlovacího světlovodného svazku 1*a. Ve fotodetektoru 7a je optický signál, který tvoří odražené světelné paprsky 2* a změněn na elektrický signál a po zesílení v zesilovači 8a přiveden do diferenciálního můstku. 9. V diferenciálním můstku 9 je elektrické napětí z hlavního optoelektronického obvodu odečítáno od elektrického napětí získaného v pomocném optoelektronickém obvodu. Velikost elektrického napětí v pomocném optoelektronickém obvodu je nepřímo závislá na absorbcí světelných paprsků 2b, průchodem měřenou kapalinou 5. Absorbce světelného signálu je přímo úměrná výšce hladiny měřené kapaliny 5« Po odrazu světelného paprsku 2b na odrazovém válečku 3b je odražený světelný paprsek 2* b zpracován v pomocném optoelektronickém obvodu na elektrický signál fotodetektorsmTfc; zesílen zesilovačem 8b a přiveden do diferenciálního můstku 9.Rozdíl elektrického napětí z pomocného optoelektronického obvodu a elektrického napětí z hlavního optoelektronického obvodu je indikován vyhodnocovacím voltmetrem 10.

Z výše uvedeného popisu je zřejmé, že změna výšky hladiny měřené kapaliny 5 v úzkém rozmezí nemá vliv na naměřené hodnoty. Vliv kolísání hladiny měřené kapaliny j? je vykompenzován pomocným optoelektronickým obvodem. Velikost napětí na zobrazovacím voltmetru 10 je nepřímo závislá na úhlu, který svírá odražený světelný paprsek 2^/a po průchodu rozhraním hladina měřené kapaliny £ - vzduch s kolmicí na toto rozhraní.

Zapojení průběžného měřiče složení kapalných směsí lze využít například v hutnictví a strojírenství k měření obsahu emulzního oleje v chladicích kapalinách válcoven plechu za studená, obsahu oleje v řezných kapalinách obráběcích center a IÍG a GlíC obráběcích strojů.

Claims (1)

1. Zapojení průběžného měřiče složení kapalných směsí, vyznačující ae tím, že od zdroje avětla (6a) je veden osvětlovací avětlovodný avazek (l^ra) optického kabelu (la) k odrazovému kuželu (3a), který je ponořen do měřené kapaliny (5), od odrazového kužele (3a) je veden animaci avětlovodný avazek (l”a) optic kého kabelu (11) k fotodetektoru (7a)_? jehož výstup je spojen ae zesilovačem (8a) a přea diferenciální můstek (9) a vyhodnocovacím voltmetrem (10).