CS265877B1

CS265877B1 - Connection of continuous liquid composition meter

Info

Publication number: CS265877B1
Application number: CS88210A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Halamicek
Original assignee: Halamicek Jiri
Priority date: 1988-01-12
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS21088A1

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.The solution concerns the connection of a continuous meter of the composition of liquid mixtures, where an illuminating light-guide bundle of an optical cable is led from the light source to a reflection cone immersed in the measured liquid and a sensing light-guide bundle of an optical cable is led from the reflection cone to a photodetector. The output of the photodetector is connected to an amplifier and via a differential bridge to an evaluation voltmeter.

Description

Vynález ae týká zapojení průběžného měřiče aložení kapalných aměaí, například chladících a řezných emulzí nebo nemrznoucích aměaí.The invention relates to a continuous meter for the placement of liquid compositions, for example cooling and cutting emulsions or antifreeze compositions.

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.In aoučaanoati ae it determines the deposition of liquid ammonium by laboratory or portable refractometers. Both measurements require sampling, which requires work forces. Checking of liquid compositions is periodic.

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.These disadvantages are overcome by the wiring of the continuous liquid storage meter of the present invention. The light and light guide of the optical cable is led from the light source to the reflection cone, which is immersed in the measured liquid.

Zapojení předmětného měřiče je znázorněno schematicky na obr. 1. Na obr. 2 je znázorněno uspořádání optického kabelu vzhledem k odrazovému kužely.The wiring of the present meter is shown schematically in FIG. 1. FIG. 2 shows the arrangement of the optical cable with respect to the reflection cone.

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.An optical cable 1a is positioned in the axis of the reflection cone 3a located in the liquid to be measured 5, which is in the vessel 4, with the end of the optical cable 1a and a above the level of the liquid to be measured. to the light source 6a and the animations and light guide 1a is connected to the photodetector 7a. The amplifier 8a is connected to the photodetector 7a and the evaluation voltmeter 10 is connected via the differential bridge 9. This part forms the main optoelectronic circuit.

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.Similarly, an auxiliary optoelectronic circuit is provided. One end of the optical cable LFC, which is located above the liquid surface 5 _f in which is disposed a stepping roller 3b in the optic cable lb, at the other end of the illumination fiber optic avazkem l ¹ 6 is connected to the light source 6b and the sensor optic avazkem 1 ' 6 connected to the photodetector 76.

265 877265 877

Nn rotodetektor 7& je napojen zesilovač 8b,a kterým je přes diferenciální můstek 9 spojen vyhodnocovací voltmetr IQ.An amplifier 8b is connected to the LV rotodetector 7 ' and by means of the differential bridge 9 an evaluation voltmeter 10 is connected.

Prvky 11 v diferenciálním můstku 9 jsou nastavitelné odpory.The elements 11 in the differential bridge 9 are adjustable resistors.

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°.As is apparent from FIG. _2f , the optical cable 1a is arranged such that in the central part ae there is a light-guide light beam j / j, and a light-guide light beam 1a is arranged around the periphery of the annulus optical cable 1a. The reflection cone ja is of a material which is not corrosively attacked by the measured liquid j. The apex angle of the reflection cone is close to 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.The arrangement of the light guide fibers in the optical cable 1b belonging to the auxiliary optoelectronic circuit * is different. In the optical cable 1b, the light conductor fibers are alternately arranged throughout the cross-section, some of which form the light guide 1b and the other form the light guide 1b The reflecting roller jb which is coaxial with the optical cable 1b _} has the same material properties as the reflection cone 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.The main optoelectronic circuit is used to measure the changes in the refractive index of the measured liquid j. The auxiliary optoelectronic circuit is used to compensate for the effect of the change in light absorption through the measured liquid 5 in connection with fluctuations in the level of the measured liquid 5.

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.The arrangement according to FIGS. 1 and 2 shows that the functions of the reflection cone 3a and the reflection roller 3b can be combined if there is a horizontal spot at the top of the reflection cone 3a replacing the upper base of the reflection roller 3b.

Současně jsou v osvětlovacím světlovodném svazku 1* a i snímací svetlovodná vlákna.Simultaneously, the light-guide light beam 10 and the light-guide light fibers are present in the light guide.

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.The composition of the liquid mixture j is continuously assessed based on the change of the projection surface of the shell of the light beam, wherein the beam shy defined by two end reflected light beam, whose direction is indicated with ¹ and 2, in a plane which forms the end of the scanning beam svetlovodnáho l ".

- 3 265 877 a to v závislosti na změně indexu lomu odražených paprsků 2* a po jejich průchodu rozhraním hladina měřené kapaliny 5 - vzduch.- 3 265 877, depending on the change in the refractive index of the reflected rays 2 * and after passing through the interface the level of the measured liquid 5 - air.

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.The light rays 2a are brought from the light source 6a to the reflection cone 3a by means of the light guide light beam 1a. In the photodetector 7a, the optical signal which forms the reflected light rays 2 * is converted to an electrical signal and, after amplification in the amplifier 8a, is applied to the differential bridge. 9. In the differential bridge 9, the electrical voltage from the main optoelectronic circuit is subtracted from the electrical voltage obtained in the auxiliary optoelectronic circuit. The magnitude of the electrical voltage in the auxiliary optoelectronic circuit is indirectly dependent on the absorption of light rays 2b through the passage through the measured liquid 5. The absorption of the light signal is proportional to the level of the measured liquid 5. in an auxiliary optoelectronic circuit for an electrical signal photodetector smTc; The difference between the electrical voltage from the auxiliary optoelectronic circuit and the electrical voltage from the main optoelectronic circuit is indicated by the evaluation voltmeter 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.It is clear from the above description that the variation in the level of the liquid to be measured within a narrow range does not affect the measured values. Influence of fluctuation of measured liquid j? it is compensated by an auxiliary optoelectronic circuit. The voltage on the display of the voltmeter 10 is indirectly dependent on the angle between the reflected light beam 2 ^/ and after the interface passes through the liquid surface £ - air from the perpendicular to this interface.

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.Continuous flow meter composition can be used, for example, in metallurgy and mechanical engineering to measure emulsion oil content in cold coolants of cold rolling mills, oil content in cutting fluids of machining centers and machine tools.

Claims

Involvement of the continuous counters composition of liquid mixtures, characterized e in that the source avětla (6a) is guided illumination avětlovodný, Vol (l ^r a) of the optical cable (la) toward the reflective cone (3a) which is immersed into the measured liquid (5) from the reflection cone (3a) the animation and the light guide (1 ”a) of the optical cable (11) to the photodetector (7a) are guided _? the output of which is connected by an amplifier (8a) and a differential bridge (9) and an evaluation voltmeter (10).