CZ292049B6

CZ292049B6 - Sensor for detecting presence of fluids, particularly for liquid and optionally gaseous substance

Info

Publication number: CZ292049B6
Application number: CZ1999461A
Authority: CZ
Inventors: Jiří Novotný
Original assignee: Jiří Novotný
Priority date: 1999-02-11
Filing date: 1999-02-11
Publication date: 2003-07-16
Also published as: CZ46199A3

Abstract

The present invention relates to a sensor for detecting presence of fluids, particularly for liquid and optionally gaseous substance, the sensor comprising light radiation transmitting and receiving parts that are connected with each another by means of a light-wave cable. The invention is characterized in that between said light radiation transmitting part (1) and said light radiation receiving part (1') there is performed at least one U-shaped contact loop (3) at the spot of the exposed light-wave cable (2) core. The sensor can be used particularly in laboratory and industrial facilities, storage rooms and all over the place where monitoring and indication of the above-indicated substances is needful. In case of liquid substances, the sensor can be used for exact monitoring of their levels, too.

Description

Senzor pro zjišťování přítomnosti tekutin, zejména pro kapalné a případně i plynné látkySensor for detecting the presence of liquids, especially for liquid and possibly gaseous substances

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká senzoru pro zjišťování přítomnosti tekutin, zejména pro kapalné a případně i plynné látky, který je možno využít pro laboratorní a průmyslové provozy, skladovací prostory a všude tam, kde je sledování a indikace uvedených látek zapotřebí. Senzor je použitelný u kapalných látek i pro přesné sledování výšky jejich hladiny.The invention relates to a sensor for detecting the presence of liquids, in particular for liquid and optionally gaseous substances, which can be used for laboratory and industrial operations, storage areas and wherever monitoring and indication of said substances is required. The sensor is suitable for liquid substances as well as for precise monitoring of their level.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosud je známa celá řada způsobů a zařízení používaných k indikaci a zjišťování přítomnosti jak 15 plynných, tak i kapalných látek v různých prostředích, prostorách či skladovacích nádržích a nádobách, laboratorní technice, rafineriích a ostatních průmyslových provozech. Tato zařízení bývají instalována m.j. za účelem bezpečnosti provozu a bezpečného skladování hořlavých a výbušných látek a nebo k monitorování a indikaci sledovaných látek z různých technických či provozních důvodů. Základním požadavkem na tato zařízení je jejich funkční spolehlivost, 20 přesnost a bezpečná konstrukce. Současně je snaha o to, aby se tato zařízení sama o sobě nestávala zdrojem technických havárií např. vlivem přehřátí či zkratu v elektrickém obvodu,, který je u tohoto typu zařízení ve velké míře dosud využíván.To date, a wide variety of methods and devices are used to indicate and detect the presence of both 15 gaseous and liquid substances in various environments, premises or storage tanks and vessels, laboratory technology, refineries and other industrial plants. These devices are installed inter alia. for the safety of the operation and safe storage of flammable and explosive substances, or for the monitoring and indication of substances of concern for various technical or operational reasons. The basic requirement for these devices is their functional reliability, accuracy and safe construction. At the same time, there is an effort to prevent these devices from becoming a source of technical accidents, eg due to overheating or a short circuit in the electrical circuit, which is still widely used in this type of device.

Dále je pro podobné účely známo zařízení využívající clony přerušující světelný tok v optokabe25 lu, která je ovládána elastickou pojistkou reagující na různé látky vlastní deformací či přerušením, což je pomocí elektronické jednotky vyhodnocováno a předáno jako varovný či informační signál. U tohoto zařízení je výhodou jednoduché konstrukční řešení, které nevyužívá elektrický obvod, avšak po jeho použití je potřeba opět nahradit elastickou pojistku za novou, což např. při jejím umístění v obtížně přístupných místech klade nároky na obsluhu. Navíc toto zařízení 30 obsahuje pohyblivé části, které mohou být zdrojem poruchy.Furthermore, for similar purposes it is known to use luminous flux interrupters in an optokable which is controlled by an elastic fuse reacting to various substances by its own deformation or interruption, which is evaluated and transmitted by the electronic unit as a warning or information signal. This device has the advantage of a simple design that does not use an electrical circuit, but after its use it is necessary to replace the elastic fuse with a new one, which places the operator with demands on its installation, for example, in places with difficult access. In addition, the device 30 comprises moving parts that may be a source of failure.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Shora uvedené nevýhody odstraňuje a technické požadavky ve velké míře splňuje senzor pro zjišťování přítomnosti tekutin, zejména pro kapalné a případně i plynné látky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi vysílací částí světelného záření a přijímací částí světelného záření je v místě obnaženého jádra optokabelu vytvořena alespoň jedna kontaktní smyčka spojitého tvaru U. Kontaktní smyčka je uložena v pouzdře opatřeném otevřeným dnem, ke 40 kterému j e kontaktní smyčka přivrácena.The above-mentioned disadvantages eliminate and the technical requirements are met to a large extent by a sensor for detecting the presence of liquids, in particular for liquid and possibly even gaseous substances according to the invention, which consists in the fact that between the light emitting part and the light receiving part The contact loop is housed in a housing having an open bottom to which the contact loop faces.

Výhody senzoru podle vynálezu spočívají zejména ve velmi jednoduché konstrukci, zakládající vysokou funkční spolehlivost a možnosti široké aplikace, přičemž vlastní senzor lze umístit bez obav do jakéhokoli prostředí včetně výbušného nebo hořlavého, neboť princip založený na šíření 45 světelného záření v optokabelu nevykazuje žádný znatelný elektrický tok a tím možnost zkratu, přehřátí či jiné ovlivnění bezpečnosti. Vyhodnocovací jednotky tvořené vysílací a přijímací částí lze umístit i na větší vzdálenost od vlastního senzoru, např. na dispečerské pracoviště, bezpečnostní nebo signalizační ústřednu apod. Řešení je zvláště vhodné pro indikaci vysoce hořlavých kapalných látek na bázi ropy nebo hořlavých ředidel. Další výhoda senzoru spočívá v možnosti 50 předem nastavitelné citlivosti a lze jím spolehlivě zjišťovat přítomnost vody v ostatních kapalinách. Kontaktní smyčka senzoru ve styku s tekutinou způsobuje okamžitou odezvu a stejně rychle odeznívá při ztrátě tohoto styku. Vhodným umístěním lze senzor podle vynálezu využít i k určení výšky hladiny u kapalných látek s vysokou přesností a při nastavení zvlášť vysokéThe advantages of the sensor according to the invention are in particular a very simple construction, providing high functional reliability and wide application possibilities, and the sensor itself can be placed in any environment, including explosive or flammable, as the principle based on 45 light propagation in the opto-cable shows no appreciable and thus the possibility of short-circuiting, overheating or other safety implications. The evaluation units made up of the transmitting and receiving part can also be placed at a greater distance from the sensor itself, eg at the control center, security or signaling center, etc. The solution is particularly suitable for indicating highly flammable oil-based liquid substances or flammable solvents. A further advantage of the sensor lies in the possibility of 50 preset sensitivity and can reliably detect the presence of water in other liquids. The contact loop of the sensor in contact with the fluid causes an instantaneous response and equally quickly resolves when the contact is lost. By suitable placement, the sensor according to the invention can also be used to determine the level of liquids with high accuracy and at a particularly high setting

-1CZ 292049 B6 citlivosti přijímací části světelného záření lze monitorovat přítomnost plynných látek, případně určit jejich druh apod.It is possible to monitor the presence of gaseous substances, or to determine their type, etc.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Pro objasnění vynálezu je připojeno schematické zobrazení, na kterém jsou zakresleny základní konstrukční prvky.In order to illustrate the invention, a schematic diagram is shown in which the basic components are shown.

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na připojeném zobrazení je znázorněna vysílací část 1 světelného záření a přijímací část Γ světelného záření, které jsou vzájemně propojeny optokabelem 2 zakrytým v některé své části 15 např. pouzdrem 5 opatřeným otevřeným dnem. Na obnažené části optokabelu 2 uvnitř pouzdra 5 jsou vytvořeny kontaktní smyčky 3, 3¹ přivrácené k otevřenému dnu pouzdra 5, které jsou tvarovány pouhým zahnutím optokabelu 2 v místě jeho obnažení od izolační vrstvy například do tvaru písmene U. Tato obnažená část jádra optokabelu 2 je kontaktním místem s monitorovanou či indikovanou tekutinou, v tomto konkrétním případě provedení je zařízení určeno pro kapalné 20 látky s vyznačenou hladinou 4 kapaliny. Příkladné zařízení využívá optokabelu 2 vyrobeného na bázi speciálních plastů.The attached illustration shows the light-emitting part 1 and the light-receiving part,, which are interconnected by an opto-cable 2 covered in some of its part 15, for example by an open-bottom housing 5. On the exposed portions of the optical cable 2 inside the package 5 are formed contact loops 3, 3 ¹ facing the open bottom of the housing 5, which are formed by simply bending the optical cable 2 in situ by exposing the insulating layer, for example a U-shaped core The exposed portion of the optical cable 2 is the contact point with the monitored or indicated fluid, in this particular embodiment, the device is intended for liquid 20 substances with the indicated liquid level 4. An exemplary device utilizes an opto-cable 2 made on the basis of special plastics.

Senzor podle vynálezu pracuje tak, že pokud dojde ke styku kontaktní smyčky 3 se sledovanou tekutinou, dochází v tomto místě k částečnému vyzařování světelného toku a tento pokles 25 světelné energie je zaznamenán na přijímací části Γ světelného záření. Jelikož je hodnota částečného vyzáření charakteristická pro různé druhy tekutin na základě indexu lomu světelného paprsku té které látky, lze spolehlivě určit jejich druh a jejich přítomnost ve sledovaném prostředí. Odpovídající hodnoty výstupního signálu lze dále zpracovat a vyhodnotit.The sensor according to the invention operates in such a way that if the contact loop 3 comes into contact with the fluid of interest, there is a partial emission of luminous flux at this point and this drop in the light energy 25 is recorded on the light-receiving portion. Since the value of partial radiation is characteristic of different types of fluids based on the refractive index of the light beam of a particular substance, their type and their presence in the monitored environment can be reliably determined. The corresponding values of the output signal can be further processed and evaluated.

Claims

A sensor for detecting the presence of liquids, in particular for liquid and possibly gaseous substances, consisting of a light emitting and receiving part which are interconnected by an opto-cable, characterized in that between the light emitting part (1) and the receiving part (Γ) 2) at least one light radiation is formed at the exposed core of the opto-cable (2)

40 a continuous U-shaped contact loop (3).

Fluid detection sensor according to claim 1, characterized in that the contact loop (3) is housed in a housing (5) having an open bottom to which the contact loop (3) faces.