DK168835B1 - Hældningsvinkelmåler, samt anvendelse af samme - Google Patents

Description

i DK 168835 B1

Opfindelsen angår en hældningsvinkelmåler af den art, der indbefatter en beholder, der indeholder en klar væske og en gasboble, samt lysafgivende og lys-detekterende midler, beliggende i modstående positio-5 ner i forhold til beholderen. Måleren er beregnet til at omdanne gasboblens bevægelse i beholderen til et elektrisk signal. Herved er det ikke længere nødvendigt direkte at overvåge gasboblen i beholderen. Måleren kan også udstyres med selvjusteringsmidler.

10 Fra US-A-4.625.423 er det kendt at rette et lys bundt gennem en rørformet beholder, der indeholder en væske eller et gasvolumen. Når lyset går igennem væsken, er der konvergerende effekt. Når lyset går i-gennem gasvolumenet, er det et ikke-konvergerende 15 bundt, der forlader beholderen. Ved overvågning af ændringen i lysstyrken på det sted, hvor den lysafhængige modstand befinder sig, kan man få information om positionen af gasvolumenet i beholderen. Overgangen fra konvergerende bundt til parallelt og divergerende 20 bundt er dog en kontinuert proces. Dette betyder, at kun efter meget væsentlig forstærkning efter den lysfølsomme modstand kan man få en eksakt angivelse af positionen af hældningsvinkelmåleren. Hvis der imidlertid er små ændringer i den lysafgivende kilde og/eller 25 beholderens transparens og/eller dens indholds transparens, påvirkes måleresultaterne. Dette betyder i det lange løb at måleren er upålidelig.

Opfindelsen tager sigte på at afhjælpe dette problem. Med henblik herpå er en hældningsvinkelmåler 30 af den art, der indbefatter en beholder, der indeholder en klar væske og en gasboble, samt lysafgivende og lys-detekterende midler, beliggende i modstående positioner i forhold til beholderen, og hvor brydningsindekset for væsken, gassen og rørmaterialet er således valgt, at 35 det lys, der føres gennem den med væske helt fyldte beholder følger en bane, der afviger væsentligt fra den DK 168835 B1 2 bane, lyset følger gennem den med gas i det mindste delvis fyldte beholder ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at der på centerlinien fra de lysafgivende og lys-detekterende midler og nær ved udgangspunktet for lyset 5 fra beholderen findes en skærm.

Hvis lyset eksempelvis konvergerer som i det fra US-A-4.625.423 kendte arrangement, når beholderen er helt fyldt med væske, vil lysdetektionsmidlerne trods tilstedeværelsen af skærmen modtage et stærkt fokuseret 10 lysbundt. Så snart bundtet fra beholderen imidlertid er parallelt eller divergerende, vil lysdetektionsmidlerne overhovedet ikke modtage lys. Dette betyder, at på grund af skærmen i henhold til opfindelsen opnås der en slags ON/OFF-effekt for det lys, der rammer lys-15 detektionsmidlerne. Skulle lyskilden og/eller beholderens og/eller dens indholds lysegenskaber aandre sig lidt under produktionen eller brugen, har dette ingen indvirkning på ON/OFF-effekten. Dette betyder, at der altid er sikkerhed for optimal detektion. Der er heller 20 ikke længere behov for kraftig forstærkning af signalet fra lysdetektionsmidlerne. Fortrinsvis er skærmens overfladeareal mindst lige så stort som det effektive overfladeareal af de lysdetekterende midler.

Når hældningsvinkelmåleren har en beholder, 25 hvori gasboblen i ligevægtspositionen ikke fylder fuldstændigt beholderens tværsnit, kan der opstå problemer, hvis en eller to af de lysfølsomme modstande anvendes.

Disse lysfølsomme modstande måler kun det overfladeareal, der belyses. Hvis beholderen ifølge opfindelsen 30 med en gasboble, der ikke helt fylder beholderens tværsnit, vippes til den ene side, vil den lysfølsomme modstand i denne side først måle fuldt mørke eller fuldt lys. Efter videre vipning af beholderen, vil gassen samle sig ved den ene ende og dække fuldstændigt be-35 holderens tværsnit, hvorved gasboblens længde mindskes således, at der opstår et fejlsignal. For at afhjælpe DK 168835 B1 3 dette, er det i henhold til endnu en udførelsesform for opfindelsen hensigtsmæssigt, at lysdetekteringsmidlerne udgøres af mindst tre på en linie placerede lysfølsomme organer, hvoraf de to yderste har relativ stor udstræk-5 ning og det centrale en relativt lille udstrækning.

Udstrækningen af de yderste lysfølsomme organer er fortrinsvis i hovedsagen lig med længden af gasboblen i den i ligevægtsstilling værende hældningsvinkelmåler.

Med tilstedeværelsen af et mellemliggende lysdetekte-10 rende organ afhjælpes det ovenfor nævnte problem. Det signal, der fås fra lysdetektionsmidlerne, kan på i og for sig kendt måde behandles med henblik på signalvisning eller dannelse af et akustisk signal eller begge dele. De akustiske midler kan være således indrette-15 de, at der under bevægelse fra den ene ende af hældningsvinkelmåleren til den anden først dannes et første signal, der har en første frekvens med første konstante intervaller mellem signalperioderne, hvorefter der dannes et andet signal, der har nævnte første frekvens og 20 andre intervaller mellem signalperioder, hvilke intervaller aftager hen imod det tredje signal, hvilket tredje signal er kontinuert og har nævnte første eller en anden frekvens, hvorefter der dannes et fjerde signal, der har en anden frekvens og tredje variable in-25 tervaller mellem signalperioder, hvilke intervaller tiltager hen imod det femte signal, hvilket femte signal har den anden frekvens og fjerde konstante intervaller mellem signalperioder.

Endeligt angår opfindelsen en anvendelse af en 30 hældningsmåler som nærmere angivet i krav 10.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser den bane, lyset følger i en kendt måler med beholder helt fyldt med væske, 35 fig. 2 det i fig. l viste arrangement med delvis væskefyldt beholder, DK 168835 B1 4 fig. 3 et skematisk billede af måleren ifølge opfindelsen, fig. 4 et snit langs snitlinien IV-IV i fig. 3, fig. 5 viser skematisk lysbanen med et helt 5 væskefyldt rør i henhold til opfindelsen, og fig. 6 lysbanen med et delvis væskefyldt rør i henhold til opfindelsen.

Pig. 1 viser skematisk den bane, lyset følger i kendt teknik, ved 7 angives indfaldende lys, ved 2 10 en rørformet beholder, ved 3 væsken i denne beholder, ved 8 det udgående lys og ved 6 lysdetektionsmid-ler. Fig. 2 viser det samme, bortset fra, at røret ikke er helt fyldt med væske 3 og indeholder således også en gasboble 4. På grund af forskellen i brydnings-15 indekset for væsken og gassen bringes det indfaldende, parallelle lysbundt til at divergere. Dette indebærer, at man i det i fig. 1 viste tilfælde får et kraftigt signal på lysdetektionsmidlerne 6, medens man i det i fig. 2 viste tilfælde får et mindre kraftigt signal.

20 Der er dog stadigvæk et signal på lysdetektionsmidlerne 6, hvilket betyder, at lysdetektionsmidlerne skal være i stand til at diskriminere mellem mere og mindre lys. Dette indebærer, at der under produktionen eller brugen forekommer variationer, der påvirker den lysmængde, som 25 lysdetektionsmidlerne 6 modtager, hvilket nødvendiggør tilpasning. Opfindelsen giver en løsning på dette problem og en foretrukken udførelsesform vises i fig.

3. Denne udførelsesform indbefatter en holder 1, hvori der er monteret en rørformet beholder 2. Holde- 30 ren 1 bærer også en lysdiode 5 samt lysdetektorer 6a, 6b, 6c. Som det fremgår af snitbilledet i fig. 4, har oversiden af røret 2 en mørk linie eller skærm 10. Ud fra fig. 5 og 6, som er snitbilleder fra fig.

4, kan man klart se hvilken effekt man opnår, når gas-35 boblen 4 flytter sig i røret 2. Sammenlignes fig. 5 og fig. 1, er der ingen stor forskel, bortset fra, at

Claims (10)

30 PATENTKRAV

1. Hældningsvinkelmåler af den art, der indbefatter en beholder, der indeholder en klar væske og en gasboble, samt lysafgivende og lysdetekterende midler, 35 beliggende i modstående positioner i forhold til beholderen, og hvor brydningsindekset for væsken, gassen DK 168835 B1 6 c og rørmaterialet er således valgt, at det lys, der føres gennem den med væske helt fyldte beholder følger en bane, der afviger væsentligt fra den bane, lyset følger gennem den med gas i det mindste delvis fyldte behol-5 der, kendetegnet ved, at der på centerlinien fra de lysafgivende og lysdetekterende midler og nær ved udgangspunktet for lyset fra beholderen findes en skærm.

2. Hældningsvinkelmåler ifølge krav 1, k e n -10 detegnet ved, at skærmens overfladeareal i det mindste er lige så stort som det effektive overfladeareal af lysdetekteringsmidlerne.

3. Hældningsvinkelmåler ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at lys- 15 detekteringsmidlerne udgøres af mindst tre på en linie placerede lysfølsomme organer, hvoraf de to yderste har relativ stor udstrækning og det centrale en relativt lille udstrækning.

4. Hældningsvinkelmåler ifølge krav 3, k e n -20 detegnet ved, at udstrækningen af det yderste lysfølsomme organ i hovedsagen er lig med længden af gasboblen i den i ligevægtsstilling værende hældningsvinkelmåler .

5. Hældningsvinkelmåler ifølge ethvert af de fo-25 regående krav, kendetegnet ved, at beholderen består af et rørformet legeme, hvis øvre del i brugspositionen buer indad.

6. Hældningsvinkelmåler ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at nævnte 30 lysafgivende midler udgøres af en lysdiode.

7. Hældningsvinkelmåler ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at nævnte lysdetekterende midler er forbundet med et måleapparat.

8. Hældningsvinkelmåler ifølge ethvert af de fo-35 regående krav, kendetegnet ved, at nævnte lysdetekterende midler er koblet til akustiske midler. DK 168835 B1 7

9. Bældningsvinkelmåler ifølge krav 8, kendetegnet ved, at nævnte akustiske midler er således indrettede, at der under bevægelse fra den ene ende af hældningsvinkelmåleren til den anden først dan- 5 nes et første signal, der har en første frekvens med første konstante intervaller mellem signalperioderne, hvorefter der dannes et andet signal, der har nævnte første frekvens og andre intervaller mellem signalperioder, hvilke intervaller aftager hen imod det tredje 10 signal, hvilket tredje signal er kontinuert og har nævnte første eller en anden frekvens, hvorefter der dannes et fjerde signal, der har en anden frekvens og tredje variable intervaller mellem signalperioder, hvilke intervaller tiltager hen imod det femte signal, 15 hvilket femte signal har den anden frekvens og fjerde konstante intervaller mellem signalperioder.

10. Anvendelse af en hældningsmåler ifølge ethvert af de foregående krav i et arrangement til måling af en genstands bevægelse. 20