FR2488399A1 - Liq. level detector for capillary tube - uses internal wall as cylindrical mirror illuminated by laser beam whose reflection is detected for determination of level of liquid - Google Patents
Liq. level detector for capillary tube - uses internal wall as cylindrical mirror illuminated by laser beam whose reflection is detected for determination of level of liquid Download PDFInfo
- Publication number
- FR2488399A1 FR2488399A1 FR8017663A FR8017663A FR2488399A1 FR 2488399 A1 FR2488399 A1 FR 2488399A1 FR 8017663 A FR8017663 A FR 8017663A FR 8017663 A FR8017663 A FR 8017663A FR 2488399 A1 FR2488399 A1 FR 2488399A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- tube
- liquid
- level
- mirrors
- tubes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000032696 parturition Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002089 crippling effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/02—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by gauge glasses or other apparatus involving a window or transparent tube for directly observing the level to be measured or the level of a liquid column in free communication with the main body of the liquid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
- G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
- G01F23/2921—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels
- G01F23/2922—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels with light-conducting sensing elements, e.g. prisms
- G01F23/2924—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels with light-conducting sensing elements, e.g. prisms for several discrete levels, e.g. with more than one light-conducting sensing element
Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé pour la détection, avec précision, du passage dtun liquide devant au moins un repere dans au moins un tube transparent, par exemple capillaire,etplusgénéralement, l'absence ou la présence de liquide dans le tube quel que soit le milieu qui l'entoure sous réserve que celui-ci soit transparent. The present invention relates to a method for the detection, with precision, of the passage of a liquid in front of at least one mark in at least one transparent tube, for example capillary, and more generally, the absence or the presence of liquid in the tube whatever the surrounding environment provided that it is transparent.
I1 est souvent nécessaire de oontrôler l'écoulement d'un liquide dans un tube capillaire transparent ou de repérer le passage de ce liquide à différents niveaux, soit pour enclencher diverses séquences dtautomatisme, soit plus simplement pour mesurer la vitesse d'écoulement de ce liquide. De tels contrôles sont nécessaires par exemple dans le domaine des analyses médicales automatiques, dans celui des mesures de viscosité ou encore dans celui des mesures de température par bulbe et colonne de liquide. It is often necessary to control the flow of a liquid in a transparent capillary tube or to locate the passage of this liquid at different levels, either to trigger various sequences of automation, or more simply to measure the speed of flow of this liquid . Such checks are necessary for example in the field of automatic medical analyzes, in that of viscosity measurements or even in that of temperature measurements by bulb and column of liquid.
Pour ces mesures, il est fréquent de placer les tubes dans des bains de gaz ou de liquide à température élevée ou dans des milieux corrosifs ou dangereux.For these measurements, it is common to place the tubes in gas or liquid baths at high temperature or in corrosive or dangerous environments.
Les dispositifs employés jusqu'à présent pour détecter le passage de liquide dans un tube capillaire transparent se sont révélés d'un usage limitéssoit parce que la température des bains est trop élevée, soit parce que les capillaires sont trop gros ou trop fins. De plus, leur usage est malaisé en raison du manque de fiabilité, ou de l'imprécision des détections. The devices used until now to detect the passage of liquid in a transparent capillary tube have been found to be of limited use, either because the temperature of the baths is too high, or because the capillaries are too large or too thin. In addition, their use is difficult due to the lack of reliability, or the imprecision of the detections.
L'invention permet d'éliminer tous ces inconvénients et offre une solution systématique au problème de la détection de liquide dans des tubes capillaires transparents, quel que soit le milieu environnant dans lequel ils baignent, pourvu qu'il soit transparent. The invention makes it possible to eliminate all these drawbacks and offers a systematic solution to the problem of detecting liquid in transparent capillary tubes, whatever the surrounding environment in which they are immersed, provided that it is transparent.
Dans son principe, le procédé selon l'invention consiste à utiliser la surface interne du ou des tubes comme miroir cylindrique, à éclairer chaque tube à la hauteur du ou des niveaux où le liquide doit être détecté, au moyen d'un étroit faisceau lumineux incident et à détecter la lumière que ladite surface réfléchit tout le temps que le liquide n'a pas atteint le point d'incidence du faisceau incident sur le tube. In principle, the method according to the invention consists in using the internal surface of the tube (s) as a cylindrical mirror, in illuminating each tube at the level of the level (s) where the liquid must be detected, by means of a narrow light beam. incident and detecting the light that said surface reflects all the time that the liquid has not reached the point of incidence of the incident beam on the tube.
Chaque capillaire > lorsqu'il est vide, réfléchit le faisceau incident dans toutes les directions du plan qui lui est perpendiculaire et qui contient ledit faisceau incident, de sorte que la lumière réfléchie peut être détectée en un point quelconque de ce plan sauf, évidemment, dans l'axe du faisceau incident. Each capillary> when empty, reflects the incident beam in all directions of the plane which is perpendicular to it and which contains said incident beam, so that the reflected light can be detected at any point on this plane except, of course, in the axis of the incident beam.
Selon le mode de réalisation le plus simple, le dispositif de détection pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend au moins un tube, une source lumineuse fournissant au moins un étroit faisceau lumineux perpendiculaire au tube en un point correspondant au niveau auquel la présence de liquide doit être détectée et au moins un détecteur de lumière, tel que photodiode, photorésistance ou tube photomultiplicateur, disposé en un point quelconque du plan normal au capillaire et contenant le faisceau incident, afin de détecter la lumière réfléchie par le tube. According to the simplest embodiment, the detection device for the implementation of this method comprises at least one tube, a light source providing at least one narrow light beam perpendicular to the tube at a point corresponding to the level at which the presence of liquid must be detected and at least one light detector, such as photodiode, photoresistor or photomultiplier tube, placed at any point on the plane normal to the capillary and containing the incident beam, in order to detect the light reflected by the tube.
Le principe de l'invention, reposant sur la réflexion d'un faisceau incident par un miroir cylindrique constitué par un tube capillaire, reste valable dans le cas où le tube est plongé dans un bain de gaz ou de liquide transparent aux faisceaux incidents et réfléchis. Dans ce cas, le récipient contenant le bain devra avoir une ou plusieurs parois au moins partiellement transparentes (en verre par exemple). The principle of the invention, based on the reflection of an incident beam by a cylindrical mirror constituted by a capillary tube, remains valid in the case where the tube is immersed in a bath of gas or liquid transparent to the incident and reflected beams . In this case, the container containing the bath must have one or more walls that are at least partially transparent (glass for example).
On comprend que la détection du passage du liquide à un niveau donné du capillaire est d'autant plus précise que le faisceau incident est plus fin. En effet, si le faisceau incident a une épaisseur non négligeable, l'extinction de la lumière réfléchie ne se fera que lorsque le liquide s'écoulant dans le capillaire aura parcouru tout le segment éclairé, ce qui peut demander un certain temps pour des liquides visqueux. It is understood that the detection of the passage of the liquid at a given level of the capillary is all the more precise the finer the incident beam. In fact, if the incident beam has a not insignificant thickness, the reflected light will be extinguished only when the liquid flowing in the capillary has passed through the entire illuminated segment, which can take some time for liquids viscous.
Les moyens habituels de l'optique permettent d'obtenir des faisceaux très fins par l'utilisation de diaphragmes et de lentilles appropriés mais, dans ce cas, énergie lumineuse parvenant au capillaire et, à fortiori, atteignant le photodétecteur est d'autant plus faible que le faisceau est plus fin. The usual means of optics make it possible to obtain very fine beams by the use of appropriate diaphragms and lenses but, in this case, the light energy reaching the capillary and, a fortiori, reaching the photodetector is all the weaker. that the beam is finer.
On est alors limité par la sensibilité du détecteur de lumière. On pourrait certes utiliser de très fortes énergies incidentes, mais alors, on risque de perturber la température du milieu baignant le capillaire, ce qui est souvent un obstacle rédhibitoire dans certaines techniques, par exemple celle de la viscosimétrie où cette température doit être stable à quelques 1/1000 près. We are then limited by the sensitivity of the light detector. We could certainly use very high incident energies, but then, we risk disturbing the temperature of the medium surrounding the capillary, which is often a crippling obstacle in certain techniques, for example that of viscosimetry where this temperature must be stable at a few 1/1000 close.
Selon linvention, on remédie à cet inconvénient en utilisant un faisceau laser généré par une source héliumnéon. Un tel faisceau offre le double avantage d'être ex trêmement fin et de véhiculer une énergie lumineuse importante pouvant exciter le photodétecteur sans pratiquement transmettre d'énergie calorifique au milieu. According to the invention, this drawback is remedied by using a laser beam generated by a heliumneon source. Such a beam offers the double advantage of being extremely thin and of conveying significant light energy which can excite the photodetector without practically transmitting heat energy to the medium.
Il est d'autre part fréquent que l'on doive surveiller simultanément plusieurs tubes capillaires identiques ou non, plongés dans le même milieu. C'est le cas notamment d'appareils multipostes d'analyse médicale ou de mesure viscosim8trique. It is also frequent that one must simultaneously monitor several identical or different capillary tubes, immersed in the same medium. This is particularly the case for multi-station medical analysis or viscosimetric measurement devices.
Il est alors intéressant de n'utiliser qu'unie seule source lumineuse, surtout lorsqutil stagit d'une source laser dont le coat n'est pas négligeable. It is therefore advantageous to use only a single light source, especially when using a laser source whose coat is not negligible.
Pour résoudre ce problème relativement à n tubes à
observer simultanément, on utilise selon l'invention un système constitué de n miroirs cylindriques de diamètres différents, empilés les uns sur les autres par ordre de diamètres décroissants, chacun des n-1 miroirs supérieurs étant pourvu sur son arête circulaire supérieure dun chanfrein d'amplitude angulaire égale à n1 .3600, et décalé
n par rapport au chanfrein du miroir suivant de l'empilement d'un angle de 3600 toujours dans le même sens, et de façon
n que les chanfreins de tous les miroirs soient contenus dans une même surface conique, ledit système de miroirs étant entrainé en rotation en bloc autour de l'axe de ladite surface conique au devant dtun faisceau lumineux, tel qu'un faisceau laser, qui se propage sensiblement le long d'une arête de la surface conique, de façon à se réfléchir tour à tour sur les surfaces supérieures des parties non chanfreinées des arêtes súpérieures des miroirs en donnant naissance à autant de faisceaux réfléchis utilisables pour éclairer les tubes à observer.To solve this problem for n tubes
observe simultaneously, according to the invention, a system is used which consists of n cylindrical mirrors of different diameters, stacked on top of each other in decreasing order of diameters, each of the n-1 upper mirrors being provided on its upper circular edge with a chamfer of angular amplitude equal to n1 .3600, and offset
n relative to the chamfer of the next mirror of the stacking of an angle of 3600 always in the same direction, and so
n that the chamfers of all the mirrors are contained in the same conical surface, said mirror system being driven in rotation in block around the axis of said conical surface in front of a light beam, such as a laser beam, which propagates substantially along an edge of the conical surface, so as to reflect in turn on the upper surfaces of the non-chamfered parts of the upper edges of the mirrors, giving rise to as many reflected beams usable to illuminate the tubes to be observed.
Pour la détection de m repères sur un même tube on peut utiliser selon l'invention m-1 lames à faces parallèles, disposées parallèlement les unes par rapport aux autres avec un espacement réglable et dont les faces supérieures sont semi-réfléchissantes, et un miroir plan disposé parallèlement auxdites lames et à la suite d'elles. For the detection of m marks on the same tube, it is possible according to the invention to use m-1 blades with parallel faces, arranged parallel to one another with adjustable spacing and the upper faces of which are semi-reflecting, and a mirror. plane arranged parallel to said blades and following them.
Un tel système donne, à partir d'un unique faisceau incident, m faisceaux réfléchis sur les trajets desquels peut être disposé perpendiculairement le tube à observer.Such a system gives, from a single incident beam, m reflected beams on the paths of which can be arranged perpendicularly the tube to be observed.
Plusieurs exemples de réalisation de l'invention seront décrits à présent en regard des dessins annexés dans lesquels:
Les figures la, lb et 2a, 2b, sont respectivement des vues en coupe longitudinale et transversale d'un tube capillaire vide, puis rempli de liquide, illustrant le principe de la détection d'un liquide à un niveau donné;
La figure 3 montre lgapplication de ce principe au cas où le tube capillaire baigne dans un milieu liquide ou gazeux;
La figure 4a montre une vue en plan d'un empilement de miroirs cylindriques utilisés pour obtenir plusieurs faisceaux réfléchis à partir d'un unique faisceau incident;
La figure kb représente un dispositif utilisant les miroirs de la figure 4a pour détecter le niveau de liquide sur plusieurs tubes capillaires simultanément; ;
La figure 5 est une vue en élévation d'une lame à faces parallèles permettant également d'obtenir deux faisceaux réfléchis à partir d'un unique faisceau incident, et
La figure 6 est une vue en élévation d'un dispositif permettant de détecter le niveau de liquide en deux points de plusieurs tubes capillaires.Several embodiments of the invention will now be described with reference to the appended drawings in which:
FIGS. 1a, 1b and 2a, 2b are respectively longitudinal and transverse section views of an empty capillary tube, then filled with liquid, illustrating the principle of the detection of a liquid at a given level;
Figure 3 shows the application of this principle in case the capillary tube is immersed in a liquid or gaseous medium;
FIG. 4a shows a plan view of a stack of cylindrical mirrors used to obtain several beams reflected from a single incident beam;
Figure kb shows a device using the mirrors of Figure 4a to detect the level of liquid on several capillary tubes simultaneously; ;
FIG. 5 is an elevation view of a blade with parallel faces also making it possible to obtain two reflected beams from a single incident beam, and
Figure 6 is an elevational view of a device for detecting the liquid level at two points of several capillary tubes.
Avec référence aux figures la et lb, le tube capillaire transparent 10 est vide et le faisceau incident 12 issu de la source S et arrivant perpendiculairement au tube 10, se réfléchit sur la paroi interne de ce dernier dans toutes les directions en des faisceaux 14 situés dans un plan perpendiculaire au tube et contenant le faisceau incident 12. With reference to FIGS. 1 a and 1 b, the transparent capillary tube 10 is empty and the incident beam 12 coming from the source S and arriving perpendicular to the tube 10, is reflected on the internal wall of the latter in all directions in bundles 14 located in a plane perpendicular to the tube and containing the incident beam 12.
En un point quelconque de ce plan excepté sur le trajet du faisceau incident, est disposé un détecteur de lumière 16 dirigé vers le tube, par exemple une photodiode, une photorésistance, un tube photomultiplicateur ou analogue.At any point on this plane except on the path of the incident beam, there is disposed a light detector 16 directed towards the tube, for example a photodiode, a photoresistor, a photomultiplier tube or the like.
Tant que le liquide 18 n'a pas atteint le point d'incidence 20 du faisceau 12 sur le tube, le détecteur sera excité par la lumière réfléchie par le tube. Dès que le liquide a atteint le niveau 20 (figures 2a, 2b) le tube capillaire cesse de réfléchir le faisceau incident. As long as the liquid 18 has not reached the point of incidence 20 of the beam 12 on the tube, the detector will be excited by the light reflected by the tube. As soon as the liquid has reached level 20 (Figures 2a, 2b) the capillary tube stops reflecting the incident beam.
Les signaux fournis par le photodétecteur sont ensuite traités par des circuits électriques appropriés qui n'entrent pas dans le cadre de l'invention. The signals supplied by the photodetector are then processed by appropriate electrical circuits which are not within the scope of the invention.
Dans le cas de la figure 3, le tube capillaire 10 baigne dans un milieu liquide ou gazeux 22, transparent vis-a-vis des faisceaux incidents 12 et réfléchis 14. Ce milieu est contenu dans un récipient 24 dont les parois
AD, AB sont transparentes. La paroi CD peut elle aussi-être transparente afin de permettre à un observateur 26 de surveiller le bon fonctionnement des opérations.In the case of FIG. 3, the capillary tube 10 is immersed in a liquid or gaseous medium 22, transparent vis-à-vis the incident and reflected beams 14. This medium is contained in a container 24 whose walls
AD, AB are transparent. The wall CD can also be transparent in order to allow an observer 26 to monitor the proper functioning of the operations.
Ainsi qu'on la expliqué précédemment, la précision dans la détection du passage du liquide au niveau considéré est d'autant meilleure que le faisceau incident est fin. As explained above, the accuracy in detecting the passage of the liquid at the level considered is all the better when the incident beam is fine.
On utilise pour cela une source laser qui a davantage de fournir un faisceau extrêmement fin véhiculant une énergie lumineuse importante et pratiquement pas d'énergie calorifique. Au moyen d'une unique source laser on peut en outre surveiller simultanément plusieurs tubes capillaires, comme on ltexpliquera à présent à propos des figures 4a et 4b.For this, a laser source is used which has the additional advantage of providing an extremely fine beam conveying significant light energy and practically no heat energy. By means of a single laser source, it is also possible to monitor several capillary tubes simultaneously, as will now be explained in connection with FIGS. 4a and 4b.
Le dispositif utilisé à cet effet comprend plusieurs miroirs cylindriques, quatre dans le cas considéré, M1,
M2, M3 et M4. Ces miroirs ont des diamètres différents et sont empilés concentriquement par ordre de diamètres décroissants. Chacun des trois miroirs supérieurs M2, M3 et
M4 est chanfreiné sur son arête circulaire supérieure.The device used for this purpose comprises several cylindrical mirrors, four in the case under consideration, M1,
M2, M3 and M4. These mirrors have different diameters and are stacked concentrically in order of decreasing diameters. Each of the three upper mirrors M2, M3 and
M4 is chamfered on its upper circular edge.
Les chanfreins respectifs 30, 32 et 34 ont une amplitude angulaire de 2700 et sont décalés les uns par rapport aux autres de 900.The respective chamfers 30, 32 and 34 have an angular amplitude of 2700 and are offset from each other by 900.
Comme le montre la figure 4b, les diamètres des miroirs sont choisis de façon que les chanfreins soient contenus dans une surface conique de même axe que les différents miroirs. Les miroirs sont solidarisés par un moyen quelconque,tel qu'un axe 36 et sont entrainés en rotation autour de leur axe commun x-x par un moteur électrique 38, au devant d'un faisceau laser incident 40 émis par la source
S et se propageant parallèlement et au voisinage d'une arête de la surface conique définie ci-dessus.As shown in FIG. 4b, the diameters of the mirrors are chosen so that the chamfers are contained in a conical surface of the same axis as the different mirrors. The mirrors are secured by any means, such as an axis 36 and are rotated about their common axis xx by an electric motor 38, in front of an incident laser beam 40 emitted by the source
S and propagating parallel and in the vicinity of an edge of the conical surface defined above.
La figure 4b montre le système dans la position pour laquelle le faisceau 40 se réfléchit sur le miroir de base M1 et donne un faisceau réfléchi 40riz sur le trajet duquel est disposé perpendiculairement un tube capillaire
T1. Lorsque le système tourne de 900, le miroir M1 est occulté par la partie non chanfreinée30' du miroir M2. C'est alors ce miroir qui réfléchit le faisceau laser en un faisceau réfléchi 402 qui vient éclairer un tube capillaire
T2 disposé perpendiculairement sur son trajet. Après une rotation supplémentaire de 900, la partie non chanfreinée 32' du miroir M3 vient occulter le faisceau incident 40, et
3 réfléchit celui-ci en donnant un faisceau réfléchi 40 qui
3 éclaire un tube T3. .Enfin, au quart de tour suivant, la par- tie non chanfreinée 34 du miroir M4 occulte le miroir M3.Le faisceau 40 se réfléchit donc sur le miroir M4 en donnant un faisceau réfléchi 404 qui vient éclairer un tube Ca- pillaire T4.Figure 4b shows the system in the position for which the beam 40 is reflected on the base mirror M1 and gives a reflected beam 40riz on the path of which is disposed perpendicularly a capillary tube
T1. When the system rotates 900, the mirror M1 is obscured by the non-chamfered part 30 'of the mirror M2. It is then this mirror which reflects the laser beam into a reflected beam 402 which illuminates a capillary tube
T2 arranged perpendicularly on its path. After an additional rotation of 900, the non-chamfered part 32 ′ of the mirror M3 obscures the incident beam 40, and
3 reflects this by giving a reflected beam 40 which
3 lights up a T3 tube. Finally, at the next quarter turn, the non-chamfered part 34 of the mirror M4 obscures the mirror M3. The beam 40 is therefore reflected on the mirror M4 by giving a reflected beam 404 which illuminates a capillary tube T4.
Si le moteur tourne à une vitesse de N tours par seconde, chacun des tubes T1 à T4 sera éclairé N fois par seconde. On choisit N pour que la détection soit satisfaisante. If the engine is running at a speed of N revolutions per second, each of the tubes T1 to T4 will be lit N times per second. N is chosen so that the detection is satisfactory.
Les circuits électroniques destinés à traiter les signaux reçus par les photodétecteurs, non représentés, sont adaptés à ces fonctionnements séquentiels. Les signaux peuvent être filtrés par un montage intégrateur, mais on peut également utiliser tout autre dispositif analogue, par exemple par détection synchrone. The electronic circuits intended to process the signals received by the photodetectors, not shown, are adapted to these sequential operations. The signals can be filtered by an integrating circuit, but any other similar device can also be used, for example by synchronous detection.
Le dispositif illustré aux figures 4a, 4b est conçu pour la détection du niveau de liquide dans quatre tubes capillaires, mais il est évident que l'on peut appliquer son principe au cas de n tubes. Dans ce cas, on utilisera n miroirs cylindriques, dont les n-1 premiers sont chen n-l freinés sur un angle de .3600, le décalage du chanfrein
n d'un miroir par rapport à celui du miroir suivant étant v 3600 égal a
On notera que a distance d séparant deux tubes voisins et l'épaisseur e du miroir compris entre ces tubes sontliées par la relation d = e\m2. Il suffit donc de jouer sur épaisseur des miroirs (ou sur la distance séparant les surfaces supérieures de deux miroirs voisins) pour faire varier la distance d.The device illustrated in FIGS. 4a, 4b is designed for detecting the level of liquid in four capillary tubes, but it is obvious that its principle can be applied to the case of n tubes. In this case, we will use n cylindrical mirrors, the first n-1 of which are chen nl braked at an angle of .3600, the offset of the chamfer
n of a mirror compared to that of the following mirror being v 3600 equal to
It will be noted that at distance d separating two neighboring tubes and the thickness e of the mirror included between these tubes are linked by the relation d = e \ m2. It therefore suffices to play on the thickness of the mirrors (or on the distance separating the upper surfaces of two neighboring mirrors) to vary the distance d.
Dans ces dispositifs, on détecte le passage d'un liquide à un seul niveau du ou des tubes capillaires. Lorsqu'on désire détecter le passage dwun liquide en deux niveaux d'un tube capillaire, on utilise, comme le montre la figure 5, une lame à faces parallèles 50 dont la face supérieure 52 est semi-réfléchissante. Un faisceau lumineux 54, tel qu'un faisceau laser, tombant sur la face 52, sous une incidence de 450 par exemple, donne un premier faisceau réfléchi 541 et un faisceau réfracté 542 qui traverse la lame et sort parallèlement au faisceau incident 54. Ledit faisceau réfracté se réfléchit sur un miroir plan 56 en donnant un second faisceau réfléchi 543 parallèle au faisceau 541.Les deux faisceaux réfléchis 541 et 543 servent à détecter le passage d'un liquide à deux niveaux différents distants de 1, sur un même tube capillaire 58. On conçoit que lorsqu'on fait varier la distance h entre le miroir plan 56 et la lame 50, on arrive à régler la distance 1 séparant les deux faisceaux réfléchis 541 et 543 de manière à rendre celle-ci égale à l'écart entre les deux niveaux à repérer. In these devices, the passage of a liquid at a single level of the capillary tube or tubes is detected. When it is desired to detect the passage of a liquid in two levels of a capillary tube, use is made, as shown in FIG. 5, of a blade with parallel faces 50 whose upper face 52 is semi-reflecting. A light beam 54, such as a laser beam, falling on the face 52, at an incidence of 450 for example, gives a first reflected beam 541 and a refracted beam 542 which crosses the blade and leaves parallel to the incident beam 54. Said refracted beam is reflected on a plane mirror 56 giving a second reflected beam 543 parallel to the beam 541. The two reflected beams 541 and 543 are used to detect the passage of a liquid at two different levels distant from 1, on the same capillary tube 58. It will be appreciated that when the distance h between the plane mirror 56 and the plate 50 is varied, we manage to adjust the distance 1 separating the two reflected beams 541 and 543 so as to make it equal to the difference between the two levels to identify.
Pour le repérage de m niveaux sur un tube capillaire, on utilise un système de m-l lames à faces parallèles disZ posées parallèlement entre elles avec un léger écartement et un miroir plan disposé parallèlement auxdites lames et à la suite d'elles. A partir d'un unique faisceau incident on obtient alors m faisceaux réfléchis parallèles. For the identification of m levels on a capillary tube, a system of m-l blades with parallel faces disZ is used, placed in parallel with one another with a slight spacing and a plane mirror placed parallel to said blades and following them. From a single incident beam, we then obtain m parallel reflected beams.
En pratique, on est toutefois limité à 2 ou 3 lames.In practice, however, we are limited to 2 or 3 blades.
Il va de soi que l'on peut également utiliser le système de la figure 4b pour le repérage de n niveaux-sur un même tube. Il suffit pour cela de placer le tube considéré parallèlement au faisceau incident et perpendiculairement aux faisceaux réfléchis issus des miroirs cylindriques. It goes without saying that it is also possible to use the system of FIG. 4b for locating n levels on the same tube. It suffices to place the tube in question parallel to the incident beam and perpendicular to the reflected beams from the cylindrical mirrors.
Dans le cas où l'on doit détecter simultanément le passage d'un liquide dans plusieurs tubes en m niveaux différents sur chaque tube, on combine le système à miroirs tournants chanfreinés de la figure 4b à celui comprenant m-l lames à faces parallèles et un miroir plan. In the case where it is necessary to simultaneously detect the passage of a liquid in several tubes at m different levels on each tube, the system with chamfered rotating mirrors of FIG. 4b is combined with that comprising ml blades with parallel faces and a mirror. plan.
La figure 6 montre le dispositif utilisé lorsqu'on veut détecter deux repères sur quatre tubes T1 à T4. Ce dispositif comprend quatre miroirs M1 à M4 qui réfléchissent le faisceau incident 60 en quatre faisceaux réfléchis 601 à 604, lesquels tombent sur une lame à faces parallèles 62 qui donne de chaque faisceau 601 à 604 un rayon réfléchi 601l, 6021, 603lu 6041 et un faisceau réfracté. Celui-ci se réfléchit sur un miroir plan 64 en les faisceaux 6012, 6022, 6032 et 6042. Les couples de faisceaux 601l-60l2, 21 6022, 6031-6032, 6041-6042 sont respectivement associés aux tubes T1 à T4. Figure 6 shows the device used when we want to detect two marks on four tubes T1 to T4. This device comprises four mirrors M1 to M4 which reflect the incident beam 60 into four reflected beams 601 to 604, which fall on a blade with parallel faces 62 which gives each beam 601 to 604 a reflected ray 601l, 6021, 603lu 6041 and a refracted beam. This is reflected on a plane mirror 64 in the beams 6012, 6022, 6032 and 6042. The pairs of beams 601l-60l2, 21 6022, 6031-6032, 6041-6042 are respectively associated with the tubes T1 to T4.
Bien entendu le principe de l'invention est également applicable à la détection de la présence de liquide dans un tube non capillaire. Of course the principle of the invention is also applicable to the detection of the presence of liquid in a non-capillary tube.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8017663A FR2488399A1 (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Liq. level detector for capillary tube - uses internal wall as cylindrical mirror illuminated by laser beam whose reflection is detected for determination of level of liquid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8017663A FR2488399A1 (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Liq. level detector for capillary tube - uses internal wall as cylindrical mirror illuminated by laser beam whose reflection is detected for determination of level of liquid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2488399A1 true FR2488399A1 (en) | 1982-02-12 |
Family
ID=9245072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8017663A Withdrawn FR2488399A1 (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Liq. level detector for capillary tube - uses internal wall as cylindrical mirror illuminated by laser beam whose reflection is detected for determination of level of liquid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2488399A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3094213A (en) * | 1960-06-30 | 1963-06-18 | Industrial Automation Corp | Fill-height inspection device for fluid in bottles |
US3636360A (en) * | 1968-05-13 | 1972-01-18 | Hitachi Ltd | Apparatus for detection of liquid level in transparent tube comprising photocell located to receive light which has been totally reflected |
FR2188146A1 (en) * | 1972-06-02 | 1974-01-18 | Instr Con Analyse | |
US3794428A (en) * | 1972-04-21 | 1974-02-26 | Gen Motors Corp | Optical liquid level indicator |
DE2406640A1 (en) * | 1974-02-12 | 1975-08-21 | Reis August Prof Dr Med | Continuous liquid level measuring device - measures levels in tubes and capillary tubes |
DE2940799A1 (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-14 | Hansmann Dipl Ing Robert | PHOTOELECTRIC LEVEL SWITCHING DEVICE |
-
1980
- 1980-08-11 FR FR8017663A patent/FR2488399A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3094213A (en) * | 1960-06-30 | 1963-06-18 | Industrial Automation Corp | Fill-height inspection device for fluid in bottles |
US3636360A (en) * | 1968-05-13 | 1972-01-18 | Hitachi Ltd | Apparatus for detection of liquid level in transparent tube comprising photocell located to receive light which has been totally reflected |
US3794428A (en) * | 1972-04-21 | 1974-02-26 | Gen Motors Corp | Optical liquid level indicator |
FR2188146A1 (en) * | 1972-06-02 | 1974-01-18 | Instr Con Analyse | |
DE2406640A1 (en) * | 1974-02-12 | 1975-08-21 | Reis August Prof Dr Med | Continuous liquid level measuring device - measures levels in tubes and capillary tubes |
DE2940799A1 (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-14 | Hansmann Dipl Ing Robert | PHOTOELECTRIC LEVEL SWITCHING DEVICE |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
EXBK/74 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0586288B1 (en) | Method and device for measuring the vibrations of operating turbine blades | |
EP0325874B1 (en) | Method and device to determine the time required for a fluid to change its physical state | |
EP3137881B1 (en) | Glow discharge spectroscopy method and system for measuring in situ the etch depth of a sample | |
EP0015820B1 (en) | Device for measuring linear speeds without contact and without marking | |
FR2764694A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING NOISE IN A CONDUIT BROUGHT BY A FLUID | |
EP1910805A1 (en) | Optical refractometer for measuring seawater salinity and corresponding salinity sensor | |
FR2693796A1 (en) | Refractometer. | |
FR2873203A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING SURFACE PLASMON RESONANCES ON BIDIMENSIONAL MEASUREMENT SURFACES | |
FR2714971A1 (en) | Sensor for measuring the concentration of liquid water in a moving gas. | |
EP3436807B1 (en) | Method and system for inspecting boards for microelectronics or optics by laser doppler effect | |
WO1996007120A1 (en) | Orientation locating system for an observation instrument | |
FR2488399A1 (en) | Liq. level detector for capillary tube - uses internal wall as cylindrical mirror illuminated by laser beam whose reflection is detected for determination of level of liquid | |
FR3076611A1 (en) | Measuring device for monitoring the fill level and performing differential measurements of the optical refractive index | |
FR2542878A1 (en) | SCANNING DEVICE | |
WO1995033998A1 (en) | Laser doppler velocimeter | |
WO2020216809A1 (en) | Compact gas sensor | |
FR2479511A1 (en) | Optical bar code reader using narrow slit illumination - uses condenser lenses and narrow slits allowing side by side dual scanners to check each other | |
EP0064110B1 (en) | Light scattering photometer | |
EP0052551B1 (en) | Refractometer using the limit angle method | |
FR2492974A1 (en) | Measuring device for liquid levels - uses optical system in which light beam is emitted which reflects from floating prismatic device which adopts liq. level | |
FR2527773A1 (en) | PROCESS FOR THE IMPLEMENTATION OF A CHEMICAL ANALYSIS | |
FR2612628A1 (en) | LASER INTERFEROMETRY MEASURING DEVICE | |
EP1734382A1 (en) | Device for determining the position of a moving object with respect to a fixed point | |
EP0683387A1 (en) | Device for the optical analysis of a sample of a reaction mixture | |
EP0871857B1 (en) | Optical device for detecting the characteristics of moving particles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |