NO770194L

NO770194L - DEVICE FOR DISPLAYING A LIGHT} EFFECTIVE SUBSTANCE IN A FLUID.

Info

Publication number: NO770194L
Application number: NO770194A
Authority: NO
Inventors: Paul Henry Sheath
Original assignee: Graviner Ltd
Priority date: 1976-01-23
Filing date: 1977-01-21
Publication date: 1977-07-26
Also published as: NL7700510A; FR2339166B3; FI770205A; DK25577A; SE7700348L; IT1072375B; FR2339166A1; DE2701901A1; JPS5292772A

Description

Anordning til påvisning av et lyspåvirkende stoff i et fluidum. Device for detecting a light-affecting substance in a fluid.

Foreliggende oppfinnelse angår anordninger som er føl-somme overfor stoffer i et fluidum, der stoffene påvirker lyset, f.eks. en oljetåke i en atmosfære. En utførelsesform for oppfinnelsen som blir beskrevet senere, er en detektor for påvisning av smøreoljetåke i for store konsentrasjoner under drift av roterende anlegg og maskiner, og særlig til påvisning av oljetåker i veivhus for forbrenningsmotorer og herunder diselmotorer. For stor dannelse av oljetåke kan ut-gjøre en eksplosjonsfare, og det ville være fordelaktig om man på et tidlig trinn var i stand til å påvise slike olje-tåkedannelser. For sterk dannelse av oljetåker i veivhus kan finne sted som et resultat av overoppvarmning eller slitasje av mekaniske deler, og midler til påvisning av for tett oljetåke gjør det mulig på et tidlig trinn å treffe foranstaltninger som hindrer videre skader. The present invention relates to devices that are sensitive to substances in a fluid, where the substances affect light, e.g. an oil mist in an atmosphere. An embodiment of the invention, which will be described later, is a detector for detecting lubricating oil mist in excessive concentrations during the operation of rotating plants and machines, and in particular for detecting oil mist in crankcases for internal combustion engines and including diesel engines. Excessive formation of oil mist can pose an explosion hazard, and it would be advantageous if one were able to detect such oil mist formations at an early stage. Excessive formation of oil mist in the crankcase can occur as a result of overheating or wear of mechanical parts, and means of detecting excessive oil mist make it possible at an early stage to take measures that prevent further damage.

Oppfinnelsen er imidlertid også egnet til påvisning av andre stoffer som påvirker disse og til påvisning av tåke i sin alminnelighet, f.eks. av damptåker i luftkondisjonerings-anlegg, kjøleanlegg og i gasskjølesystemer. Påvisning av farge-løse tåker er mulig ved f.eks. å føre tåken over et passende kjemisk stoff som vil reagere og farge tåken. Videre kan tett-hetene i eksosgasser fra forbrenningsmotorer måles. However, the invention is also suitable for the detection of other substances that affect these and for the detection of fog in general, e.g. of steam mists in air conditioning systems, refrigeration systems and in gas cooling systems. Detection of colorless mists is possible by e.g. passing the mist over a suitable chemical substance which will react and color the mist. Furthermore, the densities in exhaust gases from internal combustion engines can be measured.

I henhold til oppfinnelsen er man kommet frem til en anordning for påvisning av lyspåvirkende stoffer i et fluidum der anordningen omfatter et detektorkammer som mottar den atmosfære der det lyspåvirkende stoff som skal påvises kan være tilstede, lysanordninger for innføring av lys til kammeret på tvers av et område av dette, og lysutgangsanordninger for ledning av lyset etterat det har passert kammeret til foto- According to the invention, a device for detecting light-affecting substances in a fluid has been arrived at, where the device comprises a detector chamber that receives the atmosphere in which the light-affecting substance to be detected may be present, lighting devices for introducing light into the chamber across a area thereof, and light output devices for guiding the light after it has passed the chamber to the photo-

følsomme innretninger som påviser lysets nivå der inngangs-sensitive devices that detect the level of light at which input

og utgangsanordningene for lyset omfatter fiberoptiske midler. and the output devices for the light comprise fiber optic means.

I henhold til oppfinnelsen er man videre kommet frem til en anordning til påvisning av et lyspåvirkende stoff i et fluidum/omfattende en flerhet av detektorkammeret som hvert er innrettet til å motta en prøve på fluidet med midler i hvert kammer for å danne en lysbane på tvers av en del av kammeret, hvorved intensiteten i det lys som følger banen blir påvirket av et hvilket som helst lyspåvirkende stoff i den nevnte prøve av fluidet når dette befinner seg i den nevnte bane, detektoranordning til påvisning av respektive utganger for angivelse av lysintensitetene i lysbanene for de respektive kammere, felles styrekretser og elektriske multipleksanord-ninger for kopling av de nevnte utganger etter tur til kretsen for styreformål. In accordance with the invention, a device for detecting a light-affecting substance in a fluid/comprising a plurality of detector chambers, each of which is arranged to receive a sample of the fluid with means in each chamber to form a light path across of a part of the chamber, whereby the intensity of the light following the path is affected by any light-affecting substance in the said sample of the fluid when it is in the said path, detector device for detecting respective outputs for indicating the light intensities in the light paths for the respective chambers, common control circuits and electrical multiplex devices for connecting the aforementioned outputs in turn to the circuit for control purposes.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene som viser en detektoranordning for oljetåke i henhold til oppfinnelsen, og der: Fig. 1 viser et snitt gjennom en utførelsesform for anordningen, The invention is characterized by the features set out in the claims and will be explained in more detail in the following with reference to the drawings showing a detector device for oil mist according to the invention, and where: Fig. 1 shows a section through an embodiment of the device,

fig. 2 viser et snitt gjennom en del av en annen utførelse av anordningen, fig. 2 shows a section through part of another embodiment of the device,

fig. 3 og 4 viser snitt gjennom henholdsvis en lys-enhet og en fotocelleenhet som utgjør deler av anordningen på fig. 2, fig. 3 and 4 show sections through a light unit and a photocell unit, respectively, which form parts of the device in fig. 2,

fig. 5 viser et blokkdiagram for en utførelsesform for den elektriske krets tilhørende anordningene på fig. 1 og 2, og fig. 5 shows a block diagram for an embodiment of the electrical circuit associated with the devices of fig. 1 and 2, and

fig. 6 viser et blokkdiagram av en del av en modifisert utførelse av kretsen på fig. 5. fig. 6 shows a block diagram of a portion of a modified embodiment of the circuit of FIG. 5.

i in

Som vist på fig. 1 omfatter detektoren to identiske detektorhoder 6 og 6A som er understøttet på motstående sider av en lysutsendende og -målende enhet 8 ved hjelp av rammer 10 og 10A. As shown in fig. 1, the detector comprises two identical detector heads 6 and 6A which are supported on opposite sides by a light-emitting and -measuring unit 8 by means of frames 10 and 10A.

Detektoren 6 omfatter et detektorkammer 12 som under bruk er koplet til den forbrenningsmotor som skal overvåkes. Ved hjelp av en vifte eller tilsvarende pumpe blir luft fra en del av motoren kontinuerlig trukket ut og gjennom kammeret 12 og eventuell tåke i luften eller atmosfæren blir naturligvis også ført med gjennom kammeret. To porter 14 og 16 fører inn til motstående innrettede områder av kammeret 12. Porten 14 The detector 6 comprises a detector chamber 12 which, during use, is connected to the internal combustion engine to be monitored. By means of a fan or similar pump, air from a part of the engine is continuously drawn out and through the chamber 12 and any fog in the air or atmosphere is naturally also carried through the chamber. Two ports 14 and 16 lead into oppositely arranged areas of the chamber 12. The port 14

er rørformet og bæres i rammen 10. Den fører til et kulekalott-speil 18 som også sitter på rammeverket 10 ved hjelp av en bærer 20. Porten 16 er også rørformet og sitter på samme måte i rammeverket 10, og den fører inn til lys- og måleenheten 8. is tubular and is carried in the frame 10. It leads to a dome-shaped mirror 18 which also sits on the framework 10 with the help of a carrier 20. The gate 16 is also tubular and sits in the same way in the framework 10, and it leads into light- and the measuring unit 8.

Detektorhodet 6A er bygget på samme måte som detektorhodet 6 og tilsvarende detaljer har samme henvisningstall, men med tilføyelse av bokstaven"A". The detector head 6A is built in the same way as the detector head 6 and corresponding details have the same reference number, but with the addition of the letter "A".

Lys- og måleenheten 8 omfatter en hul korsformet anordning 3 0 med to lange armer og to korte armer. Ved en ende av en av de lange armer sitter det en lyskilde 32 som retter lys inn i endene av to fiberoptiske organer 33 og 34. Det fiberoptiske organ 33 fører inn i en av de korte armer av anordningen 30 og er understøttet i en blokk 35 med sin frie ende åpen i porten 36. The light and measuring unit 8 comprises a hollow cross-shaped device 30 with two long arms and two short arms. At one end of one of the long arms there is a light source 32 which directs light into the ends of two fiber optic organs 33 and 34. The fiber optic organ 33 leads into one of the short arms of the device 30 and is supported in a block 35 with its free end open in port 36.

Det fiberoptiske organ 34 strekker seg inn i den kortere arm av anordningen 30 og er understøttet i en blokk 35A med sin frie ende liggende i porten 16A. The fiber optic organ 34 extends into the shorter arm of the device 30 and is supported in a block 35A with its free end lying in the port 16A.

Ved den annen ende av den lange arm av anordningen 3 0 sitter det en fotocelle 36 ved endene av to ytterligere fiberoptiske organer 37, 38. Det fiberoptiske organ 37 strekker seg inn i blokken 35 med sin frie ende avsluttet i nærheten av det fiberoptiske organ 33, mens det fiberoptiske organ 38 strekker seg inn i blokken 35A med sin frie ende liggende nær ved enden av det fiberoptiske organ 34. At the other end of the long arm of the device 30, there is a photocell 36 at the ends of two further fiber optic members 37, 38. The fiber optic member 37 extends into the block 35 with its free end terminated near the fiber optic member 33 , while the fiber optic member 38 extends into the block 35A with its free end lying close to the end of the fiber optic member 34.

Alle fire fiberoptiske organer er på en hensiktsmessig måte understøttet i anordningen 30 ved hjelp av pasningsmateri-ale 39. All four fiber optic organs are suitably supported in the device 30 by means of fitting material 39.

Fotocellen 36 er delt i to elektrisk adskilte segmenter hvorav ett vender mot enden av det fiberoptiske organ 37 og det annet segment vender mot enden av det fiberoptiske organ 38. The photocell 36 is divided into two electrically separated segments, one of which faces the end of the fiber optic member 37 and the other segment faces the end of the fiber optic member 38.

Under drift vil atmosfære som muligens kan være forurenset med oljetåke, fra forskjellige deler av motoren som overvåkes, bli trukket gjennom kammerne 12 og 12A (eller som et alternativ som vil bli forklart nærmere i det følgende^, kan ett av kammerne motta bare ren luft). De fiberoptiske organer 33 og During operation, atmosphere possibly contaminated with oil mist, from various parts of the engine being monitored, will be drawn through chambers 12 and 12A (or alternatively, as will be explained further below^, one of the chambers may receive only clean air ). The fiber optic organs 33 and

J J

34 retter lys fra kilden 32 inn i portene 16 og 16A på tvers av kammerne 12 og 12A og langs portene 14 og 14A til speilene 18 og 18A. Det lys som reflekteres av speilene passerer tilbake langs portene 14, 14A på tvers av kammeret 12, 12A langs portene 16, 16A,og deretter via de fiberoptiske organer 37, 38 til de respektive segmenter av fotocellen 36. Fotocellen avgir tilsvarende utganger på en måte som vil bli forklart mer i detalj i det følgende. 34 directs light from source 32 into ports 16 and 16A across chambers 12 and 12A and along ports 14 and 14A to mirrors 18 and 18A. The light reflected by the mirrors passes back along the ports 14, 14A across the chamber 12, 12A along the ports 16, 16A, and then via the fiber optic members 37, 38 to the respective segments of the photocell 36. The photocell emits corresponding outputs in a manner which will be explained in more detail below.

Hvis atmosfæren i det ene eller begge kammere 12, 12A inneholder oljetåke, vil det lys som passerer på tvers av kammerne 12, 12A bli redusert, og dette fører til en endring i utgangene fra fotocellen. På en måte som skal beskrives nærmere i det følgende benyttes den resulterende forandring i foto-celleutgangen til å angi tettheten på oljetåken. If the atmosphere in one or both chambers 12, 12A contains oil mist, the light passing across the chambers 12, 12A will be reduced, and this leads to a change in the outputs from the photocell. In a manner to be described in more detail below, the resulting change in the photo-cell output is used to indicate the density of the oil mist.

Det skal pekes på at utførelsen som er vist på fig. 1 bare er en av mange former som kan konstrueres. Detektoren kan f.eks. endres slik at den får flere eller færre enn de to detektorkammere som er vist på fig. 1. Hvis det finnes mer enn to detektorkammere er det fordelaktig at hvert av dem får sitt lys fra den felles lyskilde 32 gjennom et tilhørende fiberoptisk organ og at det reflekterte lys (etterat det har krysset detektorkammeret) bør komme tilbake til et tilhørende segment av en felles fotocelle med flere segmenter. It should be pointed out that the design shown in fig. 1 is just one of many shapes that can be constructed. The detector can e.g. is changed so that it has more or fewer than the two detector chambers shown in fig. 1. If there are more than two detector chambers, it is advantageous that each of them receives its light from the common light source 32 through an associated fiber optic device and that the reflected light (after it has crossed the detector chamber) should return to an associated segment of a common multi-segment photocell.

Portene 14, 16, 14A, 16A på fig. 1 er med fordel innrettet slik at lengden av hver port er fire ganger eller flere ganger større enn dens diameter, idet man derved reduserer muligheten for tilsmussing av endene av de fiberoptiske organer (ved bunnene av portene 16, 16A) eller av speilene 18, 18A. The ports 14, 16, 14A, 16A in fig. 1 is advantageously arranged so that the length of each port is four times or more times greater than its diameter, thereby reducing the possibility of soiling of the ends of the fiber optic members (at the bottoms of the ports 16, 16A) or of the mirrors 18, 18A .

Endene av de fiberoptiske organer ved endene av portene 16, 16A og også der de vender mot lyskilden 32 og fotocellen 36,er fortrinnsvis metallografisk polert for å sikre best mulig ledning av lyset. The ends of the fiber optic members at the ends of the ports 16, 16A and also where they face the light source 32 and the photocell 36 are preferably metallographically polished to ensure the best possible conduction of the light.

Det skal videre pekes på at anordningen på fig. 1 kan være bygget annerledes opp. For eksempel kan detektorkammerné stå i et hvilket som helst ønsket forhold til hverandre. Lys-banen fra lampen til fotocellen behøver ikke passere to ganger på tvers av kammeret via et speil, men i stedet kan lys ledes til den ene side av hvert kammer gjennom et tilhørende fiber optisk organ og ledes bort fra den motstående side med et annet fiberoptisk organ til en fotocelle eller et segment av denne. Fig. 2, 3 og 4 viser en slik anordning. Her benyttes det et kammer 4 0 som er tilknyttet et grenrør 41 ved hver av endene. Grenrøret har et innløp 42 som under bruk er tilkoplet et punkt på motoren (eller annet anlegg), der atmosfæren skal overvåkes. Kammeret 4 0 er lukket ved begge ender av plater 4 3 og 44, og sylindriske forlengelser 45 og 46 stikker innad fra disse plater. Et fiberoptisk organ 47 leder lys inn i den sylindriske forlengelse 45, hvorfra det forplanter seg langs kammeret til den sylindriske forlengelse 46 og kommer ut gjennom et annet fiberoptisk organ 48. Forlengelsene 45 og 46 har linser 49 for innstilling av skarphétt. It should also be pointed out that the device in fig. 1 may be structured differently. For example, the detector chambers can be in any desired relationship to each other. The light path from the lamp to the photocell does not need to pass twice across the chamber via a mirror, but instead light can be directed to one side of each chamber through an associated fiber optic member and directed away from the opposite side with another fiber optic organ of a photocell or a segment thereof. Fig. 2, 3 and 4 show such a device. Here, a chamber 40 is used which is connected to a branch pipe 41 at each of the ends. The branch pipe has an inlet 42 which, during use, is connected to a point on the engine (or other plant), where the atmosphere is to be monitored. The chamber 40 is closed at both ends by plates 43 and 44, and cylindrical extensions 45 and 46 project inwards from these plates. A fiber optic member 47 guides light into the cylindrical extension 45, from where it propagates along the chamber of the cylindrical extension 46 and exits through another fiber optic member 48. The extensions 45 and 46 have lenses 49 for setting the focus.

Et sugeinnløp 4OA er tilsluttet kammeret 40 og under bruk hersker et undertrykk ved dette innløp og trekker noe av atmosfæren (fra det område som skal overvåkes) inn i gren-røret 41. Den atmosfære som trekkes inn følger pilenes retning og man unngår derved tilsmussing av linsene 49. Eventuelle lyspåvirkende stoffer i atmosfæren som trekkes inn i kammeret, vil på denne måte påvirke det lys som passerer på langs av kammeret og dermed også det lys som mottas av det fiberoptiske organ 48. A suction inlet 4OA is connected to the chamber 40 and during use a negative pressure prevails at this inlet and draws some of the atmosphere (from the area to be monitored) into the branch pipe 41. The atmosphere that is drawn in follows the direction of the arrows and thereby avoids soiling of the lenses 49. Any light-affecting substances in the atmosphere that are drawn into the chamber will in this way affect the light that passes along the length of the chamber and thus also the light received by the fiber optic organ 48.

I praksis vil man ha flere detektorkammere med den oppbygning som er vist på fig. 2, og alle tilhørende fiberoptiske organer 47 tilføres lys fra en felles lyskilde 41A som vist på fig. 3. Alle de fiberoptiske organer 47 er for-ankret i et rørformet endestykke 4 2A som er fylt med harpiks 43A. Lyskilden 41A er fortrinnsvis en på forhånd skarpstilt lampe med høy lysstyrke, og den sitter i et monteringsrør 44A. In practice, one will have several detector chambers with the structure shown in fig. 2, and all associated fiber optic organs 47 are supplied with light from a common light source 41A as shown in fig. 3. All the fiber optic members 47 are anchored in a tubular end piece 4 2A which is filled with resin 43A. The light source 41A is preferably a pre-focused lamp with a high brightness, and it sits in a mounting tube 44A.

De fiberoptiske organer 48 for alle detektorkammere blir ført til tilhørende segmenter av en felles fotocelle 45A, som vist på fig. 4. Her er fotocellen 45A spent fast på et underlag 46A ved hjelp av en metallblokk 47A. Den sistnevnte har hull for innføring av fiberoptiske organer og en fordyp-ning som er fylt med harpiks 48A for å forankre disse organer. Harpikset blir etter herding slipt ned til en nøyaktig plan flate. Elektriske forbindelser (ikke vist) fører bort fra de respektive segmenter av fotocellen. The fiber optic means 48 for all detector chambers are led to associated segments of a common photocell 45A, as shown in fig. 4. Here, the photocell 45A is fastened to a base 46A by means of a metal block 47A. The latter has holes for the insertion of fiber optic members and a recess filled with resin 48A to anchor these members. After curing, the resin is ground down to a precisely flat surface. Electrical connections (not shown) lead away from the respective segments of the photocell.

En form som kretsen for detektoranordningen kan ha vil nu bli beskrevet under henvisning til fig. 5. A form that the circuit for the detector device can have will now be described with reference to fig. 5.

På fig. 5 antas det at detektoranordningen er beregnet på å ha mer enn to detektorkammere og derfor også må ha en flersegments fotocelle med et tilsvarende antall segmenter. In fig. 5, it is assumed that the detector device is designed to have more than two detector chambers and must therefore also have a multi-segment photocell with a corresponding number of segments.

Som vist på fig. 5 blir de elektriske utganger 50A, 50B .... 50C, 50D fra de respektive segmenter av fotocellen matet til en kanalvelger 52. Som beskrevet i det følgende kan kanalvelgeren velge en hvilken som helst av utgangene fra fotocellen og føre denne til en forsterker 54 med lav inngangs-impedans og derfra til en regulerbar belastningsforsterker 56. Forsterkerens utgang mates til en integrator 58 og derfra via en vender 60/enten til en enhet 62 eller til et lager 64 for alarmnivå. As shown in fig. 5, the electrical outputs 50A, 50B .... 50C, 50D from the respective segments of the photocell are fed to a channel selector 52. As described below, the channel selector can select any of the outputs from the photocell and feed this to an amplifier 54 with low input impedance and from there to an adjustable load amplifier 56. The output of the amplifier is fed to an integrator 58 and from there via a switch 60/either to a unit 62 or to a storage 64 for alarm level.

Kretsen innbefatter to komparatorer 66 og 68. Komparatoren 6 6 får en av sine innganger fra alarmnivålageret 64 The circuit includes two comparators 66 and 68. The comparator 66 receives one of its inputs from the alarm level store 64

og den annen inngang fra et lager 69 for gjennomsnittsnivå.Enheten 62 har også en utgang som mater gjennomsnittsnivålageret 69,og en utgang fra dette lager mates til en inngang i en summeringsenhet 70 hvis annen inngang mottar en på forhånd bestemt prosentdel (f.eks. 10%) av utgangen fra alarmnivålageret 64 gjennom en deler 71. Komparatoren 68 mottar en av sine innganger fra summeringsenheten 70 og den annen fra enheten 62. and the other input from a storage 69 for average level. The unit 62 also has an output which feeds the average level storage 69, and an output from this storage is fed to an input in a summing unit 70 whose second input receives a predetermined percentage (e.g. 10%) of the output from the alarm level store 64 through a divider 71. The comparator 68 receives one of its inputs from the summing unit 70 and the other from the unit 62.

Lagrene 64 og 69 kan ha form av analoge prøve- og holdelagre. The bearings 64 and 69 can take the form of analog test and holding bearings.

Hver komparator 66 og 68 kan tilføre energi til en alarmkanalavlesning 74 og også kontaktsett 76 som kan benyttes til å sette igang foranstaltninger eller andre handlinger i tilfelle en alarm, f.eks. kan maskinen stanses. Each comparator 66 and 68 can energize an alarm channel reading 74 and also contact set 76 which can be used to initiate measures or other actions in the event of an alarm, e.g. the machine can be stopped.

Forskjellige nivåer i kretsen kan vises digitalt på en digitalskjerm 80 som styres av en analog-til-digitalomformer 82 når denne får innganger fra de to lagre 64 og fra 69 og fra enheten 62. Different levels in the circuit can be displayed digitally on a digital screen 80 which is controlled by an analog-to-digital converter 82 when this receives inputs from the two stores 64 and from 69 and from the unit 62.

Rekkefølgen av kretsenes drift styres av en sentral styre- og portenhet 84 som er synkronisert av en klokke med en frekvens på f.eks. 12 kHz. Klokken driver også den analog-til-digitalomf ormer 82. The sequence of the circuits' operation is controlled by a central control and gate unit 84 which is synchronized by a clock with a frequency of e.g. 12 kHz. The clock also drives the analog-to-digital converter 82.

Styre- og portenheten 84 stilles inn manuelt av en innstillingsenhet 88 alt etter det antall fotocelleutganger systemet skal måle. Som vist styrer enheten 84 kanalvelgeren 52, belastningsforsterkeren 56 (for å velge forsterkningsgrad), integratoren 58 (for å sette den igang og tilbakestille den), venderen 60, dekodings- og alarmlåsenheten 72 og den analoge-til-digitalomformer 82. The control and gate unit 84 is set manually by a setting unit 88 according to the number of photocell outputs the system is to measure. As shown, the unit 84 controls the channel selector 52, the load amplifier 56 (to select the gain level), the integrator 58 (to initiate and reset it), the inverter 60, the decoding and alarm latch unit 72, and the analog-to-digital converter 82.

Kretsens virkemåte vil nu bli beskrevet. Kretsen arbeider i en syklus med to på hverandre følgende rekker. The operation of the circuit will now be described. The circuit works in a cycle with two consecutive rows.

Under den første rekke blir fotocelleutgangene prøvet etter tur og en gjennomsnittsverdi tas av summen av de enkelte fotocellenivåer. Med andre ord vil resultanten representere det gjennomsnitlige nivå av oljetåke eller liknende forurens-ning i alle detektorkammere. For å få dette gjennomsnittsnivå blir belastningsforsterkeren 56 stilt inn av den sentrale styre-og portenhet 84 slik at den får en forsterkningsgrad som er proporsjonal med reciprokverdien av det antall fotocelleutganger som prøves. Hvis f.eks. fem fotocelleutganger skal prøves, stilles belastningsforsterkeren 56 slik at den får en forsterkningsgrad på 1/5 av dens standardverdi. De resulterende forsterkede utganger summeres av integratoren 58 og venderenheten 60 stilles av den sentrale styre- og portenhet 84 slik at den slipper det resulterende gjennomsnittsnivåsignal gjennom enheten 62 til gjennomsnittsnivålageret 69. Enheten 62 virker som en følsomhetsregulering. During the first row, the photocell outputs are sampled in turn and an average value is taken from the sum of the individual photocell levels. In other words, the resultant will represent the average level of oil mist or similar contamination in all detector chambers. In order to obtain this average level, the load amplifier 56 is set by the central control and gate unit 84 so that it receives a degree of amplification which is proportional to the reciprocal value of the number of photocell outputs being sampled. If e.g. five photocell outputs are to be tested, the load amplifier 56 is set so that it has a gain of 1/5 of its standard value. The resulting amplified outputs are summed by the integrator 58 and the inverter 60 is set by the central control and gate unit 84 so that it passes the resulting average level signal through the unit 62 to the average level store 69. The unit 62 acts as a sensitivity control.

I den annen rekke av operasjoner blir hver av fotocelleutgangene igjen prøvet etter tur, men denne gang stilles forsterkningsgraden for belastningsforsterkeren 56 på dens standardverdi (f.eks. en forsterkningsgrad på 1) . Hvert resulterende utgangsnivå mates av venderenheten 60 og følsomhets-reguleringen 62 til en inngang i komparatoren 68. Den annen inngang til komparatoren mottar utgangen fra summeringsenheten 90. In the second series of operations, each of the photocell outputs is again sampled in turn, but this time the gain of the load amplifier 56 is set to its default value (eg, a gain of 1). Each resulting output level is fed by inverter unit 60 and sensitivity control 62 to an input of comparator 68. The other input to the comparator receives the output of summing unit 90.

Hvis nivået for en hvilken som helst av fotocelleutgangene overskrider overgangen fra summeringsenheten 70, vil komparatoren 6 8 styre dekoder- og alarmlåseenheten 72,og under styring fra den sentrale styre- og portenhet 84 koples avles-ningsenheten 74 inn for å gi et alarmsignal og for å angi hvilken fotocelleutgang og dermed også hvilket detektorkammer det hersker alarmtilstander i. Utgangskontaktsettet 76 blir også styrt og det kan treffe foranstaltninger som hjelper på forholdene. If the level of any of the photocell outputs exceeds the transition from the summation unit 70, the comparator 68 will control the decoder and alarm latch unit 72, and under control from the central control and gate unit 84, the reading unit 74 is switched on to give an alarm signal and for to indicate which photocell output and thus also which detector chamber there are alarm conditions in. The output contact set 76 is also controlled and it can take measures that help the conditions.

I tillegg vil komparatoren 66 sammenlikne gjennom-snittsnivået for alle fotocelleinnganger slik de er lagret i lageret 69, med alarmnivået som er lagret i alarmnivålageret 64. Hvis komparatoren 66 finner at det gjennomsnitlige nivå overskrider alarmnivået, blir det også gitt varsel om at noe kan være galt. In addition, the comparator 66 will compare the average level of all photocell inputs as they are stored in the storage 69, with the alarm level stored in the alarm level storage 64. If the comparator 66 finds that the average level exceeds the alarm level, a warning is also given that something may be wrong.

Som referanse inneholder anordningen en fotocelle som er beregnet på å måle lysnivået i et detektorkammer (svarende til de som er beskrevet under henvisning til fig. 1 og/eller 2) som kontinuerlig tilføres stort sett ensartet og uforurenset atmosfære slik at det kan virke som en referanse-kanal. Ved hjelp av kanalvelgeren 52 mates utgangen fra denne kanal i integratoren 58 og subtraheres fra det gjennomsnittsnivå som er samlet i denne under den første rekkefølge av operasjoner og fra hver av målekanalutgangene under den annen operasjonsrekke, slik at alle nivåer refereres til nivået i referansekanalen. Subtraksjon utføres ved å reversere utgangs-polariteten fra forsterkeren 56 under disse operasjoner. Dess-uten vil en fast prosentdel av nivået i referansekanalen bli' matet gjennom belastningsforsterkeren 56 på et tidspunkt i løpet av den første operasjonsrekke og lagret i alarmnivålageret 64 som alarmnivået. For reference, the device contains a photocell which is intended to measure the light level in a detector chamber (similar to those described with reference to Fig. 1 and/or 2) which is continuously supplied with a largely uniform and uncontaminated atmosphere so that it can act as a reference channel. By means of the channel selector 52, the output from this channel is fed into the integrator 58 and subtracted from the average level collected therein during the first sequence of operations and from each of the measurement channel outputs during the second sequence of operations, so that all levels are referenced to the level in the reference channel. Subtraction is performed by reversing the output polarity from amplifier 56 during these operations. In addition, a fixed percentage of the level in the reference channel will be fed through the load amplifier 56 at some point during the first sequence of operations and stored in the alarm level storage 64 as the alarm level.

Fig. 6 viser en modifisert utførelsesform for '/d/en del av kretsen på fig. 5 som ligger innenfor den strekpunkterte linje D, og komponenter svarende til komponentene på fig. 5 har samme henvisningstall. Fig. 6 shows a modified embodiment of a part of the circuit of fig. 5 which lies within the dotted line D, and components corresponding to the components in fig. 5 have the same reference number.

I den modifiserte krets på fig. 6 er komparatoren 68 utelatt sammen med summeringsenheten 70 og deleren 71. Komparatoren 66 er koplet for å motta utgang fra alarmnivålageret og for å sammenlikne dette med utgangen fra enheten 6 2 som virker som en nivåforskyvningsstyring. Kretsen er ellers den samme som vist på fig. 5. In the modified circuit of fig. 6, the comparator 68 is omitted together with the summing unit 70 and the divider 71. The comparator 66 is connected to receive the output from the alarm level storage and to compare this with the output from the unit 6 2 which acts as a level shift control. The circuit is otherwise the same as shown in fig. 5.

Under drift vil hver av fotocelleutgangene bli prøvet etter tur (dvs. utganger som påvirkes når detektorkammerne inneholder forurenset atmosfære) med forsterkningsgraden for belastningsforsterkeren 56 stilt på standard nivå. Hver resulterende forsterkerutgang mates til venderenheten 60 og enheten 6 2 til en inngang for komparatoren 66, hvis annen inngang fra lageret 64 mottar et alarmnivå som er knyttet til det lagrede nivå som er avledet fra referansekanalen som forklart. Skulle en hvilken som helst av fotocelleutgangene overskride alarmnivået settes komparatoren 66 enheten 72 for alarmkanal-dekoding og alarmlåsing i virksomhet på samme måte som forklart under henvisning til fig. 5. During operation, each of the photocell outputs will be sampled in turn (ie outputs affected when the detector chambers contain contaminated atmosphere) with the gain of the load amplifier 56 set at the default level. Each resulting amplifier output is fed to inverter unit 60 and unit 62 to an input of comparator 66, the other input of which from store 64 receives an alarm level associated with the stored level derived from the reference channel as explained. Should any of the photocell outputs exceed the alarm level, the comparator 66 sets the unit 72 for alarm channel decoding and alarm latching into operation in the same manner as explained with reference to fig. 5.

Den foregående rekke av operasjoner kommer etter en rekke operasjoner svarende til den første operasjonsrekke som er beskrevet under henvisning til fig. 5. Denne operasjonsrekke stiller inn nivået i gjennomsnittsnivålageret 69. The previous series of operations comes after a series of operations corresponding to the first series of operations described with reference to fig. 5. This sequence of operations sets the level in the average level storage 69.

I kretsen på fig. 5 eller kretsen på fig. 6 vil analog-til-digitalomf ormeren 6 2 gjøre det mulig å vise data som er lagret i lageret 69 digitalt ved hjelp av digitalskjermen 80 som en prosentdel av nivået i alarmnivålageret 64. I tillegg kan nivået i enhver av kanalene vises. Den ønskede avles-ning velges ved hjelp av en velgervender 90. In the circuit of fig. 5 or the circuit in fig. 6, the analog-to-digital converter 6 2 will enable data stored in the storage 69 to be displayed digitally by means of the digital display 80 as a percentage of the level in the alarm level storage 64. In addition, the level in any of the channels can be displayed. The desired reading is selected using a selector switch 90.

Kretsen har en kraftilførselsenhet og anordninger for regulering av styrken på lyskilden 32 (fig. 1) eller 41A (fig. 2), men ingen av disse enheter er vist. Kretsen kan også ha midler som muligjør en utprøvning med resultatet vist i en alarmavlesningsenhet. The circuit has a power supply unit and devices for regulating the strength of the light source 32 (fig. 1) or 41A (fig. 2), but none of these units are shown. The circuit may also have means which enable a test with the result shown in an alarm reading unit.

Bruken av fotocelle som er delt opp i segmenter som påvisningskomponent for alle detektorkammere er fordelaktig ved at virkningen av økende alder og virkningene av temperatur-forandringer og forandringer i andre driftsparametere, såsom tilført spenning, vil være mer eller mindre like på alle utganger enn tilfellet ville være om hvert detektorkammer hadde sin egen separate fotocelle. The use of a segmented photocell as the detection component for all detector chambers is advantageous in that the effects of increasing age and the effects of temperature changes and changes in other operating parameters, such as applied voltage, will be more or less equal on all outputs than would otherwise be the case be if each detector chamber had its own separate photocell.

Claims

1. Device for detecting a light-affecting substance in a fluid, comprising a detector chamber (12, 40) which is to be fed into an atmosphere in which a light-affecting substance is to be detected if it is present, a light input device (33, 47) for conducting light to the chamber (12, 41), so that the light crosses an area of the chamber (12, 41) and a light output device (37, 48) for conducting the light, after it has crossed the chamber (12, 41) to a photosensitive detector (36) , 45A) for detecting the light level, characterized in that the input and output devices for the light comprise fiber optic devices (33, 47, 37, 48).

2. Device as stated in claim 1, characterized in that it has a plurality of detector chambers (12, 12A) each of which is supplied with the light that is to cross an area of the chamber (12, 12A) through an associated fiber optic organ (33, 34) .

3. Device as specified in claim 2, characterized by a common light source (32, 44) for supplying light to all fiber optic organs (33, 34, 47).

4. Device as stated in claim 2 or 3, characterized in that the respective fiber optic organs (37, 38, 48) which form the light output device from each chamber (12, 12A, 40) direct the light to the associated photosensitive detector (36, 45A) .

5. Device as stated in claim 4, characterized in that each photosensitive detector is an electrically separated area of a common photocell (36, 45A).

6. Device as specified in claim 4 or 5, characterized by circuits for sequential testing of the outputs from the photosensitive detectors (36, 45A).

7. Device as stated in claim 6, characterized by circuits (68) for measuring the average value of the outputs and for comparing each of the outputs with a level which is dependent on the mean value when they are tested.

8. Device as stated in any one of claims 2-7, characterized in that one of the detector chambers (12, 12A, 40) is arranged to receive a reference atmosphere which is free of the light-affecting substance, whereby the chamber's photosensitive detector emits a reference signal, and in that there are circuits (66) for comparing the output from each of the other photosensitive detectors, with a level that depends on the reference signal.

9. Device for detecting a light-affecting substance in a fluid, comprising a plurality of detector chambers (12, 12A, 40) each designed to receive a sample of fluid and where each chamber has a light path over a part of the chamber where the strength of the light following the path is affected by the light-affecting substance in the said sample of fluid when it is in the said path, as well as detector devices (36, 4 5A) for producing outputs indicating the strength of the light paths for the respective chambers (12, 12A , 40) characterized by common monitoring circuits and common electrical multiplex circuits (52, 84) for sequential connection of the outputs of the circuit for monitoring purposes.

10. Device as stated in claim 9, characterized in that the detector devices comprise a plurality of photosensitive electrical devices, e.g. a plurality of segments of a common photocell (36, 45A) and a plurality of fiber optic means (37, 38, 48) for conducting light from the downstream end of each of the light paths to an associated one of the photo-sensitive electrical devices (36 , 45A).

11. Device as stated in claim 9 or 10, characterized by a plurality of fiber optic organs (33, 34, 47), each arranged to guide light from a common light source (32, 41A) to the upstream end of an associated light path.