RU157631U1 - Измерительное устройство контроля и диагностики физических параметров объекта на волоконно-оптических элементах - Google Patents

Abstract

Измерительное устройство контроля и диагностики физических параметров объекта на волоконно-оптических элементах, содержащее четыре микроконтроллера, подключенных к устройству ввода-вывода данных, при этом первый микроконтроллер соединен с последовательно соединенными источником оптического излучения, оптоэлектронной парой, обладающей двойным лучепреломлением, свернутой в катушку, фотодиодом для диагностики электрического тока и магнитного поля; при этом выход фотодиода связан с входом первого микроконтроллера; первый микроконтроллер оптически соединен с волоконно-оптическим элементом контроля смеси газов в воздухе и с волоконно-оптическим элементом контроля температуры; второй микроконтроллер оптически подключен к элементу контроля влажности, элементу контроля уровня жидкости, элементу контроля положения, третий микроконтроллер оптически подключен к блоку оптического наблюдения; четвертый микроконтроллер оптически подключен к механизму движения.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к измерительным устройствам и может быть использовано для контроля и диагностики физических параметров электродегидраторов, в резервуарах, главных понижающих подстанциях и др. нефтехимическом оборудовании.

Известно информационно-измерительное устройство контроля электрическим током и магнитным полем (авторское свидетельство СССР №1383267. Кл. G01R 33/032, 1988), содержащее источник когерентного излучения, чувствительный элемент из волоконного световода, навитого на цилиндр из магнитострикционного материала с щелевидным разрезом вдоль образующей фотодетектор и блок обработки сигнала.

Недостатком данного устройства является его относительная громоздкость и недостаточно высокая точность вследствие косвенного метода измерения, заключающегося в том, что магнитное поле приводит к деформации цилиндра из магнитострикционного материала, и, следовательно, оптического волокна, намотанного на цилиндр. В результате изменяется оптическая длина пути, что приводит к изменению фазового сдвига, регистрируемого блоком обработки сигнала.

За прототип принято информационно-измерительное устройство контроля электрического тока и магнитного поля (патент US, №5463312, кл. G01R 1/04, 1995), содержащее последовательно соединенные источники оптического излучения в виде лазера или лазерного диода, поляризатор; оптическое волокно, обладающее линейным двойным лучепреломлением, свернутое в катушку, внутри которой расположен проводник с током, анализатор, фотоприемник оптического излучения.

Недостатком данного устройства является его недостаточно высокая точность и надежность, чувствительность и время отклика сигнала.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание измерительного устройства контроля и диагностики физических параметров объекта на волоконно-оптических элементах с улучшенными техническими характеристиками: высокая точность (10^-9), надежность, чувствительность и уменьшение времени отклика сигнала измерения.

Поставленная задача решается тем, что измерительное устройство контроля и диагностики физических параметров объекта на волоконно-оптических элементах содержит четыре микроконтроллера, подключенных к устройству ввода-вывода данных, при этом первый микроконтроллер соединен с последовательно соединенными источником оптического излучения, оптоэлектронной парой, обладающей двойным лучепреломлением, свернутой в катушку, фотодиодом для диагностики электрического тока и магнитного поля; при этом выход фотодиода связан с входом первого микроконтроллера; первый микроконтроллер оптически соединен с волоконно-оптическим элементом контроля смеси газов в воздухе и с волоконно-оптическим элементом контроля температуры; второй микроконтроллер оптически подключен к элементу контроля влажности, элементу контроля уровня жидкости, элементу контроля положения, третий микроконтроллер оптически подключен к блоку оптического наблюдения; четвертый микроконтроллер оптически подключен к механизму движения.

Сущность полезной модели поясняется на фигуре.

Устройство содержит: микроконтроллеры 1, 2, 3, 4, микроконтроллер 1 соединен с последовательно соединенными источником 5 оптического излучения, оптоэлектронной парой 6, обладающей двойным лучепреломлением, свернутой в катушку, фотодиодом 7 для диагностики электрического тока и магнитного поля, при этом выход фотодиода связан с входом микроконтроллера 1; микроконтроллер 1 оптически соединен с волоконно-оптическим элементом 8 контроля смеси газов в воздухе, волоконно-оптическим элементом 9 контроля температуры; микроконтроллер 2 оптически подключен к элементу 10 контроля влажности, элементу 11 контроля уровня жидкости, элементу 12 контроля положения, микроконтроллер 3 оптически подключен к блоку 13 оптического наблюдения, микроконтроллер 4 оптически подключен к механизму 14 движения; все микроконтроллеры (1, 2, 3, 4) подключены к устройству 15 ввода-вывода данных.

Заявляемое устройство работает следующим образом: на каждый чувствительный волоконно-оптический элемент (6, 8, 9, 10, 11, 12) поступает внешний контролируемый сигнал с электродегидраторов, резервуаров, главных понижающих подстанций и др. нефтехимического оборудования, и контролируемый сигнал элементов (6, 8, 9, 10, 11, 12) передается микроконтроллерам 1, 2, 3, 4. При этом фотодиод 7 преобразует оптическое излучение в электрический сигнал. Блок 13 оптического наблюдения оповещает микроконтроллер 3 об отсутствии препятствия для дальнейшего движения, и микроконтроллер 3 передает это оповещение в устройство ввода-вывода, микроконтроллер 4 получает сигнал от устройства 15 ввода-вывода данных о дальнейшем передвижении измерительного устройства контроля и диагностики физических параметров объекта на волоконно-оптических элементах на другой объект измерения и передает его на механизм 14 перемещения.

Таким образом, предлагаемое измерительное устройство контроля и диагностики физических параметров объектах на волоконно-оптических элементах, отличается от аналогичных устройств, за счет высокочувствительных волокононно-оптических элементов, обладающих высокой точностью и чувствительностью.

Claims (1)

1. Измерительное устройство контроля и диагностики физических параметров объекта на волоконно-оптических элементах, содержащее четыре микроконтроллера, подключенных к устройству ввода-вывода данных, при этом первый микроконтроллер соединен с последовательно соединенными источником оптического излучения, оптоэлектронной парой, обладающей двойным лучепреломлением, свернутой в катушку, фотодиодом для диагностики электрического тока и магнитного поля; при этом выход фотодиода связан с входом первого микроконтроллера; первый микроконтроллер оптически соединен с волоконно-оптическим элементом контроля смеси газов в воздухе и с волоконно-оптическим элементом контроля температуры; второй микроконтроллер оптически подключен к элементу контроля влажности, элементу контроля уровня жидкости, элементу контроля положения, третий микроконтроллер оптически подключен к блоку оптического наблюдения; четвертый микроконтроллер оптически подключен к механизму движения.

   

Images