RU2212635C1 - Float fiber-optical level indicator to check inleakage or outflow of liquid - Google Patents

Float fiber-optical level indicator to check inleakage or outflow of liquid Download PDF

Info

Publication number
RU2212635C1
RU2212635C1 RU2002114089/28A RU2002114089A RU2212635C1 RU 2212635 C1 RU2212635 C1 RU 2212635C1 RU 2002114089/28 A RU2002114089/28 A RU 2002114089/28A RU 2002114089 A RU2002114089 A RU 2002114089A RU 2212635 C1 RU2212635 C1 RU 2212635C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
float
fiber
outflow
liquid
photodiode
Prior art date
Application number
RU2002114089/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002114089A (en
Inventor
Ю.Н. Власов
В.К. Маслов
С.В. Сильвестров
А.Д. Толстоухов
С.Г. Цыганков
Original Assignee
Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" filed Critical Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений"
Priority to RU2002114089/28A priority Critical patent/RU2212635C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2212635C1 publication Critical patent/RU2212635C1/en
Publication of RU2002114089A publication Critical patent/RU2002114089A/en

Links

Images

Landscapes

  • Level Indicators Using A Float (AREA)

Abstract

FIELD: instrumentation, check of emergency state in compartments of surface and underwater craft. SUBSTANCE: float fiber-optical level indicator has cylindrical tube oriented vertically which communicates with checked vessel, float, two light-emitting diodes and register located in vertical tube. Light guides come in the form of fiber coils optically matched with light-emitting diode and photodiode in interferometer. Photodiode is connected with output through amplifier to register. First fiber coil is positioned on tube bottom and second fiber coil is put on lower face of float. Register is manufactured in the form of frequency meter. EFFECT: ensured generation of pulse-frequency signal carrying information on amount and speed of outflow or inleakage of liquids into checked vessel. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля аварийного состояния в отсеках надводных и подводных плавсредств. The invention relates to the field of instrumentation and can be used to control the emergency state in the compartments of surface and underwater boats.

Известно устройство [1] аналогичного назначения, содержащее прозрачную отводную трубку с расположенным в ней поплавком, светодиод и несколько фотодиодов, расположенных вдоль отводной прозрачной трубки. Луч света, отражаясь от поплавка, попадает на тот или иной фотодиод, отмечая уровень жидкости в резервуаре. A device [1] for a similar purpose is known, comprising a transparent outlet tube with a float located therein, an LED and several photodiodes located along the outlet transparent tube. A ray of light, reflected from the float, hits a particular photodiode, noting the level of liquid in the tank.

Недостатком аналога является дискретный характер контролируемых значений уровня. The disadvantage of the analogue is the discrete nature of the controlled level values.

Известен поплавковый волоконно-оптический уровнемер для контроля истечения или натекания жидкости [2], принятый за прототип и содержащий вертикально ориентированную цилиндрическую трубу, сообщающуюся с контролируемым резервуаром, и расположенные в вертикальной трубе поплавок и два световода, оптически согласованные со светодиодом и фотодиодом, подключенным выходом через усилитель к регистратору. Known float fiber-optic level gauge for controlling the outflow or leakage of liquid [2], adopted as a prototype and containing a vertically oriented cylindrical tube in communication with a controlled reservoir, and located in a vertical tube, a float and two fibers, optically matched with an LED and a photodiode connected to the output through the amplifier to the recorder.

Свет от светодиода отражается от зеркального элемента, расположенного на верхнем торце поплавка, и попадает на фотодиод, фототок с которого усиливается и попадает на регистратор. Таким образом контролируется утечка или натекание жидкости в резервуар. Light from the LED is reflected from the mirror element located on the upper end of the float, and enters the photodiode, the photocurrent from which is amplified and enters the recorder. In this way, leakage or leakage of fluid into the tank is controlled.

Недостатком прототипа является отсутствие частотно-импульсного сигнала на выходе уровнемера, что снижает чувствительность прибора. The disadvantage of the prototype is the lack of a pulse-frequency signal at the output of the level gauge, which reduces the sensitivity of the device.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является устранение данного недостатка прототипа, т.е. обеспечение на выходе уровнемера частотно-импульсного сигнала, дающего информацию о количестве и скорости истечения или натекания жидкости в контролируемый резервуар. The technical result obtained from the implementation of the invention is to eliminate this drawback of the prototype, i.e. providing at the output of the level gauge a pulse-frequency signal that gives information about the quantity and speed of the outflow or leakage of liquid into a controlled reservoir.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известном волоконно-оптическом уровнемере для контроля истечения или натекания жидкости, содержащем вертикально ориентированную цилиндрическую трубу, сообщающуюся с контролируемым резервуаром, и расположенные в вертикальной трубе поплавок и два световода, оптически согласованные со светодиодом и фотодиодом, подключенным выходом через усилитель к регистратору, световоды выполнены в виде волоконных катушек, оптически связанных в интерферометр, при этом первая волоконная катушка располагается на дне трубы, а вторая - на нижнем торце поплавка, причем регистратор выполнен в виде частотомера. This technical result is achieved due to the fact that in the known fiber-optic level gauge for controlling the outflow or leakage of a liquid containing a vertically oriented cylindrical tube communicating with a controlled reservoir, and located in a vertical tube, a float and two optical fibers optically matched with an LED and a photodiode, the connected output through the amplifier to the registrar, the optical fibers are made in the form of fiber coils, optically coupled to an interferometer, while the first fiber coil the cabinet is located at the bottom of the pipe, and the second is at the lower end of the float, and the recorder is made in the form of a frequency meter.

Изобретение поясняется чертежом, на фиг.1 которого представлена механическая схема уровнемера, а на фиг.2 - оптико-электронная схема контрольно-регистрирующей части уровнемера. The invention is illustrated in the drawing, in Fig.1 which shows the mechanical circuit of the level gauge, and in Fig.2 - the optoelectronic circuit of the control and recording part of the level gauge.

Уровнемер содержит (фиг. 1) вертикально ориентированную цилиндрическую трубу 1, сообщающуюся с контролируемым резервуаром (на чертеже не показан) посредством отводной трубки 2. The level gauge contains (Fig. 1) a vertically oriented cylindrical pipe 1 communicating with a controlled reservoir (not shown in the drawing) by means of a branch pipe 2.

В вертикальной трубе 1 расположен поплавок 3, на нижнем торце которого закреплена первая волоконная катушка 4. На дне трубы 1 расположена вторая волоконная катушка 5. Волоконные катушки 4, 5 оптически согласованы в интерферометр, например, Цендера-Маха (фиг.2) со светодиодом 6 и фотодиодом 7. Выход последнего через усилитель 8 подключен к частотомеру 9 (он же измеритель количества импульсов). In the vertical tube 1 there is a float 3, on the lower end of which a first fiber coil 4 is fixed. At the bottom of the pipe 1 there is a second fiber coil 5. Fiber coils 4, 5 are optically matched to an interferometer, for example, Zehnder-Mach (figure 2) with an LED 6 and a photodiode 7. The output of the latter through an amplifier 8 is connected to a frequency meter 9 (it is also a pulse number meter).

Уровнемер работает следующим образом. The level gauge works as follows.

При отсутствии натекания или истечения жидкости из резервуара (на чертеже не показан) уровень жидкости в трубе 1 не изменяется и сигнал на выходе частотомера 9 будет равен нулю. Как только в резервуар будет натекать (истекать) жидкость, уровень жидкости в трубе 1 будет изменяться, что приведет к изменению значения гидростатического давления на волоконной катушке 5, расположенной на дне трубы 1. В то же время значение гидростатического давления на катушке 4 останется постоянным при любом уровне жидкости. In the absence of leakage or outflow of liquid from the tank (not shown in the drawing), the liquid level in the pipe 1 does not change and the signal at the output of the frequency counter 9 will be zero. As soon as liquid flows into the tank, the liquid level in the pipe 1 will change, which will lead to a change in the hydrostatic pressure on the fiber spool 5 located at the bottom of the pipe 1. At the same time, the hydrostatic pressure on the coil 4 will remain constant at any fluid level.

Это приведет к появлению на выходе фотодиода 7 интерференционных импульсов, количество которых несет информацию о количестве истекающей или натекающей жидкости, а частота - о скорости стечения (натекания) жидкости, т. е. о расходе жидкости. This will lead to the appearance of 7 interference pulses at the output of the photodiode, the number of which carries information about the amount of flowing out or flowing fluid, and the frequency - about the flow rate (leakage) of the fluid, i.e., the flow rate of the fluid.

Количество и частота импульсов измеряются после усиления фототока в усилителе 8 частотомером 9. Количество витков в катушках 4, 5 выбирают таким, чтобы количество импульсов и их частота были достаточно высокими. The number and frequency of pulses are measured after amplification of the photocurrent in amplifier 8 by a frequency meter 9. The number of turns in the coils 4, 5 is chosen so that the number of pulses and their frequency are sufficiently high.

Поскольку сигнал носит частотно-импульсный характер, то на показания уровнемера не влияют помехи амплитудного характера: стабильность излучения светодиода 6, чувствительность фотодиода 7 и т.п. Since the signal is of a frequency-pulse nature, the level gauge is not affected by noise of an amplitude nature: radiation stability of LED 6, sensitivity of photodiode 7, etc.

С другой стороны, помехи фазовой природы, например температура жидкости, также не будут влиять на показания прибора, поскольку обе катушки 4, 5 находятся в одной и той же жидкости. On the other hand, interferences of a phase nature, for example, the temperature of a liquid, will also not affect the readings of the device, since both coils 4, 5 are in the same liquid.

Показания частотомера 9 можно отградуировать в единицах количества жидкости и расхода, чем достигается поставленный в заявке технический результат. The readings of the frequency counter 9 can be calibrated in units of liquid quantity and flow rate, thereby achieving the technical result set in the application.

Источники информации
1. Патент Японии 59-38522, кл. G 01 F 23/10, 1984.
Sources of information
1. Japan patent 59-38522, cl. G 01 F 23/10, 1984.

2. Патент США 4397183, кл. 73-293 (G 01 F 23/08), 1983 - прототип. 2. US patent 4397183, CL. 73-293 (G 01 F 23/08), 1983 - prototype.

Claims (1)

Поплавковый волоконно-оптический уровнемер для контроля истечения или натекания жидкости, содержащий вертикально ориентированную цилиндрическую трубу, сообщающуюся с контролируемым резервуаром, и расположенные в вертикальной трубе поплавок и два световода, оптически согласованные со светодиодом и фотодиодом, подключенным выходом через усилитель к регистратору, отличающийся тем, что световоды выполнены в виде волоконных катушек, оптически связанных в интерферометр, при этом первая волоконная катушка располагается на дне трубы, а вторая - на нижнем торце поплавка, причем регистратор выполнен в виде частотомера. A fiber-optic fiber level gauge for monitoring fluid outflow or leakage, comprising a vertically oriented cylindrical pipe in communication with a controlled reservoir, and a float and two optical fibers located in a vertical pipe, optically matched with an LED and a photodiode connected via an amplifier to a recorder, characterized in that that the optical fibers are made in the form of fiber coils optically coupled to an interferometer, while the first fiber coil is located at the bottom of the pipe, and W paradise - at the lower end of the float, and the recorder is in the form of the frequency.
RU2002114089/28A 2002-05-31 2002-05-31 Float fiber-optical level indicator to check inleakage or outflow of liquid RU2212635C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114089/28A RU2212635C1 (en) 2002-05-31 2002-05-31 Float fiber-optical level indicator to check inleakage or outflow of liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114089/28A RU2212635C1 (en) 2002-05-31 2002-05-31 Float fiber-optical level indicator to check inleakage or outflow of liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2212635C1 true RU2212635C1 (en) 2003-09-20
RU2002114089A RU2002114089A (en) 2004-03-20

Family

ID=29777754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002114089/28A RU2212635C1 (en) 2002-05-31 2002-05-31 Float fiber-optical level indicator to check inleakage or outflow of liquid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2212635C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002114089A (en) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4904878A (en) Multi-point refractive liquid level sensor
FR2584183A1 (en) LIQUID GAUGE INSTALLATION
US5073720A (en) Liquid level and volume measurement device
US5058420A (en) Fiber optic liquid leak detector
RU2212635C1 (en) Float fiber-optical level indicator to check inleakage or outflow of liquid
Betta et al. A digital liquid level transducer based on optical fiber
CN107167226B (en) Optical fiber grating sonic device and acoustic pressure sensor-based system
CN103345004A (en) Rainfall monitoring network and rainfall monitoring method through utilization of fiber bragg grating hydrocone type rain gauge
RU196684U1 (en) Liquid density meter with fiber optic converter
CN210108473U (en) Liquid level detection device
Eom et al. Frequency-selective absorbance detection: Refractive index and turbidity compensation with dual-wavelength measurement
GB2074316A (en) Opto-electric Transducer
RU2683878C1 (en) Light liquid level gauge
Betta et al. Microcontroller-based performance enhancement of an optical fiber level transducer
CN208860519U (en) Push-pull type optical fiber differential pressure pickup
GB2076960A (en) Liquid sensor
RU2064665C1 (en) Device measuring level of liquid in reservoir
RU2266525C2 (en) Fluid level indicator
CN210293316U (en) Target type flowmeter of optical fiber sensing
SU1693482A1 (en) Device for determination of liquid medium optical parameters
RU2743339C1 (en) Method for control of liquid level and type and fiber-optic signal indicator of liquid level and type for implementing this method
GB2199404A (en) Refractive index measuring device
SU1755123A1 (en) Fiber-optics refractometer
SU1742624A1 (en) Optic gas flowmeter
RU2061226C1 (en) Fiber-optic device for measuring hydro-physical parameters of sea medium

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050601