RU2741276C1 - Fibre-optic sensor of liquid and air flow parameters - Google Patents

Fibre-optic sensor of liquid and air flow parameters Download PDF

Info

Publication number
RU2741276C1
RU2741276C1 RU2020115220A RU2020115220A RU2741276C1 RU 2741276 C1 RU2741276 C1 RU 2741276C1 RU 2020115220 A RU2020115220 A RU 2020115220A RU 2020115220 A RU2020115220 A RU 2020115220A RU 2741276 C1 RU2741276 C1 RU 2741276C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parameters
fiber
air flows
liquid
optic sensor
Prior art date
Application number
RU2020115220A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Александровна Бадеева
Татьяна Ивановна Мурашкина
Дмитрий Иванович Серебряков
Елена Андреевна Шачнева
Надежда Александровна Хасаншина
Original Assignee
Елена Александровна Бадеева
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 Елена Александровна Бадеева filed Critical Елена Александровна Бадеева
Priority to RU2020115220A priority Critical patent/RU2741276C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741276C1 publication Critical patent/RU2741276C1/en

Links

Images

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
    • G01F23/22—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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • G01L7/02—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
    • G01L7/06—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the bellows type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: optics.SUBSTANCE: invention relates to the field of information and measurement technology. Proposed fibre-optic sensor of parameters of liquid and air flows comprises a housing in which there is a measuring transducer in form of a reflecting plate, supply and discharge optical fibres, with one end of radiation coupled to the source and receiver respectively, and by another end located at distance X relative to reflecting plate, as well as separating element, on which from the side of flow submersible sensing element is fixed. Reflecting plate is fixed by one end from the inner side of the separating element made in the form of a rigid plate. On the side of the flow there is a bellows installed in the body, one end of which is tightly connected to the separating element, and the other end is tightly connected to the body. Receiving element is located inside the bellows, and its free end protrudes beyond the body.EFFECT: higher sensitivity of converting measurement information, manufacturability and reliability of the structure, accuracy of measurements of flow parameters of transparent and opaque liquids and possibility of measurement by the same design of the device of air flows parameters, provision of absolute spark-explosion-fire safety.6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может быть использовано при создании датчиков скорости, расхода и других параметров жидкостных и воздушных потоков.The invention relates to the field of information and measurement technology and can be used to create sensors for speed, flow and other parameters of liquid and air flows.

Известен датчик скорости потока жидкости содержащий корпус с консольно установленной внутри подвижной штангой, свободный конец которой выполнен с фигурным профилем, и регистратор, выполненный в виде тензорезисторов, включенных в мостовую схему (патент на изобретение №2039992, опубл. 20.07.1995, МПК G01P 5/02).Known fluid flow rate sensor containing a housing with a cantilever-mounted inside a movable bar, the free end of which is made with a figured profile, and a recorder made in the form of strain gauges included in the bridge circuit (patent for invention No. 2039992, publ. 20.07.1995, IPC G01P 5 / 02).

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- при работе в условиях высоких температур и агрессивной среды требуются специальные меры защиты устройства;- when working at high temperatures and in an aggressive environment, special protection measures are required for the device;

- при интенсивных динамических нагрузках возможно отслаивание основы, на которой закреплен воспринимающий элемент.- under intense dynamic loads, peeling of the base on which the receiving element is fixed is possible.

Близким по конструктивному исполнению механической части к предлагаемому изобретению является измеритель скорости потока, содержащий корпус в виде трубки с мембраной, в центре которой установлен стержень, снабженный обтекателем, а с внутренней стороны центр мембраны соединен с преобразователем поворота в виде конденсатора с двумя пластинами в виде сегментов (а.с. 1276992).Close in design of the mechanical part to the proposed invention is a flow rate meter containing a body in the form of a tube with a membrane, in the center of which a rod is installed, equipped with a fairing, and on the inside, the center of the membrane is connected to a rotary transducer in the form of a capacitor with two plates in the form of segments (and.with. 1276992).

Основной недостаток данного устройства наличие электрического преобразователя в зоне измерения, что резко снижает его надежность при работе с искро-взрыво-опасными жидкостями.The main disadvantage of this device is the presence of an electrical converter in the measurement area, which sharply reduces its reliability when working with spark-explosive liquids.

Близким по конструктивному исполнению оптической части к предлагаемому изобретению является волоконно-оптический преобразователь углового перемещения, содержащий подводящее и отводящие оптические волокна, относительно общего торца которых на расстоянии хо установлена перемещающаяся на угол а отражающая поверхность и неподвижная линия отражающей поверхности расположена относительно оптической оси подводящего оптического волокна на расстоянии L, оптическая ось подводящего оптического волокна расположена относительно оптической оси отводящих оптических волокон на расстоянии D (патент на изобретение №2419765, опубл. 27.05.2011, МПК G01B 21/00 (2006/01)).Close in design of the optical part to the proposed invention is a fiber-optic transducer of angular movement, containing input and output optical fibers, relative to the common end of which, at a distance x0, a reflecting surface moving at an angle a is installed and a fixed line of the reflecting surface is located relative to the optical axis of the input optical fiber at a distance L, the optical axis of the input optical fiber is located relative to the optical axis of the output optical fibers at a distance D (patent for invention No. 2419765, publ. 27.05.2011, IPC G01B 21/00 (2006/01)).

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- изменение оптических свойств элементов конструкции при воздействии жидкости;- change in the optical properties of structural elements when exposed to liquid;

- невысокая точность измерения при возможных изгибах оптического волокна.- low measurement accuracy with possible bends of the optical fiber.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является оптический чувствительный элемент для измерительных преобразователей физических величин с погружным измерительным зондом, в состав которого входит корпус, защитное окно, излучатель и фотоприемник, расположенные вне контролируемой жидкости, и волоконно-оптический преобразователь, входные торцы оптических волокон которого образуют измерительный растр, плоскость которого расположена под углом к оси потока, а выходные торцы оптически связаны с фотоприемником, выход которого связан со входом электронного блока, при этом излучатель оптически связан с выходными четными торцами оптическими волокнами преобразователя, а фотоприемник оптически связан с нечетными выходными торцами оптических волокон [патент на изобретение №2254579 С1, опубл. 20.06.2005, МПК G01P 5/26, 3/36, G01F 1/66].The closest in technical essence to the proposed device is an optical sensitive element for measuring transducers of physical quantities with a submersible measuring probe, which includes a housing, a protective window, an emitter and a photodetector located outside the controlled liquid, and a fiber-optic converter, input ends of optical fibers of which a measuring raster is formed, the plane of which is located at an angle to the flow axis, and the output ends are optically connected to the photodetector, the output of which is connected to the input of the electronic unit, while the emitter is optically connected to the output even ends by optical fibers of the converter, and the photodetector is optically connected to the odd output the ends of optical fibers [patent for invention No. 2254579 C1, publ. 20.06.2005, IPC G01P 5/26, 3/36, G01F 1/66].

Недостатками указанного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- сложность юстировки излучающих торцов подводящих оптических волокон соосно приемным торцам отводящих оптических волокон;- the complexity of aligning the emitting ends of the supply optical fibers coaxially with the receiving ends of the output optical fibers;

- практически полная потеря информации при контакте с жидкостью из-за малой чувствительности преобразования оптического сигнала, так как рассеянный световой поток ничтожно мал;- almost complete loss of information upon contact with liquid due to low sensitivity of optical signal conversion, since the scattered light flux is negligible;

- неработоспособность устройства в непрозрачной для видимого и инфракрасного излучения из-за загрязнения прозрачного окна, если жидкость имеет загрязняющие составляющие (в то время как авторы декларируют измерения в различных жидкостях, в том числе оптически непрозрачных, например, нефти, сточных и технических водах, водопроводной воде в трубах большого диаметра, в открытых каналах и морях в экстремальных условиях эксплуатации).- inoperability of the device in an opaque for visible and infrared radiation due to contamination of a transparent window, if the liquid has contaminating components (while the authors declare measurements in various liquids, including optically opaque ones, for example, oil, waste and industrial waters, tap water in pipes of large diameter, in open channels and seas under extreme operating conditions).

В результате поиска по источникам патентной и технической информации не обнаружены устройства с совокупностью существенных признаков, совпадающих с предлагаемым изобретением и обеспечивающих заявленный технический результат.As a result of a search through the sources of patent and technical information, no devices were found with a set of essential features that coincide with the proposed invention and provide the claimed technical result.

Технический результат изобретения заключается в повышении чувствительности преобразования измерительной информации, технологичности и надежности конструкции, точности измерений параметров потока прозрачных и непрозрачных жидкостей и возможности измерения этой же конструкцией устройства параметров воздушных потоков, обеспечение абсолютной искро-взрыво-пожаробезопасности.The technical result of the invention is to increase the sensitivity of the measurement information conversion, the manufacturability and reliability of the design, the accuracy of measurements of the flow parameters of transparent and opaque liquids and the possibility of measuring the parameters of air flows with the same device design, ensuring absolute spark-explosion-fire safety.

Указанный технический результат достигается тем, что в волоконно-оптическом датчике параметров жидкостных и воздушных потоков (ВОДПЖВП), содержащем корпус, в котором расположен измерительный преобразователь в виде отражающей пластины, подводящий и отводящий оптические волокна, одним торцом состыкованные с источником и приемником излучения соответственно, а другим торцом расположенными на расстоянии X относительно отражающей пластины, а также разделительный элемент, на котором со стороны потока закреплен погружной воспринимающий элемент, отражающая пластина одним концом закрепляется с внутренней стороны разделительного элемента, выполненного в виде жесткой пластины, со стороны потока установлен в корпусе сильфон, одним торцом герметично соединенный с разделительным элементом, а другим торцом герметично соединенный с корпусом; погружной воспринимающий элемент расположен внутри сильфона, причем его свободный конец выступает за корпус.The specified technical result is achieved by the fact that in the fiber-optic sensor of the parameters of liquid and air flows (VODPZHVP), containing a housing in which a measuring transducer in the form of a reflective plate is located, supplying and withdrawing optical fibers, one end docked with the source and receiver of radiation, respectively, and with the other end located at a distance X relative to the reflecting plate, as well as a separating element, on which a submersible receiving element is fixed on the flow side, the reflecting plate is fixed with one end on the inner side of the separating element made in the form of a rigid plate, from the flow side a bellows is installed in the housing , one end hermetically connected to the separating element, and the other end hermetically connected to the body; the submersible receiving element is located inside the bellows, and its free end protrudes beyond the housing.

На фиг. 1 приведена конструкция одноканального ВОДПЖВП, на фиг. 2 - геометрические построения к выводу функции преобразования волоконно-оптического углового преобразователя, на фиг. 3 - конструкция двухканального ВОДПЖВП, на фиг. 4 - варианты погружного воспринимающего элемента.FIG. 1 shows the design of a single-channel VODPZHVP, Fig. 2 - geometric constructions for the derivation of the conversion function of the fiber-optic angular converter, FIG. 3 - design of a two-channel VODPZHVP, Fig. 4 - variants of the immersed sensing element.

Датчик содержит корпус 1, в котором расположен разделительный элемент 2 (жесткая пластина) с закрепленной на нем отражающей пластиной 3 (фиг. 1). Со стороны отражающей поверхности пластины 3 расположены на расстоянии X параллельно друг над другом рабочие торцы подводящего оптического волокна (ПОВ) 4 и отводящего оптического волокна (ООВ) 5. На разделительном элементе 2 со стороны потока 6 закреплен сильфон 7, внутри которого соосно закреплен погружной воспринимающий элемент 8.The sensor contains a housing 1, in which there is a separating element 2 (rigid plate) with a reflective plate 3 fixed on it (Fig. 1). On the side of the reflecting surface, the plates 3 are located at a distance X parallel to each other, the working ends of the input optical fiber (POV) 4 and the output optical fiber (OOB) 5. On the separating element 2 from the flow side 6, a bellows 7 is fixed, inside of which a submersible receiving element 8.

Датчик работает следующим образом: световой поток Ф0 от источника излучения (ИИ) 9 поступает по ПОВ 4 на отражающую поверхность пластины 3 (фиг. 1). Отраженный от пластины 3 световой поток Фотр по ООВ5 поступает на приемник излучения (ПИ) 10, где преобразуется в электрический сигнал.The sensor works as follows: the luminous flux Ф 0 from the radiation source (IR) 9 enters through the POV 4 to the reflecting surface of the plate 3 (Fig. 1). Reflected light from the plate 3 by the flow F Neg OOV5 enters the radiation receiver (UI) 10 where it is converted into an electrical signal.

Когда на воспринимающий элемент 8 воздействует жидкостный или воздушный поток 6, то он отклоняется на угол α, при этом сильфон 7 испытывает угловой изгиб, а жестко соединенный с ним разделительный элемент 2 поворачивается также на угол а, поворачивая на угол α пластину 3. ТогдаWhen a liquid or air flow 6 acts on the sensing element 8, it deflects through an angle α, while the bellows 7 undergoes an angular bend, and the separating element 2 rigidly connected to it also rotates through an angle a, turning plate 3 through an angle α. Then

- для жидкостного потока:- for liquid flow:

Figure 00000001
Figure 00000001

где F, Р, Q, v - сила, давление, расход, скорость жидкостного потока,where F, P, Q, v - force, pressure, flow rate, fluid flow rate,

- для воздушного потока:- for air flow:

Figure 00000002
Figure 00000002

где ϕ - аэродинамический угол.where ϕ is the aerodynamic angle.

Функция преобразования оптической системы Фотр датчика в общем виде имеет вид:The conversion function of the optical system Ф ref of the sensor in general form is:

Figure 00000003
Figure 00000003

где Ф0 - световой поток, введенный в зону расположения пластины 3;where Ф 0 is the luminous flux introduced into the area of the plate 3;

K(α) - коэффициенты передачи оптического тракта «ПОВ 4 - пластина 3 - ООВ 5»;K (α) - transmission coefficients of the optical path "POV 4 - plate 3 - OOV 5";

Figure 00000004
Figure 00000004

где ρ - коэффициент отражения зеркальной поверхности пластины 3;where ρ is the reflection coefficient of the mirror surface of the plate 3;

Figure 00000005
- суммарная площадь приемных торцов ООВ 5, освещенная отраженным от зеркальной поверхности 3 световым потоком;
Figure 00000005
- the total area of the receiving ends of the OOV 5, illuminated by the light flux reflected from the mirror surface 3;

i=1…k - количество ООВ 5;i = 1 ... k is the number of OOB 5;

SЭ - площадь эллипсоидной зоны в плоскости приемных торцов ООВ 5 (фиг. 2),S E - the area of the ellipsoidal zone in the plane of the receiving ends of the OOV 5 (Fig. 2),

Figure 00000006
Figure 00000006

где ΘNA - апертурный угол оптического волокна.where Θ NA is the aperture angle of the optical fiber.

Figure 00000007
Figure 00000007

Площади S1 и S2 представляют собой сектора, образованные взаимным пересечением окружности радиусом, равным радиусу rС сердцевины ООВ, и эллипса, образованного отраженными лучами в плоскости общего торца ОВ, большая полуось которого RЭ, а малая rЭ, и хорды АВ длиной α.The areas S 1 and S 2 are sectors formed by the mutual intersection of a circle with a radius equal to the radius r C of the OOB core, and an ellipse formed by reflected rays in the plane of the common end face of the OB, the major semiaxis of which is R E , and the small one r E , and the chord AB of length α.

С учетом геометрических построений на фиг. 2 определено:Taking into account the geometric constructions in Fig. 2 defined:

Figure 00000008
Figure 00000008

где

Figure 00000009
, где D=OO'.Where
Figure 00000009
, where D = OO '.

Тогда выражение (4) с учетом выражений (6) и (7) перепишется следующим образом:Then expression (4), taking into account expressions (6) and (7), will be rewritten as follows:

Figure 00000010
Figure 00000010

Данной конструкции свойственны погрешности, обусловленные изгибами оптического волокна, поэтому целесообразно добавить идентичный второй измерительный канал, т.е. ввести второе ПОВ 11, второе ООВ 12 (фиг. 3). На второй боковой поверхности отражающей пластинки 3 необходимо добавить вторую отражающую поверхность. Отраженный от второй отражающей поверхности пластины 3 световой поток по ООВ 12 поступает на второй приемник излучения 13.This design is prone to bending errors in the optical fiber; therefore, it is advisable to add an identical second measurement channel, i.e. introduce the second OOV 11, the second OOV 12 (Fig. 3). On the second side surface of the reflective plate 3, it is necessary to add a second reflective surface. Reflected from the second reflecting surface of the plate 3, the luminous flux through the OOB 12 enters the second radiation receiver 13.

В этом случае, если в одном оптическом канале Фотр увеличивается на ΔФ, то в другом - уменьшается на то же значение ΔФ.In this case, if one optical channel F Neg increases by ΔF, then another - is reduced to the same value ΔF.

В этом случае в электронном блоке преобразования сигналов реализуется функция преобразованияIn this case, the conversion function is implemented in the electronic signal conversion unit

Figure 00000011
Figure 00000011

где k - коэффициент пропорциональности; Фотр1, Фотр2 - функции преобразования оптических систем первого и второго измерительных каналов ВОДПЖВП.where k is the coefficient of proportionality; Ф ref1 , Ф ref2 - conversion functions of the optical systems of the first and second measuring channels of the VODPZhVP.

Так как используется один источник излучения, то изменения его мощности, обусловленные воздействием негативных факторов (например, температуры) вызовет одинаковые изменения сигналов в двух измерительных каналах, а отношение (10) останется неизменным.Since one radiation source is used, changes in its power due to the influence of negative factors (for example, temperature) will cause the same changes in signals in two measuring channels, and the ratio (10) will remain unchanged.

Воспринимающий погружной элемент 8 может иметь разные конфигурации (фиг. 4):The sensing immersion element 8 can have different configurations (Fig. 4):

1) Полый цилиндр 8, который закрепляется соосно сильфону 7 внутри него. Такая конструкция воспринимающего элемента увеличивает надежность воспринимающего элемента, в случае непредвиденного увеличения силы Fпот. Цилиндр частично срезается (см. фиг. 4а). Секущая плоскость А-А находится приблизительно на расстоянии l, на котором относительно цилиндра сильфона находится отражающая пластина 3.1) Hollow cylinder 8, which is fixed coaxially with bellows 7 inside it. This design of the receiving element increases the reliability of the receiving element in the event of an unexpected increase in the force F sweat . The cylinder is partially sheared off (see Fig. 4a). The cutting plane A-A is approximately at a distance l, at which the reflecting plate 3 is located relative to the bellows cylinder.

По длине цилиндр обрезается на уровне нижней части корпуса 1.The length of the cylinder is cut at the level of the lower part of the body 1.

Такая конструкция воспринимающего погружного элемента увеличивает чувствительность измерительного преобразователя Fпот→α в противовес жесткости сильфона.This design of the receiving immersion element increases the sensitivity of the measuring transducer F sweat → α, in contrast to the stiffness of the bellows.

2) Самая простая конструкция воспринимающего погружного элемента в виде прямоугольной пластины, расположенной симметрично отражающей пластины 3 относительно оси датчика (см. фиг. 4б). Для повышения ее жесткости в месте крепления целесообразно сделать ребро жесткости.2) The simplest design of the receiving immersion element is in the form of a rectangular plate located symmetrically to the reflecting plate 3 relative to the sensor axis (see Fig. 4b). To increase its rigidity at the attachment point, it is advisable to make a stiffener.

3) Возможны варианты исполнения воспринимающего погружного элемента в виде стержня с утолщением (в виде молота, трапеции, сферы, конуса и др.) в зоне воздействия потока, тем самым увеличивается давление потока на воспринимающий элемент (см. фиг. 4в). Это особенно актуально в системах с малым напором, например, в системах жизнеобеспечения.3) Possible versions of the receiving immersion element in the form of a rod with a thickening (in the form of a hammer, trapezoid, sphere, cone, etc.) in the zone of influence of the flow, thereby increasing the pressure of the flow on the receiving element (see Fig.4c). This is especially true in low-pressure systems, such as life support systems.

4) Во всех случаях в воспринимающем погружном элементе можно изготовить отверстия на поверхности, находящейся в непосредственном контакте с потоком, для снижения турбулентности, вносящей методическую погрешность в процесс измерения.4) In all cases, holes can be made in the receiving immersion element on the surface that is in direct contact with the flow to reduce turbulence, which introduces a methodological error in the measurement process.

Технический результат предлагаемого изобретения следующий.The technical result of the proposed invention is as follows.

Волоконно-оптический датчик параметров жидкостных и воздушных потоков прост в изготовлении, не требует сложных технологических, котировочных и измерительных операций, имеет дешевую компонентную базу, обеспечивает высокие чувствительность преобразования и точность измерения параметров жидкостных и воздушных потоков в эксплуатационных условиях, в том числе в условиях искро- взрыво-пожароопасности и воздействия сильных электромагнитных помех.The fiber-optic sensor of the parameters of liquid and air flows is easy to manufacture, does not require complex technological, quotation and measurement operations, has a cheap component base, provides high conversion sensitivity and measurement accuracy of the parameters of liquid and air flows under operating conditions, including spark conditions. - explosion and fire hazard and exposure to strong electromagnetic interference.

Claims (6)

1. Волоконно-оптический датчик параметров жидкостных и воздушных потоков, содержащий корпус, в котором расположен измерительный преобразователь в виде отражающей пластины, подводящего и отводящих оптических волокон, одним торцом состыкованных с источником и приемником излучения соответственно, а другим торцом расположенных на расстоянии X относительно отражающей пластины, а также разделительный элемент, на котором со стороны потока закреплен погружной воспринимающий элемент, отличающийся тем, что отражающая пластина одним концом закрепляется с внутренней стороны разделительного элемента, выполненного в виде жесткой пластины, со стороны потока установлен в корпусе сильфон, одним торцом герметично соединенный с разделительным элементом, а другим торцом герметично соединенный с корпусом; погружной воспринимающий элемент расположен внутри сильфона, причем его свободный конец выступает за корпус.1. Fiber-optic sensor of parameters of liquid and air flows, containing a housing in which a measuring transducer is located in the form of a reflective plate, supply and output optical fibers, one end docked with the radiation source and receiver, respectively, and the other end is located at a distance X relative to the reflecting plates, as well as a separating element, on which a submersible receiving element is fixed on the flow side, characterized in that the reflecting plate is fixed at one end on the inner side of the separating element made in the form of a rigid plate, on the flow side a bellows is installed in the body, one end is hermetically connected with a separating element, and the other end is hermetically connected to the body; the submersible receiving element is located inside the bellows, and its free end protrudes beyond the housing. 2. Волоконно-оптический датчик параметров жидкостных и воздушных потоков по п. 1, отличающийся тем, что введены второе подводящее оптическое волокно и второе отводящее оптическое волокно, расположенные на расстоянии X со стороны второй отражающей поверхности отражающей пластины так, что совпадают оптические оси первого подводящего оптического волокна и второго отводящего оптического волокна, причем первое и второе подводящие оптические волокна подстыковываются к одному источнику излучения, а второе подводящее оптическое волокно подстыковано к вновь введенному второму приемнику излучения.2. The fiber-optic sensor of the parameters of liquid and air flows according to claim 1, characterized in that a second input optical fiber and a second output optical fiber are introduced, located at a distance X from the side of the second reflecting surface of the reflecting plate so that the optical axes of the first input an optical fiber and a second output optical fiber, wherein the first and second input optical fibers are docked to one radiation source, and the second input optical fiber is docked to the newly introduced second radiation receiver. 3. Волоконно-оптический датчик параметров жидкостных и воздушных потоков по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что погружной воспринимающий элемент выполнен в виде полого цилиндра, свободный выступающий за корпус конец которого частично срезан со стороны движения потока жидкости, плоскость среза перпендикулярна направлению потока и находится на расстоянии l от оси волоконно-оптического датчика параметров жидкостных и воздушных потоков.3. Fiber-optic sensor of parameters of liquid and air flows according to PP. 1 and 2, characterized in that the submersible sensing element is made in the form of a hollow cylinder, the free end of which protrudes beyond the body is partially cut off from the side of the fluid flow, the cut plane is perpendicular to the direction of flow and is located at a distance l from the axis of the fiber-optic sensor of fluid parameters and air flows. 4. Волоконно-оптический датчик параметров жидкостных и воздушных потоков по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что воспринимающий элемент выполнен в виде жесткой пластины.4. Fiber-optic sensor of parameters of liquid and air flows according to PP. 1 and 2, characterized in that the receiving element is made in the form of a rigid plate. 5. Волоконно-оптический датчик параметров жидкостных и воздушных потоков по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что погружной воспринимающий элемент выполнен в виде стержня с утолщением на свободном конце.5. Fiber-optic sensor of parameters of liquid and air flows according to PP. 1 and 2, characterized in that the immersion receiving element is made in the form of a rod with a thickening at the free end. 6. Волоконно-оптический датчик параметров жидкостных и воздушных потоков по п. 4, отличающийся тем, что пластина изготавливается со сквозными отверстиями.6. Fiber-optic sensor of parameters of liquid and air flows according to claim 4, characterized in that the plate is made with through holes.
RU2020115220A 2020-04-17 2020-04-17 Fibre-optic sensor of liquid and air flow parameters RU2741276C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115220A RU2741276C1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Fibre-optic sensor of liquid and air flow parameters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115220A RU2741276C1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Fibre-optic sensor of liquid and air flow parameters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741276C1 true RU2741276C1 (en) 2021-01-22

Family

ID=74213396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020115220A RU2741276C1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Fibre-optic sensor of liquid and air flow parameters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741276C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796797C2 (en) * 2021-10-18 2023-05-29 Елена Александровна Бадеева Fibre-optic method for determining the refractive coefficient of a transparent substance and a fibre-optical refractometric measuring converter implementing it

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1747927A1 (en) * 1990-03-20 1992-07-15 Научно-производственное объединение "Кварц" Liquid medium fiber-optic level transducer
EP1189039A1 (en) * 2000-09-18 2002-03-20 NTT Advanced Technology Corporation Fiber-optic liquid level measurement device
RU2254579C1 (en) * 2003-11-26 2005-06-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения НИИтеплоприбор Fiber-optic measuring instrument of speed and consumption of optically opaque liquids
RU2687868C1 (en) * 2018-10-31 2019-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ПГУ") Fiber-optic level gauge-pressure indicator
RU196684U1 (en) * 2019-11-11 2020-03-11 Владислав Николаевич Астапов Liquid density meter with fiber optic converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1747927A1 (en) * 1990-03-20 1992-07-15 Научно-производственное объединение "Кварц" Liquid medium fiber-optic level transducer
EP1189039A1 (en) * 2000-09-18 2002-03-20 NTT Advanced Technology Corporation Fiber-optic liquid level measurement device
RU2254579C1 (en) * 2003-11-26 2005-06-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения НИИтеплоприбор Fiber-optic measuring instrument of speed and consumption of optically opaque liquids
RU2687868C1 (en) * 2018-10-31 2019-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ПГУ") Fiber-optic level gauge-pressure indicator
RU196684U1 (en) * 2019-11-11 2020-03-11 Владислав Николаевич Астапов Liquid density meter with fiber optic converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796797C2 (en) * 2021-10-18 2023-05-29 Елена Александровна Бадеева Fibre-optic method for determining the refractive coefficient of a transparent substance and a fibre-optical refractometric measuring converter implementing it

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8578786B2 (en) Measuring arrangement with an optical sensor
EP0228677B1 (en) Optical pressure-sensing system
US5072617A (en) Fiber-optic liquid level sensor
Golnabi Design and operation of a fiber optic sensor for liquid level detection
JP6297064B2 (en) Non-contact pressure measurement optical sensor
US7859681B2 (en) Pressure transmitter for detection of a variable relative to a process fluid
RU2741276C1 (en) Fibre-optic sensor of liquid and air flow parameters
CN103234590A (en) Underground optical fiber flow sensor in oil field
RU2290605C1 (en) Fiber-optic converter of movements
RU2567176C2 (en) Differential optic fibre pressure difference sensor
CN104197967A (en) Double-ring coaxial optical fiber turbine flow meter and test method
RU2697033C1 (en) Explosion-proof fiber-optic level gauge
RU2744159C1 (en) Fiber-optical signaler of level and type of liquid
RU2506568C2 (en) Device to measure index of refraction
CN104154968A (en) Liquid level sensor on basis of fine-core tilted fiber bragg grating
JPH0234582Y2 (en)
CN112763024B (en) Point type optical fiber liquid level sensor
RU199237U1 (en) FIBER OPTICAL PRESSURE SENSOR
RU2764387C1 (en) Fiber-optic liquid level and type detector
RU169126U1 (en) FIBER OPTICAL REFRACTION MEASUREMENT DEVICE
SU754310A1 (en) Flow rate meter
RU75043U1 (en) FIBER OPTICAL SPEED METER
RU175215U1 (en) FIBER OPTICAL REFRACTION MEASUREMENT DEVICE
RU2254579C1 (en) Fiber-optic measuring instrument of speed and consumption of optically opaque liquids
RU2308677C2 (en) Fiber-optic movement converter