RU79660U1 - Фотоэлектрический уровень - Google Patents
Фотоэлектрический уровень Download PDFInfo
- Publication number
- RU79660U1 RU79660U1 RU2008130035/22U RU2008130035U RU79660U1 RU 79660 U1 RU79660 U1 RU 79660U1 RU 2008130035/22 U RU2008130035/22 U RU 2008130035/22U RU 2008130035 U RU2008130035 U RU 2008130035U RU 79660 U1 RU79660 U1 RU 79660U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ampoule
- photodetector elements
- measuring unit
- liquid
- filled
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована для определения пространственного положения объектов в геодезии, приборостроении, строительстве и т.п.
Сущность предлагаемого усовершенствования состоит в том, что в фотоэлектрическом уровне, который содержит прозрачную ампулу, заполненную жидкостью и пузырьком газа, источник оптического излучения, фотоприемные элементы, связанные с измерительным узлом, ампула заполнена прозрачной жидкостью, а источник излучения и фотоприемные элементы расположены по разные стороны относительно ампулы. Кроме того, между каждым из фотоприемных элементов и измерительным узлом введены усилители электрического сигнала.
3 з.п. ф-лы; 1 илл.
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для определения пространственного положения объектов, и может быть использовано в геодезии, строительстве, приборостроении для определения положения местной вертикали относительно направления вектора гравитационного поля.
Известен датчик угла наклона [Авторское свидетельство №1408222, кл. G01C 9/18], который содержит источник оптического излучения, расположенный в центре световода, выполненного в виде сферы, передающего поток излучения на оптически прозрачную сферу, примыкающую к внешней поверхности световода и содержащую пузырек газа и оптически поглощающуюся жидкость, сферическую щелевую диафрагму, формирующую узкий по профилю сечения оптический луч, расположенную с внешней стороны оптически прозрачной сферы, и приемники оптического излучения, установленные на внешней поверхности щелевой диафрагмы, обращенные чувствительными поверхностями к источнику оптического излучения.
Описанный аналог отличается значительной конструктивной сложностью, которая заключается в том, что световод, являющийся основой датчика, имеет сферическую форму, от точности выполнения которой зависит и точность собственно датчика. Сочетание источника оптического излучения со световодом так, как это предложено в аналоге (источник разделяет световод на две части) требует высокой степени подгонки их друг к другу, чтобы не нарушить равномерность оптической плотности световода, от которой также зависит точность показаний датчика. Большое количество приемников оптического излучения, расположенных по периферии световода, усложняет не только конструкцию датчика, но и вызывает снижение точности его показаний из-за того, что угловой размер пузырька не может быть меньше углового размера двух смежных приемников оптического излучения, что ограничивает минимальную величину измеряемого угла наклона. К недостаткам аналога следует также отнести и то, что в датчике используется оптически непрозрачная жидкость, которая в сочетании с овальной формой пузырька газа, создает краевой эффект, что требует весьма точной настройки приемников оптического излучения на некую усредненную интенсивность светового излучения, в конечном итоге снижающую точность показаний датчика.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран фотоэлектрический уровень [Авторское свидетельство №1332145, кл. G01C
9/06], как наиболее близкий предлагаемому усовершенствованию по технической сущности и имеющий определенные преимущества перед аналогом, в частности, более простую и технологичную конструкцию. Он содержит оптически прозрачную (стеклянную) ампулу, заполненную непрозрачной жидкостью со светоотражающей поверхностью, и пузырек газа. Симметрично относительно середины ампулы установлены входные коллекторы фотоприемных элементов (светодиодов), охватывающие всю часть ампулы над пузырьком за исключением среднего участка для ввода светового потока, и представляют собой стеклянные пластины, посеребренные с боков. Имеющиеся в уровне световоды соединены с оптическими модуляторами, с помощью которых регулируют пропускание светового потока по световодам. Каждый модулятор выполнен в виде плоского световода из оптического стекла. Слой электрооптического материала, например жидкого кристалла, расположен между прозрачным электродом, нанесенным на светодиод и электродом подложки. Выходные концы световодов соединены с приемным коллектором, который передает световой поток на суммирующий фотодиод. Над входными коллекторами установлен осветитель с отражателем. Для исключения прохождения постороннего света на входные коллекторы, наружная поверхность ампулы покрыта непрозрачным лаком. На корпусе ампулы установлен измерительный узел в виде микросхемы.
Уровень- прототип обладает недостатком, выражающийся в усложненности оптической части конструкции. Так, фотоприемные элементы связаны с входными коллекторами через модуляторы, представляющие собой многослойную систему, и световоды. Кроме того, имеется еще один приемный коллектор, передающий световой поток с входных коллекторов на дополнительный фотодиод. Световой поток передается с источника оптического излучения через светоотражающую поверхность жидкости, находящейся в пределах пузырька с газом. Описанная многозвенная оптическая система обработки сигнала, поступающего с ампулы, требуют и усложненной конструкции измерительного узла и соответствующего алгоритма обработки светового сигнала.
Таким образом, задачей предлагаемого усовершенствования является создание простой и надежной конструкции фотоэлектрического уровня.
Поставленная задача решается за счет того, что в фотоэлектрическом уровне, содержащем оптически прозрачную ампулу, заполненную жидкостью и пузырьком газа, источник оптического излучения, два фотоприемных элемента, установленных симметрично относительно середины ампулы и связанные с
измерительным узлом, и несущий корпус, ампула заполнена оптически прозрачной жидкостью, при этом, источник излучения и фотоприемные элементы установлены на корпусе по разные стороны относительно ампулы. Решению поставленной задачи способствует и то, что между каждым фотоприемным элементом и измерительным узлом введены усилители электрического сигнала.
На чертеже фиг.1 дано схематическое изображение фотоэлектрического уровня (ниже - просто уровень) предлагаемой конструкции.
Предлагаемая конструкция фотоэлектрического уровня содержит несущий корпус 1, выполненный в форме пустотелого короба, в верхней части которого установлен источник 2 оптического излучения. С противоположной стороны, перекрывая сечение корпуса 1, размещена оптически прозрачная (стеклянная) ампула 3, наполненная прозрачной жидкостью 4 и пузырьком газа 5. Под ампулой 3 расположены пара фотоприемных элементов (фотодиодов) 6, которые смонтированы по краям этой ампулы. При этом положение фотодиодов таково, что при нахождении пузырька 5 газа строго по оси симметрии ампулы 3, оба фотодиода получают световой поток от источника 2 через жидкость 4 одинаковой интенсивности. Каждый из фотодиодов 6 связан с измерительным узлом 7, представляющим собой микропроцессор, через усилители 8 электрического сигнала. Для демонстрации работы уровня выбран стенд в виде качающейся платформы 9, связанной шарниром 10 с основанием 11. Привод качания платформы 9 осуществляется с помощью, например, гидроцилиндров 12. Измерительный узел 7 электрически связан с системой управления стенда (на чертеже не показана).
Работает фотоэлектрический уровень следующим образом.
В случае если платформа 9, на которой корпусом 1 представлен уровень, находится не в стабилизированном положении, а за такое принимается положение в случае ее наклона в вертикальной плоскости в ту или иную сторону, пузырек 5 сместится в ампуле 3 в противоположную сторону. При этом он перекроет поток излучения (света) от источника 2 одному из фотодиодов 6, уменьшив таким образом интенсивность излучения на этот фотодиод, в то время как на другой фотодиод интенсивность излучения через прозрачную жидкость 4 возрастет относительно первого. В этом случае на измерительный узел 7 в виде микропроцессора поступят два электрических позиционных сигнала разных величин - полновесный и ослабленный. В микропроцессоре на базе сравнения полученных сигналов вырабатывается сигнал пропорциональный углу наклона платформы 9, который является
командой для системы управления стендом. В последнем, этот сигнал превращается в электрические управляющие импульсы, направленные на золотники гидросистемы, включающей и выключающей гидроцилиндры 12, работа которых позволяет изменять угол наклона платформы в сторону его уменьшения. И так продолжается вплоть до получения сигналов с обоих фотодиодов о том, что они облучены оптическим излучением, прошедшим через ампулу 3, одновременно и в равной пропорции. Конструкция уровня такова, что позволяет регулировать положение ампулы 3 с пузырьком 5 в корпусе 1 путем воздействия на усилители 8. Другими словами, меняя с помощью усилителей 8 интенсивность сигнала, поступающего с фотодиодов на микропроцессор, можно, не прибегая к использованию стороннего уровня, выставить в исходное положение уровень предлагаемой конструкции на платформе 9.
Экспериментальный образец уровня заявляемой конструкции показал в работе высокую надежность и точность, а также экономичность ввиду своей простоты и использования недефицитной элементной базы.
Claims (2)
1. Фотоэлектрический уровень, содержащий оптически прозрачную ампулу, заполненную жидкостью и пузырьком газа, источник оптического излучения, два фотоприемных элемента, установленных симметрично относительно середины ампулы и связанных с измерительным узлом, и несущий корпус, отличающийся тем, что ампула заполнена прозрачной жидкостью, а источник излучения и фотоприемные элементы установлены на корпусе по разные стороны относительно ампулы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008130035/22U RU79660U1 (ru) | 2008-07-21 | 2008-07-21 | Фотоэлектрический уровень |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008130035/22U RU79660U1 (ru) | 2008-07-21 | 2008-07-21 | Фотоэлектрический уровень |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU79660U1 true RU79660U1 (ru) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008130035/22U RU79660U1 (ru) | 2008-07-21 | 2008-07-21 | Фотоэлектрический уровень |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU79660U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599599C1 (ru) * | 2015-04-27 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Способ дистанционного измерения угла отклонения объекта от горизонтального положения и устройство для его осуществления |
-
2008
- 2008-07-21 RU RU2008130035/22U patent/RU79660U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599599C1 (ru) * | 2015-04-27 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Способ дистанционного измерения угла отклонения объекта от горизонтального положения и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101589291B (zh) | 带有光电水准器的倾斜度传感器 | |
CN104823096B (zh) | 光调制元件 | |
ES2203953T3 (es) | Dispositivo sensor de fluorescencia. | |
CN208505255U (zh) | 激光基准桥梁单点挠度视觉检测装置 | |
JP2013040797A (ja) | 蛍光センサ | |
CN101149266A (zh) | 基于微光子结构无源谐振腔的微光学陀螺 | |
US20130099102A1 (en) | Integrating sphere photometer and measuring method of the same | |
US20130265584A1 (en) | Temperature-stable incoherent light source | |
CN101592790A (zh) | 液晶太阳镜分区明暗自动变色的控制方法及控制装置 | |
RU79660U1 (ru) | Фотоэлектрический уровень | |
CA2042446C (en) | Dead-zone free optically pumped m_ magnetometer | |
CN101788691B (zh) | 原子鉴频的高空大气气辉风温成像仪 | |
CN106788703A (zh) | Ov光束的oam检测装置 | |
CN1721817B (zh) | 倾斜传感器 | |
US5704130A (en) | Measuring instrument | |
CN1328585C (zh) | 空间光路的干涉式微光机电陀螺 | |
JP2006317269A (ja) | 濁・色度計 | |
CN104198390A (zh) | 一种照明成像系统 | |
US20140001375A1 (en) | Sample analysis system with spotlight illumination | |
US4861981A (en) | Optoelectronic theodolite sensor | |
TWI637203B (zh) | 光學模組 | |
CN205176300U (zh) | 气象光学视程检测装置 | |
US8792092B2 (en) | Optoelectronic inclination sensor | |
CN102033330A (zh) | 高速光学快门及其操作方法和光学装置 | |
KR20100134351A (ko) | 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100722 |