SU781698A1 - Сигнализатор скорости потока - Google Patents

Description

(54) СИГНАЛИЗАТОР СКОРОСТИ ПОТОКА

Изобретение относитс  к измерител ной технике и может быть использован дл  сигнализации и измерени  скоростей потоков жидкостей и газов. Известны сигнализаторы потока газа и жидкости, работающие на различных принципах (флажковые, вихревые, перепада давлени , термоанемометрические и др.), с помс цью которых измер ют скорость потока жидкости или газа, либо сигнализируют о ее изменении l. Однако все эти сигнгшизаторы слож ны по, конструкции и имеют сравнитель но большую массу и габариты, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  волоконный анемометр, содержащий источ ик света, волоконньй чувствитель тлй элемент, отклон емый потоком, фотсм етрический клин и фотоэлектрическую схему регистрации отклонени  чувствительного элемента 1.2, К недостаткам известного устройст ва относ тс : невозможность работы в запыленных и непрозрачных средах и мёша  точность измерени  скорости в турбулизированных потоках. Цель изобретени  - увеличение точ ности сигнализации заданной скорости / потока и обеспечение работы сигнализатора на запыленных и непрозрачных потоках. Указанна  цель достигаетс  тем, что волоконный чувствительный элемент сигнализатора выполнен в виде плоской петли из одномодового (либо маломодового ) световолокна с радиусом изгиба более критического, а в оптический канал устройства аеред входным торцом чувствительного элемента введен узкополосный светофильтр. На фиг. 1 изображена схема сигнализатора; на фиг. 2 - чувствительный элемент, вид сбоку. Сигнализатор выполнен в виде единой конструкции из жестко соединенных между собой патрубка 1, державки 2 сигнализатора, корпуса 3 сигнализатора , во внутренней полости которого расположены электрическа  и электронна  схемы и цепи питани  (4-7), и концй Чувствительного элемента (световолоконной петли 8). Державка 2, соединенна  герметически с корпусом, представл ет собой блок из пластика, в котором залиты концы волоконной петли 8. Торцы державки, на которые выход т концы волоконной петли, полированы и на них установлены осветитель 9 и узкополосный светофильтр 10 (на входном и фотодетектор 11 (на выходном).

Волоконный сигнализатор работает следующим образом.

При включении цепи питани  сигнали затора загораетс  осветитель 9 (светодиод ) и через узкополосный светофильтр 10 (пропускающий длины волн, собтветствунлцие модам световолоконного чувствительного элемента) освещает входной торец чувствительного эле мента 8. Монохроматизированный свет проходит сквозь чувствительный элемент 8 и попадает на фотодетектор 11 (фотодиод). Так как радиус изгиба световолоконного чувствительного элемента 8 выбран более критического, то затухание света в нём невелико и уровень светового сигнала достаточен , чтобы напр жение с фотодиода 11 на входе компаратора 5 заставило его срабатывать и выдать через выходной каскад 6 сигнал Авари  на разъем 7 (потока в трубоп |оводе нет) . Когда в патрубке 1 сигнализатора по вл етс  поток и начинает изгибать волоконную петлю чувствительного элемента 8 у основани  державки 2, то как только рс1диус сгиба достигает критического, в волокне начинаетс  рассе ние света сквозь оболочку и уровень света на вьохЬдном торце чувствительного элемента резко падает. Напр жение на вы ходе фотоэлемента 11 понижаетс  до величины меньшей, чем напр жение, подаваемое на инверсный вход компаратора 5 (величина этого напр жени  определ ет скорость срабатывани  сигна лизатора).

Компаратор 5 возвращаетс  в исходНое состо ние и выдает через выходно касксщ б в цепь сигнализации (разъем 7) сигнал Работа (сигнал, означающий , что скорость потока в трубопроводе равна либо выше заданной). Применение одномодового волокна в петлевом чувствительном элементе сигнализатора, имеющем очень вь с6кую чувствительность и нелинейную зависимЬсть затухани  от изгиба (удвоение радиуса изгиба одномодового волокна ) , приводит к изменению затухани  волокна приблизительно в 6,5 ., , позвол ет обеспечить практически релейный характер работы

чувствительного элемента и резко увеличивает точность сигнализации достижени  -заданной скорости потока.

Замена одномодового световолоконного элемента 8 с радиусом изгиба более критического на маломодовый(первые три моды колебани  волокна) позвол ет получать практически линейную зависимость амплитуды оптического сигнала, проход щего сквозь волоконный чувствительный элемент, от радиуса изгиба, т.е. позвол ет реализовать измеритель скорости потока при соответствующем переключении компаратора 5 электронной схемы в режим усилени  и нагрузке выходного каскада 6 на регистрирующий (стрелочйый либо цифровой) прибор.

Claims (2)

1.Сигнализатор скорости потока, содержащий волоконный чувствительный элемент, расположенный в потоке, осветитель , фотоэлектрический приемник и электронную измерительно-регистрационную схему, отличающийс   тем, что, с целью увеличени  тоности сигнализации достижени  заданной скорости потока и обеспечени  работы сигнализатора на запыленных и непрозрачных потоках, волоконный чувствительный элемент сигнализатора выполнен из одномодового световода в виде плоской .петли с радиусом изгиба больше критического, а перед входным торцом чувствительного элемента установлен узкополосный светофильтр .

2.Сигнализатор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью измерени  скоростей потока, волоконный чувствительный элемент выполнен из маломодового волоконного световод

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Петунии А.Н. Аэрометрические приборы дл  измерени  скоростей и давлений.ФрудыЦАГИ. М., 1959, вып. 734, с. 3-66.

2.Трохан A.M. Измерительна  техника , 1968, , с. 42-45 (прототип ) .

N

Фаг.