SU840711A1 - Индикатор вида жидкости - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к оптоэлектронике и может найти применение в . устройствах индикации вида жидкостей .

Известно устройство дл  определени  вида жидкости, содержащее источник излучени , световод и приемник излучени . В основе этого устройства лежит принцип нарушени  услови  полного внутреннего отражени  1 1.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  индикатор вида жидкости, содержащий последовательно расположенные источник излучени , световод, контактирующий с контролируемой средой,приемник излучени  и электрическую схему . Дп  измерени  коэффициента преломлени  контролируемой жттдкости в рефрактометре имеетс  изогнутый волоконный световод, погруженный измерительной частью в контролируемую среду, причем соединительные части световода снабжены защитной оптической оболочкой, а его измерительна  часть вьшолнена в виде горизонтального отрезкаС

Недостатком этого устройства  вл ютс  низка  чувствительность к различным типам жидкостей, ограничение точности измерени  на заданной глубине диаметром оптического волокна, наличие световых потерь в местах изгиба световода.

Цель изобретени  - повышение чувствительности устройства к различным видам жидкостей путём регулировки световой энергии.

Указанна  цель достигаетс  тем, что световод вьшолнен в виде плоской диэлектрической пластины, причем к внутренней поверхности пластины примыкает слой элсктрооптического материала, электроды которого соединены с нагрузочным сопротивлением электрической схемы.

На чертеже схематически изображен предлагаемый индикатор вида жидкости 3 с элементами электрической схемы, общий вид. В светонепроницаемом корпусе 1 закреплены источник 2 излучени , приемник 3 излучени  и располагаемый между ними плоскопараллельный диэЛектрический световод 4. На внутренней поверхности плоскопараллельного диэлектрического световода и на внутренней поверхности стекл нной крышки 5 напылены прозрачные электроды 6, К внутренней поверхности световода 4 примыкает слой электрооптического материала If заключенного между тефлоновыми прокладками 8 и прозрачными электродами , к которым подпа ны соединительные провода, образующие положительную обратную св зь от нагрузочного сопротивлени  9. foieMivbi 10 и 11 предназначены дл  подключени  напр ж ни  питани источника излучени  клем мы 12 и 13 - дл  напр жени  питани  приемника излучени , клеммы 14 и 15 дл  подключени  напр жени  смещени  в случае работы индикатора вида жидкости в релейном режиме. В случае работы устройства в линейном режиме клеммы 14 и 15 закорочены. Выполнение световода в виде плоскопараллельной диэлектрической пластины ведет к увеличению чувствительности , так как все лучи не измен ют своего угла распространени  по длине волновода, а наилучша  чувствительность При углах распространени  близких.к углам полного внутреннего отражени . В оптическом волокне существуют скольз щие лучи, у которых измен етс  угол распространени  а в местах искривлени  световода происходит изменение углов распространени , меридиальных лучей. Кроме повьшени  чувствительности плоскопараллельный диэлектрический световод обеспечивает более высокую по сравнению с волокном, точность ин дикации на заданной глубине котора не ограничиваетс  толщиной световода , и отсутствие потерь света в неизмерительной части и на изгибах световода. Устройство работает следующим об разом. Светова  энерги  от источника 2 излучени , благодар  полному внутре нему отражению лучей в световоде 4, достигает приемника 3 излучени ,где превращаетс  в электрическую энерI4 тию. Выходное напр жение с нагрузочного сопротивлени  9 полностью (или за вычетом напр жени  смещени ) прикладьшаетс  к прозрачным электродам 6, между которыми расположено электрооптическое вещество 7. Показатель преломлени  электрооптического вещества увеличиваетс , количество световой энергии, прошедшее через световод 4, уменьшаетс , напр жение на нагрузке 9 уменьшаетс , что вызывает уменьшение показател  преломлени  электрооптического вещества до величйиы, соответствующей показателю преломлени  контролируемой жидкости. Устанавливаетс  равиовесное состо ние . При изменении показател  преломлени  контролируемой жидкости 16 световой сигнал на с1)отоприемнике измен етс , что приводит к изменению напр жени  на выгрузке 9, которое способствует еще большему изменению светового сигнала, поступающего на фотоприемник до установлени  равновесного состо ни . Таким образом, сигнал, снимаемый с нагрузки 9, создает добавочный перепад выходного сигнала путем изменени  пропускной способности световода в том же направлении , что и контролируема  среда . Это обеспечивает увеличение изме нени  выходного сигнала при одиом и том же изменении показател  преломлени  контролируемой среды, т.е. повышаетс  чувствительность. Максимальна  чувствительность в индикаторе вида жидкости достигаетс  при работе его в релейном режиме (индикации только двух видов жидкости). Точность работы индикатора вцца жидкости определ етс  его чувствительностью . Индикатор вида жидкости позвол ет различать жидкости близкие по физическим свойствам и с показателем преломлени , отличающимс  в сотых и тыс чных дол х. , Очевидно, что чувствительность индикатора вцца жидкости определ етс  чув ствительностью фотоприемника, глубиной модул ции светового потока в световоде и глубиной положительной i обратной св зи. Глубина модул ции зависит от геометрии световода и угла распространени  излучени . Глубина положительной обратной св зи определ етс  величиной нагрузочного сопротивлени  и модул ционной характе. ристикой злектрооптического вещества. 58 котора  дает возможность повышени  чувствительности в 10 раз. Предлагаемое устройство наиболее эффективно использовать в авиации дл электрического контрол  состо ни  жи кости внутри заправочньпс баков самолетов , особенно в релейном режиме, например, дл  обнаружени  воды в керосине ,

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 112734, кл. G 01 N 21/46, 1956.

2.Авторское свидетельство СССР № 518703, кл. G 01 N 21/46, 1976 (прототип). 1« му, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности путем регулировки световой энергии, световод выполнен в виде плоской диэлектрической пластишл, причем к внутренней поверхности пластиш. примыкает слой электрооптического материала, электроды которого соединены с нагрузочным сопротивлением электрической схемы.