UA153837U - Волоконно-оптичний датчик вологості - Google Patents

Abstract

Волоконно-оптичний датчик вологості містить світловод, закріплений у перфорованому корпусі, джерело оптичного випромінювання, фотоприймач, блок гігроскопічного матеріалу. Фотоприймач підключений до послідовно з'єднаних підсилювача, аналого-цифрового перетворювача та пристрою відображення інформації, а блок гігроскопічного матеріалу виконано у вигляді втулки, в якій установлено світловод.

Description

Корисна модель належить до приладобудування та може використовуватися для вимірювання вологості у різних галузях народного господарства.

Відомий волоконно-оптичний датчик клімат-контролю, що складається з перфорованої колби із кварцового скла, до якої прикріплено взаємно приварені заглушки і основний світловод, волоконного розгалужувача з фільтрами, джерела оптичного випромінювання, мідної трубки, розміщеної коаксіально світловоду, блока гігроскопічного матеріалу, що знаходиться між вторинною гілкою світловоду і колбою, віддзеркалюючого шару, утвореного на торцевій поверхні вторинної гілки світловоду, причому первинна і вторинна гілки світловоду закріплені із забезпеченням можливості змінювання радіусу згину між ними (Пат. Мо 108519, Україна, МПК со2гВв 6/00, СОМ 19/10, С0О1К 5/00; заявл. 31.05.2013; опубл. 12.05.2015, Бюл. Мо 9).

До недоліків волоконно-оптичного датчика клімат-контролю слід віднести: складність конструкції; низька технологічність виготовлення датчика через існування необхідності згину світловоду і його прикріплення в цьому положенні; зменшена точність результатів вимірювання, обумовлена взаємним впливом вимірюваних параметрів; вихідний сигнал отримується у аналоговому вигляді.

Найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі є волоконно-оптичний датчик для вимірювання вологості і температури, що містить кварцову колбу з отворами перфорації, заглушку, основний та додатковий світловоди, волоконні розгалужувачі із оптичними фільтрами, мідну трубку, коаксіально розміщену відносно додаткового світловоду, блок гігроскопічного матеріалу, установлений поміж поверхнею колби і основним світловодом, віддзеркалюючі шари на торцевих поверхнях світловодів (Пат. Мо 122987, Україна, МПК 2028 6/00, 201М 19/10, О1К 5/00; заявл. 12.06.2017; опубл. 12.02.2018, Бюл. Мо 3).

Недоліки даного датчика наступні: складність конструкції; недостатня технологічність, обумовлена нанесенням віддзеркалюючих шарів на торцеві поверхні світловодів; вихідний сигнал отримується у аналоговому вигляді.

В основу корисної моделі поставлено задачу спростити конструкцію датчика, підвищити його технологічність, забезпечити видачу інформації в цифровому вигляді.

Поставлена задача вирішується тим, що у волоконно-оптичному датчику вологості, що містить світловод, закріплений у перфорованому корпусі, джерело оптичного випромінювання,

Зо фотоприймач, блок гігроскопічного матеріалу, згідно з корисною моделлю, фотоприймач підключений до послідовно з'єднаних підсилювача, аналого-дифрового перетворювача та пристрою відображення інформації, а блок гігроскопічного матеріалу виконано у вигляді втулки, в якій установлено світловод.

Виведення із складу датчика елементів, які присутні в найближчому аналогу, ліквідація технології нанесення віддзеркалюючих шарів на торцеві поверхні світловодів дозволяє спростити конструкцію та підвищити його технологічність. Введення нових елементів (підсилювач, аналого-дифровий перетворювач, пристрій відображення інформації, втулка із гігроскопічного матеріалу) та зв'язки між ними дає можливість забезпечити видачу інформації в цифровому вигляді.

На кресленні приведена спрощена конструкція волоконно-оптичного датчика вологості.

У перфорованому корпусі 1 волоконно-оптичного датчика вологості закріплений світловод 2, установлений у втулку З із гігроскопічного матеріалу. Перед вхідним торцем світловода 2 установлено джерело оптичного випромінювання 4, а перед його вихідним торцем розміщено фотоприймач 5, підключений до послідовно з'єднаних підсилювача б, аналого-дифрового перетворювача 7 та пристрою відображення інформації 8.

Волоконно-оптичний датчик вологості працює наступним чином.

При змінюванні вологості середовища, що контролюється, відбувається зміна об'єму втулки

З із гігроскопічного матеріалу. Як наслідок, відбуваються зміни її лінійних розмірів і величини прогину світловода 2. Це призводить до зміни інтенсивності світлового потоку, що розповсюджується від джерела оптичного випромінювання 4 до фотоприймача 5. Величина електричного сигналу на виході фотоприймача 5, яка є пропорційною відносно величини контрольованої вологості, підсилюється у підсилювачі б, перетворюється у двійковий код в аналого-цдцифровому перетворювачі 7 та відображається на пристрої відображення інформації 8.

Таким чином, запропонований волоконно-оптичний датчик вологості дозволяє спростити конструкцію, підвищити технологічність його виготовлення та отримувати вихідну інформацію у цифровому вигляді. 60

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Волоконно-оптичний датчик вологості, що містить світловод, закріплений у перфорованому корпусі, джерело оптичного випромінювання, фотоприймач, блок гігроскопічного матеріалу, який відрізняється тим, що фотоприймач підключений до послідовно з'єднаних підсилювача, аналого-дифрового перетворювача та пристрою відображення інформації, а блок гігроскопічного матеріалу виконано у вигляді втулки, в якій установлено світловод. і ї З Ка Ка я 7 й я ї й ї Кк о й Я он ЕК ї ся хх у з ЕК ом КУ СУМ ОА Кен КК є Кк -к з З 4 яння Я 316718