[其他]光纖液位計(jì)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85202562
• 申請(qǐng)日: 1985-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85202562U
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮圣一
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢水利電力學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01F23/44
• 分類(lèi)號(hào): G01F23/44
• 代理公司: 武漢水利電力學(xué)院專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 王汎琳,師治琦

本發(fā)明涉及到一種液位計(jì)，并涉及到一種由光導(dǎo)纖維組成的液位計(jì)。適用于各種液位的測(cè)量，且特別適應(yīng)于易燃易爆及有電磁場(chǎng)干擾對(duì)象的液位測(cè)量。

SU1075084中介紹的數(shù)字式光學(xué)液位計(jì)作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)，該液位計(jì)由兩部分組成：其一是表計(jì)部分，它包括光纖的傳送和接受索及一個(gè)計(jì)量管，在管中兩光纖索的單個(gè)纖維的終端相隔一個(gè)缺口，面對(duì)面地布置在罐的全高程上，一個(gè)不透光的浮子在這終端之間的缺口間運(yùn)動(dòng)；其二是電力設(shè)備部分，它包括一個(gè)光敏元件（它聯(lián)接于接收光索的出口），一個(gè)脈沖發(fā)生器（振蕩器），一個(gè)脈沖記數(shù)器，并帶有譯碼器、數(shù)字式的顯示器和滯后線(xiàn)路。這種液位計(jì)的缺點(diǎn)是：它只能間斷地測(cè)量液面，在用它進(jìn)行連續(xù)測(cè)量液位的變化時(shí)，則按上所述必須在整個(gè)液罐的全高程上面對(duì)面的布置光纖索時(shí)，這樣給施工帶來(lái)麻煩，價(jià)格隨著罐的增高而大大增加。

本發(fā)明的目的與任務(wù)是提供一種由兩對(duì)光導(dǎo)纖維來(lái)連續(xù)的測(cè)量液位，它能使易燃易爆及有電磁場(chǎng)干擾的對(duì)象安全可靠地正常工作。

圖1是：（圖1－1）數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置和（圖1－2）系統(tǒng)原理圖。

浮子（1），計(jì)數(shù)齒盤(pán)（2），鋼索（3），重錘（4）。發(fā)光二極管（5），分束器（6），芝麻透鏡（7－10），光纖（11－13），光電元件（14，15），光——電脈沖轉(zhuǎn)換電路（16，17），放大電路（18，19），邏輯電路（20），可逆計(jì)數(shù)顯示電路（21）。

圖2是：（圖2－1）光——電脈沖轉(zhuǎn)換及放大電路和（圖2－2）邏輯電路

R——電阻；????????Rw——可調(diào)電阻

C——或門(mén)；????????D——或非門(mén)

F——與門(mén)；????????G——與非門(mén)

E——電源

圖（1－1）的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置由浮子（1），計(jì)數(shù)齒盤(pán)（2），鋼索（3），重錘（4）組成。液位變化時(shí)，浮子跟隨著變動(dòng)，計(jì)數(shù)齒盤(pán)（2）由鋼索（3）帶動(dòng)，齒盤(pán)上下兩邊裝有兩對(duì)光導(dǎo)纖維，齒盤(pán)可根據(jù)用戶(hù)對(duì)液位測(cè)量精度的要求來(lái)設(shè)計(jì)。液位變化一單位高度，齒盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，即切斷一次光路，兩路各輸出一個(gè)光脈沖。圖（1－2）所示為光路及電子線(xiàn)路方框圖，光路部分由發(fā)光二極管（5），分束器（6）（其作用是把一束光分成強(qiáng)度相等的兩束光），四個(gè)芝麻透鏡（7－10）。二個(gè)光電元件（14、15），兩對(duì)光導(dǎo)纖維（a，b），（作信息傳輸用），這里采用兩對(duì)光纖的目的是：一對(duì)提供可逆計(jì)數(shù)器的加、減法指令信號(hào)；另一對(duì)提供計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)。兩對(duì)光纖的相對(duì)位置是這樣安排的：當(dāng)計(jì)數(shù)齒盤(pán)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)（液位上升），若上一對(duì)光纖a的光路先通，緊接著下一對(duì)光纖b的光路也通，而后a的光路先被切斷，b的光路后被切斷，因而當(dāng)齒盤(pán)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，兩對(duì)光路出現(xiàn)：a通，b斷；a通，b通；a斷，b通；a斷，b斷四個(gè)過(guò)程。當(dāng)齒盤(pán)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，其過(guò)程與上述類(lèi)似，但它是b先通，a后通即：b通，a斷；b通，a通；b斷，a通；b斷，a斷四個(gè)過(guò)程。這樣安排就能實(shí)現(xiàn)：液位上升時(shí)，齒盤(pán)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，a先通經(jīng)邏輯電路后它提供可逆計(jì)數(shù)器作加法的指令，b后通，也經(jīng)邏輯電路，它提供可逆計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，使計(jì)數(shù)器加1，表示液位上升一個(gè)單位高度。當(dāng)液位下降時(shí)（齒盤(pán)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)），b先通，它經(jīng)邏輯電路，提供可逆計(jì)數(shù)器作減法指令。a后通，提供可逆計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，使計(jì)數(shù)器減1，表示液位下降一個(gè)單位高度。

本發(fā)明以上功能都由邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。表計(jì)的電路部分由圖2所示，圖中????????為光——電脈沖轉(zhuǎn)換及放大電路（圖2－1），它是一般的通用電路。（圖2－2）是邏輯電路，它是本發(fā)明關(guān)鍵部分之一，它的作用有兩個(gè)，一是實(shí)現(xiàn)上述兩對(duì)光路的邏輯功能，二是克服液面波動(dòng)時(shí)造成表計(jì)的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)（其工作過(guò)程略），只要按圖裝配即可實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明使用方便，安裝容易，工作性能安全可靠，能連續(xù)測(cè)量液位的變化，當(dāng)容器高度變化時(shí)，光纖的數(shù)目及成本幾乎沒(méi)有增加。