光纖雙色液位計的製作方法
2023-10-10 09:11:49
專利名稱：光纖雙色液位計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙色液位計，特別是一種能在不同位置同時直觀顯示液位的光纖雙色液位計。
現有雙色液位計，如中國專利89208974.1，92209834.4等，都需直接觀察液位計顯示窗以監視液位。由於液位計在現場的安裝高度必須與容器內的液位等高，這就使液位計的安裝位置受到限制，故觀察液位常感不便。中國專利88203639公開了一種低地位液位光井顯示裝置。它是把安裝在高處的液位計的顯示，經光井中的上反光板和下反光板反射至低地處以便觀察。由於光井須成剛性直管狀，故適應性差。中國專利91213861.0公開了一種鍋爐水位光纖傳感微機控制儀。雖然該儀採用了5根光纖，但這只是為微機提供5點非連續的位式信號，所傳光線不能被人眼觀看。
本實用新型的目的在於提供一種能在不同位置同時直觀顯示液位的光纖雙色液位計。它把安裝位置不佳的雙色液位計的雙色液位顯示，通過能彎曲的光纖傳導至便於觀察的位置，經光纖出射端真實再現，以供觀測。
本實用新型的上述目的是通過這樣的技術方案實現的，即本實用新型包括一臺常規雙色液位計和一段光導纖維束，其特徵在於在液位計和光纖束之間設一聯接支架，將光纖束入射端穩固在液位計的雙色液位顯示光輻射處，用以接收顯示光，光纖束將顯示光傳導至光纖束出射端作雙色液位的真實再顯示。
本光纖雙色液位計的光纖束入射端可佔用液位計的全部顯示光(或全部顯示窗口)，這時的液位顯示就由光纖束出射端獨立承擔，不再作常規顯示。光纖束入射端也可只佔用液位計的一部分顯示光，而另一部分顯示光仍可作液位計的常規顯示。用作光纖光源的顯示光和用作常規顯示的顯示光可出自液位計的同一側，也可經斜面鏡反射後出自液位計的不同側。
本光纖雙色液位計可按現場需要在離開液位計的其他位置設置1～5光纖束出射端用作液位顯示，這時光纖束的路數就相應地設置1～5路即可。光纖束出射端的單根光纖排列順序可與入射端的單根光纖排列順序一一對應，也可相對入射端作有序變形。
光纖束出射端作成顯示儀表的結構形式，配有外殼，面板，刻度等，以便使用。另外，還可用少量(幾根至幾十根)光纖檢測和顯示投光燈亮度，以指示投光燈亮滅(好壞)。
本光纖雙色液位計具有以下優點1、保留了原常規雙色液位計的長處。
2、增加了異地光傳雙色液位顯示。
3、與電傳液位顯示(如指針式，數字式，色帶式，螢屏式等)相比，環節少，可靠性高。
本實用新型的結構可以通過附圖給出的實施例作進一步說明。
本實用新型有如下附圖
圖1為稜鏡式光纖雙色液位計示意圖；圖2～4為液位顯示光的轉向實例；圖5為液位計光學鏡體光通面的改進實例；圖6為光纖出射端相對入射端作有序變形的示例；圖7為光纖出射端的結構示意圖；圖8為內通道管式光纖雙色液位計示意圖9為折射式光纖雙色液位計示意圖。
以下結合附圖對實施例作避一步說明。
實例之一是典型的稜鏡式光纖雙色液位計，其基本結構如圖1所示。它主要包括液位計基座1，玻璃鏡體2，鏡體壓板3，氣液通道4，投光燈5，紅濾色片6，綠濾色片7，光纖束8，光纖束入射端9，入射端固定支架10，光纖束出射端11，出射端外殼結構12，液位標尺13。液位計在氣相時，紅光經鏡體主斜面反射出顯示窗；在液相時，綠光經鏡體和液體透射出顯示窗。顯示窗輻射出的顯示光如圖中箭頭所示。圖中支架10的一端被螺釘緊固在液位計本體上，另一端夾持光纖束入射端9，將其穩固在液位計顯示窗口處，以接收其顯示光。本例設置了兩路光纖束，具有兩個獨立的出射端，可引至兩個位置同時直觀顯示液位。又因本例光纖束入射端9僅佔用了液位計的一部分顯示窗，故另一部分顯示窗仍可作常規顯示。
參見圖2～4，當用作光纖光源的顯示光和用作常規顯示的顯示光需要出自液位計的不同側時，在鏡體2上增加45°斜角17，以構成全反射稜鏡，用來改變部分顯示光方向。
參見圖5，在鏡體2的光通面上，還可作如下改進，以進一步提高液位顯示效果1、把鏡體紅光(氣相)入射平面改作凸曲面，如圖5(A)，使投射光源的發散光束在進入鏡體後儘量形成平行光束經斜面反射出鏡體，增加其顯示面的紅光輻射通量。
2、把鏡體綠光(液相)入射平面改作凸曲面，如圖5(B)，使投射光源的發散光束在避入鏡體後儘量形成平行光束經液體透射出鏡體，增加其顯示面的綠光輻射通量。
3、把鏡體反射斜平面改作斜曲面，如圖5(C)，這對氣相時反射的紅光有匯聚作用，故增強了氣相紅光的顯示亮度。它還使靠槽口側的綠光折射角增大，使其儘量偏離顯示窗以減少混光。
4、把鏡體折射斜平面改作斜曲面，如圖5(D)，加大了氣相時靠槽口側的綠光折射角，使其偏離顯示窗以減少混光。
5、把鏡體出射平面的一部分或全部改作凸曲面，如圖5(E)，使一部分或全部顯示光集中射向光纖束入射端，以增加光纖中的傳導光射線。
參見圖6，光纖束出射端的單根光纖排列順序可與入射端一一對應，也可相對入射端作有序變形。變形示例如圖示，圖中8是光纖束，9是入射端，11是出射端，18是單根光纖端面及其順序號。光纖束入射端和出射端的單根光纖排列定位後，用凝膠或夾具定型。
參見圖7，光纖束出射端可作成如圖所示的顯示儀表的結構形式，主要由光纖束8，出射端11，外殼和面板12，液位標尺13組成。
參見圖8，這是採用內通道管式雙色液位計做成的光纖雙色液位計實例，其簡化結構如圖所示。它主要包括液位計基座1，管式鏡體14，氣液通道4，投光燈5，紅濾色片6，綠濾色片7，光纖束8，光纖束入射端9，入射端固定支架10，光纖束出射端11，出射端外殼結構12。本例還包括投光燈亮滅檢測部分的光纖8′，入射端9′，入射端固定支架10′，出射端11′。液位顯示光如圖中箭頭所示。圖中支架10同上例。本例增設的少量光纖8′的兩個入射端9′，被兩個支架10′分別固定在紅、綠投光燈處，以接收其投射光，出射端11′即是投光燈亮滅顯示器。本例把出射端11′作成光標刻度，附在光纖液位顯示旁，兼作液位刻度。
參見圖9這是採用折射式雙色液位計做成的光纖雙色液位計實例，其簡化結構如圖所示。它主要包括液位計基座1，氣液通道4，投光燈5，紅濾色片6，綠濾色片7，光纖束8，光纖束入射端9，入射端固定支架10，光纖出射端11，出射端外殼結構12，液位標尺13，雲母板15，聚光鏡16。液位計在氣相時，紅光透過氣液通道4的空腔從顯示窗輻射出；在液相時，綠光經氣液通道4內的液體折射後從顯示窗輻射出。圖中支架10同上例。本例設置一路光纖束傳導顯示光，具有一個光纖束出射端顯示液位。
從以上三例看出，不論什麼類型的雙色液位計，只要具有一定強度的顯示光輻射，均可與光纖配合，構成本光纖雙色液位計。
在製做時，光纖應選用吸收損耗、散射損耗和輻射損耗較小的大芯徑梯度型或階躍型多模光纖，並儘量減少光纖束的微彎和宏彎，以減少光損耗。
權利要求1.一種光纖雙色液位計，包括雙色液位計和光纖束(8)，其特徵在於在雙色液位計和光纖束(8)之間設一聯接支架(10)，將光纖束入射端(9)穩固在雙色液位計的雙色液位顯示光輻射處，用以接收顯示光，光纖束出射端(11)作雙色液位再顯示。
2.根據權利要求1所述的光纖雙色液位計，其特徵在於光纖束可設置1～5路，以形成1～5個光纖束出射端。
3.根據權利要求1所述的光纖雙色液位計，其特徵在於用作光纖光源的顯示光和用作常規顯示的顯示光可出自雙色液位計的同一側，或經斜面鏡(17)反射後出自雙色液位計的不同側。
4.根據權利要求1所述的光纖雙色液位計，其特徵在於光纖束出射端的單根光纖排列順序與入射端的排列一一對應或作有序變形。
5.根據權利要求1所述的光纖雙色液位計，其特徵在於光纖束出射端(11)作成顯示儀表的結構形式。
6.根據權利要求1所述的光纖雙色液位計，其特徵在於用作投光燈亮滅指示的光纖束(8′)的入射端(9′)，被支架(10′)固定在雙色液位計的投光燈處。
專利摘要一種能多處直觀顯示液位的光纖雙色液位計，主要由光學雙色液位計，光導纖維束(8)和聯接支架(10)組成。其中雙色液位計是檢測和顯示液位的母體，光纖束將入射端(9)接收的雙色液位顯示光傳導至操作層或儀錶盤等位置，經光纖出射端(11)輻射出，實現雙色液位的光傳顯示。本光纖雙色液位計採用原光直接傳送，少環節、高可靠、多顯示，特別適宜液位計安裝位置受限而不便觀察，或需多處觀察的場合。
文檔編號G01N23/02GK2241340SQ9524195
公開日1996年11月27日 申請日期1995年7月30日 優先權日1995年7月30日
發明者談良知, 潘文風 申請人:談良知