專利名稱：光纖雙色液位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙色液位計(jì)，特別是一種能在不同位置同時(shí)直觀顯示液位的光纖雙色液位計(jì)。
現(xiàn)有雙色液位計(jì)，如中國(guó)專利89208974.1，92209834.4等，都需直接觀察液位計(jì)顯示窗以監(jiān)視液位。由于液位計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)的安裝高度必須與容器內(nèi)的液位等高，這就使液位計(jì)的安裝位置受到限制，故觀察液位常感不便。中國(guó)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(jì)的顯示，經(jīng)光井中的上反光板和下反光板反射至低地處以便觀察。由于光井須成剛性直管狀，故適應(yīng)性差。中國(guó)專利91213861.0公開了一種鍋爐水位光纖傳感微機(jī)控制儀。雖然該儀采用了5根光纖，但這只是為微機(jī)提供5點(diǎn)非連續(xù)的位式信號(hào)，所傳光線不能被人眼觀看。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能在不同位置同時(shí)直觀顯示液位的光纖雙色液位計(jì)。它把安裝位置不佳的雙色液位計(jì)的雙色液位顯示，通過能彎曲的光纖傳導(dǎo)至便于觀察的位置，經(jīng)光纖出射端真實(shí)再現(xiàn)，以供觀測(cè)。
本實(shí)用新型的上述目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，即本實(shí)用新型包括一臺(tái)常規(guī)雙色液位計(jì)和一段光導(dǎo)纖維束，其特征在于在液位計(jì)和光纖束之間設(shè)一聯(lián)接支架，將光纖束入射端穩(wěn)固在液位計(jì)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(dǎo)至光纖束出射端作雙色液位的真實(shí)再顯示。
本光纖雙色液位計(jì)的光纖束入射端可占用液位計(jì)的全部顯示光(或全部顯示窗口)，這時(shí)的液位顯示就由光纖束出射端獨(dú)立承擔(dān)，不再作常規(guī)顯示。光纖束入射端也可只占用液位計(jì)的一部分顯示光，而另一部分顯示光仍可作液位計(jì)的常規(guī)顯示。用作光纖光源的顯示光和用作常規(guī)顯示的顯示光可出自液位計(jì)的同一側(cè)，也可經(jīng)斜面鏡反射后出自液位計(jì)的不同側(cè)。
本光纖雙色液位計(jì)可按現(xiàn)場(chǎng)需要在離開液位計(jì)的其他位置設(shè)置1～5光纖束出射端用作液位顯示，這時(shí)光纖束的路數(shù)就相應(yīng)地設(shè)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(duì)應(yīng)，也可相對(duì)入射端作有序變形。
光纖束出射端作成顯示儀表的結(jié)構(gòu)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(cè)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(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn)1、保留了原常規(guī)雙色液位計(jì)的長(zhǎng)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(shù)字式，色帶式，熒屏式等)相比，環(huán)節(jié)少，可靠性高。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)可以通過附圖給出的實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
本實(shí)用新型有如下附圖

圖1為棱鏡式光纖雙色液位計(jì)示意圖；圖2～4為液位顯示光的轉(zhuǎn)向?qū)嵗?；圖5為液位計(jì)光學(xué)鏡體光通面的改進(jìn)實(shí)例；圖6為光纖出射端相對(duì)入射端作有序變形的示例；圖7為光纖出射端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為內(nèi)通道管式光纖雙色液位計(jì)示意圖9為折射式光纖雙色液位計(jì)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例作避一步說明。
實(shí)例之一是典型的棱鏡式光纖雙色液位計(jì)，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。它主要包括液位計(jì)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(jié)構(gòu)12，液位標(biāo)尺13。液位計(jì)在氣相時(shí)，紅光經(jīng)鏡體主斜面反射出顯示窗；在液相時(shí)，綠光經(jīng)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(jì)本體上，另一端夾持光纖束入射端9，將其穩(wěn)固在液位計(jì)顯示窗口處，以接收其顯示光。本例設(shè)置了兩路光纖束，具有兩個(gè)獨(dú)立的出射端，可引至兩個(gè)位置同時(shí)直觀顯示液位。又因本例光纖束入射端9僅占用了液位計(jì)的一部分顯示窗，故另一部分顯示窗仍可作常規(guī)顯示。
參見圖2～4，當(dāng)用作光纖光源的顯示光和用作常規(guī)顯示的顯示光需要出自液位計(jì)的不同側(cè)時(shí)，在鏡體2上增加45°斜角17，以構(gòu)成全反射棱鏡，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(jìn)，以進(jìn)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(fā)散光束在進(jìn)入鏡體后盡量形成平行光束經(jīng)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(fā)散光束在避入鏡體后盡量形成平行光束經(jīng)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(duì)氣相時(shí)反射的紅光有匯聚作用，故增強(qiáng)了氣相紅光的顯示亮度。它還使靠槽口側(cè)的綠光折射角增大，使其盡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(shí)靠槽口側(cè)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(dǎo)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(duì)應(yīng)，也可相對(duì)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(hào)。光纖束入射端和出射端的單根光纖排列定位后，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(jié)構(gòu)形式，主要由光纖束8，出射端11，外殼和面板12，液位標(biāo)尺13組成。
參見圖8，這是采用內(nèi)通道管式雙色液位計(jì)做成的光纖雙色液位計(jì)實(shí)例，其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要包括液位計(jì)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(jié)構(gòu)12。本例還包括投光燈亮滅檢測(cè)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(shè)的少量光纖8′的兩個(gè)入射端9′，被兩個(gè)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(biāo)刻度，附在光纖液位顯示旁，兼作液位刻度。
參見圖9這是采用折射式雙色液位計(jì)做成的光纖雙色液位計(jì)實(shí)例，其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要包括液位計(jì)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(jié)構(gòu)12，液位標(biāo)尺13，云母板15，聚光鏡16。液位計(jì)在氣相時(shí)，紅光透過氣液通道4的空腔從顯示窗輻射出；在液相時(shí)，綠光經(jīng)氣液通道4內(nèi)的液體折射后從顯示窗輻射出。圖中支架10同上例。本例設(shè)置一路光纖束傳導(dǎo)顯示光，具有一個(gè)光纖束出射端顯示液位。
從以上三例看出，不論什么類型的雙色液位計(jì)，只要具有一定強(qiáng)度的顯示光輻射，均可與光纖配合，構(gòu)成本光纖雙色液位計(jì)。
在制做時(shí)，光纖應(yīng)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，并盡量減少光纖束的微彎和宏彎，以減少光損耗。
權(quán)利要求1.一種光纖雙色液位計(jì)，包括雙色液位計(jì)和光纖束(8)，其特征在于在雙色液位計(jì)和光纖束(8)之間設(shè)一聯(lián)接支架(10)，將光纖束入射端(9)穩(wěn)固在雙色液位計(jì)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(jù)權(quán)利要求1所述的光纖雙色液位計(jì)，其特征在于光纖束可設(shè)置1～5路，以形成1～5個(gè)光纖束出射端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖雙色液位計(jì)，其特征在于用作光纖光源的顯示光和用作常規(guī)顯示的顯示光可出自雙色液位計(jì)的同一側(cè)，或經(jīng)斜面鏡(17)反射后出自雙色液位計(jì)的不同側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖雙色液位計(jì)，其特征在于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(duì)應(yīng)或作有序變形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖雙色液位計(jì)，其特征在于光纖束出射端(11)作成顯示儀表的結(jié)構(gòu)形式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖雙色液位計(jì)，其特征在于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(jì)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(jì)，主要由光學(xué)雙色液位計(jì)，光導(dǎo)纖維束(8)和聯(lián)接支架(10)組成。其中雙色液位計(jì)是檢測(cè)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(dǎo)至操作層或儀表盤等位置，經(jīng)光纖出射端(11)輻射出，實(shí)現(xiàn)雙色液位的光傳顯示。本光纖雙色液位計(jì)采用原光直接傳送，少環(huán)節(jié)、高可靠、多顯示，特別適宜液位計(jì)安裝位置受限而不便觀察，或需多處觀察的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G01N23/02GK2241340SQ9524195
公開日1996年11月27日 申請(qǐng)日期1995年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月30日
發(fā)明者談良知, 潘文風(fēng) 申請(qǐng)人:談良知