Оптоелектронний сенсор рівня рідини

Реферат: UA 116574 U UA 116574 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до напівпровідникової оптоелектроніки, а саме до конструкції пристроїв, що вимірюють положення, і може буде використана в системах вимірювальних приладів, автоматиці та екології. Відомі конструкції пристроїв для реєстрації різних фізичних величин (світло, температуру, положення, концентрації та вмісту рідини і т. п.). Такі оптоелектронні сенсори містять випромінювач та приймач світла. При зміні відстані між ними змінюється вихідний електричний сигнал від приймача світла. Якщо розташувати фотоприймачі на будь-якому об'єкті, то по величині вихідного сигналу можна визначити переміщення об'єкта, стан поверхні, тиск на об'єкт і т. д. [1]. Найближчим аналогом (прототипом) корисної моделі сенсора, що пропонується, є оптоелектронний сенсор положення, що містить нерухомий світлодіод та фотодіод, які розташовані на об'єкті, що переміщується [2]. Такий сенсор можна застосовувати і для знаходження рівня рідини в посудині, якщо розмістити світлодіод на верхній стінці посудини, а фотодіод на плаваючій поверхні рідини підкладці. При зміні рівня рідини змінюється відстань від світлодіода до фотоприймача, а, відповідно, і струм фотоприймача, по величині якого можна визначити рівень рідини. Недоліком такого сенсора є його механічна складність та конструктивна трудність забезпечення стабільного переміщення фотодіода тільки по вертикальній осі посудини, так як горизонтальні коливання фотодіода погіршують точність вимірювання. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення конструкції та підвищення точності вимірювання сенсора. Поставлена задача вирішується тим, що технічно світлодіод та два фотодіоди розташовуються на верхній поверхні корпусу посудини, а самі фотодіоди включені в схему вимірювального мосту. На Фіг. 1 показана структура оптоелектронного сенсора рівня рідини. Він розташований в замкнутому корпусі посудини 1, на верхній поверхні якого розміщені світлодіод 2 та два фотодіоди 3 з прозорим склом під ними. На Фіг. 2 наведена мостова схема включення фотодіодів. Сенсор працює наступним чином. При пустій посудині випромінювання від світлодіода відбивається від її дна та надходить на фотодіоди. За допомогою резисторів 4 вольтметр 5 установлюється на нуль. При заповненні посудині світло відбивається від поверхні рідини, шлях променів світла скорочується, а струм фотодіодів та напруга на вольтметрі збільшуються пропорційно заповненому об'єкту та навпаки при витраті рідини. Експериментальна перевірка роботи оптоелектронного сенсора рівня рідини відбулася відносно вимірювання рівня води та бензину в посудині і показала велику точність їх рівня. Як світлодіод використовували випромінюючий діод на основі арсенід-галій-алюмінію, а як фотодіод - кремнієвий фотодіод. Конструкція корисної моделі більш проста в порівнянні з іншими конструкціями сенсорів положення та може виготовлятися на будь-якому підприємстві електронної промисловості. Економічна ефективність при впровадженні корисної моделі в тому, що розташування світлодіода та фотодіодів на верхній посудині та сама мостова схема включення фотодіодів спрощує конструкцію сенсора та підвищує точність вимірювання. Джерела інформації: 1. Како Н., Яманэ Я. Датчики и микро-ЭВМ. - Л.: Энергоатомиздат. - 1986. - С. 23. 2. Виглеб Г. Датчики. - М.: Мир. - 1989. - С. 143. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Оптоелектронний сенсор рівня рідини в замкнутому корпусі, всередині якого знаходяться випромінювач світла та два фотоприймачі, який відрізняється тим, що випромінювач і два фотоприймачі розташовані на верхній поверхні корпусу, а фотоприймачі включені в схему вимірювального мосту. 1 UA 116574 U 2 UA 116574 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3