專利名稱：一種新光路結(jié)構(gòu)雙色液位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種新光路結(jié)構(gòu)雙色液位計(jì)。
本實(shí)用新型屬于鍋爐水位觀測裝置。
迄今為止，國內(nèi)外的雙色液位計(jì)，就其光源系統(tǒng)來說都是采用如

圖1所示的光路結(jié)構(gòu)。即用一個(gè)光源(1)再經(jīng)反光鏡(2)照明光路上并排裝有的紅濾光片(5)和綠濾光片(4)，再通過光軸光路上柱面聚光鏡(11)會(huì)聚成兩種色片各半的紅綠光束，射向緊貼在本體(8)上的入射窗(7)。本體(8)的兩側(cè)面具有一定角度，本體(8)所以在兩側(cè)面有一定夾角，是為了使射到入射窗(7)上的兩種紅綠光束，因水氣折射率的區(qū)別，經(jīng)本體(8)的通道再投射到緊貼在本體(8)上的出射窗(9)，這樣通過出射窗(9)就可顯示紅綠兩種顏色。根據(jù)兩種顏色在裝置中規(guī)定的代表意義，就可用紅綠兩種顏色判斷氣水狀態(tài)，并由此判斷鍋爐內(nèi)水位的高低。但長期使用這樣的光路結(jié)構(gòu)的雙色液位計(jì)的實(shí)踐表明，往往是氣水分界面上兩種顏色混合，氣水兩態(tài)判斷困難，造成水位判斷不清。主要原因是這種光路結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重缺欠，由于兩種紅綠濾光片緊靠在一起安裝，濾光片本身又具有厚度，這樣經(jīng)光源照明后，在光軸區(qū)必然產(chǎn)生兩種色片射出的兩種紅綠光束的混合光束，這種混合光束最后必定投射在出射窗上并顯示出來，造成氣水兩態(tài)交界區(qū)混濁不清。尤其當(dāng)鍋爐內(nèi)水的雜質(zhì)較多時(shí)，光照度降低，顏色顯示更是不清，紅綠雙色混雜更加嚴(yán)重，這對正確觀測鍋爐水位是非常不利的。另外，現(xiàn)有的光路結(jié)構(gòu)中都加有柱面聚光鏡，該聚光鏡本身要在光路中占有幾何尺寸，還在光路中具有物象尺寸，這就使得雙色液位計(jì)本身的體積不得不增大。
本實(shí)用新型的目的就在于針對上述不足之處，對現(xiàn)有的雙色液位計(jì)的光路結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，提供一種新光路結(jié)構(gòu)的雙色液位計(jì)，使之能夠非常清晰地顯示紅綠雙色，正確觀測鍋爐水位，并且結(jié)構(gòu)顯得緊湊，體積減小。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，如圖2所示。在本技術(shù)方案中上采用紅色光束代表水態(tài)，綠色光束代表氣態(tài)。本方案的結(jié)構(gòu)是這樣，一種新光路結(jié)構(gòu)雙色液位計(jì)由光源(1)、凹反光鏡(2)、鏡架(3)、入射窗(7)、本體(8)、出射窗(9)、蓋板(10)組成。重要在于，此種光路結(jié)構(gòu)中，在光源(1)的前部裝有鏡架93)；鏡架(3)為不等厚的長方形體，在鏡架(3)不等厚薄兩面上分別開有階梯形通光槽，兩階梯形通光槽互相平行，兩階梯形通光槽有間隔距離，鏡架(3)之所以采用不等厚的長方形體，是為了使鏡架(3)薄面上階梯形通光槽安裝濾光片和棱鏡(6)后，棱鏡(6)底面棱線和鏡架(3)厚面上階梯形通光槽安裝的濾光片在一個(gè)平面上，使經(jīng)棱鏡(6)出射的光線不被遮攔，鏡架(3)厚薄兩面上的階梯形通光槽所以互相平行，是為了使綠紅光束平行投射并充滿在入射窗(7)上，間隔距離在光路中的作用是起著光束光攔的作用，攔掉光路中紅綠雜光束，不使紅綠雜光束投射到入射窗(7)上，并分開紅綠光束使之沿兩通光槽分別投射。鏡架(3)上的兩個(gè)通光槽，一槽裝有綠濾光片(4)，一槽裝有紅濾光片(5)、棱鏡(6)；紅濾光片(5)和棱鏡(6)是緊貼在一起的，棱鏡(6)的出射面有一定角度，作用是使通過棱鏡(6)出射面上的紅色光束能夠準(zhǔn)確折射到入射窗(7)上。實(shí)質(zhì)上就是綠紅光束間具有一定夾角。入射窗(7)、出射窗(9)是指由玻璃或云母加上密封材料按本體(8)兩側(cè)面角度緊裝在本體(8)的兩側(cè)面上。使光束通過并顯示。蓋板(10)用來保護(hù)出射窗(9)。這樣當(dāng)光源(1)發(fā)出光束后，經(jīng)凹反光鏡(2)反射成平行光束，由于光源(1)前部位置放置的鏡架(3)上兩平行通光槽間隔距離的作用攔掉了光源(1)和凹反光鏡(2)投射過來的所有雜光，光源光束分成左右兩股平行光束，一束通過鏡架(3)上的裝有綠濾光片(4)的通光槽，成為氣路光束平行投射至入射窗(7)上，一束通過鏡架(3)上的裝有紅濾光片(5)和棱鏡(6)的通光槽，成為水路光束；由于棱鏡(6)出射面是有一定角度，水路光束通過棱鏡(6)后折轉(zhuǎn)一定角度投射至入射窗(7)上，即氣水兩路光束在入射窗(7)上交匯。由于入射窗(7)和出射窗(9)都分別緊貼在具有一定夾角的本體(8)上，當(dāng)本體(8)的通道內(nèi)充滿氣體的時(shí)候(見圖3)，代表氣路的綠色光束由入射窗(7)經(jīng)通道直接射到出射窗(9)上，出射窗(9)顯示為綠色光束。而水路紅色光束由入射窗(7)經(jīng)通道直接射到本體(8)的通道內(nèi)壁內(nèi)，而不在出射窗(9)上顯示顏色。當(dāng)本體(8)通道內(nèi)為水的時(shí)候(見圖4)，氣路綠色光束經(jīng)過入射窗(7)后在通道內(nèi)發(fā)生折射，折射至通道內(nèi)壁。而水路紅色光束則折射至出射窗(9)上顯示為紅色。如果本體(8)通道內(nèi)為水氣并存狀態(tài)時(shí)，按上面敘述的光線投射道理在出射窗(9)上就分別顯示氣綠水紅兩種光束。根據(jù)氣綠水紅的顏色顯示就可判定水位。
本實(shí)用新型由于改進(jìn)了現(xiàn)有的雙色液位計(jì)的光路結(jié)構(gòu)，新光路結(jié)構(gòu)簡單，光路中攔掉了紅綠雜光束，因而使紅綠光束的顯示極為清楚。并且由于光路結(jié)構(gòu)的簡單，光源系統(tǒng)調(diào)整起來也十分方便，元件的減少也使造價(jià)降低，體積減小，更適宜使用。
下面對本實(shí)用新型的附圖作一說明圖1是現(xiàn)有雙色液位計(jì)光路結(jié)構(gòu)圖圖2是新光路結(jié)構(gòu)雙色液位計(jì)圖圖3是新光路結(jié)構(gòu)雙色液位計(jì)氣路光路圖圖4是新光路結(jié)構(gòu)雙色液位計(jì)水路光路圖上述四個(gè)圖例結(jié)構(gòu)元件采用的是統(tǒng)一編號。
(1)光源 (2)凹反光鏡(或反光罩) (3)鏡架 (4)綠濾光片 (5)紅濾光片 (6)棱鏡 (7)入射窗 (8)本體 (9)出射窗 (10)蓋板 (11)柱面聚光鏡根據(jù)本實(shí)用新型內(nèi)容和附圖談一下本實(shí)用新型的實(shí)施例本實(shí)用新型的要點(diǎn)在于鏡架(3)在光路中的位置及其本身的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，鏡架(3)的作用在于形成左右兩股平行光束，并攔掉光路中所有雜光，并要求紅綠兩個(gè)光束在入射窗(7)處交匯，因此鏡架(3)平行開有兩槽的間隔距離和鏡架(3)放置于光路中的位置顯得極為重要，還有棱鏡(6)上出射面的角度關(guān)系著紅色光束是否能投射在入射窗(7)上，即綠紅兩束光束間的夾角的角度也是不能忽視的。本實(shí)用新型的光路系統(tǒng)組裝后，再和雙色液位計(jì)本體密封組裝后，可根據(jù)需要組裝成各種不同溫度、壓力下使用的各種雙色液位計(jì)。本實(shí)用新型可將鏡架(3)上的綠濾光片(4)和紅濾光片(5)的位置互換，形成氣紅水綠的效果。
權(quán)利要求1.一種新光路結(jié)構(gòu)雙色液位計(jì)，由光源(1)、凹反光鏡(2)、鏡架(3)、入射窗(7)、本體(8)、出射窗(9)、蓋板(10)構(gòu)成，特征在于鏡架(3)位于光源(1)和入射窗(7)光路間，鏡架(3)上裝有綠紅濾光片(4)(5)和棱鏡(6)，鏡架(3)為不等厚的長方形體，在鏡架(3)不等厚的厚薄兩面上分別開有階梯形通光槽，兩階梯形通光槽互相平行，兩階梯形通光槽有間隔距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新光路結(jié)構(gòu)雙色液位計(jì)，其特征在于，所說的鏡架(3)上，不等厚兩面中厚的一面階梯形通光槽上裝有綠紅濾光片(4)(5)中一種濾光片，鏡架(3)薄的一面階梯形通光槽上裝有緊貼在一起的另一種濾光片和棱鏡(6)，經(jīng)階梯形通光槽投射出的兩種光束間具有夾角。
專利摘要本實(shí)用新型是在光源(1)和入射窗(7)光路間設(shè)有一特殊結(jié)構(gòu)的鏡架(3)。使通過鏡架(3)后形成的紅綠兩種光束間具有一定夾角，單獨(dú)投射。這樣在出射窗(9)上顯示的紅綠兩種顏色鮮明、清晰，沒有混濁不清現(xiàn)象。依據(jù)兩種顏色的代表意義，判斷氣水兩態(tài)，確定水位。本實(shí)用新型光路設(shè)計(jì)獨(dú)具特色，克服了現(xiàn)有雙色液位計(jì)光路設(shè)計(jì)的嚴(yán)重不足。本實(shí)用新型適宜鍋爐及壓力容器等顯示液位的設(shè)備上廣泛使用。
文檔編號G01F23/02GK2158532SQ92238668
公開日1994年3月9日 申請日期1992年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月27日
發(fā)明者高濟(jì)生, 盧惠斌, 趙萍, 金光珠, 陳惠泉 申請人:遼寧省鐵嶺光學(xué)儀器廠