УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Устройство относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения коэффициентов оптического поглощения и преломления нефтепродуктов.
В качестве прототипа взят датчик коэффициента оптического поглощения среды, содержащий перестраиваемый лазер, волоконные световоды, отражатель, спектральный фильтр, фотодетекторы, нормирующие усилители, устройство обработки, индикатор (Бусурин В.И., Носов Ю.Р. Волоконно-оптические датчики: физические основы, вопросы расчета и применения. -М.: Энергоатомиздат, 1990. С.35).
Недостатки прототипа заключаются в том, что датчик дорогостоящий, имеет большие габариты и определяет только один параметр: коэффициент оптического поглощения.
Поставлена задача: создать миниатюрный недорогой прибор с расширенными функциональными возможностями.
Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство измерения оптических параметров нефтепродуктов, содержащее отражатель, нормирующие усилители, устройство обработки, индикатор дополнительно содержит сравнивающее устройство, устройство ввода, оптроны отражательного типа, покрытые оптически прозрачным слоем, причем выходы нормирующих усилителей соединены со входом сравнивающего устройства и со входом А ЦП, выход сравнивающего устройства соединен со входом АЦП, выход АЦП соединен со входом устройства обработки, выход которого соединен со входом индикатора.
Оптически прозрачный слой является светофильтром, выделяющим длину волны, на которой наблюдается максимальное оптическое поглощение излучения нефтепродуктом и, кроме того, изолирует оптроны, что позволяет использовать прибор в химически активных средах.
Предлагаемое устройство сочетает в себе функции измерения оптического преломления и поглощения топлива. Это позволит уменьшить габариты и значительно снизить стоимость прибора без потери точности измерений.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена структурная схема устройства.
Устройство содержит два отражательных оптрона 1, состоящих из светодиодов 2, 3 и фототранзисторов 4, отражатель 5, светофильтр 6, нормирующие усилители 7, сравнивающее устройство 8, устройство ввода (многоканальный АЦП) 9, устройство обработки (ЭВМ) 10, индикатор (принтер) 11.
1
2
1
2
вых
вх
Устройство работает следующим образом: это прибор, позволяющий определять коэффициенты оптического поглощения и преломления в инфракрасном диапазоне длин волн. Здесь светодиод 2 излучает пучок, который проходит через топливо, отражается от поверхности отражателя 5 и попадает на фототранзисторы 4. Выходные сигналы U, U, пропорциональные световому потоку, падающему на фототранзисторы, несут в себе информацию об ослаблении излучения, а их соотношение характеризует преломление светового пучка. Далее сигналы U,U через нормирующие усилители 7, многоканальный АЦП 9 подаются в устройство обработки 10, где по закону Бугера - Ламберта определяется коэффициент оптического поглощения: Р=Peхр(-χd), где:
вых
Р - мощность выходного излучения,
вx
P - мощность входного излучения,
χ - коэффициент оптического поглощения,
d - оптический ход лучей.
1
2
1
2
1
2
1
2
Также сигналы U,U через нормирующие усилители 7 подаются в сравнивающее устройство 8, где определяется отношение U/U, по которому в устройстве обработки 10 вычисляется коэффициент оптического преломления следующим образом: в режиме калибровки прибор калибруется на жидкостях с известным коэффициентом оптического преломления, определенные отношения U/U записываются в память устройства обработки 10, в режиме измерения вычисленному отношению U/U ставится в соответствие значение из памяти устройства обработки 10. Результаты выводятся на индикатор 11.