DE1202514B

DE1202514B - Photoelectric display or warning device

Info

Publication number: DE1202514B
Application number: DEB49734A
Authority: DE
Inventors: Ronald John Bracey; Donald Lang Rigby
Original assignee: Baird and Tatlock Ltd
Current assignee: Baird and Tatlock Ltd
Priority date: 1958-06-26
Filing date: 1958-07-24
Publication date: 1965-10-07

Description

Lichtelektrische Anzeige- oder Warnvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine lichtelektrische Anzeige- oder Warnvorrichtung, bei der ein Lichtstrahlenbündel durch ein lichtstrahlendurchlässiges Rohr auf eine Fotozelle od. dgl. geworfen wird, mit einer zwischen Rohr und Fotozelle liegenden Blende.Photoelectric display or warning device The invention relates on a photoelectric display or warning device in which a bundle of light rays is thrown through a light-permeable tube onto a photocell or the like, with a screen between the tube and the photocell.

Bei derartigen Vorrichtungen ist es bekannt, daß eine weitere Blende die durch den Mittelpunkt des Rohres gehenden Hauptstrahlen von der Fotozelle abschirmt, so daß bei leerem Rohr die Lichtmenge nahezu 0 wird. Damit will man erreichen, daß die Lichtstrahlen für die Meß- und Regelzwecke besser ausgenutzt werden. In such devices, it is known that a further diaphragm shields the main rays passing through the center of the pipe from the photocell, so that the amount of light is almost zero when the tube is empty. One wants to achieve that the light beams are better used for measurement and control purposes.

Diese bekannten Vorrichtungen haben aber den Nachteil, daß dennoch keine genaue Messung oder Regelung zu erhalten ist, weil durch das Standrohr oder durch eine Bürette z. B. Lichtstrahlen hindurchgehen, die aus allen möglichen Richtungen kommen, und überdies muß auch die Flüssigkeit immer lichtdurchlässig sein. Bei gefärbten oder stark lichtundurchlässigen Flüssigkeiten, beispielsweise bei Permanganatlösungen, reicht die hindurchgehende Lichtmenge meist nicht aus, die Fotozelle zu erregen. However, these known devices have the disadvantage that nevertheless no accurate measurement or regulation can be obtained because of the standpipe or through a burette z. B. Light rays pass through from all possible directions come, and moreover the liquid must always be translucent. When colored or highly opaque liquids, for example permanganate solutions, the amount of light passing through is usually not sufficient to excite the photocell.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die diese Nachteile nicht besitzt und eine exakte Messung und Regelung auch bei Flüssigkeiten, die stark lichtundurchlässig sind, gestattet. According to the invention a device is proposed which has these disadvantages does not have and an exact measurement and control even with liquids that are strong opaque are permitted.

Erreicht wird das dadurch, daß die zwischen dem lichtdurchlässigen Rohr und der Fotozelle od. dgl. angeordnete Blende im Brennpunkt des als Zylinderlinse wirkenden lichtdurchlässigen Rohres und des darin befindlichen ersten Mediums angeordnet ist und die von der Lichtquelle zum lichtdurchlässigen Rohr gehenden Strahlen parallel gerichtete Strahlen sind. This is achieved by the fact that the between the translucent Tube and the photocell or the like. Aperture arranged in the focal point of the cylinder lens acting translucent tube and arranged therein the first medium and the rays going from the light source to the translucent tube are parallel are directed rays.

Der Fortschritt wird insbesondere dadurch erreicht, daß parallele Lichtstrahlen verwendet werden und statt der Blende eine lichtundurchlässige Scheibe oder ein Streifen, der im Brennpunkt derLinse liegt, die durch das Rohr und die Flüssigkeit gebildet werden. Sobald der Meniskus der Flüssigkeit in dem Rohr abfällt, verändert sich die Brennweite, und ein Bündel paralleler Lichtstrahlen trifft auf die Fotozelle. Befindet sich hingegen Flüssigkeit im Standrohr im parallelen Lichtbündel, dann liegt der Brennpunkt auf der einstellbaren lichtundurchlässigen Scheibe oder Streifen, und es kann kein Licht auf die Fotozelle fallen. The progress is achieved in particular by the fact that parallel Light rays are used and instead of the aperture an opaque pane or a stripe that is in the focal point of the lens, passing through the tube and the Liquid are formed. As soon as the meniscus of the liquid in the tube drops, the focal length changes and a bundle of parallel rays of light hits it the photocell. If, on the other hand, there is liquid in the standpipe in the parallel light beam, then the focal point is on the adjustable opaque disc or Stripes and no light can fall on the photocell.

Dabei wirkt es sich vorteilhaft aus, wenn zwischen der Lichtquelle und dem Rohr eine Kondensorlinse und eine Blende angeordnet sind. It is advantageous if between the light source and a condenser lens and a diaphragm are arranged on the tube.

Hinter der lichtundurchlässigen Scheibe oder dem Streifen ist vorzugsweise eine plankonvexe Linse und eine bikonvexe Linse angeordnet. Die lichtundurchlässige Blende kann aus einem Draht oder einem schmalen Streifen bestehen und auf der Oberfläche der plankonvexen Linse angeordnet sein. Behind the opaque pane or the Strip is preferred a plano-convex lens and a biconvex lens are arranged. The opaque one Aperture can consist of a wire or a narrow strip and put on the surface be arranged on the plano-convex lens.

Es ist auch möglich, daß die lichtundurchlässige Blende durch die plankonvexe Linse ersetzt ist, die auf ihrer Oberfläche geätzt oder mit einer undurchsichtigen Masse bedeckt ist.It is also possible that the opaque aperture through the Plano-convex lens is replaced, which is etched on its surface or with an opaque one Mass is covered.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der sich anschließenden Beschreibung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht der licIitelektrischen Anzeigevorrichtung und F i g. 2 eine Draufsicht teilweise im Schnitt. An embodiment of the invention is in the ensuing Description shown. It shows F i g. 1 is a side view of the licitelectric Display device and FIG. Fig. 2 is a plan view partially in section.

In F i g. 1 liegt das Glasrohr 1, das zu einer selbsttätigen Titriervorrichtung gehören mag, in dem Strahlengang einer Lichtquelle 2, vor die ein bikonvexer Kondenser 3 gesetzt ist, der ein paralleles.Lichtstrahlenbündel erzeugt. Dieses tritt durch die Blende4, die das Strahlenbündel begrenzt, und dann durch das Rohr 1 hindurch. Auf der der Lichtquelle 2 abgewendeten Seite des Rohres 1 ist ein DrahtS parallel zu der Achse des Rohres 1 angeordnet. Dahinter liegen eine zylindrische plankonvexe Linse 6. eine bikonvexe Linse 7 und die Fotozelle 8. In Fig. 1 lies the glass tube 1, which becomes an automatic titration device may belong, in the beam path of a light source 2, in front of which a biconvex condenser 3 is set, which generates a parallel light beam. This occurs the diaphragm 4, which limits the beam, and then through the tube 1 through it. On the side of the tube 1 facing away from the light source 2, a wire S is parallel arranged to the axis of the tube 1. Behind it are a cylindrical plano-convex Lens 6. a biconvex lens 7 and the photocell 8.

Der Meniskus 9 der Flüssigkeit 10 liegt in F i g. 1 unterhalb des Strahlenbündels, und es soll angenommen werden, daß das Rohrl oberhalb der Flüssigkeit 10 mit Luft gefüllt ist. Das optische System kann längs der Achse des Rohres 2 auf- und abbewegt werden. The meniscus 9 of the liquid 10 lies in FIG. 1 below the Beam, and it should be assumed that the Rohrl above the liquid 10 is filled with air. The optical system can along the axis of the tube 2 can be moved up and down.

Angenommen, das optische System wird an den Rohr entlang abwärts auf den Meniskus 9 des Mediums 10 zu bewegt, dann bildet das mit Luft gefüllte Rohr eine zylindrische bikonkave Linse, welche das Lichtbündel um eine vertikale Achse bricht, was in F i g. 2 durch die unterbrochenen Linien 11 dargestellt ist. Die Linse 6 kompensiert diese Brechung und erzeugt wieder ein paralleles Strahlenbündel 12, dessen Brennpunkt dann durch die Linse 7 in dem realen Bildpunkt 13 auf der Fotozelle8 abgebildet wird. Assume that the optical system moves down the pipe moved towards the meniscus 9 of the medium 10, then forms the tube filled with air a cylindrical biconcave lens, which the light beam around a vertical axis breaks what is shown in FIG. 2 is represented by the broken lines 11. the Lens 6 compensates for this refraction and again generates a parallel bundle of rays 12, whose focal point then through the lens 7 in the real image point 13 on the Photocell8 is shown.

Wenn das optische System weiter abwärts bewegt wird, bis das Strahlenbündel durch die Flüssigkeit 10 hindurchtritt, bilden das Rohr 1 und die Flüssigkeit 10 im Rohr eine zylindrische bikonkave Linse, so daß der Brennpunkt des hindurchtretenden Lichtes jetzt auf dem Draht oder Band 5 abgebildet wird. Eine nennenswerte Lichtmenge kann somit nicht auf die Fotozelle 8 treffen. Die Erregung bzw. When the optical system is moved further down until the beam passes through the liquid 10, the tube 1 and the liquid 10 form in the tube a cylindrical biconcave lens, so that the focal point of the Light is now shown on the wire or tape 5. A significant amount of light can therefore not hit the photocell 8. The excitement or

Nichterregung der Fotozelle kann für die Auslösung eines Schaltvorganges ausgenutzt werden, indem z. B. eine Vorrichtung in Gang gesetzt wird, die den Flüssigkeitsstand in dem Rohr 1 anzeigt oder registriert.Failure to excite the photocell can trigger a switching process be exploited by z. B. a device is set in motion that the liquid level in the pipe 1 indicates or registered.

Das Band 5 muß von dem Rohr 1 mit der Flüssigkeit 10 bzw. der Luft, die die beiden obenerwähnten Medien bilden, einen solchen Abstand haben, daß es im Brennpunkt des Systems liegt, das von dem Rohrl und der FlüssigkeitlO gebildet wird. Man kann die Abmessungen auch so wählen, daß der Brennpunkt auf der Oberfläche der Linse 6 liegt. The tape 5 must be from the pipe 1 with the liquid 10 or the air, which form the two media mentioned above, have such a distance that it lies in the focus of the system formed by the tube oil and the liquid 10 will. You can also choose the dimensions so that the focal point is on the surface the lens 6 lies.

Dann kann die Linse 6 an dieser Stelle geätzt oder mit einer lichtundurchlässigen Schicht bedeckt sein.Then the lens 6 can be etched or opaque at this point Be covered with a layer.

Die beiden Medien in dem Rohr 1 können auch zwei verschiedene Gase oder zwei verschiedene Flüssigkeiten von unterschiedlichen Lichtbrechungszahlen sein, sofern sie sich nicht miteinander mischen. The two media in the tube 1 can also be two different gases or two different liquids with different refractive indices as long as they do not mix with each other.

Wenn das eine Medium, z. B. die Flüssigkeit 10 selbst, undurchsichtig ist, so arbeitet die Vorrichtung in der Weise, daß die Flüssigkeit 10 selbst den Durchgang des Lichtes zur Fotozelle unterbricht.If the one medium, e.g. B. the liquid 10 itself, opaque is, the device operates in such a way that the liquid 10 itself the The passage of light to the photocell is interrupted.

Die Vorrichtung kann auch benutzt werden, wenn das optische System in einer bestimmten Stellung verbleibt. Wenn dann der Flüssigkeitsmeniskus diese Stelle passiert, ändert sich der Zustand der Fotozelle 8, wodurch irgendein Vorgang ausgelöst wird, z. B. Ventile geöffnet oder geschlossen werden. The device can also be used when the optical system in a certain position remains. If then the fluid meniscus this If this happens, the state of the photocell 8 changes, causing some process is triggered, e.g. B. Valves are opened or closed.

Claims

Claims: 1. Photoelectric display or warning device, in which a light beam through a light-permeable tube on a Photocell is thrown, with a screen between the tube and the photocell, d a d u r eh g e - indicates that the between the translucent tube (1) and the photocell (8) arranged aperture (5) in the focal point of the as a cylinder lens acting translucent tube (1) and the first medium located therein is arranged and from the light source (2) to the translucent tube (1) going Rays are collimated rays.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by an between the light source (2) and the tube (1) arranged condenser lens (3) and diaphragm (4).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized by an arrangement a plano-convex lens (6) and a biconvex lens (7) behind the diaphragm (5).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the opaque screen (5) made of a wire or a corresponding narrow strip consists.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the opaque aperture (5) is arranged on the surface of the lens (6).

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the opaque aperture (5) is replaced by a lens (6) on its surface is etched and covered with an opaque mass.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1052700.