专利名称：透反射式双色水位计的制作方法
技术领域：
本实用新型是用于监控蒸汽锅炉或压力容器水位的透反射式双色水位计，属于有小窗口可直接观察液面的仪表。
设计人曾在申请号为CN88217816的实用新型专利申请中公开了一种双色水位计的设计，对已有的双色水位计作了改进。它采用不等边钝角三角形棱镜，减少了棱镜的加工面，降低了水位计成本。但由于玻璃棱镜的小锐角端变薄，不能耐受较高的压力，限制了双色水位计的使用。通常像截角直角三棱镜水位计一样，用于公称压力低于16Kg／Cm2的蒸汽锅炉。
本实用新型的目的在于改进双色水位计的玻璃棱镜结构，使双色水位计能用于更高压力的锅炉。
本实用新型仍由玻璃棱镜、基板、侧盖板、光源、容体、观察窗以及反光板和滤光板组成。其特征在于采用锐角三角形棱镜，其最大锐角大于70°，将最大锐角截去角顶，形成一新的光学小平面，该小平面和反光板附近的棱镜相邻平面的夹角为105－125°。光源设置在小平面附近。锐角三角形棱镜的另二个角分别为40－50°和50－60°。
本实用新型的最佳实施例是锐角三角形棱镜的三个角分别为84±1°，51±1°和45±1°。截去84°顶角形成的光学小平面与51°顶角的对角面的夹角为115°。
使用本实用新型，由于采用锐角三角形棱镜，加大了小锐角棱处的棱镜玻璃厚度，同时也能增大棱镜与基板的接触面，从而提高了玻璃棱镜能耐受的压力，因此，适用于压力较高(例如公称压力40Kg／Cm2)的锅炉或压力容器上。本实用新型仍然具有观察角大(±17°)，显示清晰的特点，能在远距离(60m)监控水位。
以下结合
本实用新型的实施例，实施例中的棱镜是最佳实施例的锐角三角形棱镜，即其三个顶角分别为84±1°，51±1°和45±1°，截去84°顶角形成的光学小平面与51°顶角对角面的夹角为115°。
图1与图2为水位计结构图。它们还分别表示出水位计的容体内充满气(汽)及水时的光路。
图1中，玻璃棱镜1安置在基板2的内侧。棱镜的51°角对角面上设置一滤光板3，通常是红色滤光板。光源4置于棱镜截角所得的小平面附近，光源的绝缘灯座5固定在侧盖板6上。置于侧盖板6上的反光板7将光反射经滤光板3进入棱镜。棱镜的45°角对角面上设置观察窗8，窗口宽约10mm。棱镜51°和45°角的对角面与基板内侧接触处有压垫9。容体壁10与基板用螺栓11固定，容体壁10的内侧平面与84°角(已截去)的对角面通过密封垫12压紧，实现接触面之间的密封。中间形成容纳水或气(汽)的容体。容体壁内侧表面涂有颜色(通常为绿色)涂料13，起漫反射的反光面作用。
接通电源后，当容体内充满气(或汽)时(见图1)，光源4发出的光经反光板7，通过红色滤光板3进入棱镜，由于棱镜与气(汽)折射率的差别，被容体与棱镜界面全反射至观察窗，而此时，直接通过小平面进入棱镜的光很少透过观察窗，因此，通过观察窗可清楚地观察到红色。当容体内充满水时，由于水与玻璃的折射率差别小，大部份光将在棱镜与水的界面透射而经容体内侧表面的绿色涂料13漫反射至观察窗，从而在观察窗内可看到绿色。如果容体内有气(汽)与水二种状态时，从观察窗孔可看到红、绿二色，二种颜色的界面就显示出水位线。
权利要求1.一种监控水位的透反射式双色水位计，属于直接观察液面的仪表，它由玻璃棱镜、基板、侧盖板、光源、容体、观察窗以及反光板和滤光板组成，本实用新型的特征在于采用最大锐角大于70°的锐角三角形棱镜，将最大锐角截去角顶，形成新的光学小平面，该小平面与反光板附近的棱镜相邻平面的夹角为105-125°，锐角三角形棱镜的另二个角分别是40-50°和50-60°。
2.按权利要求1所述的水位计，其特征在于锐角三角形棱镜的三个角分别为84±1°，51±1°和45±1°，截去84°顶角形成的光学小平面与51°顶角的对角面间的夹角为115°。
专利摘要一种用于监控水位的双色水位计，属于直接观察液面的仪表。它由玻璃棱镜、基板。侧盖板、光源、容体、观察窗、反光板和滤光板组成。其特征在于采用最大锐角大于70°的锐角三角形棱镜，截去最大锐角角顶形成一小平面，该小平面与反光板附近的棱镜相邻面的夹角为105-125°。这种结构加大了锐角棱处的玻璃厚度，同时也能增大棱镜与基板的接触面，提高了玻璃棱镜能耐受的压力，可用于压力较高的锅炉或压力容器上远距离、清晰地显示水位。
文档编号G01F23/02GK2055930SQ8920659
公开日1990年4月11日 申请日期1989年5月4日 优先权日1989年5月4日
发明者苏千武, 杨毅 申请人:中国科学院上海冶金研究所