[发明专利]基于等腰直角三角棱镜的液位测量方法及测量装置

摘要

本发明公开一种基于等腰直角三棱镜的液位测量方法及测量装置。利用光束在等腰直角三棱镜中的折射、反射以及全反射等原理，并通过提取线阵CCD图像数据中的液位特征信息以实现液位测量。测量装置主要由线光源、等腰直角三棱镜、线阵CCD、控制电路等组成。等腰直角三棱镜被置于容器中，线光源发出的平行光垂直于三棱镜横截面的某一直角边所在的侧面入射到三棱镜中，并与斜边所在的侧面相交。该方法是一种无需光学成像透镜的光学液位测量方法，具有精度受液体浓度变化的影响极小、结构相对简单、可在腐蚀性等恶劣工业环境下工作等优点。

主权项

一种基于等腰直角三角棱镜的液位测量方法，其特征是：采用主要由线光源、等腰直角三棱镜、线阵CCD、控制电路组成的测量装置，等腰直角三棱镜被置于容器中，线光源发出的平行光垂直于等腰直角三棱镜横截面的一直角边所在的侧面入射到等腰直角三棱镜中，并与等腰直角三棱镜的斜边所在的侧面相交，当交点位于液面上方时，光束在交点处发生全反射，反射光束透射出等腰直角三棱镜被线阵CCD所接收；当交点位于液面下方时，由于不满足全反射条件而发生反射和折射，最后反射光透射出等腰直角三棱镜入射到线阵CCD上，使得线阵CCD采集到的光强相对较弱，即图像信号在液面对应处发生突变，光强信号的特征反映在线阵CCD所获取的图像信号中，利用线阵CCD像素强度信号的特征判定液面位置。