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Perfectionnements aux indicateurs de niveau d'eau à réflexion.
La présente invention concerne les indicateurs de niveau d'eau à réflexion, destinés à l'emploi sur les ohau- dières à vapeur ou les autres récipients contenant des liquides. Jusqu'à présent il a été proposé de faire le devant d'un indicateur à réflexion au moyen d'un corps de verre ayant un seul bord prismatique formé sur la face interne en
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contact avec le liquide à mesurer. Les rayons lumineux qui sont reçus par le prisme subissent une double réflexion à l'endroit où il n'y a pas d'eau en contact avec le prisme mais sont réfractés et dispersés à l'endroit où l'eau est en contact avec le prisme de sorte qu'une ligne de démarca- tion nette est visible pour l'observateur à l'endroit du niveau du liquide.
Dans certains cas, le bord prismatique en contact avec l'eau porte plusieurs rainures prismatiques.
En pratique, on a trouvé qu'avec des récipients sous des pressions et des températures élevées, les surfaces prisma- tiques exposées au liquide et à la vapeur sont rapidement attaquées ou corrodées, avec ce résultat que l'action du prisme, dont dépend l'efficacité de l'indicateur à réflexion devient rapidement mauvaise et est finalement détruite. Les propositions antérieures ont également l'inconvénient que les rayons lumineux doivent subir une double réflexion avec comme conséquence une perte d'éclat et d'intensité lumineu- se ; le contraste entre les parties du prisme où la lumière est réfléchie et celles où elle est dispersée par réfrac- tion n'est par conséquent pas aussi marqué qu'il pourrait l'être autrement.
En outre la surface du prisme exposée au liquide et à la vapeur tend à s'enduire de croûtes ou de matières analogues déposées par le liquide, qui provoquent une détérioration rapide de l'action du prisme.
Le but de la présente invention est de fournir une disposition perfectionnée d'indicateur de niveau d'eau à réflexion qui ne subit pas une détérioration rapide par suite de l'attaque ou de la corrosion du verre exposé à l'eau et à la vapeur, qui n'a pas de surface exposée à l'eau pouvant devenir bouchée ou remplie de croûtes ou d'au- tres dépôts, et dans laquelle la démarcation entre la par-
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tie de l'indicateur contenant du liquide et la partie con- tenant de l'air ou de la vapeur est représentée avec un plus grand éclat qu'avec les indicateurs à réflexion du genre connu indiqué ci-dessus.
L'invention comprend un verre d'indicateur à réflexion comportant un élément réfléchissant du type à prisme, dans lequel la surface du prisme exposée au liqui- de à mesurer est une face plate ou plane, les faces incli- nées du prisme étant des faces extérieures et n'étant pas exposées à l'attaque ou à la corrosion.
L'invention comprend en outre la disposition de l'élément réfléchissant du type en prisme avec un certain nombre de faces prismatiques sur sa surface extérieure, ces faces étant disposées en travers de l'élément ou sui- vant la longueur de l'élément.
L'invention comprend en outre la construction perfectionnée d'indicateur à réflexion décrite ci-après.
Dans les dessins explicatifs annexés :
La figure 1 est une vue en élévation de face,
La figure 2 est une vue de côté en partie en cou- pe,
La figure 3 est une coupe horizontale d'un indi- cateur de niveau de liquide construit suivant une forme appropriée de réalisation en concordance avec la présente invention.
La figure 4 est une vue semblable à la figure 3 montrant une construction modifiée de l'indicateur et
Les figures 5 et 6 sont respectivement une coupe horizontale et une vue en élévation de cônté, à plus grande échelle, du réflecteur prismatique suivant cette variante.
La figure 7 est une vue analogue à la figure 4 mais montrant une construction modifiée d'indicateur ren- fermant le réflecteur prismatique représenté aux figures 5 et 6.
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La figure 8 est une coupe horizontale d'une au- tre variante de construction renfermant le réflecteur pris- matique représenté, à plus grande échelle, à la figure 9.
Les mêmes lettres de référence, dans les diffé- rentes vues, indiquent les mêmes pièces ou des pièces si- milaires.
Dans les figures 1 à 3, l'indicateur comprend un corps métallique comportant un canal b (qui peut avoir une surface rugueuse ou dentelée) pour le liquide à mesu- rer, le liquide entrant par le branchement c (qui peut être d'un type approprié quelconque) le branchement de vapeur de l'indicateur étant en d (ce dernier peut être également d'un type approprié quelconque).
Le prisme réfléchissant a un côté plat ou plane e pour couvrir le canal b et deux cotés inclinés f et g qui sont exposés de façon que les rayons lumineux puissent passer à travers ceux-ci vers la surface plane pour la ré- flexion ou la dispersion par réfraction suivant que la par- tie de la surface plane e recevant les rayons lumineux est en contact avec de l'eau ou de la vapeur. On remarquera en se reportant à la ligne A et B, figure 3 que les rayons lumineux qui passent à travers la face! dans la direction A passent, s'ils sont réfléchis, par la face plane du pris- me par la face g le long de la ligne B.
Il y a donc seu- lement une réflexion unique de ces rayons, ce qui assure un degré élevé d'éclat à la partie du prisme qui n'est pas exposée au liquide; la partie qui est ainsi exposée appa- rait sombre vu que les rayons lumineux sont réfractés à la surface du prisme en contact avec l'eau et ne retournent pas par l'autre face du prisme mais sont dispersés et ab- @ sorbes. La surface rugueuse ou dentelée du canal à eau
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;contribue à la dispersion des rayons.
Le prisme a son sommet coupé enre les faces in- clinées f et g pour former une face plane en h en vue de recevoir la barre i qui est serrée sur le châssis j dans lequel le corps a est logé par des boulons k. Il a une série de boutons m placés sur le chassie .1 qui s'appuient sur le corps d'indicateur a de façon à presser ce dernier avec une pression uniforme sur toute sa longueur contre la face plane du réflecteur en prisme. Un bourrage approprié n est interposé entre le prisme et le corps a de la maniè- re usuelle pour faire un joint. Avec la construction re- présentée, on obtient une pression uniforme entre le pris- me et le corps métallique a, ce qui évite les tensions qui pourraient avoir pour résultat la rupture du prisme.
Il est à remarquer que les rayons lumineux pas- sant dans le prisme d'un côté de la barre i sont réfléchis, s'ils sont renvoyés, à travers le prisme de l'autre côté de la barre. Une lampe électrique appropriée sous la for- me d'une ligne de lumière peut être employée d'un c'ôté de la barre en vue de l'éclairage, les observations étant faites de l'autre côté de la barre.
Par le fait qu'on a une surface plane 1 d'un pris- me, exposée au liquide, on a observé que l'attaque ou la corrosion qui semble inévitable lorsque le verre est sou- mis à des pressions et des températures élevées peut se prolonger pendant un temps relativement long avant que l'é- clat de la réflexion par cette surface plane soit sérieu- sement diminué. En outre, la surface plane tend à rester relativement exempte de dépôts provenant du liquide vu que cette surface ne présente pas d'endroits où des matières solides peuvent ne loger.
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Aux figures 4, 5 et 6, l'élément réfléchissant comporte une surface plane exposée au liquide comme précé- demment, mais il y a un certain nombre de surfaces prisma- tiques sur la partie extérieure ou exposée de l'élément.
Le trajet des rayons lumineux entrant dans l'élément et sortant de celui-ci par réflexion est indiqué en A et B à la figure 6. Les surfaces prismatiques s'étendent seule- ment sur une courte distance dans le verre, les côtés plans servant au serrage. La construction générale de l'indica- teur complet ressemble à celle des figures 1 à 3, sauf que l'élément réfléchissant est supporté par la plaque i au lieu de la barre centrale comme aux figures 1 à 3.
La figure 7 montre une construction modifiée d'indicateur convenant particulièrement pour les conditions de fonctionnement à basse pression. Le chenal b est ici formé dans la partie postérieure de l'indicateur contre la- quelle la partie antérieure 1 presse l'élément prismatique.
La figure 8 montre une construction d'indicateur convenant également particulièrement pour le fonctionnement à basse pression et dans laquelle la réflexion des rayons lumineux se fait transversalement à l'indicateur au lieu de se faire dans une direction verticale comme aux figures 4 et 7, La construction, à part cela, se comprend de soi- même. Les surfaces prismatiques s'étendent longitudinale- ment à l'indicateur, au lieu d'être transversalement à celui-ci comme aux figures 4 et 7.
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Improvements to reflective water level indicators.
The present invention relates to reflective water level indicators for use on steam boilers or other vessels containing liquids. Hitherto it has been proposed to make the front of a reflection indicator by means of a glass body having a single prismatic edge formed on the internal face in
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contact with the liquid to be measured. The light rays which are received by the prism undergo a double reflection at the place where there is no water in contact with the prism but are refracted and scattered at the place where the water is in contact with the prism. prism such that a sharp dividing line is visible to the observer at the level of the liquid.
In some cases, the prismatic edge in contact with the water carries several prismatic grooves.
In practice, it has been found that with vessels under high pressures and temperatures, the prismatic surfaces exposed to liquid and vapor are quickly attacked or corroded, with the result that the action of the prism, on which depends the prism. The efficiency of the reflective indicator quickly becomes poor and is eventually destroyed. The previous proposals also have the drawback that the light rays must undergo a double reflection with the consequence of a loss of brightness and light intensity; the contrast between the parts of the prism where light is reflected and those where it is scattered by refraction is therefore not as sharp as it might otherwise be.
In addition, the surface of the prism exposed to liquid and vapor tends to become coated with crusts or the like deposited by the liquid, which cause rapid deterioration of the action of the prism.
The object of the present invention is to provide an improved arrangement of reflective water level indicator which does not suffer rapid deterioration as a result of attack or corrosion of glass exposed to water and steam. , which has no surface exposed to water which may become clogged or filled with crusts or other deposits, and in which the demarcation between the par-
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The part of the indicator containing liquid and the part containing air or vapor is shown with greater brightness than with the reflection indicators of the known type indicated above.
The invention comprises a reflective indicator glass comprising a prism-type reflecting element, in which the surface of the prism exposed to the liquid to be measured is a flat or planar face, the inclined faces of the prism being faces. exterior and not exposed to attack or corrosion.
The invention further includes providing the prism type reflecting element with a number of prismatic faces on its outer surface, these faces being disposed across the element or along the length of the element.
The invention further includes the improved reflective indicator construction described below.
In the accompanying explanatory drawings:
Figure 1 is a front elevational view,
Figure 2 is a side view partly in section,
Figure 3 is a horizontal section of a liquid level indicator constructed in accordance with a suitable embodiment in accordance with the present invention.
Figure 4 is a view similar to Figure 3 showing a modified construction of the indicator and
Figures 5 and 6 are respectively a horizontal section and a side elevational view, on a larger scale, of the prismatic reflector according to this variant.
Figure 7 is a view similar to Figure 4 but showing a modified indicator construction enclosing the prismatic reflector shown in Figures 5 and 6.
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FIG. 8 is a horizontal section of another alternative construction enclosing the prismatic reflector shown, on a larger scale, in FIG. 9.
The same reference letters, in the different views, indicate the same or similar parts.
In figures 1 to 3, the indicator comprises a metallic body comprising a channel b (which may have a rough or serrated surface) for the liquid to be measured, the liquid entering through connection c (which may be of a any suitable type) with the steam connection of the indicator being at d (the latter may also be of any suitable type).
The reflective prism has a flat or planar side e to cover channel b and two inclined sides f and g which are exposed so that light rays can pass through them to the planar surface for reflection or scattering. by refraction depending on whether the part of the flat surface e receiving the light rays is in contact with water or steam. It will be noted by referring to line A and B, figure 3 that the light rays which pass through the face! in direction A pass, if reflected, through the plane face of the prism through face g along line B.
There is therefore only a single reflection of these rays, which provides a high degree of brightness to the part of the prism which is not exposed to the liquid; the part which is thus exposed appears dark since the light rays are refracted at the surface of the prism in contact with water and do not return through the other side of the prism but are scattered and absorbed. The rough or jagged surface of the water channel
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contributes to the scattering of rays.
The prism has its apex cut between the inclined faces f and g to form a flat face at h in order to receive the bar i which is clamped on the frame j in which the body a is housed by bolts k. It has a series of buttons m placed on the chassie .1 which rest on the indicator body a so as to press the latter with uniform pressure along its entire length against the flat face of the prism reflector. A suitable packing n is interposed between the prism and the body a in the usual way to make a seal. With the construction shown, a uniform pressure is obtained between the prism and the metallic body a, which avoids the stresses which could result in the rupture of the prism.
It should be noted that the light rays passing through the prism on one side of the bar i are reflected, if they are returned, through the prism on the other side of the bar. A suitable electric lamp in the form of a beamline may be used on one side of the bar for illumination, with observations being made on the other side of the bar.
By having a flat surface 1 of a prism exposed to the liquid, it has been observed that the attack or corrosion which seems inevitable when the glass is subjected to high pressures and temperatures can to continue for a relatively long time before the brightness of the reflection from this flat surface is seriously diminished. In addition, the planar surface tends to remain relatively free from deposits from the liquid since this surface does not have places where solids cannot lodge.
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In Figures 4, 5 and 6, the reflective element has a planar surface exposed to the liquid as before, but there are a number of prismatic surfaces on the exterior or exposed portion of the element.
The path of light rays entering and exiting the element by reflection is shown at A and B in Figure 6. The prismatic surfaces extend only a short distance into the glass, the planar sides serving. tightening. The general construction of the complete indicator resembles that of Figures 1 to 3, except that the reflective element is supported by the plate i instead of the central bar as in Figures 1 to 3.
Figure 7 shows a modified indicator construction particularly suitable for low pressure operating conditions. The channel b is here formed in the rear part of the indicator against which the anterior part 1 presses the prismatic element.
Figure 8 shows an indicator construction also particularly suitable for low pressure operation and in which the reflection of the light rays is transverse to the indicator instead of in a vertical direction as in Figures 4 and 7, construction, apart from that, is self-explanatory. The prism surfaces extend longitudinally of the indicator, rather than being transverse to it as in Figures 4 and 7.