Фотометр Советский патент 1983 года по МПК G01J1/44 

.Изобретение относится к контроль но-измерительной технике, а именно к -оптическим измерениям, и может 6taiTb использовано, например, для лабораторных исследований и цеховых технологических измерений коэффицие тов отражения и пропускания оптичес ких деталей. I Известно устройство для измерени коэффициентов отражения и пропускания, содержащее источник излучения, оптические элементы, фотоприемники, регистрирующие устройства или ycfрсЭйство индикации 1 . . Однако указанное устройство оеша дает низкой достоверностью результатов измерений из-за влияния неста бильности выходной мощности источника излучения, что особенно сказывается при измерениях многослойных диэлектрических высокоотражаю1дих (зеркальных) и антиотражающих (прюс вётляющих) покрытий, где погрешност измерений не должна составлять порядка сотых долей процента. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является фо тометр содержащий источник излучения, на оптической оси которого пос ледовательно установлены светоделиталь и первый фотопреобраз.ователь, ваход которого соединен с входом регистратора, другой вход которого соединен с выходом второго фотопреоЬразователя, оптически связанного через светоделитель с источником излучения 2 . Недостаток известного устройства заключается в низкой достоверности результатов измерений из-за влияния нестабильности мощности источника излучения. ; Цель изобретения - повьошение дос верности результатов измерений. Указанная цель достигается тем, что в фотометре, содержащем источник излучения, на оптической оси ко торого последовательно установленЕЛ светоделитель и первый фотопреобразователь, выход которого соединен с входом регистратора, другой вход ко торого соединен с выходом второго фотопреобразователя, оптически связанного через светоделитель с источ ником излучения, введены блок стаби лизации излучения, дифференцирующее устройство и пороговая схема, выход которой соединен с управляющим входом регистратора, а вход через диф ференциругацее устройство соединен с источником излучения и с выходом блока стабилизации излучения, вход которогр подключен к выходу второго фотопреобразователя. На чертеже показана блок-схема предлагаемого фотометра. Фотометр содержит источник 1 излучения, на оптической оси ко торого последовательно установлены светоделитель 2 и первый фотопреобразователь 3, выход которого соединен с входом регистратора 4, другой вход которого соединен с выходом второго преобразователя 5, оптически связанного через светоделитель 2 с источником 1 излучения, блок 6 стабилизации излучения, дифференцирующее устройство 7 и пороговую схему 8, выход которой соединен с управляющим входом регистратора 4.. Вход пороговой схемы 8 через дифференцирующееустройство 7 соединен с источником 1 излучения и с выходом блока 6 стабилизации излучения, вход которого подключен к выходу второго Фотопреобразователя 5. Фотометр работает следующим образом. Световой поток от источника 1 излучения попадает на светоделитель 2 и разделяется им на два луча опорный .и измерительный. Фотопреобразователь 3 преобразует энергию измерительного луча в электрический сигнал и усиливает его, а фотопреобразователь 5 - энергию опорного луча. Выходное напряжение фотопреобразователя 5 поступает -в блок б стабилизации излучения, где сравнивается с высокостабильным напряжением источника образцового напряжения. Сигнал разности усиливается в блоке 6 . стабилизации излучения и подается на источник 1 излучения для регулирования его напряжения питания. При этом напряжение питания источника 1 излучения изменяется так, чтобы скомпенсировать изменение выходного напряжения фотопреобразователя 5, вызванное изменением ВЕЛХОДНОЙ мощное-ти источника 1 излучения. Благодаря этому поддерживается постоянство выходной мощности источника 1 излучения . В установившемся режиме скорость изменения сигнала на входе дифференцирующего устройства 7 небольшая и его выходной сигнал недостаточен для срабатывания пороговой схемы а. При нарушении режима стабилизации мощности источника 1 излучения в силу каких-либо внеш-. них или внутренних причин скорость изменения сигнала на выходе блока 6 стабилизации излучения возрастает и дифференцирующее устройство 7 выдает сигнал, достаточный для срабатывания пороговой схемы 8. Срабатыва ние схемы 8 блокирует работу регистратора 4 на время нарушения режима. стабилизации. Этим исключается возможность появления недостоверных результатов измерений, т.е. сбоев.

Регистратор 4 производит одновременное преобразование аналоговых сигналов фотопреобразователей 3 и 5 в цифровую форму и определяет отношение сигнала фотопреобразойателя 3 к сигналу фотопреобразователя 5. Благодаря этому осуществляется дальнейшее подавление нестабильности мощности излучения источника 1, так как флуктуация сигналов фотопреобразователей .3 и 5 вызвана однОй и той. же причиной - нестабильностью мощности излучения источника 1 .

Для уменьшения случайных составляющих погрешности измерений регистг ратор 4 осуществляет усреднение результатов измерений путем определения средних значений. -После усреднения результат измерения отображается на регистраторе 4.

Вначале при отсутствии исследуемого объекта в измерительном канале путем регулировки выходного сигнала фотопреобразователя 3 на регистраторе 4 получают отсчет равный 100%.

(ри этом будет достигнуто равенство сигналов на выходах фотопреобразователей 3 и 5. Потом между светоделителем 2 и фотопреобразователем 3 (в измерительном канале) помещают исследуемый объект и по окончании изме рительного цикла регистратор 4 будет иЕ1дицировать значение измеряемого параметра в процентах. При этом для измерения коэффициента отражения 0 на фотопреобразователь 3 необходимо направить луч, отраженный исследуемым объектом, а для измерения коэффициента пропускания - луч, прошедший через него.

5 Изобретение позволяет повысить достоверность измерений фотометрических параметров в оптической промышленности за счет уменьшения влияния ;нестабильности мощности излучения Q источника и влияния на конечный результат случайной составляющей пог.;решности измерений, а также за счец исключения достоверных результатов измерений.

ФОТОМЕТР, содержащий источник излучения, на оптической оси .которого последовательно установлены светоделитель и первый фотопреобразователь, выход которого соединен с входом регистратора, другой вход которого соединен с выходом второго фот/эпреобразователя,оптически связанного через светоделитель с источником излучения, отличагощийс я тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерений, в него введены блок стабилизации излучения, дифференцирующее устройство и пороговая схема, выход которой соединен с управляющим входом рекистратора, а вход через дифференцирующее устройство соединен с источником излучения и с выходом блока стабилизации излучения, вход которого подключ ен „ к выходу второго фотрпреобразователя.,Щ (Л 4: СД со