Устройство для измерения атмосферной рефракции Советский патент 1983 года по МПК G01N21/41 

Изобретение отнрсигтся к измерению атмосферной рефракций и может быть использовано в герд езичес сих и астрономических измерениях при опре делении метеоэлемёнтов и показателя преломления.; Известно устройство для измерени рефракции, включающее двухканальную приемную оптическую систему с двулу чепреломлянзщими кристаллами, чувст. вительными к угловым перемещениям , световых сигналов-, объективный фото метр, регистрирующий -величину угловой дисперсии 1 . . . Недостатком, этих устройств явля. ется то, что они требуют .самостоятельного исполнения и зависимы от частотных и амплитудных.флуктуации в реальной атмосфере. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения атмосферно рефракции, содержащее последователь но расположенные источник немонохрома тиче.ского света, компенсирующу призму с переменным преломляющим .углом, включающую две стеклянные пластины, вторая из которых по ходу излучения соединена с приводом вращения, телескопическую.трубу с объек тивом и окулярным микрометром 2J . Недостатком известного устройства является то, что при неравенстве коэффициенто-э дисперсии призмы и воздуха в момент измерения,, а это условие, выполнить затруднительно, .происходит неполная компенсация реф, ракции. Это требует измерения угла частичной компенсации с последующим вычислением полной рефракции. УстУройство не приспособлено для измерения такого угла, в результате .чего велика погрешность измерений а проведение угловых измерений с помощью дополнительных средств измерений угла приводит к существенному увеличению времени измерений. Цель изобретения - упрощение процесса и сокращение времени измерений Для достижения указанной цели в устройстве для измерения атмосферной рефракции, содержащем последовательно расположенные источник немонохроматического света, компенсирующую призму с переменным преломляющим углом, включающую две ст еклян ные пласт ины, вторая из .которых по .ходу излучения соединена с.приводом вращения, телескопическую трубу с объективом и окулярный микрометр, телескопическая труба снабжена дополнительно источником излучения и плоским зеркалом, образующими вмес те с объективом рубы автоколлиматор при этом вторая пластина компенсиру ющей призмы выполнена в виде полупрозрачного зеркала, а первая пластина - в виде симметричного относительно плоскости, проходящей через оптическую ось устройства, делительно-растягивающего клина, выполненного из двух частей с разными показателями пррлоМления и дисперсией, соединенных между собой, ребро клина установлено параллельно оси вращения второй пластины. На чертеже показана структурная схема устройства. . Устройство состоит из немонохроматического источника 1 света, компенсирующей призмы с переменным преломляющим углом 2, укрепленной на объективе .зрительной трубы 3 или помещенной внутри нее и сделанной в виде .полого цилиндра с гофрированной боковой поверхностью 4, первый по ходу излучения неподвижной стеклянной пластиной 5, выполненной в виде де- . лительнорастягивающего клина-из стекол с разными показателями преломления и дисп.ерсией, причем ребро клина установлено параллельно оси вращения второй стеклянной, пластины 6, выполненной в виде полупрозрачногр зеркала, окуляра с окулярным микрометром 7, источника. 8 света и зеркала 9 автоколлимационното устройства. Расстояние между источником 8 света и . зеркалом 9 для фокусировки может изменяться посредством подвижного тубуса, в котором укреплен источник св.ета. . . , . Устройство для измерения -атмосферной рефракции работает следующим образом. . . . . . - Измерительный инструмент устанавливают в рабочее положение/, компенсирующую призму 2 ориентируют так, чтобы ось вращения второй -Сподвижной) пластины 5 была перпендикулярна к плоскос,ти из мерения. В фокусной плоскости .объектива 3 наблюдают изображение Источника 1 света, раздвоенное и растянутое в цветные полоски с противоположным направлением цветов пластиной 5. Несимметрия в изображениях по цвету наблюдается только При наличии рефракции, если пластины б и 5 строго параллельны. Микрометрическим винтом подвижной пластине 6 придают наклон до тех пор, пока не появится симметрия по цветовой окраске в раздвоенном изображении Источника: света. При этом изображение источника 8 света автйколлима,ционного устройства отклоняется на некоторый угол, который измеряют окулярным микрометром 7 с подвижной нитью. Перед началом измерений определяется начальный отсчет по микрометру на изображение источника 8 света при цветовойсимметрии двойного изображения наблюдаемого источника 1 света без наличия рефракции источника 1 на близком-расстоянии, т.е. постоянная прибора. Угол рефракции вычисляют по f И Kj. - отсчет по микрометру на момент измерения и постоянная прибора; -отношение отклонения кол лиматорного изображения к углу преломления компенсирующей призмой при одном наклоне подвижной пластины/ -цена деления окулярного микрометра/ -коэф циенты дисперсии воздуха и среды коьтен сирующей. призмы. Выполнялись измерения рефракции над водной поверхностью. Устройство собрано на базе теодо лита ТТ-2/6. Компенсирующая призма собрана в двух вариантах: жидкостна и из двух оптических призм. Источни света (кинопроекционная лампа К-32) устанавливается на корабле. На бере (устанавливается устройство для измерения рефракции и выполняется измерение на уходящий от берега корабль до 12 км. Одновременно на корабле измеряются градиенты температуры и Другие метеоэлементы. Анализ данных показал,-что угол рефракции за. 10 с измерялся с ошибкой порядка З. Это соответствует измерению градиента температуры на дистанции в 5 км с ошибкой 0,01°С/м. Использование предлагаемого устройства позволяет проводить исследования атмосферы по измеряемым углам рефракции. При этом упрощается процесс измерений и сокращается время на проведение измерений. По углам рефракции вычисляются градиенты показателя преломления, т.е. градиенты температуры, давления, влажности. При этом измерения выполняются на всевозможные подвижные объекты на любом удалении и любом зенитном угле, что не выполнялось ни одним известным способом (устройством ). .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АТМОСФЕРНОЙ РЕФРАКЦИИ, содержащее последовательно расположенные источник немонохроматического света, компенсирующую призму с переменньм Преломляющим углом, включакяцую две стекг лянных пластины, вторая из которых по ходу излучения, соединена с приводом вргицения, телескопическую труву с объективом и окулярный микрометр, отли.чающеес я тем, что, с целью упрощения процесса и сокращения .времени измерения, телескопическая труба снабжена Дополнительно источником излучения и плоским зеркалом, образуняцими вместе с объективом трубы автоколлиматор, при этом Вторая пластина компенсирующей призмы выполнена в виде полупрозрачного зеркала, а первая пластина -т в виде симметричного относительно плоскости, проходящей через оптическую ось устройства, делительно-растягивающего клина, выполненного из двух частей г с разными показателями прелс шения и дисперсией, соединенных между собой, причем ребро клина установлено параллельно оси вращения второй пластины. сл а о о СП 0