Прибор для измерения величины рассеянной в исследуемой среде световой энергии Советский патент 1958 года по МПК G01N21/27 

В существующих приборах для измерения величины рассеянного света как осветитель, так и приемник раслоложены в исследуемой среде.

Производить такими приборами измерения под малыми углами по отношению к световому лучу крайне затруднительно, так как приемник реагирует на бликовую картину до тех пор, пока пучок света осветителя не переместится с объектива приемника. Избежать этого явления можно лишь путем увеличения габаритов прибора и больших потерь света.

Предлагаемый прибор не имеет указанного недостатка. Прибор позволяет производить более точные измерения величины рассеянной в исследуемой среде световой энергии и под меньшими углами, чем известные приборы.

Это достигается трансформацией углов рассеяния таким образом, что световой пучок осветителя направлен под утлоу, полного внутреннего отражения или близким к нему на границу двух сред с различными показателями преломления, большим у исследуемой среды, где расположен осветитель, и меньшим у среды, в которой расположен приемник. В качестве рассеивающей среды в приборе использована вода.

Трансформация углов иллюстрируется на фиг. 1 и 2

из которых видно, что луч рассеянного света, расходяшийся под углом 3 , равным Г, с прямым светом в воде, в воздухе расходится с направлением прямого света уже на угол А, равным 10°.

Наряду с этим убывание отношения интенсивности преломленного света к интенсивности падающего т- с уменьшением угла Ь (фиг. 2)

облегчает задачу создания фотоэлектрического прибора, сокращая диапазон изменения регистрируемого светового лотока.

. /г., где :i arcsin -.

id

Устройство прибора и его действие поясняется схемой фиг. 3.

Основными элементами прибора являются осветитель и фотоэлектрический приемник.

Осветитель 1, содержащий объектив 2, диафрагмы 5 и 4, конденсор 5, лампы накаливания 6 с модулятором 7, создает мало расходящийся модулированный пучок света, распространяющийся в исследуемой среде. Падая на внутреннюю поверхность защитной прозрачной пластинки 8 под углом, несколько большим угла полного внутреннего отражения на границе среда-воздух, прямой свет пучка претерпевает полное внутреннее отражение от наружной поверхности пластинки 8, а рассеянный под углом -5 свет частично выходит под углом А к новерхности пластинки и попадает в объектив фотоэлектрического приемника 9.

Интенсивность света, выходящего на поверхность пластинки 8, и соотнощения между углами Д и 3 сохраняются в приборе примерно такими же, как это показано на фиг. 1 и 2.

Фотоэлектрический приемник 9 прибора, содержащий объектив 10, диафрагмы 11 и 12, приемный фотоэлемент 13, устанавливается под переменным углом к шюскости пластинки 8.

В кожухе 14 осветителя / расположен фотоэлемент 15 для контроля светового потока лампы накаливания 6.

Измерительный усилитель 16 и регистрирующий прибор 17 ничем не отличаются от обычно применяемых в измерительной технике.

П : е д м е т изобретения

1.Прибор для измерения величины рассеянной в исследуемой среде световой энергии, выполненный с применением осветителя, создающего мало расходящийся модулированный световой пучок, и фотоэлектрического приемника, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения путем трансформации углов рассеяния, световой nvчок осветителя направлен под углом полного внутреннего отражения или близким к нему на границу двух сред с различными показателями преломления, больщим у исследуемой среды, где расположен осветитель, и меньщим у среды, в которой расположен приемник.

2.Прибор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве рассеивающей среды использована вода.

П2

а