Датчик полевого фотометра Советский патент 1987 года по МПК G01J1/04 

Изобретение относится к устройствам для и:)мереиия интенсирности и спектрального состава инфракрасного и видимого излучения, л точнее к оптико-механическим элементам конструкции фотометров, и предназначено для фотометрических исследований ирироднык объектов таких, например, как сельскохозяГ1ственные угодья, лесные массивы и т.п., находящихся в естестпенных условиях освещения.

Цель изобретения состоит в расширении информативности и повьплении надежности датчика фотометра.

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик, общий вид в разрезе на фиг. 2 - сечение Л-А на фиг. 1; фиг. 3-6 - различные варианты расположения входных отверстий устройстна с блендами при измерении яркости подстилающей поверхности.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с отверстием 2 и поперечными пазами 3-5, С1акан 6 с отверстием 7, цили)1др 8 с отверстием 9, рассеивающую перегородку 10, стакан 11 с отверстием 12, рассеиватель 13, фотоприемник 14, иружину 15, 16, кольь, 17 и блендь 18-20. Детали 6, 8 и 11 имеют диффузно отражающее внутреннее покрытие. Они образуют светорассеивающую полость, которая имеет возможность поворачиваться вокруг оси и устанавливаться отверстием 12 напротив отверстия 2 в корпусе или (при повороте на 180 ) напротив центра паза 5. Стакан 6 и цилиндр 8 имеют возможность поворачиваться друг от)шсительно друга и относительно стакана 11.

Датчик работает следующим образом.

При измерении яркости подстилающе поверхности детали 6, 8 и 11 разворачиваются так, чтобы отверстиями 7, 9 и 12 набрать одну из комбинаций, показанных на фиг. 3-5. Входящие в рассеивающую полость световые потоки через отверстия 7, 9 и 12 рассеиваются и создают равномерную яркость ее стенок, пропорциональную яркости подстилающей поверхности, измеренную в трех направлениях, выбранных положением отверстий 7, 9 и 12 и бленд друг относительно друга и фиксируемую фотоприемным блоком. Вариант по фиг. 3 набирается, когда между измерением п надир и под углом отсутствуют информатипшпе углы наблюдений, вариант по фиг. 4 - когда необходимо исключить попадание почг ы в поле зрения, вариант по фиг, 3 - обычные измере}П1я в надир, вариент по фиг. 6 - когда необходимо проводить наблюдения в определенном направлении

(например, в направлении падения солнечных лучей) .

При измерении полусферической освещенности вся полость кольцом 17 поворачивается на 180 . В этом случае отверстия 7 и 9 закрываются, а отверстие 12 устанавливается напротив отверстия 2, и яркость в(сутрен- ней поверхности полости пропорциональна полусферической освещенности.

Светорассеивающая перегородка 10

позволяет выравнять соотношение потоков, попадающих через отверстия 7 и 9, с потоком, попадающим в полость через отверстие 12.

Подвижность бленд обеспечивается тем, что каждая из них выполнена совместно или закреплена на отдельной втулке, охватывающей цилиндрический корпус 1, Совместная подвижность

стаканов и цилиндра обеспечивается наличием между этими элементами и кольцом подпружиненного торцевого зацепления. При повороте одного из этих элементов соседние расходятся вдоль оси корпуса на расстояние, равное высоте зубчатого зацепления. Совместный поворот бленды с элементами рассеивающей полости осуществляется с помощью вводимых при их развороте

штифтов между блендой 20 и стаканом 6, блендой 19 и цилиндром 8, блендой 18 и стаканом 11 или с помощью стержней, вводимых в бленды и соответственно в отверстия 7, 9 и 12.

Предлагаемое устройство позволяет изменять угол зрения фотометра и конфигурации его входных отверстий с блендами, так как имеются три независимых оптических входа в светорассеивающую полость, в два из которых попадают потоки, оказывающие на фотоприемник такое же воздействие, какое оказывает один - третий выход, благодаря разделению рассеивающей

полости на две камеры светорассеива- ющей перегородкой, а поскольку фото- приемный блок расположен неподвижно, повьш1ается надежность электрических соединений.

Формула изобретения

Датчик полевого фотометра, содержащий корпус с отверстиями, одно из которых закрыто светорассеивающей пластиной, и бленды, светорассеиваю- дий элемент с внутренним диффузно отражающим покрытием, помещенный внутри корпуса, и фотоприемный блок, отличающийся тем, что, с целью расщирения информативности и повьштения надежности измерений, корпус выполнен цилиндрическим с тремя поперечными пазами, перед которыми размещены с возможностью перемещения вдоль пазов бленды, а све- торассеийающий элемент образован развернутыми навстречу друг другу

стаканами и цилиндром меящу ними, имеющими входные отверстие на fioKO- вьгх поверхностях, совпадающие с пазами корпуса, один из стаканов имеет выходное осевое отверстие в дне, его входное отверстие расположено с возможностью совмещения с пазом в корпусе и с отверстием, закрытым светорассеивающей пластиной, а между стаканом, примыкающим к фoтoapиeмнo fy блоку, и цилиндром установлена свето- рассеивающая перегородка, при этом оба стакана и цилиндр установлены с

возможностью поворота друг относительно друга и совместного поворота вокруг их общей оси, а фотоприемный блок выполнен неподвижным относительно корпуса.

Изобретение относится к области фотометрии и может быть использовано в агрометеорологических и сельскохозяйственных исследованиях биометрических параметров сельскохозяйственных культур для оценки их состояния и прогноза урожая. Целью изобрев тения является расширение информативности и повышение надежности измерений. Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства в разрезе. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с тремя поперечными пазами 3,4, и 5, перед которыми размещены подвижные вдоль пазов бленды 18, 19 и 20, которые позволяют одновременно направлять в светорассеивающую полость, образованную развернутыми навстречу друг другу стаканами 6 и 11 и цилиндром 8 между ними с входными отверстиями 7, 9 и 12 на боковых поверхностях и выполненными с возможностью поворота друг относительно друга, световые потоки с трех различных направлений, что повышает информативность измерений. Неподвижный относительно корпуса фотоприемный блок 14 повьш1ает надежность работы устройства при измерениях. 6 ил. i (Л со 4 00

Фи2.2

12

Фиг.З

« /

z.5

(Риг.6

Редактор О.Юрковецкая

Составитель И.Ильин Техред М.Ходанич

Заказ 4635/41

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по дедам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор А.Зимокосов