1
Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- вано в оптических устройствах для измерений характеристик светорассеяния атмосферных аэрозолей.
Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений индикатрис рассеяния (ИР) пространственно-неоднородных аэрозольных образований.
На фиг. 1 изображен измеритель ИР, общий вид; на фиг. 2 - устройство облучения.
Измеритель содержит импульсный излучатель 1, устройство 2 облучения, систему N зеркал 3, установленных в одной плоскости, первый 4 и второйt 5 приемники излучения соответственно с
оптическими системами 6 и 7, блок 8 обработки сигналов и регистратор 9. При этом оптическая ось системы 6 расположена в плоскости рассеяния, пересекающейся с рабочими поверхностями зеркал 3, а оптическая ось системы 7 перпендикулярна плоскости рассеяния и пересекается с оптической осью системы 6 в точке 0.
Устройство 2 облучения содержит N светоделительны элементов 10 и N отражателей 11, а также (N-1) линий 12 задержек, установленных между светоделительными элементами 10.
Каждая из линий 12 задержки содержит систему К отражателей 13 (фиг.2), установленных по ходе луча излучения между двумя светоделительными
Ј
М
4
СЛ Ю
СЛ
тами. Расстояние между излучателями 1 выбирается с таким расчетом, чтобы длина пут излучения при отражении от зеркал между двумя светоделитель- ными элементами создавала задержку во времени t
Ч я
(к - D1 f
с ,
длительность импульса источника излучения; с - скоропь света. Измерителе Яр работает следующим образом.
Импулт с ишуч Ч ия мощности Р от излучателя 1 направляется в устройство 2 облучемш, vvi noct;f дователь- но проходит черв ., сьс-юделительные элементы Ю и OIDI Т2тс« от них. При этом установленные между ними линии 12 задержки создают время задержки между отраженными импульсами. Время задержки выбирается t3 большим, чем продолжительность импульса.
Импульсы Р - Рщ при помощи отражателей 11 направляются на зеркала 3 и, отражаясь от них, облучают .исследуемую среду. Линии распределения импульсов находятся в одной плоскости рассеяния и пересекаются в точке 0 с линией визирования оптической системы 6 приемника 4 под углами 9П, где n :N. Для каждого импульса Р часть рассеянного в оптически выделенном участке исследуемо- rq, объема с центром в точке 0 излучения воспринимается приемником 4, а другая часть - приемником 5. Соответствующие им электрические сигналы подаются на входы блока 8 обработки сигналов.
В блоке 8 формируется электрический сигнал U(9, t) , пропорциональный отношению сигналов для каждого п-го направления угла рассеяния 0 : T(t) й ,fl wul, ч
2 (еп)(П7)
г
где n - индекс, означающий принадлежность n-му углу рассеяния ; , А - калибровочный коэффициент, зависящий от чувствительности приемников и парамет- рбв оптических систем 6 и 7 (значение этого параметра может быть определено путем предварительной калибровки
U А
(D
0
0
фотометрических каналов по стандартной методике; Т,(t)H
T2(t) - соответственно пропускание атмосферы на трассах от точки 0 до первого приемника 4 и от точки 0 до второго приемника 5; (9) - индикатриса рассеяния;
Ь.1, ,&17 - длина участков вдоль луча, с которых принимается излучение приемниками 4 и 5 соответственно.
За время t( + (N-1)t. на регистратор направляются N значений сигнала U(8, t), соответствующих угловой зависимости индикатрисы рассеяния Ј(9). Для серийных лазеров, пригодных для использования в качестве импульсного излучателя, длительность импульса составляет 10-12 не. Приближение замороженности турбулент- .ности, предполагающее отсутствие из- 5 менений во времени состояния атмосферы, применимо для интервалов th«i 1 мс. |Так как t tr, можно принять, что ,в течение t отношение JT, (t)/T2(t)3 const и, следовательно, выражение (1) определяет однозначно угловую зависимость ИР.
С целью упрощения и уменьшения конструкции осветителя в областях спектра, где существует световолокно с малым затуханием, можно выполнять линии задержки на световолокне. Вместо поэтапного разбиения луча осуществляется разделение излучения лазеров на n параллельных каналов. При этом длина каждого отрезка световолокна должна быть больше произведения длительности импульса излучателя на скорость света в материале световолокна.
5
0
Формула изобретения
1. Измеритель индикатора рассеяния, содержащий последовательно установленные и оптически связанные между собой импульсный излучатель, устройство облучения, систему N зеркал, установленных в одной плоскости с возможностью облучения исследуемого объема, а также два приемника излучения с оптическими системами, ориентированные в пространстве так:ш образом, что оптическая ось оптической системы первого приемника расположена в плоскости облучения, а оп51
тическая ось оптической системы второго приемника перпендикулярна плоскости облучения и пересекает оптичее кую ось оптической системы первого приемника в исследуемом объеме6 выходы обоих приемников излучения подключены к входам блока обработки сиг налов, выход которого подключен к ре- гистратору, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерений устройство облучения выполнено в виде системы из N последовательно установленных светоделительных элементов оптически связанных с импульсным излучателем и между собой, и N отража4745256
телей,-каждый из которых оптически связывает один из светоделительных элементов с одним из зеркал, а также1 N оптических линий задержки, установ- ленных между светоделителями по ходу излучения, причем время задержки к каждой из линий превышает длительность импульса импульсного излучателя.
10
15
2. Измеритель поп.1, отлича- ю, щ и и с я тем, что линии задержки выполнены в виде световолокон, длин каждого из которых больше произведения длительности импульса импульсного излучателя на скорость света в материале световолокна.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕТОРАССЕЯНИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ | 2007 |
|
RU2329475C1 |
СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗОВ КРОВИ И АНАЛИЗАТОР КРОВИ | 2007 |
|
RU2347224C2 |
Способ мониторинга атмосферных примесей | 1990 |
|
SU1800325A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ СВЕТОВОЗВРАЩЕНИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ | 2002 |
|
RU2202814C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ВЫСОКОТОЧНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА | 2007 |
|
RU2353925C1 |
Устройство для измерения индикатрис рассеяния | 1982 |
|
SU1088469A1 |
ПРИБОР ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПАРАМЕТРОВ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ | 1996 |
|
RU2106627C1 |
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ПЛОЩАДИ РАССЕЯНИЯ ОБЪЕКТОВ И МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2012 |
|
RU2516221C2 |
Способ регистрации индикатрис рассеяния света субмикронными частицами в движущихся средах | 1987 |
|
SU1516911A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ КРОВИ | 2006 |
|
RU2301617C1 |
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптических устройствах для измерений характеристик светорассеяния атмосферных аэрозолей. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений. В исследуемый объем оптический сигнал с различных направлений поступает с задержкой. Задержка каждого из сигналов выбирается такой, чтобы импульсы, поступающие на входы приемных устройств с различных направлений, не перекрывались по времени. Один из приемников служит для калибровки, другой - для измерения индикатрис рассеяния. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
fc
Фие.1
Агишев P.P., Ильин Г.И., Польский Ю.Е | |||
Измеритель индикатрис рассеяния.ИРА-Ю 000 | |||
В кн.: Всесоюзный симпозиум по распространению лазерного излучения в атмосфере | |||
- Томск, 1981, с | |||
Ударно-вращательная врубовая машина | 1922 |
|
SU126A1 |
Анализ точностных характеристик измерителя индикатрис рассеяния атмосферы | |||
Журнал прикладной спектроскопии | |||
Гребенчатая передача | 1916 |
|
SU1983A1 |
Способ сужения чугунных изделий | 1922 |
|
SU38A1 |
Автоматическая телефонная система | 1915 |
|
SU880A1 |
Авторы
Даты
1989-04-23—Публикация
1987-03-09—Подача