Индикатометр Советский патент 1989 года по МПК G01N21/47 

- л f

ел

а

315

Изобретение относится к метеорологии, а именно к устройствам для измерения индикатрисы рассеяния света в мутных средах, в частности в атмосфере, и может быть использовано в метеорологии для изучения атмосферного аэрозоля.

Цель изобретения - повьшение быстродействия индикатометра.

На чертеже изображена схема предлагаемого индикатометра.

Индикатометр состоит из источника 1 света, посыпающего параллельный пучок прямого излучения, изображенный пунктиром. Оптическая ось источника пучка обозначена через ОО . Сбоку от прямого пучка располагают входное устройство, выполненное в виде сотового диска 2, состоящего из жестко скрепленных, параллельных друг другу зачерненных изнутри тру- ijoK, ориентированных вдоль хорд диска. Торцы трубок образуют цилиндри- (ческую поверхность диска. Число трубок зависит от их размеров и размеров диска. Они могут заполнять объем диска несколькими слоями и ориентированы так, что их оптические оси лежат в плоскостях, параллельных оптической оси 00 и проходят при этом через пучок прямого излучения. В противоположной от пучка стороне диска располагают фотоприемник 3 с диаметром приемной поверхности, равной толщине диска. Фотоприемник 3 соединен с регистрирующргм устройством 4. Диск 2 установлен своей осью 5 вращения на двигатель (не показан) и может вращаться с требуемой угловой скоростью. Фотоприемник 3 может быть установлен около диска 2 с минимальным зазором так, чтобы не мешать вравдению диска. При необходимости может быть осуществлена светоза- щита и фотоприемник может быть удален на большое расстояние. Вместо фотоприемника к диску может быть приставлен световод, выходной торец которого подводится к фотоприемнику.

Индикатометр работает следующим образом

Включают источник 1, в результате чего свет, идущий от него в виде прямого пучка, рассеивается на элементах воздуха по всем направлениям. Затем включаются . двигатель,, в резуль тате чего диск 2 начинае7 вращаться. При его вращении к фотоприемнику поступают потоки, рассеянные под раз

личными углами LP по отношению к прямому пучку. Действительно, пусть диск в данньш момент времени повернут так, что трубю стали направлены под углом Cf к прямому пучку. Тогда свет, рассеяЙ ный элементом воздуха под углом cf , попадает на -входные торцы трубок и выходит из выходного

торца, расположенного против фотоприемника 3. Полученный фотоприем - ником сигнал поступает в регистрирующее устройство 4. При вращении диска трубки, расположенные вдоль

хорд, будут располагаться под разными углами Cf рассеяния, причем некоторые из них будут выходным торцом устанавливаться перед фотоприемником 3. Таким образом, за половину

оборота диска будет охвачен диапазон всех возможных для наблюдения углов п) рассеяния. В связи с тем, что длина отдельных трубок не одинакова, а свет падает на фотоприемник под

разными углами падения, отсчеты прибора при различных углах Lf должны быть откалиброваны. Это можно осуществить путем измерения объектов заведомо одинаковой яркости под разными углами (наг ример, протяженного диффузного экрана). Калибровочные поправки можно ввести в регистрирующее устройство единожды и в дальнейшем оно будет вьщавать скорректированные сигналы.

При вращении диска, например, со скоростью 300 об/мин (5 об/с) запись индикатрисы в диапазоне углов Ощ 30 происходит за 0,1 с, т.е. за одну

секунду можно получить 10 записей индикатрис рассеяния. Если ранее одна индикатриса измерялась в течение промежутка времени, составляющего не менее 5 мин, .то нредлагаемьш

Индикатометр позволяет за это время записать 3000 индикатрис (при 300 об/мни), Скорость ограничивается лишь возможностью регистрирующего устройства. При этом следует учесть, что в применяемых ранее индикатомет- рах измерения велись в отдельных дискретных углаХз.тогда как в предлагаемом индикатометре запись ведется непрерывно.

Формула изобретения

Индикатометр, включающий источник излучения, оптически связанный через .

5151

входное устройство с фотопряемником,- соединенным с регистрирующим устройством, отличающийся тем, что, с целью увеличения его быстродействия, входное устройство вьтол- нено в виде снабженного механизмом вращения сотового диска, состоящего из по крайней мере одного слоя жестко соединенных между собой параллельных друг другу зачерненных изнутри трубок, ориентированных вдоль хорд диска, при этом торцы трубок образуют цилиндрическую поверхность дис1649 5

ка, оси трубок каждого слоя лежат в плоскости, параллельной оптической оси источника излучения и проходят от нее на расстоянии, не превышающем радиус выходного отверстия источника излучения, фотоприемник установлен на оси, проходящей через центр диска параллельно его основаниям и

jQ на одинаковом расстоянии между ними, а также через оптическ5то ось источника излучения перпендикулярно ей, причем диаметр приемной поверхности фотоприемника равен толщине диска.

Изобретение относится к области метеорологии и может применяться для измерения индикатрисы рассеяния света в мутных средах, в частности в атмосфере. Цель изобретения - увеличение быстродействия измерений. При включении источника 1 свет, идущий от него в виде прямого пучка, рассеивается на элементах воздуха по всем направлениям. Затем включается двигатель, начинает вращаться диск 2. Сотовый диск 2 состоит из нескольких слоев трубок, жестко скрепленных между собой, параллельных друг другу и ориентированных вдоль хорд диска. Торцы трубок образуют боковую (цилиндрическую) поверхность диска, с которой оптически сопряжена приемная поверхность фотоприемника 3. В результате этого к фотоприемнику поступают потоки, рассеченные под различными углами φ по отношению к прямому пучку. Полученный фотоприемником 3 сигнал поступает в регистрирующее устройство 4. 1 ил.