Способ определения плотности потока излучения при изменяющейся взаимной ориентации фотометра и удаленного источника излучения Советский патент 1993 года по МПК G01J1/20 

Изобретение относится к фотометрической технике, в частности, для регистрации плотности светового потока от удаленного источника в.условиях случайно меняющейся взаимной ориентации фотометра и источника излучения и может быть использовано при решении геофизических и других задач.

Цель изобретения - повышение точности фотометрических измерений.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Фотометр включает два фотоприемника 1 и 2, которые расположены таким образом, что их оптические оси параллельны. При этом их угловые характеристики f(w) имеют различный характер, что, например, может быть достигнуто путем установки на одном из них рассеивателя, представляющего собой цилиндр, верхнее основание которого покрыто поглощающим материалом. В этом случае один из фотоприемников будет

00

о о

ЧЭ 00 XI

иметь косинусную, а второй - синусную характеристики.

Фотометр работает следующим образом, До начала измерений проводят калибровку, для чего опытным путем устанавливают зависимость отношения выходных сигналов фотоприемников от направления на источник в виде:

где И - выходной сигнал 1-го фотоприемника;

h - выходной сигнал 2-го фотоприемника;

w - угол между осью фотоприемников и направлением на источник ( для удаленного источника).

В процессе измерений исходя из регистрируемого отношения сигналов по известной зависимости F(w) определяют -угол w между осью фотоприемников и направлением на источник излучения, а затем рассчитывают плотность потока излучения Р по величине большего из измеренных сигналов 10 и значению его угловой характеристики f0(w), соответствующему найденному углу w;.

Р-плотность потока излучения;

to - больший из измеренных сигналов И и la;

fo(w) - значение угловой характеристики приемника, дающего больший сигнал, для угла w.

Использование предлагаемого способа определения плотности светового потока

при изменяющейся взаимной ориентации фотометра и источника излучения позволяет существенно повысить точность измерений при сохранении широкого диапазона

рабочих углов фотоприемника. Характеристики изготовленного образца фотометра показывают возможность снижения погрешности измерений до уровня менее 3% в интервале углов от 0 до 80 град.

Формула изобретения

Способ определения плотности потока излучения при изменяющейся взаимной ориентации фотометра и удаленного источника излучения, заключающийся в том, что

одновременно измеряют падающий поток излучения независимыми фотоприемниками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения плотности потока излучения, измерения падающего потока излучения проводят с помощью двух фотоприемников, оптические оси которых параллельны, а угловые характеристики отличаются друг от друга, при этом калибровку проводят путем определения зависимости отношения F(w) выходных сигналов фотоприемников от угла w между оптическими осями фотоприемников и направлением на источник, выбирают из измеренных выходных сигналов обоих фотоприемников

при падении на них исследуемого потока излучения наибольший по абсолютной величине сигнал 10, определяют угол w между направлением на источник излучения и оптической осью фотоприемников по зависимости F(w), после чего определяют плотность Р потока излучения по формуле

где f0(w) - значение угловой характеристики фотоприемника, дающего наибольший сигнал для угла w.

f(w-) I

f(w) I

Использование: при решении геофизических и других задач, именно для регистрации плотности светового .потока от удаленного источника в условиях случайно меняющейся взаимной ориентации фотометра и источника излучения. Сущность изобретения: измеряют падающий поток излучения независимыми фотоприемниками, используют два фотоприемника с различными угловыми характеристиками, оптические оси которых параллельны, при этом систему калибруют путем определения зависимости отношения F(w) выходных сигналов фотоприемников от угла между оптическими осями, фотоприемников и .направлением на источник, затем проводят измерение выходных сигналов обоих фотоприемников при падении на них исследуемого потока, выбирают из них наибольший по абсолютной величине сигнал 0, определяют угол w между направлением на источник излучения и оптической осью фотоприемников по зависимости F(w), после чего рассчитывают плотность потока излучения по величине 1о и значению угловой характеристики фотоприемника, которое соответствует найденному углу w.

90°

90°