Устройство оперативного дозиметрического контроля лазерного излучения, опасного для глаз человека Советский патент 1993 года по МПК G01J5/10 

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к приборам для из- мерёйия Пространственно-энергетических параметров лазерного излучения.

На чертеже показано предлагаемой устройство,,

Устройство содержит фотоприемный блок 1, состоящий из линзы 2, в фокальной плоскости которой расположена фотодиодная зарядочувствительная матрица 3, к выходу управления которой подключен блок управления 4, а к выходу подключен усилитель 5, соединенный с основным пороговым устройством со звуковой индикацией бис блоком оценки углового размера источника 7, состоящим из блока выбора порога 8 и дополнительного порогового устройства 9, соединенных с выходом усилителя, причем выход блока выбора порога соединен с вторым входом дополнительного порогового устройства 9, « выходу которого подключён счетчик импульсов 10, один из выходов ко- торогб соединен.е; арифметическим устройством 11, к выходу которого подключен индикатор углового размера источника излучения 12, а второй выход подключен к цйфроа- налоговому преобразователю 13, подключенному к второму входу рсновногр порогового устройства со звуковой индикацией б.

Устройство работает следующим образом. ... ..; :. .-- .. - .. : /,. .....

Излучение от источника И фокусируется линзой 2 на фоточувствительную поверхность фотодиодной зарядочувствительной матрицы. На вход управления матрицы подаются импульсы от блока управления 4, обеспечивающие съем накопленной инфор00

ф ы о

ы

мацйи последовательно с каждого фотонув- ствитёльного элемента матрицы, при этом на вход усилителя 5 поступают электрические импульсы, амплитуда которых пропорциональна либо энергетической экспозиции от импульса излучения, либо энергетической экспозиции за интервал действия непрерывного излучения,равный интервалу Т между последовательными тактовыми импульсами, поступающими на матрицу от блока управления. Усиленные импульсы с выхода усилителя поступают на основное пороговое устройство со звуковой индикацией 6, Пороговое устройство 6 со звуковой (световой) индикацией выдает звуковой (световой) сигнал, фиксирующий факт превышения ПДУ излучения на входе фотоприемного блока.

С выхода усилителя импульсы напряжения поступают также на блок оценки углового размера источника излучения 7, который работает следующим образом. Входные импульсы последовательно со всех элементов матрицы поступают на блок выбора порога 8, который определяет максимальное значение амплитуды импульса за время просмот- ,ра всей приемной поверхности матрицы 3 и устанавлигвёет ва вйбДе дополнительного порогового устройства 9 значение порога, соответствующее определенной доле максимальной амплитуды сигнала (например 0,5 или 0,1 максимальной амплитуды). При вторичном просмотре всей приёмной поверхности матрицы на выходе порогового устройства 9 будут формироваться счетные импульсы, соответствующие только тем входным импульсам, амплитуда которых превышает установленный пороговый уровень. Количество импульсов N, амплитуда которых превышает порог, подсчитывается в счетчике 10, после, чего в арифметическом устройстве 11 вычисляется угловой размер источнш.а излучения по формуле

а arctg-tJ r: - гДе Si - площадь фоточувствительного элемента; f - фокусное расстояние линзы.

Полученное значение о. отображается с помощью индикатора 12, Блок управления 4 собран по известной схеме и содержит два 32-разрядных сдвиговых регистра и формирователи тактовых импульсов, выполненные на стандартных микросхемах серии К561.

Арифметическое устройство 11 собрано по известной схеме с использованием стандартного микропроцессора, например, типа К580ИК80.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Точность определения а по алгоритму, заданному указанной формулой, значительно выше, чем по алгоритму а arctg(H/2l), используемому для существующих лазерных дозиметров, так как входящие в формулу параметры Si и f известны заранее с высокой точностью, а погрешность измерения N не превышает 1%.

Цифровой код, соответствующий измеренному значению а , с выхода счетчика 10 поступает на цифроаналоговый преобразователь 15, на выходе которого формируется постоянное напряжение, пропорциональное значению о. , которое подается на второй вход основного порогового устройства 6. При этом обеспечивается режим работы заявляемого устройства со следящим порогом, что автоматически обеспечивает правильный и оперативный выбор значения ПДУ и увеличивает точность и достоверность оценки опасности контролируемого излучения.

Фор мула изобретения

Устройство оперативного дозиметрического контроля лазерного излучения, опасного дл я глаз человека, содержащее приемник излучения, усилитель и Основное пороговое устрбйство со звуковой сигнализацией, о т л и- ч а ю щ е е с я тем; что, в него введены линза и блок измерения, приемник излучения выполнен в виде фотодиодной зарядочувстви- тельной матрицы и блока управления, а блок измерения содержит блок выбора порога, дополнительное пороговое устройство, счетчик импульсов, преобразователь, арифметическое устройство и индикатор, причем выход фотодиодной зарядочуветвител ьной матрицы через усилитель подключен к первому входу основного порогового устройства, к входу блока выбора порога и первому входу дополнительного порогового устройства, первый вход которого подключен к выходу блока выбора порога, выход дополнительного порогового устройства подключен к счетчику импульсов, первый выход которого через преобразователь подключен к второму входу основного порогового устройства со звуковой индикацией, второй выход счетчика через арифметическое устройство подключен к индикатору, а управляющий вход фотодиодной зарядочувствйтельной матрицы подключен к блоку управления фотоприемного блока, приемная поверхность фотодиодной зарядочувствйтельной Матрицы размещена в фокальной плоскости линзы.

Сущность изобретения: устройство оперативного дозиметрического контроля лазерного излучения, опасного для глаз человека, содержит фотоприемный блок, включающий линзу, фотодиодную зарядочувствительную матрицу, блок управления; усилитель, основное пороговое устройство со звуковой сигнализацией и блок оценки углового размера источника, содержащий блок выбора порога, дополнительное пороговое устройство, счетчик импульсов, арифметическое устройство, индикатор углового размера, преобразователь, причем линза оптически связана с фотодиодной зарядочув-. ствительной Матрицей, 1 ил.