ИМПУЛЬСНЫЙ ФОТОМЕТР Советский патент 1967 года по МПК G01J1/44 

Известны импульсные фотометры, применяемые с целью определения метеорологической дальности видимости. Такие фотометры содержат оптическую систему, импульсный источник света и фотоприемник (например, фотоумножитель). Однако известные имнульсные фотометры имеют ряд недостатков: малую надежность прибора из-за низкой долговечности импульсной лампы (в результате ее неэкономичного расходования) и малую оперативность процесса измерения и др.

Предложвнный импульсный фотометр отличается от известных тем, что электрический выход фотонриемника присоединен к безынерционному, например, электронному решающему устройству для вычисления метеорологической дальности видимости.

На фиг. 1 показаны временные диаграммы изменений напряжений на отдельных элементах предложенного устройства, на фиг. 2 нриведеиа блок-схема предложенного прибора с примером реализации бесконтактного электронного решающего устройства.

Оно производит автоматически и безынерционно обработку электрического сигнала на выходе фотоприемнкка и вычисляет метеорологическую дальность видтмости S„ в виде решения уравнения

2 3,911

т-

Ч„

1пгде I - база измерения; Фо-исходный световой ноток; Ф - отраженный световой ноток. Устройство работает следующим образом. Модулированный световой поток от импульсной лампы У разделяется на два канала.

По одному из каналов он попадает через фотоэлемент 2 на вход линейного усилителя 3, усиливается и попадает на вход запоминающих устройств 4 и 5. Этот сигнал через запоминающее устройство 4 попадает на вход

схемы 6 сравнения и обусловливает верхний уровень экспоненты U (см. фиг. 1,а).

Одновременно со световым импульсом импульсной лампы (Фо) на схему подается синхронизирующий имнульс со схемы ноджига

импульсной лампы, который запирает вход запоминающего устройства 5 на время нрохода светового потока Фо и запускает ждущий мультнБибратор 8. Последний передним фронтом импульса запускает генератор 9 ннлообразного напряжения.

Ослабленный отраженный импульс Ф через фотоэлемент 2 н усилитель 5 попадает на вход открытого к этому времени запоминающего устройства 5 (вместо фотоэлемента и

умножитель с высокой линейностью характеристики) .

Постояняая времени заиоминающего устройства 5 выбирается «намного большей, чем постоянная времени запоминающего устройства 4, поэтому U изменяется по экспоненте (см. фиг. 1,а), а напряжение U постоянно. Напряжение с выхода запоминающего устройства 5 попадает на схему 6 сравнения, обусловливая уровень «алряжения И. Усилитель-формирователь 10 в момент равенства Напряжений И и f/2 вырабатывает импульс, который попадает на ждущий мультивибратор 8 и срывает импульс мультивибратора, тем самым прекращая нарастание пилообразного напряжения в генераторе 9. Задний фронт импульса задержанного мультивибратора 8, кроме того, запускает генератор 11 экспоненты, и начинается экспоненциальный спад напряжения f/к- t/sВеличина пилообразного напряжения в момент времени t попадает на запоминающее устройство 72 и с него на выход 13, дающий величину прозрачности атмосферы. Кроме того, напряжение с генератора 9 попадает на схему 14 сравнения М и начинает спадать по

экспоненте И (см. фиг. l,s). На схему 14 сравнения, кроме того, попадает с делителя /5 постоянное напряжение, равное f/4 (см. фиг. 1, е). В момент равенства напряжений t/g и t/4 усилитель-формирователь 16 формирует на выходе импульс, который запускает ждущий мультивибратор 17, открывающий запоминающее устройство 18, которое запоминает в этот момент уровень напряжения t/3 и подает его на выход 19. Напряжение f/5 дает величину метеорологической дальности видимости.

Предме изобретения

Импульсный фотометр, содержащий оптическую систему, импульсный источник света и фотоприемник, применяемый для измерения метеорологической дальности видимости, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности прибора и дальности его действия, электрический выход фотоприемннка присоединен к безынерционному, например, электронному решающему устройству для вычисления уравнения метеорологической дальности видимости.