УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G01B11/26 G01N21/01 

Известно устройство для автоматического измерения угловых распределений следов частиц iB трекоБЫХ камерах, осяованиое на использовании набора согласованных фильтров в виде единого голопрафического Фурье-диапозитива 1пространст)вениых частот и iMHorosaнального фотап|рием ника IB виде мат1ри1цы из фотосогор.отивлений и собирающих световодов. Такое устройство позволяет существенно упроститьконструкцию и достигнуть высоких скоростей обработки. Высокие скорости обработки достигаются также тем, что в этом устройстве происходит неорерывная, без остановок, протяжка кадров при их неп.рерьгвнам ороавечивании. При этом не требуются ни обтюраторы, ни системы скачкообразной протяжки шлейки типа мальтийского «реста.

Известное устройство а1втоматичеокой обработки треков частиц обладает следующими недостатками: число фильтров, которое можно разместить в едином голографическом фильтре, -имеет практический тредел, вызванный появлением шумов и связанный с ухудшением отношения сигнала к шуму аа выходе уст1ройства; увеличение числа дискретных пзложений фильтра, а следовательно, и улучшение тач:ности измерений сопряжено с необходимостью увеличения числа элементов 1приемной матрицы, каждый которой состоит из собирающего световода, фотосолротивления, усилителя импульса и счетчика имшульсов, так что Б:СЯ |Констру1Кция оказывается чрезвычайно громоздкой, число каналов превышает 60 или 100.

С целью устранения этих иедостатков предлагается устройство, которое вышолняет те же задачи, что и известное, но отли1чается от прототипа принципиальными техническими преимуществами и более выгодными экономическими показателями.

Принцип действия декадио-голографического фильтра при параллельном р-аоположе«ии декад имеет близкий аналог в виде декадного электронного устройства, предназначенного для счета коротких электрических вмпульсов, но отличается от электронных систем тем, что все декады функпионируют одновременно, в параллель. Коэффициент выигрыша такого устройства равен

К

alogsN

число угловых коэффициентов; 10 для «нормальной декады, но в принципе коэффициент пересчета одного декадного блока может быть любым.

Если . то коэффициент выигрыша равен , а при коэффициент выигрыша равен /(250.

Привдцил работы декадно-голотрафического фильтра гар.и параллельно расположении декад .излагается на .примере уст ройства, состоящего из грех декад и предназначенного для трецкзиояного авто1матичес;кого измерения угловых |раап1ределений Следов частиц 1или -исходных, данных геофизичеокой разведки. Точность определения угла равна 10 мивутам.

На чертеже приведена схема всего устройства.

Лазер / с одномодовым .излучением создает 1пространственно-1когервнтное освешение, которое .грреобразуется с помощью линзы 2 в параллельный 1пуч.ок Света. Пленка 3 с обмеряемыМИ фото кадра ми перемещается напрерывно, без остаповки, транопортирующ.им узлом 4. 5 осущест1вляет пространст венное лреобразование Фурье и отображает Фурье-Образ трека одновременио на три голографичеоких фильтр-а 6, 7, 8. При этом отображение на фильтр 6 аоуществляется непосредCTiaeHHo. Отображение на фильгры 7 ил-и 8 лроизвадирся с помощью системы, состоящей из полупрозрачного зеркала 9 и зеркала 10 для фильтра 8 и (прозрачного зеркала 11 и зеркала 12 для фильтра 7. Устройство может работать также без помощи зеркал 10 и 12, однако в этом случае рааположение декад получится б.олее громоздким. Пространственная структура голОГрафичеокого фильтра различНа в разных декадах. Фильтр первой декады осуществляет наиболее грубый поиск.

Во (Втором голографическом фильтре 7 проводится более мелкое выя-влениё ориентации Фурье-образа анализируемого следа. Фильтр разбит на более узкие секторы, а ориентация микроструктуры Каждого сектора чередуется через каждые десять секторов.

Третий голографический фильтр 8 разбит

на еще более узкие спектры, соответствующие выбранной точности 1измерения угла.

Предложенное устройство состоит из трех декадных голографичеоких фильтров, но число декад можно увеличивать, напрИмер, до пяти. Для этого .на пути 1прям.ого пучка, освещающего фильтр 6, устанавливаются до.полн.ительные зеркала.

В каждой декаде И1меются приемные матрицы 13, 14, 15. Приемно-накопительная матрица состоит из десяти каналов. В каждый канал входит миниатюрное фотосопротивление или пальчиковый фотаумножитель 16, снабженный собирающим световодом 17, усилитель сигнала 18, формирующая ячейка 19 и накопитель электрических сигналов 20. Сигналы с фотоумножителя или фотосопротивления через усилитель и формирующую ячейку поступают на накопитель .имюульсов, а затем

декадные импульсы считываются записывающим блоком 21. Число ариентапий мш-гроструктур голографичеокого фильтра равно десяти. Приемная матрица каждой декады также имеет десять каналов, пронумерованных

от О до 9.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического измерения угловых распределений отрезков прямых линий в плоскости, содержащее когерентный источник света, голотрафические фильтры и фото.приемиые элементы, отличающееся тем, что, с целью уменьщения числа оптичеаких каналов при сохранении точности .и быстроты обработки 1информа)ции, в нем использо.ва1ны оптические фильтры с 1ГолограМ мами декад, причем фильтры образуют (параллельные измерителыные линии, а .между фильтрами и обрабатываемым объектов расположены зерКала, предназначенные для расщепления светового потока на части и направления их на фильтры, поза.ди которых размещены по одной декаде фото.приемников.