ДВУХЛУЧЕВОЙ ФОТОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01J1/20 

1

Изобретение относится к объективной фотометрии прозрачных сред и может быть применено для измерения и регистрации изменения оптической .плотности исследуемой среды.

Известны двухлучевые фотометры, содержащие источник света, измерительный и эталонный оптические каналы, систему модуляции светового потока, приемное устройство, компенсирующий и фотометрический клинья, причем световые потоки, проходящие через два канала, излучаются от различных участков тела накала источника.

Предложенный фотометр отличается от известных тем, что он снабжен полупрозрачным элементом, коэффициенты пропзскаиия и отражения которого близки по величине и равны между собой в обоих направлениях, выполненным, например, в виде двух прилегающих друг к другу прозрачных плоскапараллельных пластин с полупрозрачным отражающим слоем между ними. Это позволяет )меиьщить погрешность измерений светового потока источника путем смещения световых потоков, излучаемых различными участками тела накала и подаваемых в измерительный и эталонный каналы.

На чертеже представлена оптическая схема фотометра.

Эталонный световой .поток от одного участка тела накала источника 1 распространяется через конденсатор 2 к зеркалу 5, отражается от него, проходит через светоделительный элемент 4 (часть лотока отражается от элемента 4}, смещивается с потоком, отраженным от симметричного участка тела накала. Далее смешанный поток, отразившись от зеркала 5, проходит через компенсирующий клин 6, иолулятор 7, отралсается от зеркала 5 и фиксируется на фотоэлектрическом приемнике 9.

Измерительный световой поток от симметричного первому зчастка тела накала источника распространяется через конденсор 10, отражается от зеркала //, частично отразивщись, проходит через светоделительный элемент 4, смещивается с потоком, отраженным от первого участка тела накала. Далее смешанный поток, отразившись от зеркала 12, проходит через исследуемый объект 13, фотометрический клин 14, модулятор 7, отражается от зеркала 15 и фокусируется на фотоэлектрическом приемнике 9.

В случае неравенства световых потоков в обоих каналах на приемнике возникает переменный фототок, который усиливается усилителем 16. Сигнал рассогласования подается на двигатель отработки /7, который перемещает фотометрический клин 14 до выравнивания фототоков от обоих каналов. Перемещение клина измеряется индикатором 18 и служит мерой изменения оптической плотности объекта.

Световой поток в эталонном канале в упрощенном виде равен

Фв + РФЙ - Фп.э,

где т, р - соответственно коэффициенты пропускания и поглощения светоделительного элемента; Фп.э. - суммарные потери светового потока в эталонном канале. Величины Фа и Фд, как правило, близки между собой.

Световой поток в измерительном канале в упрощенном виде равен

Ф„ рФ„ + тФ,

Фп

где Фп.и.-суммарные потери светового потока в измерительном канале.

Измерительные погрещности прибора и соответствующие им потери Фп.э. и Фп.и уравниваются клином 6 и не оказывают в дальнейшем влияния на точность измерений, поэтому эти потери можно не учитывать.

При изменении разности световых потоков Фа и Фд на малую величину А разность световых потоков в сравниваемых каналах составит А(р-т), что при рлгт будет являться малой величиной более высокого порядка.

Предмет изобретения

Двухлучевой фотометр, содерл ащий источник света, оптическую систему формирования светового потока, фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью исключения погрещности измерений, вызванной нестабильностью пространственного распределения светового потока от различных участков тела накала, он снабжен полупрозрачным светоделительным элементом, коэффициенты пропускания и отражения которого равны менаду собой в обоих направлениях.

//