Прибор для количественного определения качества отражателей в светооптическом отношении Советский патент 1935 года по МПК G01N21/47 

СветоОптическое совершенство прожекторных отражателей, как известно, определяется по совокупности его аберрационной дефективностью и степенью отражательной способности.

В силу этого в технических условиях предусматриваются те или иные допуски на вышеуказанные признаки, а также упоминаются и те методы, помощью которых следует производить их исследование.

До настояш.его времени не имеется таких приемов и приборов, при помош,и которых возможно было бы непосредственно выявлять общее свето-оптическое соверщенство отражателей, а потому техническими условиями предусматриваются методы, позволяющие лишь раздельно выявлять вышеуказанные признаки и давать количественную их оценку. Однако, имеется возможность по данным раздельного испытания при помощи формул вычислять значение некоторого коэфициента, условно выражающего общее свето-оптическое совершенство отражателя. Этот путь, хотя и имеет ряд преимуществ, страдает тем недостатком, что он достаточно кропотлив и потому не может быть рекомендован для испытания отражателей в складах, частях и тому подобных случаях.

Аберрационные качества отражателя с течением времени не меняются, и раз

снятая аберограмма остается справедливой навсегда и потому изменение светооптического соверщенства с течением времени зависит только от ухудшения отражательной способности зеркального слоя. Это явление может быть определено сравнительно просто при помощи рефлексометра Гуревича. Однако, этот прибор дает значение коэфициента зеркального отражения лишь для некоторого весьма малого участка поверхности, отражателя, тогда как существенным является знать некоторое среднее значение козфициента отражения. Вычисление среднего коэфициента отражения,, как средне-арифметического из ряда отдельных значений, не может дать верных показаний потому, что порочность зеркального слоя проявляется в виде крапин и пятен весьма причудливой формы. Все это заставляет разработать такой метод и прибор, при помощи которого являлось бы возможным производить следующие действия:

1.Определять значения интегрального коэфициента отражателя.

2.Определять значения этого коэфициента для отдельных зон отражателя.

3.Давать возможность получать значения некоторого условного коэфициента, характеризующего общее совершенство отражателя в оптическом отно шении.

4. Иметь возможность давать общую оценку отражателя в свето-оптическом отношении.

Ко всему этому следует добавить требование, что прибор должен позволять производить испытание отражателя непосредственно в прожекторного фонаря и быть сам по себе достаточно портативным.

Всем этим условиям, по мнению изобретателя, удовлетворяет прибор, изобра женный в схематическом виде на приложенном чертеже.

Главной частью прибора являются .два интегрирующих полушара / и 2, из которых первый полушар 1 сравнения воспринимает световой поток непосредственно от источника света 3, другой-индикаторный полушар 2 перехватывает световой поток после отражения его от зеркала. Освещенность, а следовательно и яркость визирных мест на стенках интеграторов будет пропорциональна вышеуказанным световым потокам. Яркость визирных мест усматривается при помощи фотометрического кубика 4, как два поля сравнения визирной трубки 5.

Источник света 3 помещается в особой коробке (барабане) б, торцы которой представляют собой одинаковые диафрагмы 7, благодаря чему достигается равенство световых потоков, излучаемых источником света 3 в сторону отражателя и в сторону полушара / сравнения. В силу этого обстоятельства и наличия потерь в отражателе яркость полей сравнения не будет одинакова, и меньшей яркостью будет обладать яркость поля индикаторного полушара 2. Для TorOj чтобы получить фотометрическое равновесие со стороны полушара сравнения / вставляется фотометрический клин 8, отсчет по шкале которого может непосредственно давать значение искомого коэфициента отражения.

Из этой принципиальной схемы прибора ясно видно, что его следует устанавливать в районе двухфокусного расстояния от -отражателя, причем оба полушара должны располагаться симметрично относительно оптической оси отражателя. При этом условии каустика отраженных лучей будет полностью перехватываться индикаторным полушаром. Необходимо

отметить, что если бы источник находился на оптической оси на двухфокусном расстоянии от отражателя, то отраженные лучи дали бы симметричную каустику. Так как в данном случае источник света смещен, то каустика, вследствие явления комы будет деформирована. Чем ближе источник света будет к оптической оси, тем меньше будет эта деформация. Это следует учесть при детальной разработке конструкции прибора.

Установка прибора для различных случаев производится следующим образом.

1.Для определения значения интегрального коэфициента отражения прибор располагают примерно на двухфокусном расстоянии, причем особенно точной установки не требуется. Следует лишь соблюдать следующие условия:

а) световой пучок (первичный), падающий на отражатель, должен полностью им перехватываться, что достигается подбором надлежащей диафрагмы;

б)световое пятно от первичного светового потока должно располагаться на поверхности отражателя достаточно симметрично относительно его кромки, что достигается соответственным взаимным расположением прибора и отражателя;

в)отраженный световой пучок (вторичный) должен полностью перехватываться индикаторным полушаром, причем совершенно не важно, где именно располагается каустика вторичного светового потока, перед полушаром или внутри него, так как результат светового интегрирования от этого не изменится.

Если все эти условия соблюдены, то установка всей схемы является правильной.

2.Для определения значения коэфициента отражения для отдельных зон установка выполняется в основном подобно изложенному, но только повышаются требования к симметричному расположению пятна, что поверяется по кромке отражателя. Затем при опытах устанавливают специальные кольцевые диафрагмы. В остальном это испытание не отличается от предыдущего.

3.Для изучения отражателя в светооптическом отношении установка делается более тшвтельно. Для этого

сперва располагают прибор так, чтобы световая ось конуса первичного светового потока совмещалась с оптической осью отражателя. Это выверяется тем условием, чтобы кружок наименьшего рассеивания отраженного пучка, т. е. вторичного, располагался на наружной диафрагме симметрично ее вырезу. Затем вставляют диафрагму, бросающую световой пучок только на кромку, и перемещают прибор вдоль оптической оси с тем, чтобы собрать отраженные лучи на центр диафрагмы. После этого открывают всю диафрагму и перекрывают ее весьма слабо матированным стеклом, при помощи которого можно отсчитать диаметр кружка наименьшего расстояния. Отношение этого диаметра к теоретическому и явится мерой совершенства отражателя в оптическом отношении.

4. Для получения общей оценки отражателя в свето-оптическом отношении поступают следующим образом. Сперва юстируют прибор так же, как это было указано выше в п. 3. Затем смещают прибор 3 сторону настолько, чтобы центр каустики отраженного светового потока прищелся на середину отверстия индикаторного полушара, которое перекрывается диафрагмой с заранее вычисленным круговым отверстием. Само собой понятно, что чем больше аберрационная дефективность отражателя, тем больше будет пятно каустики, и тем меньше световых лучей войдет в индикаторный полушар, следовательно и меньший отсчет получится в результате уравнения полей сравнения.

На основании полученных данных можно уже по специальным формулам рассчитать значение искомого коэфициента.

Предмет изобретения.

1.Прибор для количественного определения качества отражателей в светооптическом отношении, отличающийся применением двух интегрирующих полушарий / и 2 и расположенного между ними фотометрического кубика 4 с визирной трубкой 5, служащего для сравнения яркости визирного места полушара / с яркостью визирного места измерительного полушара 2.

2.В приборе по п. 1 применение, для получения фотометрического равновесия, фотометрического клина 8, шкала которого может быть проградуирована в значениях коэфициента отражения.