Актинометр для измерения яркости околосолнечного ореола Советский патент 1979 года по МПК G01W1/12 

Изобретение относится к области актинометрических приборов и предназначено для решения задач, связанных с оценкой распределения яркости в околосолнечном ореоле, в частности при сравнениях пиргелиометров (и актинометров), обладающих различной апертурой, с целью определения вклада ореола в показания сравниваемых приборов (ореольной поправки). Известны актинометры с переменной апертурой .цля измерения распределения яркости неба вблизи Солнца, содержащие трубу с находящимся в ней приемником радиации и набор сменных входных диафрагм различного диаметра 1 . Для исключения радиации солнечно го диска в плоскости вхо.дного отвер стия трубы подвешен на тонких проволочках зачерненный металлический диск, закрывающий для приемника Солнце и часть неба вокруг него. Из менение апертуры производится непос редственной заменой одной входной диафрагкы на другую с иным отверсти ем. Таким образом, потоки от кольцевых зон вокруг солнечного диска опр деляются путем вычитания потока,- по лученного с меньшей до1афрагмой, из потока, полученного с большей диафрагмой, т.е. непосредственный отсчет потока от кольцевой зоны невозможен. Из-за разновременности отсчетов в результаты вносятся сшибки, вызванные нестабильностью ореола. Кроме того, наличие черного .диска в середине входного отверстия трубы актинометра затрудняет градуировку его показаний, т.е. привязку их к величине прямой солнечной радиации. Явления дифракции на краю .диска, воздействие на него меняющейся прямой солнечной радиации вносят дополнительные погрешности. Изменение температуры корпуса прибора вызывает дрейф нуля в цепи приемного элемента. Наиболее близким к изобретению является дифференциальный актинометр, представляющий собой две параллельно установленные трубы с приемникаNM радиации, термобатареи которых включены навстречу одна другой таким образом, что при одинаковых апертурах ток в цепи равен нулю. При различных входных диафрагмах в цепи прибора течет термоток, пропорциональный потоку радиации от кольцевой зоны, образованной за счет разности апертур у двух труб. При этом излучение диска Солнца исключается самим дифференциальным принципом приб ра 2. Изменение апертур осуществляется .путем непосредственной смены входны диафрагм. Таким образом, в этом при сразу определяется поток от кольцевой зоны. Градуировку актинометра можно достаточно просто осуществить путем затенения одного из приемников радиации. Однако и в этом приборе при каждой смене входной диафрагмы происхо дит перекрывание входного отверстия трубы,что вызывает прерывание поток прямой солнечной радиации,поступающ на приемник. Так как в данном актинометре производится регистрация разности токов от обоих приемников, то прерывание потока прямой солнечной радиации на один из них влечет за собой увеличение тока в цепи, со ответственно на 2-3 порядка превышаю щее рабочий ток. Кроме того, это при водит к снижению точности за счет смещения точки нуля,а также к увеличению времени между отсчетами. Контроль точки нуля можно осуществить, устанавливая одинаковые диафрагмы на обе трубы. Однако это неизбежно ведет к прерыванию потока прямой солнечной радиации, и практически невоз можно с необходимой точностью опреде лить положение нулевого отсчета. При такой конструкции актинометра требуется большое время на проведение серии измерений. При этом неизбежны изменения в самом ореоле, что не позволяет проводить оперативный контроль околосолнечного ореола, например, при сравнениях пиргелиометров. Цель изобретения - увеличение точ ности, и оперативности измерений. Это достигается тем, что в актинометре, содержащем две парашлельно .расположенные трубы с дифференциальным включением приемников радисщии (навстречу друг другу), диафрагкы выполнены составными из двух половин кёикдая и подвижно укреплены на входном отверстии каждой трубы одна поверх другой с возможностью выведения названных половин в стороны из поля зрения приемника, а центры диаф рагм расположены на оси трубы. На .фиг. 1 схематически изображено федпагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел сменных входных ди. для каждой из труб, вид cflepху; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2. Каждая из труб 1 актинометра с переменной апертурой содержит приемник 2 излучения, соединенный с системой 3 регистрации, и фланец 4с укрепленным на нем основанием 5 для двух осей 6 и 7, расположенных по обе стороны входного отверстия трубы 1 в плоскости, перпендикулярной ее оси. Ла осях б и 7 с помощью бобышек 8 укреплены сменные входные диафрагмы 9-14, составленные из двух частей каждая. Сменные входные диафрагма размещены по мере увеличения диаметра их отверстия так, что диафрагма 14, имеющая максимальное отверстие, расположена непосредственно перед входом в трубу. Во избежание попадания излучения по линии соединения двух частей, составляющих диафрагму, их торцовые плоскости в месте стыковки выполнены под углом 45° к плоскости самой диафрагмы и перекрываются. Смена апертуры, например ее увеличение, происходит путем поочередного выведения обеих половин Кс1ждой из составных диафрагм 9-14 из поля зрения приемника 2 в стороны (пунктиром на фиг. 3 показано положение выведенной из поля зрения приемника 2 ц aфpaг ы 9) . Предлагаемый актинометр позволяет обеспечить изменение апертуры без перекрывания входного отверстия трубы и, следовательно, без прерывания потока прямой солнечной радиации на приемник. Проведение измерений происходит, например, следующим образом. В исходный момент все диафрагмы находятся в собранном состоянии. Апертуры обеих труб 1 одинаковы и определяются диафрагмой 9 с самым малым отверстием, при этом производится отсчет нулевого положения в системе 3 регистрации. Далее у одной из труб 1 обе половины этой диафрагмы разводятся в стороны и тем самым выводятся из поля зрения приемника излучения. Апертура этой трубы увеличивается и определяется теперь следующей диафрагмой 10 с большим отверстием. При этом производится отсчет, пропорциональный потоку радиации от данной кольцевой зоны околосолнечного ореола. Затем таким же образом изменяет-, ся апертура второй трубы, после чего обе трубы имеют опять одинаковые апертурж, и производится отсчет точки нуля. После этого вновь увеличивается аналогичным образом апертура одной из труб и т.д. Даличие составных диа«1фагм с заданными размерами отверстий, смонтированных одновременно на каждой трубе, позволяет проводить быструю смену диафрагм, увеличивая тем самым оперативность и скорость производства измерений. Формула изобретения Актинометр для измерения распрееления яркости околосолнечного оре56406ола, содержгиций две параллельно установленные трубы с встречно включенными приемникаьш радиации и сменных входных диафрагм с круглыми отверстиями различных диаметров, . отличающийся тем, что, с целью повышения точности и опера- 5 тивности измерений, в нем диафрагкы выполнены составными из двух половин каждая и подвижно укреплены на входной части каждой трубы одна поверх другой с возможностью вы- 10 ведения названных половин в стороны 2 из поля зрения приемника, причем центры диафрагм расположены на оси трубы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Калитин Н.Н. Новый метод излучения прозрачности атмосферы. Журнал геофизики. 1. 3, 2, 1933, с. 181, 197. 2.Linke F., Utmitz Е. Messungen der Zirkumso aren HimmefsstrahEung Meteorologische Zeitschrift Bd. 57. 10, 1940., 372-381.

fO

1 -. 1i f3

ft

т