Способ и прибор для измерения видимости Советский патент 1945 года по МПК G01J1/40 

Известные приборы для измерения видимости обладают тем общим признаком, что они основаны на применении вуалирующей яркости, служащей для уменьшения видимых контрастен до порога контрастной чувствительности глаза наблюдателя. Таковы клиновой измеритель видимости Виганда и дымкомер Шаронова.

Вуалирующая яркость в указанных приборах создаётся специальным осветителем, входящим BI конструкцию прибора и; излучающим рассеянный свет при наличии наружного освещения. Так как в этих случаях не существует определённого соотношения между яркостями наблюдаемых объектов и вуалирующей яркостью, последняя входит во все уравнения, связывающие искомые величины, как величина неиз1вестная.

Для исключения неизвестной вуалирующей яркости требуется построение одного лишнего уравнения, для чего должно быть произведено дополнительное наблюдение по осо бому, независимому от остальных, объекту.

Таков один из основных недостатков существующих типов noi тативных приборов для измерения

видимости, рассматриваемых с точки зрения требований, предъявляемых к походным измерителям.

Следующий весьма существенный недостаток этих приборов состоит iB том, что непостоянство местного освещения приводит к колебаниям искусственной вуалирующей яркости прибора и, следовательно, к искажениям В результатах наблюдений.

Предметол изобретения является способ измерения видимости, согласно которому изображение объекта наблюдают через ослабляющее яркость фотометрическое приспособление и вуалируют его неослабленным изображением того же объекта, налагаемым на первое оптическим путём.

Для осуществления указанного способа могут быть построены различные измерители видимости походного типа, которые составят особую группу приборов для определения видимости и будут характеризоваться применением несобственной (естественной) ауалирующей яркости, находящейся в известном соотношении с яркостями наблюдаемых объектов. Благодаря указанной особенности, такие походные измерители видимости не будут з т д н у л д иметь недостатков, свойственных измерителям с собственной (искусственной) вуалирующей яркостью, что позволит отнести их к разряду приборов, вполне пригодных для определения видимости в походных условиях. На чертеже фиг. 1 изображает схему прибора в примерном конструктивном оформлении, фиг. 2 - боковой вид прибора, фиг. 3 - схему другой формы выполнения прибора, фиг. 4 - боковда вид прибора, изображённого на фиг. 3. Внутри футляра 1 укреплено ползттрозрачное зеркало 2 (стеклянная пластинка с плоско-параллельными поверхностями) и пара обыкновенных зеркал 3 и 4, из которых первое, параллельное зеркалу 2, неподвижно, второе, приблизительно параллельное зеркалу 2, способно изменять свое положение при вращении еинтов 5 к 6 (фиг. I и 2). Подвижность зеркала 4 достиraieTCH либо путё.м укрепления его в карданйом подвесе, в кольца которого упираются ВИ1НТЫ 5 и- 6, либо путём посадки его на три точечных опоры, из которых одна неподвижна, а две другие образованы кончиками винтов 5 и 6. В последнем случае в оправ-е зеркала 4 высверливаются три соответствующих конических гнезда и зеркало прижимается к опоре посредством трёх небольших пружин (на чертеже фиг. 1 и 2 изображён второй вариант устройства). Между зеркалами 3 и 2 расположен поглощающий лин 7, любая часть которого , блаодаря вращению кремальеры 8, моет быть расположена перед глаом наблюдателя. Система собирательных линз 9 и 0 « вышеуказанных зеркал служи|Т ля образования соответствующих ркостных полей; оптическая ось её оставляет угол в 45° с плоскостью еркала 2. Присоединение параллельной опической системы И и 12 и особой альномерной щкалы (Hia чертеже е показана) превращает описанное тройство и стереоскопический альномер. я.пьнг1м.Ап Световые лучи, исходящие от пары контрастирующих поверхностей Am, An и некоторой третьей поверхйости АГ, пройдя объектив 9, разделяются у поверхности зеркала 2 на две части. Одна часть лучей, отразивщись от зеркала 2, идёт к зеркалу 3 и, отразивщись от него, идёт далее через поглощающий клин 7, зеркало 2 и образует первое изображение наблюдаемых поверхностей. Другая часть лучей, пройдя зеркало 2 и отразивщись последовательно от зеркал 4 и 2, образует второе изображение. Таким образом наблюдатель увидит через окуляр 10 два изображения поверхностей Am, An и АГ. Действуя винтами 5 и 6, придают зеркалу 4 такое положение, при к-отором яркости р и р (изображения поверхностей Am и An ), получевные первым, путём, оказались бы покрыты яркостью Р (изображением поверхности Аг ), полученной вторым путём. После этого, вращая кремальеру 8, производят нагводку клина 7, т. е. придают ему такое положение, когда при весьма малом смещении его в одну сторону от этого положения контрастирующие яркости РШ и PD становятся неразличимыми, а при обратном смещении выступают раздельно. Прозрачность того участка клина, через который рассматриваются контрастирующие я-ркостн, прочтённая по соответствующей щкале, будет равна искомому отнощению коэфициентов ) Действительно, пусть Ь - прозрачность зеркала 2, ig - коэфициент отражения для зеркала 3 (тоже для зеркала 4), is - коэфициент отражения для зеркала 2, соответствурщие данным углам падения лучей, - прозрачность клина 7. Так как возможные изменения наклона зеркала 4 практически будуг невелики, то значения величин ii, 12 и з МОЖНО считать независящими от того, для какого направления хода лучей они взяты. Допустим, что яркости изображений поверхностей Am, А„ и Аг, полученные посредством описанной выше оптической системы, равны РЬ PS и РЗ, BI предположении что ii 12 13 ) Тогда яркости первых изображений будут равны соответственно Рт gl 1 Рп gl Р2(3) яркости вторых изображений Рт g2 PI Pn §2 Р2(4) Pr g2 PSгде: gl Til h is и g li ig ig. Можно положить: PI k p (5) p,. Тогда соотношения (3) и (4) могут быть переписаны Рт SIP™ РП Si Pn(6) Pr Si Pr Pm 2 pm Pn S2 Pn Pr S2 РГ, sj k т 1, i, ig Sa k ii la IaПервые два равенства в (6) и последнее в- (7) составляют исходное условие. Принимая во внимание (2) получаемL i ,.,9, На фиг. 3 и 4 две собирательные ллнии 1 и 2 с помощью наклонных зеркал 3 и 4 дают двойное изображение наблюдаемых поверхностей А™, АП и АГ на маленьком экранчике 5, расположенном внутри футляра. Линза Г имеет перед собою переменную диафрагму, линза 2 - постоянную. Зеркало 3 укреплено неподвижно, зеркало 4 способно несколько изменять своё положение под действием вннто-в 6 и 7, подобно тому как это имеет место в первом приборе. Изображения наблюдаемых поверхностей рассматриваются через окуляр 8. Нетрудно видеть, что если перное изображение поверхностей получается посредством линзы Г, а второе изображение - посредством линзы 2, то искомая величина будет равна квадрату отношения относительных отверстий соответствующих диафрагм di и d-2, т. е. fdlV 2/Шкала, служащая для определения относительного отверстия переменной диафрагмы, может быть легко перечислена для определения величины L. Предмет изобретения 1.Способ измерения видимости, согласно которому изображение объекта, наблюдаемое через ослабляющее яркость фотометрическое приспособление, вуалируется яркостью другого изображения, о т л ичающийся тем, что в качестве последнего используют изображение объекта, которое налагают для сравнения оптическим путём на другое изображение этого объекта, яркость которого ослаблена фотометрическим приспособлением. 2.Прибор для осуществления способа по п. 1, снабжённый установленным на пути лучей, идущих от объектов в окуляр, ослабевающим фотометрическим приспособлением и расположенной П1од углом 45° к нйп равлению лучей плоско-параллельной пластинкой, отличающийся применением двух зеркал, одно из которых поворотное, обеспечив ающих получение совмещённых друг с другом двух изображений объекта, яркость одного из которых может ослабл1яться фотометрическим приспособлением.

Фиг. 1

г/

Фиг. 2

Уг

Фиг. 3

/

/

/fLZ

- I

-9

S

#

Фиг. 4