Фотоэлектрический туманограф Советский патент 1945 года по МПК G01N15/00 

В ОСНОВНОМ aiBTOpcKOM свидетельстве № 64890 было описано устройство для измерения оптической плотности И ТОЛЩИНЫ обллков, снабжеиное фотоэлектрическим инди1като;ро-м, у которого фотоэлемент расположен в темяом поле и оавещается рассеянным светом от частиц тумана, пооадяющих в поле светового луча. Сущность основного изобретения заключалась в , что для дистанционной передачи показаний фотоэлемент был включен в разрядную цепь конденcaTOipa, заряжаемого периодически через контакть реле времени и электронную ламну, )тправляющую рате, включающим питание радиопе редатчика, с тем, чтобы при отсутствии тумана конденсатор не усневаЛ разряжаться и лампа оставалась запертой, а при наличии частиц тумана-разряжался со скоростью, соответствующей оптической плотности облака, вызьшая отпира ние лампы И| прекращение работы передатчика на соответствующий промежуток вре1мен|И.

ПредметоМ данного изобретения является фотоэлектрический туманогра1ф, вынолненный - аналогично

выщео;писанному устройству - с фотоэлементом, . расположенным в темно м поле и- освещаемьвм рассеянным светолг от частиц тумана, попадающих в поле светового луча, и 1C конденсатором, включевныМ согласно основному авторско му свидетельству Хч 64890 в цепь заряда через периодически срабатывающий контакт реле времени и электронную ламну, ai в цепь разряда - через фотоэлемент.

Сущность данного изобретения заключается в том, что в анодную цепь лампы шсаючены электромагниты, упрдаляющие пишущим пером самописца.

Предлага ем ъш

фотоэлектрический туманограф предназначен для автоматической записи наличи я

(или ОТСЗТСТВИЯ) тумана и его .(оптической плотноинтенсивностисти) и может применяться . как на

сети гид ро метеоролог и ческих станций, так и в других специальных случаях.

Изложенное пояоняется чертежом, на фиг. 1 и 2 которого изображены две различные электрические схемы предлагаемого туманографа.: }.:

Принцип действия прибора заключается в следующем.

В течение цикла, пoвfopяюIдeгocя через каждые тридцать секунд, часовой -механизм, вращающий барабан / (фиг. 1), размыкает на коpOTXHfi промежуток времени (длительностью около 0,2-0,3 сек.) контакт Ki. За этот промежуток времени конденсатор С заряжается :анодной батареей 16 через внутреннее сопротивление участка сетканить ламны 9. В следуюищ й .мо,мент контакт /Ci замыкается и обстается за1мкнЗтЫМ в течение около 30 секунд, после чего наступает следующее его размыкание.

При замыкании конта кта /Ci разг ость потенци.алоБ между обкладка:,; и конден|Сатора С прнклады:вается Л1ежд у сеткой и нитью ламль) 9 таким образом, что минус подается на сетку.

Вследствие этого лалта 9 мгновенно запирается к остается запертой до Mo.vreirra наступления очередного разли ;хаци-;я ксатакта К-,, аслИ конденсатор С не разрядится раньше этого врелшни.

Разряд кондепсатора С иро-сход«т через (зотоэлемент S. Так как сонроти;влс 1ие фотоэлел:ента зависит ОТ освещеиности на не.л1, то и время разряда конденсатора С завИсит от освещенности на фотоэлементе. Начальная освбщепность фотоэлемента при отсутствии тумана подбирается настолько шлой, чтобы Конденсатор С не разрядиться за 30 секунд.

Так как через каждые тридцать секунд конденсатор С вновь заряжа ется оггисанньгм снособолг, то, следовательно, ири отсутствии тумала ламна 9 будет все время заперта (за: исключением , тех ко-ротких прол гежутков времени, длительностью Б 0,2 сек., в течение которых контакт Ki разомкнут и конденсатор С заряжается).

При появлении тумана частицы его попадают s :камеру 4 и, двигаясь В пространстве луча 6, создаза емого лампой накаливання 2, и Jшнэoй 5, рассеивают часть света. Рассеянный свет попадает Hai фотоэлемент 5 (пря.мой свет от луча; 6

на фотоэлемент не понадает). Пр этом освещенность на фотоэлементе у вели1ЧИ1вается настолько, чтв конденсатор С успевает разрядиться за .время, меньщее полминуты, « лг,мпа 9 отпирается до момент наступления очередной зарядки конденсатора С.

Очевидно, что юре.мя, в течение которого через лампу 9 течет ток, будет тем больш е, чем быстрее разрядится конденсатор С, т. е. чем больще будет оптическая илотность тумана.

ЗааМ етим, что камера 4 устроена, таккм образо: 1, что наружный ВОЭдух по ноздух о.проводу 7 легкв Г1р о никает внутрь но пути, обозначец. линиями а, : то время как иаружнык ор,ет внутрь камеры попасть Ht; может.

Это обеспечивает возможность ра.ботьг прибора независимо от ivpciMejiH сутак - как днем, .так я иочыо, так -как Наружная оовещенпость на работу прибора не влияет.

Луч 6 С15ета, пройдя всю .ie;)v 4, попадает в ловушку 5, где он по:глощ ается ее черными cтeчкa i:-(. Благодаря это-м чувстг;ительность п р ибора. достаточно кысока.

Процесс а втоматической интенсивности ту.мана происходит с лед у ю щим о б разо м.

lia цидиндр /, вращаемый ча совыМ механизмом, надевается бумажиля лента. В мо.мент срабатывания (т. е. IB Моменты отнир ання ламПы 9) электромагнит Ri притягив:ает рычаг 10 занисывающего- пера, которое касается при этом бумажной леНтьг И ста1вит на ней точки. Эти точки образуют пунктирную кривую, представляющую ход измен енкя ОПТИ|Чеокой плотности ту-мана в зависимости от времени.

Пунктирная «риваЯ получается от того, что неносредстве шо после каждого срабатывания электро-магнита; RI (фиг. 1) срабатывает электроматийт 2, имеюнщй больщую постоянную времени и нритягивающнй записывающее перо с такой же силой, как электро.магнит Ri, но в противоположную сторону. Вследствие этого записывающее пере.

после кратковременного соприкосновения с бумажной лентой, тотчас же возвращается в исходное положение и не давит на бумажную ленту до тех пор, пока не произойдет новое срабатывание электромагнита jRi.

Поднятие записывающего пера вперх и опускание его происходит от того, что на одной общей ос с шестерней 12 (приводимой в движение тем же чгсовылг механизмом, который вращает барабан с бумажной лентой) насажена улитка 13, по которой скользит штифт и, овязаиный с рычагом 10 записывающего пера.

Когда штифт доходит по улитке до наивысшей точки, наступает очередное размыкание контакта /Ci и зарядка конденсатора С, после чего запирается. При этом штифт // срывается и пада-ет по обрезу улиткп J3 вниз, и процесс поднятия пера вверх снова повторяется. Очевидно, что высота, .на которую :спевает под)яться записы:.ающее перо до .момента срабаты.;-;ан.кя электромагнита R, строго ripouOfiu-OHuJibjia времени разряда конденсатора С и, следолательно, ординаты пунктирной кривой будут пропорциональны оптическоГ плотности ту:мана.

На фиг. 2 изображен другой вариант схемы туманографа, отличающийся от вышеописанного лашь тем, что движение пера в-верх и производится ие за счет энергии часового .механизма, а за счет энергии источников тока электромеханически г способодг, аналогичНЫМ при.менявмому -в ане юграфе Ришара. Принцип дейет&ия этой схелгь заключается в нижеследующем.

Часоаюй лтеханиз.л через каждые полсекунды за.мькает цепь питания э.1ектроматнита R. При таком замыкании зубчатка 12 повернется на один зубец, отчего перо немного 1поднимается вверх. При отсутствии тумана записьтваю1.цее перо будет ступеньками подниматься вверх, вычерчивая сплошную линию от нижнего до верхнего

края бумаги. При д ;райнем верхнем положении пера происходит размыкание контакта /d для очередной зарядки конденсатора С, отчего лампа 9 отпирается и электром.агИиты 1 и , включенные в ее анодну;о цепь, срабатывают и, притягивая рычаги 14 и 18, освобождают зубчатку 12, которая под действием пружины /5 возвращаете B viecTe с пером в начальное положен1 е.

Очевидно, что при наличии тумана электромагниты i и R-2 cpai6oтают раньше, так что высота подъелга иера будет пропорциональна оптической нлотности тумана, кривая, огибающая заштрихованную на бумаге записывающим пером , будет представлять собоГг кривую изменения -;итенси вности т}:1;ана во времени.

С помощью описанного Дстройства представляется возможным передавать электрические сигналы тулга юграфа по проводаМ или по р;:дио для автома-щческо sauiicn 0;птической плотности тумана па расстоянии. В тех местах, где и.геется пере.менньи ток, питание прибора .может осуществляться от сети 11ерел енного тока. В этом случае -вращение барабана / и улитки 13 легко осуществить с помощью синхронного электромоторчика типа Уаррена, который может, одновременно использоваться для а спирации прибора.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический туманограф с фотоэле.ментом, расноложенным в темном ноле и оовещае.мым рассеянным .свето.м от частиц тумана, попадающих в поле светового луча, с применением конденсатора, включенного согласно авторскому свпдетельству № 64890 в цепь заряда через периоднческн срабатывающий контакт реле времени п электронную ла.мпу, а в цепь заряда через фотоэлемент, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в анодную цепь ла1мпы включены электромагниты RI и , управляющие пищущим перо.м самоиисца.

л 65191

4 Фиг. 1

Фиг. 2

lUj 7/

/

1 /7/ |

Ы