Дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей морской воды Советский патент 1980 года по МПК G01N21/46 G02B27/38 

Изобретение относится к области onto-элект ронного приборостроения и быть исполь зовано при изучении плотностных оптических неоднородностей, в том числе и для изучения микроструктуры морской воды, когда изучаемая область удалена от наблкздателя. Известны теневые приборы, используемые для изучения микроструктуры морской воды П состоящие из теневой оптической системы, а в качестве регистратора теневой картины оптических неоднородностей используется кинокаме ра, что затрудняет исследования ввиду невозможности получения экспресс-информации. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей морской воды 12, содержащий оптическую теневую систему с зеркальным ножом, осветитель, головной объектив, защитный Ш1люм шатор, передающую телевизионную камеру с приемным телевизионным; устройством. К недостаткам данного устройства относится изменение чувствительности, а следовательно. контрастности изображения оптических неоднородностей на экране приемной телевизионной установки, обусловленное изменением прозрачности, что всегда имеет место в морской среде. При достаточно малой прозрашости неоднород-. нрсти могут быть вообще не видны, что приводит к ошибочным выводам, особенно при статической обработке результатов измерений. . Цель изобретения -повышение достоверности регистрируемой информации при изменении прозрачности морской воды. Это достигается тем, что в поле зрения оптической системы помещено полупрозрачное зеркало на подвижном основании, с обеих сторон установлены фотоприемники, между зеркальным ножом и передающей телевизионной камерой помещены светоделительная пластина и фотоприемник, соединенный через фильтр нижних частот с регистрирующим прибором. При этом прозрачное зеркало и светоделнтельная пластина установлены под углом к оптической оси. На чертеже представлена возможная схема визуапизатора плотностных неоднородностей морской воды. Устройство состоит из источника излучения 1, проекционного конденсатора 2, диафрагмы 3, выполненной в форме зеркального ножа, полупрозрачного зеркала 4, привода дистанционного управления 5, диафрагмы 6, фотоприемникрв 7 и 8, головного объектива 9, защитного иллюминатора 10, зеркала II,проекционного объектива 12, светоделительной пластины 13, передающей телевизионной камеры 14, приемной телевизионной установки. 15, фотоприемника 16, коммутатора 17, фильтра низких частот 18 и измерительного прибора 19. Устройство работает следующим образом. Тело иакала источника излучения 1 конденсором 2 проектируется в плоскость диафрагмы 3. Параллельный световой пучок, сфор-. мированный головным объективом 9, через иллюминатор 10, поступает в анализируемый объем исследуемой среды и, отразившись от зеркала 11, попадает в плоскость диафрагмы 3. При наличии в анализируемом объеме плотност ных неоднородностей световой пучок деформи руется и его часть попадает на зеркальную поверхность ножа 3. Отразивщиоь от нее через объектив 12, часть светового пучка поступает на светоделительную пластину 13 и далее попадает на фотокатод телевизионной камеры 14. Изображение воспроизводится телевизионной установкой 15. , Для оценки изменения чувствителЕйбсти теliesoro прибора в исследуемой среде необходимо измерить величину освещенностей в плоскости фотокатода передающей телевизионной камеры Е , создаваемую проекцией изображе НИИ тела свечения назеркальную кромку ножа -eh. . где Е. - освещенность; в плоскости фотокатода телевизионной камеры 14; освещенность изображения диафрагмы в фокальной плоскос ти головного объектива; - г - коэффициент пропускания оптической системь ; е - показатель ослабления исследуемой cpeSftbi в анализируемо объеме; h - длина хода Лучей в анализи.руемом объеме. Измерение величин Е и Е йройЖбДится с помощью полупрозрачного зеркала 4, которое приводным устройством 5 вводится в поле зре ния оптической системы. Тогда на фотоприемник излучения 7 попадает световой поток -eh (l-N)FTe. где Fjj3N световой поток на фотоприемник 7; N - коэффициент отражения полупрозрачного зеркала 4. На фотоприемник 8 попадает световой потокРЛМ Рл N, - световой поток на фотокатод пегде F. редающей телевизио1шой камеры. Учитывая величину N, с помощью измерительного прибора 19 можно определить величимы Ед и . Освещенность Е., обусловленную наличием бликов рассеяния, ocyniecTвляют фотоприемником 16. Коммутатор 17 подключает последовательно фотоприемники 7, 8 и 16 к измерительному прибору 19 через фильтр нижних частот 18, служащий для подавления сигналов, вызванных флуктуацией плотности в анализируемом объеме. Диафрагма 6 служит для юстировки прибора. В любой момент времени, измеряя величину Ej , можно определить степень старения светового излучателя, а в условиях оптически ЧИСТОЙ среды, например в воздухе, по величине Еф/Е можно оценить качество юстировки. Данный прибор может быть использован в качестве универсального зондирующего устройства. . Формула изобрете.ния 1. Дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей морской воды, содержащий оптическую теневую систему с зеркальным ножом, осветитель, головной объектив, защитный иллюлетнатор, передающую телевизионную камеру с приемным телевизионным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности регистрируемой информации при изменении прозрачности морской воды, в поле зрения оптической системы помещено полупрозрачное зеркало на подвижном основании, с обеих сторон зеркала установлены фотоприемники, между зеркальным ножом и передающей телевизионной камерой помещены светоделительная пластина и фотоприемник, соединенный через фильтр нижних частот с регистрирующим прибором. I 2. Визуализатор по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что прозрачное зеркало и светоделительная пластина установлены под углом к оптической оси.

Истогники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. А. . Williams Images of ocean microst.ructure Deep., 1975, vol. 22, p. 811-829.

2. Красовский Э. И. и др. Порог чувствительности автоколлимацио1шого тепевизионного теневого прибора. Оптикомеханическая промышленность № 9, 1974, с. 32 (прототип).