Линзовое световозвращающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G02B17/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам предупреждающей оптичео кой сигиализации, применяемых в технологических процессах, и может быть ис пользовано как для дистанционного опознавания объектов, так и для инди нации достижения ими заданной температуры. Известно линзовое световозврашающее устройство с шаровыми световозвращак шо и элементами - катафот | ll Недостатком такого устройства является его малая информативность, посколь ку оно выполняет только одну функцию отражения света, используемого для дистанционного опознавания объекта, на ко тором установлено устройство. Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является лнвзовое световозврашающее устройство, содержащее полимерную матрицу и запрессованнъш в нее шаровые световоэврашаюшие элементы, показатель прелся 4ленш1 которых превышает показатель преломления матрицъи При этом световозвращающие элeмeнtы выполнены из стекла J. Недостатком этого устройства также является узкая область его применешп, обусловленная малсА информативностью такого устройства. Цель изобретения - расширение облао ти применения устройства путем обеспечения возможности й1шикапии достижения заданной температуры. Поставленная цель достигается тем, что вЛИНЗОВОМ световозврашйюшем. устройстве, содержащем полимерную матрицу и запрессованнъю в нее шаровые сввтовозвращаюшне элементы, показатель преломления которых превышает показатель преломления матрицы, световозвра- шаюшие элементы выполнены из кристаллов группы дигидрофосфата калия с типовой формулой AHjXQ.

На фиг. 1 представлено линзовое све товозвращаюшее устройство, разрез; ва фйг. 2 - то же, при наличии в нем как стеклянных, так и кристаллических свето воэврашающих элементов до охлаждения до заданной температуры; на фиг. 3 то же, но после переохлаждения ниже заданной температуры; на фиг. 4 .--зависимость прозргчности VI применяемого кристалла от )ода температуры Т.

Линзовое световозвращающее устройство выполнено в виде плоской многослойной структуры пленочного типа катафота и включает в себя полимерную матрицу 1, шаровые световозвращающие элементы 2, верхний защитный слой 3, зеркаль ый слой 4 и нижний защитный слой 5. Световозврапшющие элементы 2 запрессованы в матрицу 1 на величину чуть больше радиуса, имеют показатель преломления, превышающий показатель преломления матрицы 1, и выполнены из кристаллов группы дигидрофосфата калия с типовой формулой АН ХОд (зона 6 на фиг, 2 и 3), При этом часть элементов 2 может быть выполнена из стекла (зона 7 на фиг. 2 и 3). Нижняя поверхност матрицы 1 является профилированной и служит совместно с зеркальным, слоем 4 в качестве дополнительного отражателя для элементов 2, причем ячейки этой поверхности выполнены KOHueHTpH4HbnvfH относительно поверхностей элементов 2. Нижний защитный слой 5 защищает зеркальный слой 4 и обеспечивает плоскую форму поверхнос,ти крепления предлагаемого устройства на контролируемом обт екте.

Следует отметить, что в группу криоталлов дигидрофосфата калия (КДР) входя дигидрофосфаты и дигидроарсениты металлов и аммония (однозамещенные фосфорнокислые и одномышьяковокислые металлы и аммогогй) с типовой формулой и их дейтированные аналоги, в которых водород частично либо полностью замешен на дейтерий.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Кусок катафота нужной формы помеЩЕЮТ на объект, который подлежит ко№тролю и освещают каким-либо источником света, например фонарем, проектором и т.п. Если температура объекта, а следовательно и устройства, нормальная то световозврагаающие элементы 2 отражают падающий на них свет обратно к источ гику.

Однако при охлаждении катафота до температуры фазового перехода кристалла, из которого изготовленье элементы 2 в них возникает слоитанная деформация.

.Внутренние напряжения деформации из-за иа енения класса симметрии кристалла и неодновременного зарождения в нем доменов приводит к растрео киванию кристалла н заполнению всего его объема микротрещинами. Их появле.:ие приводит к потере прозрачности кристалла и шаровой элемент 2 из прозрачного становится молочно-матовым и непрозрачным элементом 8. При этом падающие на устройство лучи рассеиваются во все стороны и оно перестает отра жать свет, В случае нагрева, катафота прозрачность элементов 8 не восстанавливается (фиг. 4) т.е. он запоминает, что был переохлажден ниже заданной температуры. Используя основные крио-таллы системы КДР и их дейтированные аналоги с различной степенью дейтирования, можно реализовать любую температуру фазового перехода кристалла в диапазоне от -176°С до +15 С, и следовательно, построить катафот, обеспечивающий индикацию достюкения игл любой тез этих температур. Для сохранения информации о положении объекта при его переохлаждении часть катафота (зона 7 на фиг. 2 и 3) выполняется на основе стеклянных световозвращающих элементов, прозрачность котора 1х при эт не изменяется.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет раоширить функциональные возможности устройства при сохранении его конструкции и технологии изготовления.

Формула изобретения

Линзовое световозвращаюшее устройство, содержащее полимерную матрицу и запрессованные в нее щаровыё световоз- вращающие эпемеэты, показатель преломления которых превьииает показатель преломления матрицы, отличающеес я тем, что, с целью расщирення области применения устройства путем обеопечеш1я возможности индикации достижения заданной температуры, световозвращающле элсме пы вылолнеЮг из кристал

пов группы дигидрофосфата калия с формулой .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Артамонов И. Д. Иллюзии зрения. Мм Наука, 1969, с. 176-177.

2.Патент Великобритании

№ 1497665, ел. G 2 ;j , отубпик. 12.01.78 (прототип).

Фиг f

8

.

g

§0°

00

фуг. г

п

1 Фш. J