Датчик регистрации светового излучения Советский патент 1983 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для измерения количества.облучения различных источников излученияi в солнечной фотоэнергетике для определения суточного количества солнечной радиации, в медицине для определения дозы светового облучения, в сельском хозяйстве для контроля дозы облучения растений.

Известен датчик регистрации светового излучения, содержащий фотоэлектрический преобразователь ФЭП, подключенный к делителю, на выходе которого включен регистрирукмоий прибор ;i.г

Однако устройство.характеризуется сложностью и громоздкостью конструкции, малым диапазоном измерения количества облучения. Указанное устройство нельзя применять для измерения значительного количества облучения в течении продолжительного промежутка времени.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик регистрации светового излучения, содержащий корпус, в котором заключены измерительные и компенсационные фотоэлектрические преобразователи, снабженные экраном

и размещенным на теплообменнике-радиаторе с термркомпенсирующими диодами, причем фотоэлектрические преобразователи и термокомпенсирующие диоды включены в две цепи, одна из которых содержит, последовательно включенные измерительный фотоэлектрический преобразователь и термокомпенсирующий диод, а другая последователь10но включенные компенсирующий фотоэлектрический преобразователь и термокомпенсирующий диод,; указанные цепи встречно подключены к низкоомному резистивному делителю, выход ко15торого через резистор-уставку соединен с интегрирукищм ртутным кулометром со шкалой .

Однако в этом датчике отсутствует возможность дискретного изменения

20 пределов измерения без замены и контактного переключения элементов схемы. Конструкция датчика не позволяет применять несколько измерительных схем с разными пределами измере25ния без существенного увеличения габаритов датчика. Кроме того, у этого датчика регистрации оптического излучения напряжения считывания по шкале производится затемнением одно30го и открытием другого измерительного фотоэлектрического преобразователя. При этом показания снимаются по одной и той же измерительной шка ле, что затрудняет считывание показ ний. Цель изобретения - уменьшение га баритов датчика и обеспечение возможности дискретного изменения пределов измерения. Поставленная аель достигается T€iM,4To в датчике регистрации светового излучения, содержащем корпус в котором заключены измерительный и компенсацион ые фотоэлектрические преобразователи, снабженные экраном и размещенные на теплообменнике-рад аторе с термокомпенсирующими диодами, причем фотоэлектрические преобр зователи и термокомпенсирующие диоды включены в две цепи, одна из которых содержит последовательно вклю ченные измерительный фотЬэлектричес кий преобразователь и термокомпенсирующий диод, а другая последовательно включенные компенсирующий фо тоэлектрический преобразователь и термокомпенсирующий диод, указанные цепи встречно подключены к низкоомному резистивному делителю, выход, которого через резистор-установку соединен с интегрирующим ртутным кулометром со шкалой, корпус выполнен цилиндрическим со щелью и снабжен механизмом вращения, при этом корпус ограничен с одной стороны рукояткой реверса, соединенной с фиксирующей втулкой, с другой - заглушкой, закрепленной на теплообмен нике-радиаторе, который выполнен мн госекционным в виде кольца с пазами типа ласточкина хвоста с закрепленными в них упомянутыми фотоэлектрическими преобразователями таким, образом, что в одних пазах расположены компенсационные, а в других измерительные фотоэлектрические пре образователи, и соединен с фиксирую щей втулкой через радиально располо женные пластины с равными углами ме ду ними в плоскости сечения, перпен дикулярной оси теплообменника-радиатора, а интегрирующий ртутный куло нометр закреплен на оси теплообменника-радиатора и снабжен цилин дрическим экраном со щелью, соответств ющей щели корпуса, В каждой секции теплообменникарадиатора .на соответствующие пласти ны установлена измерительная шкала. Кроме того, между корпусом и теп лообменником-радиатором встроен вто рой, цилиндрический экран со щелью, соответствующей щели корпуса. Оба экрана и рукоятка реверса снабжены указателями положения, выведенными на корпус. На Фиг. 1 показано устройство, Об1ф1й вид на фиг,. 2 - то же, ( без корпуса и экранов)на фиг. 3 - цилиндрический экран для дискретного переключения пределов измерения на фиг. 4 - второй цилиндрический экран защиты интегрирующего ртутного кулометра/ на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 2| на фиг. б - разрез Б-Б на фиг.2 ; на фиг,7 - разрез В-В на фиг. 2. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 со щелью, линзу 2, рукоятку реверса 3, заглушку 4, цилиндрический экран с указателем положения для дискретного переключения пределов измерения 5, второй цилиндрический экран с указателем положения заащты интегрирующего ртутного кулометра 6, теплообменник-радиатор 7, где в пазах типа ласточкина хвоста 8 размещены фотоэлектрические .фотопреобразователи 9 и. 10, соединительные пластины 11, интегрирующий кулометр 12, измерительные шкалы 13, втулку 14 с отверстиями 15, в которых размещены фиксаторы и отверстия 16. Корпус 1 ограничен с одной стороны заглушкой 4, закрепленной на кольце-радиаторе 7 тремя винтами (не показаны). Между заглушкой 4 и корпусом 1 имеется прорезь (паз) дпя размещения указателя положения дискретного экрана 6, который является бесконтактным переключателем пределов измерения t фиг. 3) . Справой стороны корпус 1 ограничен рукояткой-реверса 3, соединенного тремя винтами (не показаны} к втулке 14 радиатора 7, на втулке 14 имеются три отверстия 15, разнесенные как и пазы для ФЭП наравные углы относительно друг друга, в которые устанавливаются пружины и шарики, образуя с аналогично разнесенными отверстиями 16 по периметру корпуса 1 фиксирующие положения Прямой и Обратный отсчет. Для удобства отсчета показаний интегрирующего ртутного кулометра 12 используются взаимно связанные измерительные шкалы 13 Сфиг, 6) которые одна относительно другой расположены так, что риски малых делений одной шкалы просматриваются ви;зуально через диаметр капиляра интегрирующего ртутного кулометра 12 и являются дополнением к рискам второго порядка второй шкалы 13, где .ценой малых делений являются риски первой шкапы. Конструктивно такое сочетание выполняется так, что малые риски на определенную ширину и по всей длине расположены под прямым углом к своей шкале 13. Между корпусом 1 и рукояткой реверса 3 имеется ограниченная прорезь (паз) для указателя положения цилинд рического экрана 6 (рабочее положение указателя на отметке Закрыто). Положение указателя на отметке Открыто открывает интегрируюд1Ий ртутный кулометр для считывания информации (.фиг. 4). Датчик работает следукядим образом Корпус 1 с совмещенной щелью для входа излучения и считывания информа ции, защищенной линзой 2 из оптическ го стекла, обращены к источнику излу чения. Поворотом рукоятки реверса 3 устанавливается отсчет прямой, произ водится начальный отсчет по мениску кулометра 12 и измерительной шкале 13 (с началом отсчета слева. По истечению ресурса ртутного интегрирующего кулометра 12 в прямом направлении повороторм рукоятки реверса 3 устанавливаются на облучение фотоэлектрические преобразователи 9 и 10 (т.е. компенсационные меняются места мя с измерительными. В этом случае отсчет по шкале 13 обратный с начало отсчета справа. Цилиндрический экран б после отсчитывания информации и установки направления интегрирования закрывается путем поворота в одно из крайних положений. Поворотом цилиндрического экрана 5 устанавливается предел измерения, т.е. открывается один или несколько измерительных фотоэлектрических прео разрвателей 9. Когда открыт один ФЭП, то фототок мал, время интегрирования большо когда открйты два ФЭП, то фототок . примерно -в два раза болыае, время интегрирования во столько же раз меньше. Суммирование излучения осуществля ется на интегрирующем ртутном кулометре 12, работа которого основана на процессе электрохимического перемещения ртути через зазор, заполненный электролитом, под действием токов 1-. 10 - 4-10 А. Благо даря этому интегрирующий ртутный кулометр электрически хорошо согласуется с фотоэлектрическими преобразователями . В результате этого датчик регистрации светового излучения позволяет проводить измерения по шкале датчика поочередно в прямом и обратном направлениях. Датчик полностью автономен и не требует источников питания, может сохнанять информацию {длительный срок до нескольких лет). Датчик имеет несколько пределов измерения.Интегрирукяций ртутный кулометр защищен от воздействия прямых солнечных лучей. Датчик имеет четкие фиксации положений переключателей и их указателей. Улучшены уело-ВИЯ отсчета показаний путем соответствующего расположения измерительных шкал и интегрирующего ртутного кулометра, что обеспечивает удобство в эксплуатации. Формула изобретения 1.Датчик регистрации светояого излучения, содержащий корпус, а к.- тором заключены измерительные и компенсационные фотоэлектрические преобразователи, снабженные экраном и размещенные на теплообменнике-радиаторе с термокомпенсирующими диодами, причем фотоэлектрические преобразователи и термокомпенсирующие диоды включены в две цепи, одна из которых содержит последовательно включенные измерительный фотоэлектрический преобразователь и термокомпенсирующий диод, а другая-последовательно включенные компенсирующий фотоэлектрический преобразователь и термокомпенсирующий диод, указанные цепи встречены к низкоомному резистивному делителю, выход которого через резистор-установку соединен с интегрирующим ртутным кулонометррм со школой, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения габаритов датчика и обеспечения возможности дискретного изменения диапазона измерения, корпуг- выполнен цилиндрическим со щелью и снабжен механизмом вращения, при этом корпус ограничен с одной стороны рукояткои реверса, соединенной с фиксирующей втулкой, с другой - заглушкой, закрепленной на теплообменнике-радиаторе, который выполнен многосекционным в виде кольца с пазами типа ласточкина хвоста с закрепленными в них упомянутыми фотоэле-ктрическими преобразователями таким образом, что в одних пазах расположены компенсационные, а ь других - измерительные фотоэлектрические преобразователи, и соединен с фиксирующей втулкой через радиально расположенные пластины с равными углами между ними в ; :.i плоскости сечения, перпендикулярной оси теплообменника-радиатора, а интегрирующий ртутный кулометр. закреплен на оси теплообменника-радиатора и снабжен цилиндрическим экраном со щелью, соответствующей щели корпуса. 2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что в каждой секции теплообменника-радиатора на соответствующие пластины установлена измерительная шкала. 3.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что между корпусом и теплообменником-радиатором зстроен цилиндрический экран со