Установка для хранения и передачи размера единицы освещенности

Полезная модель относится к измерительной технике в части создания устройств, предназначенных для хранения и передачи размера единицы освещенности малых уровней фотометрам. Задачей полезной модели является создание компактной установки, обеспечивающей хранение и передачу размера единицы малых уровней освещенности фотометрам в диапазоне освещенностей от 10^-4 до 10 люкс, которая может размещаться в лабораторном помещении без дополнительных требований. Поставленная задача решается тем, что установка для хранения и передачи размера единицы освещенности включающая: блок осветителя с комплектом светоизмерительных ламп силы света, содержащее позиционирующее устройство с держателем светоизмерительной лампы силы света, систему питания и контроля светоизмерительных ламп, комплект прецизионных фотометров, комплект регистрации электрических сигналов прецизионных фотометров, позиционирующее устройство со сменными держателями прецизионных фотометров, оптический стол, автоматизированную рельсовую систему, систему юстировки оптического пути, систему контроля излучения светоизмерительных ламп силы света, персональный компьютер отличающаяся тем, что в блок осветителя включены: светорассеивающая пластина, позиционирующее устройство со сменными держателями для светорассеивающей пластины, турель, диск с калиброванными диафрагмами, светонепроницаемая заслонка, светонепроницаемый корпус, основание оптического стола, имеющего длину и ширину не более 1 м, а высоту не более 0,2 м выполнено в виде сотовой столешницы, которая размещена на основании с виброизолирующей пневмосистемой, а также общий светонепроницаемый корпус, автоматизированная рельсовая система имеет длину 0,6 м, система юстировки оптического пути содержит лазер, расположенный на оптической оси после позиционирующего устройства с держателем светоизмерительной лампы силы света, и юстировочное зеркало, система контроля излучения светоизмерительных ламп силы света содержит прецизионный приемник оптического излучения и мультиметр.

Полезная модель относится к измерительной технике в части создания устройств, предназначенных для хранения и передачи размера единицы освещенности малых уровней фотометрам.

Известна эталонная установка, предназначенная для воспроизведения и хранения единиц силы света и освещенности, а также для передачи размера единиц силы света и освещенности фотометрам [1]. Часть установки, предназначенная для воспроизведения, хранения, передачи единицы освещенности от 10 до 2000 люкс состоит из:

- блока осветителя с комплектом светоизмерительных ламп силы света;

- системы контроля и питания светоизмерительных ламп силы света;

- комплекта прецизионных фотометров;

- комплекта для регистрации электрических сигналов фотометров;

- оптической скамьи;

- системы юстировки оптического пути.

Основными недостатками данной эталонной установки являются:

- нижний предел воспроизведения единицы освещенности ограничивается значением 10 люкс;

- дополнительные требования к помещению для проведения измерений (отсутствие посторонних источников света в помещении, стены в помещении должны быть окрашены матовой черной или темно-серой краской, длина помещения должна быть не менее 4-х метров, что связано с размещением в нем оптической скамьи длиной 3,5 м.);

- отсутствие автоматизации процессов воспроизведения и измерения освещенности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому (прототип) является эталонная установка, предназначенная для воспроизведения, хранения и передачи размера единиц силы света и освещенности [2]. Эталонная установка, предназначенная для воспроизведения, хранения и передачи размера единиц освещенности в диапазоне от 10^-3 до 3000 люкс состоит из:

- блока осветителя с комплектом светоизмерительных ламп силы света;

- системы питания и контроля светоизмерительных ламп;

- комплекта прецизионных фотометров;

- комплекта регистрации электрических сигналов прецизионных фотометров;

- платформы с держателями прецизионных фотометров;

- комплекта оптических столов;

- автоматизированной рельсовой системы;

- системы юстировки оптического пути;

- системы контроля излучения силы света светоизмерительных ламп;

- персонального компьютера

Недостатками данного эталонного устройства являются:

- нижний предел воспроизведения единицы освещенности ограничивается значением 10^-3 люкс;

- дополнительные требования к помещению для проведения измерений (отсутствие посторонних источников света в помещении, стены в помещении должны быть окрашены матовой черной или темно-серой краской, длина помещения должна быть не менее 7-ми метров, что связано с размещением в нем рельсовой системы длиной 5 метров).

Задачей полезной модели является создание компактной установки, обеспечивающей хранение и передачу размера единицы малых уровней освещенности фотометрам в диапазоне освещенностей от 10^-4 до 10 люкс, которая может размещаться в лабораторном помещении без дополнительных требований.

Поставленная задача решается тем, что установка для хранения и передачи размера единицы освещенности включающая: блок осветителя с комплектом светоизмерительных ламп силы света, содержащее позиционирующее устройство с держателем светоизмерительной лампы силы света, систему питания и контроля светоизмерительных ламп, комплект прецизионных фотометров, комплект регистрации электрических сигналов прецизионных фотометров, позиционирующее устройство со сменными держателями прецизионных фотометров, оптический стол, автоматизированную рельсовую систему, систему юстировки оптического пути, систему контроля излучения светоизмерительных ламп силы света, персональный компьютер отличающаяся тем, что в блок осветителя включены: светорассеивающая пластина, позиционирующее устройство со сменными держателями для светорассеивающей пластины, турель, диск с калиброванными диафрагмами, светонепроницаемая заслонка, светонепроницаемый корпус, основание оптического стола, имеющего длину и ширину не более 1 м, а высоту не более 0,2 м выполнено в виде сотовой столешницы, которая размещена на основании с виброизолирующей пневмосистемой, а также общий светонепроницаемый корпус, автоматизированная рельсовая система имеет длину 0,6 м, система юстировки оптического пути содержит лазер, расположенный на оптической оси после позиционирующего устройства с держателем светоизмерительной лампы силы света, и юстировочное зеркало, система контроля излучения светоизмерительных ламп силы света содержит прецизионный приемник оптического излучения и мультиметр.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема предлагаемой полезной модели.

Установка содержит блок осветителя 1, в состав которого входят: позиционирующее устройство 2 с держателем светоизмерительной лампы, комплект светоизмерительных ламп силы света 3, лазер 4, позиционирующее устройство 5 держателя светорассеивающей пластины, светорассеивающая пластина 6, система юстировки оптического пути в состав которой входят: юстировочное зеркало 7, система контроля излучения светоизмерительных ламп силы света, в состав которой входят: прецизионный приемник оптического излучения 8, позиционирующее устройство для прецизионного приемника оптического излучения 9, систему регистрации электрических сигналов прецизионных фотометров 10, турель 11, диск с калиброванными диафрагмами 12, светонепроницаемую заслонку 13, автоматизированную рельсовую систему 14, позиционирующее устройство 15 со сменными держателями прецизионных фотометров, комплект прецизионных фотометров 16, систему питания и контроля светоизмерительных ламп 17, включающую: источник питания 18 и мультиметр 19, персональный компьютер 20, общий светонепроницаемый корпус 21 и оптический стол 22.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают светоизмерительную лампу силы света 3 в держатель, размещенный в позиционирующем устройстве 2, а прецизионный фотометр 16 - в держатель, размещенный в позиционирующем устройстве 15. При необходимости проводят юстировку оптического пути, для чего в держателе, размещенного в позиционирующем устройстве 5, устанавливают юстировочное зеркало 7, а за колбой светоизмерительной лампы силы света - лазер 4.

Позиционирующее устройство 5 выполнено таким образом, что рабочая поверхность юстировочного зеркала находится под углом 45° относительно падающего на нее пучка излучения, создаваемого лазером. При этом положении пучок излучения, отраженный от рабочей поверхности юстировочного зеркала 7, попадает в центр входной диафрагмы прецизионного или испытуемого фотометра.

Устанавливают в держатель, расположенный в позиционирующем устройстве 5, светорассеивающую пластину 6. Измеряют расстояние l_1n в метрах между телом накала лампы и центром светоотражающей пластины. Устанавливают в держатель, расположенный в позиционирующем устройстве 14 прецизионный фотометр. Измеряют расстояние l_2n в метрах между калиброванной диафрагмой в диске 11 и светочувствительной поверхностью прецизионного фотометра Включают персональный компьютер 19 и загружают программу измерений. После загрузки программы последовательно выполняется опрос отдельных узлов установки и портов персонального компьютера о готовности к работе. Если тестирование прошло без ошибок, то формируется сообщение о готовности системы регистрации и осуществляется переход программы в режим настройки.

С помощью специально разработанного программного обеспечения (ПО) выполняется расчет размера шага смещения и числа шагов в продольном направлении автоматизированной рельсовой системы 13 в соответствии с заданными диапазонами освещенности и шага в пределах заданных диапазонов освещенности.

С помощью системы питания и контроля светоизмерительных ламп 17 устанавливают на светоизмерительной лампе напряжение и ток, при которых ее спектральное распределение мощности излучения соответствует стандартному источнику излучения МКО типа «А».

Во время измерений выполняется регистрация сигнала Y_sd, соответствующего сигналу, полученному с помощью прецизионного фотометра или испытуемого фотометра при прерывании светового пучка светонепроницаемой заслонкой 12 и сигнала Y_s, соответствующего сигналу, полученному с помощью прецизионного фотометра или испытуемого фотометра при свободном прохождении светового пучка. Рассчитывается разница по формуле =Y_s-Y_sd, которая соответствует значению освещенности в точках заданного диапазона. Источники информации:

1. Купко, А.Д. Результаты двухсторонних сличений Национальных эталонов единицы силы света и освещенности Республики Беларусь и Украины // А.Д.Купко, О.Б.Тарасова, С.В.Никоненко / Измерительная техника - 2006. - 8. - С.68-72.

2. Ohno, Y. NlST measurement services: Photometric calibrations. / Ohno Y. NlST Special Publication 250-37. U.S. government printing office Washington. - 1997. - 85 p.

Установка для хранения и передачи размера единицы освещенности, включающая: блок осветителя с комплектом светоизмерительных ламп силы света, содержащее позиционирующее устройство с держателем светоизмерительной лампы силы света, систему питания и контроля светоизмерительных ламп, комплект прецизионных фотометров, комплект регистрации электрических сигналов прецизионных фотометров, позиционирующее устройство со сменными держателями прецизионных фотометров, оптический стол, автоматизированную рельсовую систему, систему юстировки оптического пути, систему контроля излучения светоизмерительных ламп силы света, персональный компьютер, отличающаяся тем, что в блок осветителя включены: светорассеивающая пластина, позиционирующее устройство со сменными держателями для светорассеивающей пластины, турель, диск с калиброванными диафрагмами, светонепроницаемая заслонка, светонепроницаемый корпус, основание оптического стола, имеющего длину и ширину не более 1 м, а высоту не более 0,2 м выполнено в виде сотовой столешницы, которая размещена на основании с виброизолирующей пневмосистемой, а также общий светонепроницаемый корпус, автоматизированная рельсовая система имеет длину 0,6 м, система юстировки оптического пути содержит лазер, расположенный на оптической оси после позиционирующего устройства с держателем светоизмерительной лампы силы света, и юстировочное зеркало, система контроля излучения светоизмерительных ламп силы света содержит прецизионный приемник оптического излучения и мультиметр.