Устройство для альмукантаратных измерений поляризации рассеянного света в атмосфере

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЛЬМУКАНТАРАТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ РАССЕЯННОГО СВЕТА В АТМОСФЕРЕ, содержащее систему формирования светового пучка , анализатор, блок светофильтров, ирисовую диафрагму, фотоприемное устройство, реле времени, блок питания , электродвигатели вращения анализатора и перемещения системы формирования светового пучка по азимуту и углу места, концевые выключатели , кинематически связанные с электродвигателями и электрически соединенные с реле времени и блоком питания, электромагнит с сердечником , соединенным с ирисовой диафрагмой , отличающееся тем, что, с целью обеспечения и повышения оперативности измерений, в устройстi во дополнительно введены два мальСО тийских механизма, кинематически связанных между собой, с блоком С светофильтров и с концевыми выключателями , а также второе реле времени, электрически соединенное с концевыми выключателями.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Э(51) G 01 Б 4/04 ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3575725/18-25 (22) 10.02.83 (46) 23.07.84. Бюл . Ф 27 (72) Г.С.Исаев, А.И.Гаус и Е.И.Яцышин (71) Кемеровский государственный университет .(53) 535.8 (088.8) (56) 1. Гусаковская Л.В, и др. Автоматический сумеречный электрофотометр. — Сб. "Атмосферная оптика", М., "Наука", 1974.

2. Исаев Г.С. Фотоэлектрическая установка для исследования рассеянного атмосферой света и результаты ее испытания. — Сб. "Атмосферная оптика", M., "Наука", 1968 (прото- тип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЛЬМУКАНТАРАТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ РАССЕЯННОГО СВЕТА В АТМОСФЕРЕ, содержащее систему формирования светового пучка, анализатор, блок светофильтров, ирисовую диафрагму, фотоприемное устройство, реле времени, блок питания, электродвигатели вращения анализатора и перемещения системы формирования светового пучка по азимуту и углу места, концевые выключатели, кинематически связанные с электродвигателями и электрически соединенные с реле времени и блоком питания, электромагнит с сердечником, соединенным с ирисовой диафрагмой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения и повышения оперативности измерений, в устройство дополнительно введены два мальтийских механизма, кинематически связанных между собой, с блоком светофильтров и с концевыми выключателями, а также второе реле времени, электрически соединенное с концевыми выключателями.

Цель изобретения — обеспечение непрерывности и повышение оперативности измерений.

Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее систему формирования светового пучка, анализатор, блок светофильтров, ирисовую диафрагму, фотоприемник, реле времени, блок питания, электродвигатели вращения анализатора и перемещения системы формирования светового пучка по азимуту и углу места, концевые выключатели, кинематически связанные с электродвигателями и электрически соединенные с реле времени и блоком

1 1104

Изобретение относится к метереологии и может быть использовано в оптике атмосферы для альмукантаратных измерений поляризации рассеянного в условиях неоднородной атмосферы света.

Известно устройство для альмукантаратных измерений поляр: зации света в атмосфере, содержащее систему формирования светового пучка, анали- 1О затор, блок светофильтров, фотоприемное устройство, блок питания, привод перемещения системы формирования светового пучка по азимуму и углу места (13 !

Наиболее близким к изобретению является устройство для альмукантаратных измерений поляризации света в атмосфере, содержащее систему формирования светового пучка, ана- О лизатор, блок светофильтров, ирисовую диафрагму, фотоприемное устройство, реле времени, блок питания, электродвигатели вращения анализатора и перемещения системы формирова- 5 ния светового пучка по азимуму и углу места, концевые выключатели, кинематически связанные с электродвигателями и электрически соединенные с реле времени и блоком питания, и электромагнит с сердечником, соединенным с ирисовой диафрагмой (21.

Недостатком известных устройств является дискретность измерений и большие затраты времени на измерение

35 поляризационных характеристик вдоль альмукантарантов, что существенно ограничивает воэможность исследования изменений параметров атмосферы, не обеспечивая получения информации 40 о короткопериодических изменениях поляризационных характеристик рассеянного света в атмосфере.

364 2 питания, и электромагнит с сердечником, соединенным с ирисовой диафрагмой, дополнительно введены два мальтийских механизма, кинематически связанных между собой, с блоком светофильтров и с концевыми выключателями, а также второе реле времени, электрически соединенное с концевыми выключателями.

На фиг. 1 и 2 схематично представлено предлагаемое устройство, на фиг. 3 — образец записи измеряемого сигнала.

Устройство содержит систему формирования светового пучка 1, фотоприемное устройство 2, электродвигатель 3 вращения анализатора 4, электродвигатель 5 перемещения по азимуту и электродвигатель 6 перемещения по высоте, кинематически связанные через мальтийский механизм 7 и шестерни 8 и 9, реле 1О времени с проскальзывающими контактами 11, блок

12 питания, концевые выключатели 1317, дополнительное реле 18 времени с проскальзывающими контактами 19 и временными контактами 20, второй мальтийский механизм 21, кинематически связанный с первым мальтийским механизмом 7 через шестерни 22 и 23 и с блоком светофильтров 24, электромагнит 25, сердечник, которого связан с ирисовой диафрагмой 26, установленной на входе фотоприемного устройства 2.

В качестве деполяризатора светового потока используется молочное стекло 27, установленное между ирисовой диафрагмой 26 и фотоприемным устройством 2. Выключатель 28 предназначен для включения устройства.

B исходном состоянии выключатель 28 разомкнут, а подвижные контакты реле

10 и 18 времени находятся в положениях, указанных на фиг. 1.

Устройство работает следующим образом.

При включении выключателя 29 напряжение с выхода блока питания через замкнутые размыкающие контакты концевых выключателей 14 и 11 подается на электродвигатель 3, который через мальтийский механизм 7, шестер- ни 8 и 9, устанавливает одно из начальных положений анализатора 4.

Одновременно с фиксацией последнего замыкаются контакты концевого выключателя 13. Срабатывает реле 10 вре3 11043 мени, замыкание контактов 11 которог о в ключа е т эле ктродви гат ел ь 5 и электромагнит 25. В этот момент начинается измерение интенсивности прошедшего через анализатор 4 излу чения. Электродвигатель 5, начиная вращение, переключает концевой выключатель 15 в нижнее положение.

При этом электродвигатель 3 обесточивается, а электродвигатель 5 под- 10 ключается к блоку питания через замыкающие контакты концевого выключателя .15, после чего проскальзывающие контакты реле 10 времени размыкаются. После поворота устройства на 360 по азимуту подвижные коко такты концевого выключателя 15 переводятся в верхнее положение.

При этом электромагнит 25 и электродвигатель 5 отключаются от блока питания (конец цикла первого измерения), а на электродвигатель 3 прдается напряжение с выхода блока питания через размыкающие контакты концевых выключателей 15 и 14. Элект- 5 родвигатель 3 размыкает контакты концевого выключателя 13, отключая питание реле 10 времени, и поворачивает анализатор 4 на 60 . Цикл измерения повторяется ° В момент смены положения анализатора 4 контролируется темновой ток фотоприемника (световой поток перекрыт ирисовой диафрагмой 26).

При переводе анализатора 4 из

35 третьего положения в четвертое (равносильно переводу в первое положение) одновременно через шестерни 22 и 23 и мальтийский механизм 21 производится поворот магазина светофильт- „ о ра 24 на 60, т.е. смена светофильтра. Далее процесс работы устройства повторяется аналогично.

При смене шестого светофильтра на первый и смене положения анализа- 45 тора электродвигатель 6 поворачивает оптическую часть устройства вокруг горизонтальной оси на 5, т.е. переводит ее на другой альмукантарат. Происходит это следующим образом. После подачи питания на электродвигатель 3 последний через мальтийский механизм 7 шестерни 22 и 23 и мальтийский механизм 21, .вращая магазин светофильтров 24, переводит 55 подвижный контакт концевого выключателя 14 в нижнее положение и тем самым обесточивается. Напряжение с

64 4 блока питания через концевые выключатели 15 и 14 подается на реле 18 времени, которое на короткое время замыкает проскальзывающие контакты

19 и подает питание на электродвигатель 9. Электродвигатель, начиная поворот оптической части устройства по высоте, замыкает контакты концевого выключателя 16 и питание на электродвигатель 6 подается через концевые выключатели 14, 16 и 17.

После перевода оптической части и фиксации ее положения контакты выключателя 16 размыкаются и электродвигатель 6 обесточивается. В этот момент реле 18 времени замыкает временные контакты 20 и напряжение через контакты концевого выключателя

15 и временные контакты 20 подается на электродвигатель 3, который переключает контакты концевого выключателя 14 в верхнее положение. После переключения питание электродвигателя осуществляется через концевые выключатели 15 и 14. Электродвигатель 3 доводит анализатор 4 и магазин светофильтров 24 до их фиксации, после чего замыкаются контакты концевого выключателя 13. Далее работа устройства аналогична описанной.

При подъеме оптической части устройства до 90 переключается концевой выключатель 17 и далее электродвигатель 6 производит опускание оптической части.

При обработке результатов измерений участки записи интенсивности прошедшего через анализатор излучения разбиваются на интервалы 3 (Я (фиг.3), соответствующие угловому о расстоянию не менее 1, определяемому погрешностью регистрирующего прибора, и измеряются значения интенсивностей I,,I, 15 от уровня темнового тока. По формулам Фесенкова 2 3 (Чо Ч ). определяются Р, 9о, I = I,+ 1 + I

Расчеты углов рассеяния производятся по формулам сферической тригонометрии по известным высоте Солнца в момент наблюдения, зенитному расстоянию альмукантарата и угловому расстоянию визируемой точки от вертикали Солнца.

Устройство позволяет получить непрерывную информацию .- короткопериодических изменениях поляриза-! ционных характеристик, рассеянного

104364 6 света в условиях неоднородной атмосферы промышленного центра при повышении пространственного размешения вдоль измеряемых альмукантаратов, что в сочетании с повышением оперативности измерений позволяет применить устройство для качественной оценки пространственно-временного распределения загрязнений в условиях

1О промышленного центра.

11043b4

1104364 у, гроЯ

ФигЗ

Составитель В.Траут

Техред А.Бабинец

Редактор Н,Лазаренко

Корректор А.Дзятко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5202/28 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5