Устройство для измерения коэффициентов отражения

 

Устройство для измерения коэф фициента отражения с высокой точноетью относится к фотометрическим приборам и предназначено для измерения коэффициентов отражения зеркал, коэфгфициентов пропускания окон и лучеделителей, коэффициентов усиления активных сред. Цель - увеличение точности измерения и уменьшение времени его проведения, Для измерения коэффициента отражения используются четы- .ре автоколлимацнонные системы. Первая система образована зеркалом 4 и оптическим коммутатором 6, вторая - зеркалом 4 и исследуемым образцом 7, третья - подвижным зеркалом 3, зеркалом 5, оптическим коммутатором 6 и образцом 7, четвертая - подвижным зеркалом 3 и зеркалом 5. Фотоприемное устройство 8 регистрирует излучение , испускаемое источником 1 и формируемое модулятором 2. В результате получаются четыре значения величины излучения , которые преобразуются в цифровой код аналогово-цифровым преобразователем 9 и обрабатываются устройством ввода информации 10 и программируемым микрокалькулятором 11. Использование четырех автоколлимационных систем позволяет производить абсолютные измерения, не используя эталонов и не добиваясь идентичности оптических каналов. 5 йл. с (Л со а 00 00 с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 С 01 Б 21/55

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3913507/24-25 (22) 20.06.86 (46) 1$.03.88. Бюл. У 10 (72) В.П. Киреенко, Г. Д.Михайлюк, С.Б.Лысенко, В.С.Лысюк и В.В.Тверитнев (53) 535.242.2 (088.8) (56) Лисицын В.С., Надежкин И.М., Кириллова Л.A. Измерение коэффициен-. тов отражения зеркал. ПТЭ 1(4, 1975, с. 183.

Авторское свидетельство СССР

Р 813204, кл. G 01 N 21/55, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФ"

ФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ (57) Устройство для измерения коэффициента отражения с высокой точностью относится к фотометрическим приборам и предназначено для измерения коэффициентов отражения зеркал, коэффициентов пропускания окон и лучеделителей, коэффициентов усиления активных сред. Цель - увеличение точности измерения и уменьшение времени

его проведения, Для измерения коэффициента отражения используются четы.ре автоколлимационные системы. Первая система образована зеркалом 4 и оптическим коммутатором 6, втораязеркалом 4 и исследуемым образцом 7, третья — подвижным зеркалом 3, зеркалом 5, оптическим коммутатором 6 и образцом 7, четвертая - подвижным зеркалом 3 и зеркалом 5. Фотоприемное устройство 8 регистрирует излучение, испускаемое источником 1 и формируемое модулятором 2. В результате получаются четыре значения величины излучения, которые преобразуются в цифровой код аналогово-цифровым преобразователем 9 и обрабатываются устройством ввода информации 10 и программируемым микрокалькулятором

11. Использование четырех автоколлимационных систем позволяет производить абсолютные измерения, не исполь- зуя эталонов и не добиваясь идентичности оптических каналов. 5 ил.

1316388

Изобретение относится к области инженерной физики и может быть использовано для измерения отражения зеркал, оптических потерь в окнах, коэффициентов усиления оптически-активных сред в широкой области измеряемых величин, в любой области спектра.

Цель изобретения — увеличение точ- 10 ности изм рения и уменьшение времени его проведения.

На фиг.1 показано взаимное расположение всех элементов устройства, на фиг.2 — ход луча при первом измерении 15 в первом цикле измерений; на фиг.3— ход луча при втором измерении в первом цикле измерений; на фиг.4 — ход луча при первом измерении второго цикла измерений; на фиг.5 ход луча 20 при втором измерении второго цикла измерений.

Устройство содержит источник излучения 1 с модулятором 2, оптикомеханическую часть для формирования че- 25 . тырех разделенных во времени автоколлимационных систем, . состоящих из подвижного зеркала 3 и неподвижных зеркал 4 и 5, оптического коммутатора 6, выполненного в виде вращающей- 30 ся половины диска, исследуемого образца 7, фотоприемного устройства 8, и электронновычислительной части, состоящей из аналогово-цифрового преобразователя 9, устройства ввода информации 10, программируемого микрокалькулятора с устройством индикации 11.

В процессе измерений используются четыре автоколлимационные системы. 40

Первая система образована зеркалом 4, и оптическим коммутатором 6. Во вторую систему входят зеркало 4 и исследуемый образец 7. Третья система состоит из подвижного зеркала 3, 45 зеркала 5, оптического коммутатора 6, образца ?. В четвертую систему входит поцвижное зеркало 3 и зеркало 5.

Устройство для измерения коэффициентов отражения работает следующим образом.

В первом измерении первого цикла измерений подвижное зеркало 3 и оптический коммутатор 6 находятся в положении, показанном сплошной линией (фиг.1). Излучение источника 1, промодулированное модулятором 2, отражаясь от зеркала 4 и оптического коммутатора 6, поступает на фотоприемное устройство 8. Выходной сигнал Г, фотоприемного устройства с коэффициентом усиления Kr можно записать как

UÄ = Т,1 4Рбк где Е1 — начал ая интенсивность излучения, R — коэффициент отражения зеркала 4, R — коэффициент отражения зеркальной поверхности оптического коммутатора.

Во втором измерении первого цикла измерений подвижное зеркало 3 остается в прежнем положении, а.зеркало оптического коммутатора 6 переводится в положение, показанное пунктирной линией (фиг.1). Излучение, отраженное зеркалом 4, попадает на исследуемый образец 7, а затем на фотоприемное устройство 8, выходной. сигнал которого равен: U = Х,К,В К<, где R — коэффициент отражения измеряемого объекта.

При первом измерении второго цикла измерений. подвижное зеркало 3 переводится в положение, показанное пунктиром, а зеркало оптического коимутатора 6 — в положение, показанное сплошной линией, и поворачивается-на о

180, чтобы условия отражения от коммутатора в обоих циклах были идентичны (фиг.1). Излучение источника 1, промодулированное модулятором 2, отражаясь от элементом схемы 3, 5,. 6, 7, поступает на фотоприемное устройство 8. После перемещения зеркала 3 и поворота относительного коммутатоо ра 6 на 180 есть время на устранение возможной разъюстировки оптической системы, потому что допускается уход параметров источника излучения и фотоприемного устройства за интервал между двумя циклами измерений.

Они могут принять значения Iг и Кг соответственно. Выходной сигнал фотоприемного устройства 8 равен.

Ug — I RRRRK где R — коэффициент отражения второУ

ro неподвижного зеркала, Р— коэффициент отражения под э вижного зеркала 3.

Во втором измерении второго цикла измерений подвижное зеркало 3 остается в положении, показанном пунктиром (фиг.1). Излучение, отраженное зеркалами 3 и 5, поступает на фотоприемное устройство 8, выходной сигнал которого равен: U = I R>R К э г

Результат каждого измерения заносится в память электронновычислительI 3! 6388

R7 1R 3R5RsR7K2 4 т как (2) !

В процессе измерений полагается, что оптические характеристики элементов оптико-механической системы (коэффициенты отражения элементов схемы

3, 4, 5, 6- Р!, R4, Rq) Р ; Rq) не- !5 известны, но стабильны по времени в течение 2 сек. Решение этой системы уравнений позволяет определить коэффициенты отражения зеркала коммутатора,6 и исследуемого образца 7, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения коэффициентов отражения, содержащее источ- 25 ник излучения, расположенные по ходу ного устройства, в вующим образом обра деляются отношения рений в первом и вт

I1ReRsK< !

-! 2 1 4 1! < котором соответстбатывается и опререзультатов измеором циклах 5

R6 (>)

R7 излучения две автоколпимационные системы, одна из которых содержит неподвикное зеркало, а вторая — неподвижное зеркало и оптический коммутатор, а также Фотоприемное устройство, и тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности измерения и уменьшения времени его проведения, в него дополнительно введены подвижное и второе неподвижное зеркала, причем подвижное зеркало устаиорлено по ходу оптического излучения между источником и первым неподвижным зеркалом, а второе неподвижное зеркало установлено между подвижным зеркалом и оптическим коммутатором с формированием двух дополнительных автоколлимационных систем, одна из которых содержит подвижное зеркало, второе неподвижное зеркало и оптический коммутатор, а вторая — подвижное зеркало и второе неподвижное зеркало, а оПтический коммутатор выполнен с возможностью переключения световых потоков во всех четырех автоколлимационных системах.

1316388

Составитель Б.Зверев

Редактор Н.Тимонина Техред H.Попович Корректор Н.Король

Заказ 1199 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Г1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4