Устройство для измерения оптических характеристик аэрозолей

i I

IATF. ; ЖАЯ

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " 463937

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 16.02.73 (21) 1883804/18-10 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.03.75. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания (51) М.Кл. G Olw 1/00 государственный комитет

Сааета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 551,508,9 (088.8) (72) Автор изобретения

Л. И. Чапурский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АЭРОЗОЛЕЙ

Изобретение относится к области метеорологии и может оыть использовано для исследования B области физики облаков и туманов.

Известные оптико-электронвы устройства для измерения оптических характеристик аэрозолей, содержащие источник модулированного светового излучения, оборачивающую оптическую систему, приемник излучения, усилитель и блок регистрации, характеризуются большими погрешностями измерений из-за того, что при большой концентрации аэрозолей

»а вход прибора поступает только свет, рассеянный в обратном направлении.

Для повышения точности измерений предлагаемое устройство снабжено модулятором вторичной частоты, установленным перед отражателем, и синхронными детекторами вторичной частоты модуляции, которые через схемы вычитания и линию задержки соедппепы с блоком регистрации.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства, содержащего источник 1 модулированного излучения, защитное окно 2, исследуемую среду 3, отражатель 4, модулятор 5 вторичной частоты, осветитель 6, фотодиод 7, приемное устройство 8, усилитель 9, детектор 10 несущей частоты модуляции, детекторы 11 и 12 вторичной частоты модуляции, схемы вычитания 13, 14, 15, 2 линию задержки 16, устройство 17 регистрации информации, блок регистрации 18.

Устройство работает следующим образом.

Луч модулированного света с частотой fI, генерируемый излучателем 1, после прохождения через защитное окно 2, попадает в исследуемую аэрозольную (облачную) среду 3.

Ослабленный за счет рассеяния и поглощения луч попадает на отражатель 4, возле которого

Io с частотой h вращается модулятор 5, выполненный, например, в виде цилиндра, причем

fI — — (4 — 8) f2. Промодулированный таким образом (второй раз) зондирующий световой луч снова, ослабляясь, проходит через исслеI5,-дуемую среду 3 и окно 2 и попадает в приемное устройство, имеющее входной оптический узел, совмещенный с выходным оптическим узлом излучателя 1. В приемном устройстве происходит преобразование световых сигналов в электрические. После усилителя 9 с помощью синхронного детектора 10 частоты fI, опорное напряжение на который поступает с излучателя 1, выделяется сигнал, пропорциональный суммарному потоку света Ф,, состоящего из прямого потока, ослабленного прп двукратном прохождении луча через исследуемую среду, и потока, отражен ного от облачных частиц в обратном направлении.

Опорное напряжение частоты f2 генерируется с помощью осветителя 6, модулятора 5 и

463937

01в Ф, Предмет изобретения 14 Ф1

Составитель В. Вараксин

Тскред T. Миронова

Редактор С, Хейфиц

Корректор А. Дзесова

Изд № 1342 Тираж б19 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4/5

3 .1iаз 4903

МОТ, Загорский филиал

3 фотодиода 7. С помощью схемы вычитан1ия 13 из сигналов детектора 10 вычитаются сигналы, поступающие от детектора 12. Напряжение разности этих сигналов пропорцио1нальнo потоку, обусловленному расстоянием зондиру ющего луча в обратном направлении:

013 Ф рн

В схеме вычитания 14 из сигналов, снимаемых с выхода синхронного детектора 12, вычитаются сигналы, поступающие от линии задержки 16. Разность напряжений этих сигналов пропорциональна потоку, ослабленному на пути излучатель — отражатель — приемник:

Очевидно, что при отражении от отражателя 4 с частотой 1 модулируется не только световой зондирующий поток, но и рассеянная облачными частицами энергия солнца $ в направлении, совпадающем с направлением

«излучатель — отражатель». Данный поток, отразившись от отражателя 4, ослабляется облакам и тоже поступает на приемное устройство 8. Сигнал, пропорциональный этому потоку, выделяется с помощью схемы вычитания 15 на вход которой подаются сигналы с детекторов вторичной частоты 11 и 12:

Сигналы с выходов схем вычитания 13, 14 и 15 поступают на устройство регистрации информации.

Устройство для измерения оптических ха15 рактеристик аэрозолей, содержащее источник модулированного светового излучения, отражатель, приемник излучения, усилитель, схемы вычитания, линию задержки, детектор несущей частоты и блок регистрации, отличающееся

20 тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено модулятором вторичной частоты, установленным перед отражателем, и синхронными детекторами вторичной частоты модуляции, которое через схемы вычитания и линию задержки соединены с блоком регистр ации.