Устройство для определения интенсивности тумана по обратному светорассеянию

Союз Советских

Социалнстнческик

Республик

OH HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<1|>792109

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.1228 (21) 2702799/18-25 с присоединением заявки N9— (51)М. Кл.

G 0l N 21/53 . а О1 W 1/ÎÎ

1 осуаарственный коиитет

СССР ло делам изобретений и отнрытн и (23) Приоритет

Опубликовано 301280. Бюллетень | 48 (5З) УДК 551. 508. 92 (088.8) Дата опубликования описания 3012.80 (72) Авторы изобретения

И.С.Кузнецов, А.Е.Быховская и H.A.Kóýíåöoâà

Научно-исследовательский институт гидрометеорологического приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ

ТУМАНА ПО ОБРАТНОМУ СВЕТОРАССЕЯНИЮ

Изобретение относится к .области метеорологического приборостроения иможет быть использовано для определения интенсивности тумана на сети метеостанций различного назначения. 5

Известны устройства для определения интенсивности тумана, содержащие источник модулированного излучения, фотоприемное устройство, устройотво для получения опорного сигнала непос- fo редственно оТ источника излучения (1).

Отношение опорного сигнала к рабочему зависит от коэффициентов пропускания оптических систем и источйика излучения, и фотоприемника, а также ко (5 эффициента передачи канала опорного сигнала. Однако в них на результат измерения оказывает влияние загрязнение в процессе работы наружных поверхностей;2О оптических систем как источника излучения, так .и фотоприемника.

Наиболее блйзким техническим реше-. нием к данному изобретению является устройство для определения интенсив- 25 ности тумана по обратному светорассеянию, .содержащее источник излучения с модулятором и оптической системой, фотоприемник с оптической системой, расположенный в непосредственной бли- 30

2 зости от источника излучения и отгороженный от него непрозрачной перего" родкой, поворотный отражатель и блок управления (2).

Недостатком известного устройства является снижение точности измерения из- эа загрязнения оптической системы фотоприемника.

Целью изобретения является повышение точности определения интенсивности тумана.

Указанная цель достигается тем,. что в устройстве для определения ин" тенсивности тумана поворотный отражатель выполнен сферическим, охватывакг щим оптические системы источника излучения и фотоприемника.

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные схемы устройства для опреде ления интенсивности тумана.

Устройство содержит источники излучения 1, 2, 3, 4 и т.п., например, из б групп излучающих светодиодов типа ЗЛ107Б, в каждой группе по три светодиода, расположенных по кругу и создающих с помощью объективов 5, б, 7, 8 и т.п. направленные потоки излучения; электронный модулятор 9, состоящий из генератора импульсов, токо" вых ключей и схемы переключения токов| с

792109 электрически связанный с источниками излучения 1, 2, 3, 4 и т.п. (светодиодами); приемный объектив 10, расположенный в центре среди объективов излучателей 5-8 и т.п. в непосредственной близости от них и отгороженный непрозрачной перегородкой 11; фото- приемник 12, например, типа ФД-7К, поочередно воспринимающий опорный поток непосредственно от источника излучения и рабочий, рассеянный атмосферой; поворотный сферический отража- 1О тель 13, выполненный, например, из металла, расположенный перед объективами источников излучения 5-8 и т.п, и фотоприемника 12, с возможностью поворота вокруг оси, перпендикуляр- 15 ной оптической оси фотоприемника 12 и являющийся одновременно защитным кожухом; блок управления 14, управляющий работой всего устройства.. Устройство для определения интенсивнос- О ти тумана содержит также блоки электронного усилителя, преобразователя и индикатора (не показаны на чертежах) .

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении поворотный сферический отражатель 13 перекрывает оптические системы источников излучения 1-4 и т.п. и фотоприемника

12. Источники излучения 1-4 и т.п., включенные сигналом с блока управления 14, с помощью объективов 5-8 и т.п. формируют направленные потоки излучения. B это же время начинает поворачиваться сферический отражатель

13, находящийся перед объективами

5-8 и т.п. и 10 и перекрывающий све-. товым потоком выход в атмосферу. Потоки излучения с объективов 5-8 и т.п. попадают на поворотный сферичес- 40 кий отражатель 13, и, отразившись от него, через объектив 10 поступают на фотоприемник 12, таким образом формируется сигнал. Необходимая величина опорного сигнала достигается за 45 счет регулировки мощности излучения путем изменения тока, питающего све-. тодиоды. Фотоприемник 12 преобразует световой сигнал в электрический, который запоминается до момента начала измерения рабочего сигнала. Измерение опЬрного сигнала заканчиваетсц прежде чем начинают открываться оптическуе системы устройства. После окончанйя HBMepeHHH QnopHol"o сигнала ис точники излучения 1-4 и т,п, включаются яа полную мощность.

При полном открытии объективов

5-8 и т.п. и 10 источников излучения

1-4 и т.п. и фотоприемника 12 по сигналу с блока управления 14 останав- 60 ливается поворотный сферический отражатель 13. При этом, зондирующее иэлу-

\ чение направляется в исследуемую атмосферу. Рассеянный частицами замутненной атмосферы в обратном направлении световой поток собирается объективом 10 на фотоприемник 12, где он преобразуется в электрический сигнал

Затем происходит сравнение опорного и рабочего сигналов, и по величине отношения судят об интенсивности тумана. Время измерения опорного и рабочего сигналов задается блоком управления 14. Чо окончании измерения поворотный сферический отражатель 13 вновь приходит в движение до возвращения в ис ходное положение. При этом оптические системы источников излучения

1-4 и т.п. и фотоприемника 12 оказываются полностью перекрытыми и надежно защищенными от воздействия пыли и атмосферных осадков.

Применение электронного модулятора, соединенного с источниками излучения (например, излучающими светодиодами) и имеющего высокую частоту модуляции, позволяет ослабить влияние помех от внешних источников излучения и уменьшить влияние шумов фотоприемника. Регулировка опорного сигнала от поворотного сферического отражателя осуществляется изменением величины тока, питающего светодиоды, без дополнительных светоделительных устройств.

Предлагаемое устройство позволяет исключить влияние загрязнений оптических систем и может быть применено в автоматических метеорологических станциях.

Формула изобретения

Устройство для определения интенсивности тумана по обратному светорассеянию, содержащее источники излучения с модулятором и оптической системой, фотоприемник с оптической системой, расположенный в непосредственной- близости от источника излучения и отгороженный от него непрозрачной перегородкой, поворотный отражатель и блок управления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, поворотный отражатель выполнен сферическим, охватывающим оптические системы источника излучения и фотоприемника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритайии Р 102691> кл. G 01 N 21/26, опублик. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 368531, кл. G 01 N 21/26, 1973 (прототип).

792109

Фиг. 1 ч t3

Фив. 2

Составитель К.Рогожин

Редактор Н.Коляда ТехредН,Келушак Корректор С.Шекмар

Заказ 9420/41 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113935, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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