Биометрический фотометр

 

1. БИОМЕТРИЧЕСКИЙ ФОТОМЕТР, содержащий фотометрические датчики со светофильтрами и измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешностей при измерении величин, характеризующих параметры растительного покрова, фотометрические датчики шунтированы калибровочными фоторезисторами с аналогичными светофильтрами, перед которыми .установлены матовые стекла, а рабочие поверхности светофильтров фотометрических датчиков и фоторезисторов ориентированы в противоположные стороны, причем фотометрические датчики включены встречно последовательно в цепь измерительного прибора. (О Cb so з: CD i iTTi. fm.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) m1) A 0 1 G 7 00

И

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЦТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3007582/30-15 (22) 18.,11. 80 (46) 30 01 ° 84 Бюл. Р 4 (72) Ю.П. Радаев (53) 631 559 (088.8) (56) 1. Метеорология и гидрология"

1974, 9 9, с. 93-97 (прототип) . (54) (57) 1, БИОМЕ 1 РИЧЕСКИЙ Ф010МЕТР, содержащий фотометрические датчики со светофильтрами и измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешностей при измерении величин, характеризующих параметры растительного покрова, фотометрические датчики шунтированы калибровочными фотореэисторами с аналогичными светофильтрами, перед которыми .установлены матовые стекла, а рабочие поверхности светофильтров фотометрических датчиков и фотореэисторов ориентированы в противоположные стороны, причем фотометрические датчики включены встречно последовательно в цепь измерительного прибора.

1069697

2. Фотометр по и. 1, отличающийся тем,что между светоИзобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для дистанционного измерения seличин, характеризующих параметры растительного покрова. 5

Известен биометрический фотометр, применяемый в автоматизированной системе дистанционных измерений в агрометеорологии, содержащий фотометрические датчики со светофильтрами и 10 измерительный прибор, обрабатывающий поступающую информацию (1).

Недостатком известного устройства является большая погрешность, обусловленная большим количеством преобразований поступающей информации.

Цель изобретения — уменьшение погрешности при измерении величин, характеризующих параметры растительного покрова.

Поставленная цель достигается тем, что фотометрические датчики шунтированы калибровочными фоторезисторами. с аналогичными светофильтрами, перед которыми установлены матовые стекла, а рабочие поверхности светофильтров фотометрических датчиков и фоторезисторов ориентированы в противоположные стороны, причем фотометрические датчики включены встречно последовательно в цепь измерительного при- 30 бора.

Между светофильтрами фотореэисторов и матовыми стеклами установлены оптические каналы.

На чертеже изображена схема био- 35 метрического фотометра.

Устройство содержит светофильтры

1-4, фотометрические датчики 5 и 6, которые шунтированы калибровочными

Фоторезисторами 7 и 8, нормальный . элемент 9, балластный резистор 10 и калибровочный резистор 11 образуют компенсационный канал. Клавиши 12-15; позволяют подключить каналы и их комбинации с помощью ключа 16 к измери- 45 тельному прибору 17. Кнопка 18 предназначена для временных отметок на диаграммной ленте измерительного прибора.

Перед светофильтрами 2 и 4 установлены матовые стекла 19 и 20. Между светофильтрами 2 и 4.и матовыми стеклами 19 и 20 установлены входные объективы 21 и 22 и оптические каналы 23 и 24. Перед светофильтрафильтрами фотореэи сторов и матовыми стеклами установлены оптические каналы. ми 1 и 3 находятся оптические каналы 25 и 26.

Устройство работает следующим образом.

При определенных условиях освещения нормированное падение напряжения спектрофотометрических каналов пропорционально соответствующим спектральным коэффициентам яркости излучаемой поверхности.

Матовые стекла 19 и 20 позволяют интегрировать прямую и рассеянную ,(т.е. суммарную) солнечную радиацию.

Входные объективы 21 и 22 регулируют световой поток, попадающий на фоторезисторы 7 и 8. Оптические каналы 23-26 обеспечивают. угол падения света на светофильтры 1-4, близкий к нормальному и не превышающий отклонение от нормали на 30 . С увеличением светового потока фототок фотоэлемента прямо пропорционально увеличивается, а сопротивление фоторезистора обратно пропорционально уменьшается, но падение напряжения на паре фотоэлемент — фотореэистор остается неизменным. Таким образом происходит автоматическая стабилизация падения напряжения за счет изменения нагрузки обратно пропорционально суммарной солнечной радиации. Номинал и крутизна световой характеристики фотореэистора подстраиваются.

При уменьшении суммарной радиации происходит снижение фототока и увеличение Фотосопротивления, т.е. аналогичная автоматическая стабилизация падения напряжения.

За счет значительных температурных и временных нестабильностей фоторезисторов не удается получить высокой точности измерения отношения двух световых потоков. Однако при дифференциальном включении двух сопряженных пар фотоэлемент — фоторезистор происходит взаимная компенсация одноименных, идентичных погрешностей, возникающих в соседних каналах.

Таким образом, происходит измерение спектрального коэффициента яркости излучаемой поверхности независимо от изменяющихся условий освещения.

Компенсационный канал подключают к измерительному прибору 17 путем нажатия клавиши 14 и устанавливают

1069697

Составитель В.Алексеев

Ждактор Н. Руднева Техред T.Маточка Корректор О.Билак

Заказ 11588/3 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 нормированное падение напряжения этого канала в зависимости от типа почвы, на которой производят иссле- дования. Встречное последовательное подключение фотометрических датчиков 5 и 6 к измерительному прибору

17 обеспечивается путем нажатия клавиши 15, когда ключ 16 находится в левом положении, в результате чего на диаграммную ленту прибора записывается, разность нормированных падений напряжений на фотометрических

I датчиках 5 и 6, которая численно рав„на разности спектральных коэффициен-, тов яркости и является характеристикой растительного покрова.

5 Таким образом, предлагаевий биометрический фотометр позволяет уменьшить количество преобразований посту. пающей информации и соответственно уменьшить погрешность при измерении

10 величин, характеризующих параметры растительного покрова.