Фотометр для измерения интенсивности излучения естественных источников

 

ФОТОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ , содержащий приемную часть с фотозатвором и фотопреобразователем, высотный и азимутальньй глобоиды, с которыми механически связан тубус для навсдки на источник излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при эксплуатации фотометра на качающейся платформе, он снабжен установленным в тубусе под углом 45 к его оси полупрозрачным зеркалом, оптически связанными с ним объективом и 45-градусной полупрозрачной призмой, а также ортогонально расположенными многоэлементными линейными приборами с переносом заряда, приемные поверхности которых ориентированы парал- . лельно катетам 45-градусной полупрозрачной призмы, а электромеханически связаны с фотозатвором, двумя приводами, соединенными входами с (Л выходами указанных многоэлементных линейных приборов, а выходами кинематически связанньми с глобоидами, которые механически подсоединены к приемной части фотометра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) 3(51) G 0.1 1 1/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н -A8TOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

IaaeL

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3532158/24-25 (22) 06.01.83 (46) 23.1 2.84. Бюл. 1(47 (72) Ш. А. Безверхний, Б. А. Котов, В. А. Арутюнов, Б.. Н. Волков, О. Л. Ершова и В. Т. Зарубайло (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени сельскохозяйственный институт (53) 551.508.9(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

У 626363, кл. G 01 J 1/42, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

И 160877, кл. G 01 J 1/ОО, 1961 (прототип). (54) (57) ФОТОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННЬИ ИСТОЧНИКОВ, содержащий приемную часть с. фотозатвором и фотопреобразователем., высотный и азимутальный глобоиды, с которыми механически связан тубус для навесики на источник излучения, отличающийся тем,что,с целью повышения точности измерений . при эксплуатации фотометра на качающейся платформе, он снабжен установленным в тубусе под углом 45 к его о оси полупрозрачным зеркалом, опти1 чески связанными с ним объективом и

45-градусной полупрозрачной призмой, а также ортогонально расположенными многоэлементными линейными приборами с переносом заряда, приемные поверхности которьм ориентированы параллельно катетам 45-градусной полупроз-. рачной призмы, а вьмоды электромеханически связаны с фотоэатвором, дву- Я мя приводами, соединенными входами .с выходами укаэанных многоэлементных линейных приборов, а выходами кинематически связанными с глобоицами, которые механически подсоединены к приемной части фотометра.

11307

Изобретение относится к измерительной технике в атмосферной оптике, океанологии, светотехнике, метеоро- логии и касается устройств, предназна" ченных для измерения интенсивности лучистой энергии Солнца, неба, других естественных источников, которая служит исходной информацией пля определения индикатрисы рассеяния приведенного количества атмосферного озо" 10 на, распределения излучения по небосводу и спектру и т,п.

Известно устройство для определения индикатрисы рассеяния, содержащее фотоэлектрический узел, двигатель с реверсивным механизмом, станину с направляющими, механизм, обеспечивающий прямолинейное движение фотоэлектрического узла в горизонтальной плоскости с одновременным поворотом 20 его вокруг главной оптической оси, при этом ука занный узел шарнирно закреплен на ползуне, перемещающемся по направляющим станины и соединенном поводком с реверсивным механиз- 25 мом (1) .

Однако такое устройство не обеспечивает достаточно высокую точность наведения на источник.

Наиболее близким к изобретению " 3п является устройство (фотометр) для измерения озона по интенсивности излучения естественных источников, содержащее приемную часть с фотозатвором и фотопреобразователем, высотный и азимутальный глобоиды, с которыми механически связан тубус для наводки на источник излучения (21.

Недостатком известного устройства является низкая точность изме- 40 рений при эксплуатации его на качакщейся платформе (корабле, летательном аппарате и т.II ),.так как исключается длительное по сравнению с временем измерения удержание изображения45 источника, например Солнца.

Цель изобретения — повышение точности измерений при эксплуатации фотометра на качающейся платформе.

Поставленная цель достигается тем, что фотометр для измерения интенсивности излучения естественных источников, содержащий приемную часть с фотозатвором и фотопреобраэователем, высотный и азимутальный 55 глобоиды, с которыми механически связан тубус для наводки на источник излучения, снабжен установленным в

42 1 тубусе под углом 45 к его оси полупрозрачным зеркалом, оптически связанными с ним объективом и 45-градусной полупрозрачной призмой, а также ортогонально расположенными многоэлементными линейными приборами с переносом заряда, приемные поверхности которых ориентированы параллельно катетам 45-градусной полупрозрачной призмы, а выходы электромеханически связаны с фотозатвором, двумя приводами, соединенными входами с выходами указанных многоэлементных линейных приборов, а выходами кинематически связанными с глобоидами, которые механически подсоединены к приемной части фотометра.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства, Устройство содержит тубус 1 для наводки на источник излучения, входную линзу 2 тубуса 1, матовое стекло 3 с метками, зеркало 4, полупрозрачное зеркало 5, объектив 6, 45-градусную полупрозрачную призму

7, многоэлементные линейные приборы с переносом заряда (ППЗ) 8 и 9, приводы 10 и 11, редукторы 12 и 13, червячные передачи 14 и 15, азимутальный глобоид 16, высотный глобоид 17, фотопреобразователь 18, фильтры 19,,размещенные на вращающемся диске, прокладку (кольцо) 20, входные диафрагмы 21, кварцевую пластину 22, разделяющую диафрагмы 21, фотозатвор

23, диафрагмы 24, разделенные кварцевой пластиной 25, фильтры 26, разделенные прокладкой (кольцом) 27.

Элементы 18 — 23 входят в приемную часть 28 фотометра.

Фотометр работает следующим образом.

Визуальное наведение выполняется с помощью тубуса 1. Источник излучения изображается входной линзой 2 и зеркалом 4 на некоторой метке матового стекла 3, соответствующей должному наведению фотометра на источник.

После этого осуществляется автонаводка: входная линза 2, полупрозрачное зеркало 5, объектив 6, 45-градусная полупрозрачная призма 7 изображают источник излучения на линейках ППЗ

8 и 9 в элементах, которые соответствуют точному наведению, При этом

ППЗ не вырабатывает управляющий сигнал, отличающийся от нуля.. Как только изображение источника на ППЗ

3 ll смещается, ППЗ станут выдавать управляющий сигнал, который возрастает по мере приближения изображения к краю линейки ППЗ. Управляющий сигнал электрически вводится на приводы

10 и 11 (каждый со своего ППЗ).

Приводы через редукторы 12 и 13 и червячные передачи .14 и 15 вращают азимутальный 16 и высотный 17 глобоиды. Это происходит до тех пор, пока изображение источника излучения не возвращается на исходные, заранее выбранные, элементы каждого из ППЗ, которые соответствуют точному наведению приемной части 28 (выделена пунктиром) фотометра, скрепЛенной с глобоидами 16 и 17. При смещении изображения источника процесс наведения повторяется . В момент, когда управляющий сигнал обоих каналов с

ППЗ равен нулю, т.е. когда фотометр наведен на источник излучения, срабатывает фотозатвор 23, электромеханически связанный с обоими ППЗ. При срабатывании фотозатвора излучение измеряемого источника (Солнца, Луны,. участка неба) через входные диафраг- мы 21 и один из установленных на вращающемся диске фильтров 19 попадает на вход фотопреобразователя 18, ° который вырабатывает электрический

30742 4 сигнал, пропорциональный интенсивности излучения, осуществляя таким образом процесс фотометрирования.

Предохранение фотоэлектрических каналов от влаги достигается установкой между входными датчиками 21 и

24 кварцевых пластин 22 и 25, а между фильтрами 19 и 26 — разделительных латунных колец 20 и 27.

1п Точность наведения фотометра на источник излучения определяется, в частности, размером изображения источника объективом 6 на линейке

ППЗ, размером элемента линейки. В предлагаемом устройстве изображение источника (Солнца) не больше 1 мм, размер элемента 50-элементного ППЗ

50 мкм. Достигнутая точность не хуже + 3 угловых минут. Это позволяет вести измерения яркости излучения фиксированных точек неба (относительно Солнца) с палубы корабля, с

Ьорта летящего самолета.

Таким образом, конструктивное увеличение точности наведения приводит к расширению функциональных возможностей (измерение точечных источников с исключением ореольного расстояния, измерение индикатрис при малых углах рассеяния и т.д.).

1 130742

gs

22

Составитель С. Непомнящая

Редактор С. Саеико Техред А.Бабинец . Корректор О. Луговая

Заказ 9600/29 Тираа 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иаобре вений и открытий

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

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