Устройство для измерения индикатрис рассеяния света

 

Изобретение относится к оптическим устройствам для изучения размеров , формы и электромагнитных свойств частиц по угловому распределению рассеянного ими света. Изобретение позволяет осуществить оперативную независимую коррекцию чувствительности устройства к световым потокам в отдельных узких интервалах из всего диапазона углов, на которых регистрируется рассеянный световой (Л 00 00 ел О5

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (!9) (11) (51) 4 G 01 N 21/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСЛНИК ИЗОВРЕТЕНИЯ ..-.,". ц

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ИЛТ д

/ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ИНДИКАТРИС РАССЕЯНИЯ СВЕТА (21) 3968322/24-25 (22) 23.10.85 (46) 23.06.87. Бюл. ((23 (72) А.Н.Столяров, В.П.Коваленко и П.А.Таразанов (53) 535.24 (088.8) (56) Войкова Л.Н., Кудрявицкий Ф.А., Петров Г.Д., Ровинский B.Ë., Соколов P.Н. Определение дисперсного состава взвеси в факеле сгорания магниевых смесей. — Физика горения и взрыва,1976, Р 2, с. 292.

Авторское свидетельство СССР

У 795162, кл. G 01 Ы 21/01, 1982. (57) Изобретение относится к оптическим устройствам для изучения размеров, формы и электромагнитных свойств частиц по угловому распределению рассеянного ими света. Изобретение позволяет осуществить оперативную независимую коррекцию чувствительности устройства к световым потокам в отдельных узких интервалах из всего диапазона углов, на которых регистрируется рассеянный световой

1318856 поток, что повышает точность измерений индикатрис и увеличивает диапазон исследуемых углов рассеяния. Для этого устройство содержит диск-модулятор 11, жестко закреппенный на валу механизма 4 вращения призмы 3, оптронную пару 13 реперов угла сканирования, которая формирует электрические сигналы, каждый из которых однозначно связан с величиной угла между направлением падающего и рассеянного световых потоков в данный момент времени, Формирователь 15 по этим сигналам формирует импульсы, в каждом промежутке между которыми оператор может масштабными потенциометрами 24 устанавливать требуемое значение коэффициента преобразования управляемого преобразователя ток — напряжение

Изобретение относится к оптическим устройствам для изучения размеров, формы и электромагнитных свойств частиц по. угловому распределению рассеянного ими света.

Цель изобретения — повышение точности и информативности измерений.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения, последовательно расположенные по пути излучения неподвижную 2 и вращающуюся 3 призмы, механизм 4 вращения призмы 3, кольцевые зеркала 5 и 6 с отражающей поверхностью, плоские зеркала 7 и 8, фотоприемники 9 и 10 рассеянного и прямого излучения, диск-модулятор 11, жестко закрепленный на валу механизма 4 вращения призмы 3, оптически замыкающиеся через отверстия в диске-модуляторе 11 оптронные пары 12 и 13 реперов начала цикла и реперов угла сканирования, нормирующее устройство

14, вход которого подключен к электрическому выходу оптронной пары 12, формирователь 15 команд управления, состоящий из последовательно соединенных нормирующего устройства 16 (второй вход блока 15) и делителя 17 частоты (первый выход блока 15), вход

21, т. е. регулировать верхнюю границу динамического диапазона регистрируемых сигналов, величина которой автоматически поддерживается постоянной в данных промежутках углов при последующих циклах сканирования по углам. Последнее достигается поочередным автоматическим подключением .(в зависимости от величины текущего значения углов, на которых регистрируется рассеянный световой поток) посредством ключей 23 в цепь обратной связи операционного усилителя 22 потенциометров 24 по командам, вырабатываемым совокупностью последовательно соединенных элементов: формирователя 13 реперов угла, формирователя команд управления 15, счетчика i8, и шифратора 19. 1 ил. первого из которых является входом формирователя 15 команд управления и подключен к электрическому выходу оптронной пары 13, счетчик 18, R-вход (установки логического "0") которого соединен с выходом нормирующего устройства 14, а счетный вход — с выходом формирователя 15 команд управления, который является выходом делителя 17 частоты, шифратор 19, входы которого подключены к соответствующим выходам счетчиков 18, регистратор 20, входы которого подключены к выходам шифратора 19, формирователя 15 команд управления, нормирующего устройства

16 и нормирующего устройства 14, управляемый преобразователь 21 ток напряжение, состоящий из операционного усилителя 22, прямой вход которого соединен с общей шиной, а инверсный является входом преобразователя

21 ток — напряжение, который подключен к электрическому выходу фотоприемника 9, аналогичных ключей 23,входы которых подключены к выходу операционного усилителя 22, который является выходом преобразователя 21 ток напряжение, соединенным с регистратором 20, а управляющие входы являют1 ся управляющими входами преобразователя 21 ток — напряжение и подключеПараллельный код с выхода счетчика 18 поступает на вход шифратора 19.

Выходные сигналы шифратора поочередно

3 1318856 4 ны к выходам шифратора 19, масштабные замыкают аналГI оные ключи 23 при

У потенциометры 24, одни входы которых этом в цепь обратной связи операционсоединены с соответствующими выхода- ного усилителя 22 включаются соответми аналоговых ключей 23, а другие — с ствующие потенциометры 24. Схема вклюинверсным входом усилителя 22, чения операционного усилителя 22 с

Устройство работает следующим об- элементами обратной связи — потенразом. циометром 24, аналоговым ключом 23

Световой поток от источника 1, от- и фотоприемником (фотодиодом) 9, ражаясь от призм 2 и 3 и кольцевых подключенным к инвертирующему входу зеркал 5 и 6, пересекает исследуемый 10 (неинвертирующий вход соединен с обобъем под разными углами в зависимос- щей шиной), представляет собой схему ти от углового положения призмы 3. преобразователя 21 ток — напряжение

У

Рассеянное частицами излучение пос- коэффициент преобразования которого ле отражения от кольцевого зеркала 6 прямо пропорционален величине сопрособирается в AQKyce F и, отражаясь 15 тивления обратной связи (в данном от плоского зеркала 8, направляется случае сумме сопротивлений потенциов фотоприемник 9 рассеянного излу- метра и проходного сопротивления отчения. Использование размещенных в крытого аналогового ключа) и может диаметрально противоположных фокусах изменЯтьсЯ в шиРоких преДелах, пРи зеркал 7 и 8 позволяет исключить по- 20 этом обеспечиваетсЯ высокаЯ степень падание прямого потока в фотоприем- линейности коэффициента преобразованик 9 рассеянного излучения. При вра- ния фотоприемника (фотодиода) 9 свещении диска-модулятора 11, жестко за- тового потока в электРический сигнал. крепленного на валу механизма 4 вра- В зависимости от вида индикатрисы щения призмы 3 потоки излучения в 25 РассеЯниЯ степень ее вытЯнУтости на оптронных парах периодически преры- различных участках сканирования, чувваются и на выходах оптронных пар 12 ствительность УстРойства в поддиапаи 13 возникают электрические импуль- онах коррекции может быть изменена, сы реперов угла сканирования и начала для чего необходимо установить по цикла сканирования. Эти импульсы со†30 шкалам масштабных потенциометров 24 ответствуют определенным углам паде- Bеличины сопротивлений, соответствуюния светового потока на объект и со- щие определенным коэффициентам преобответственно углам, на которых реразования. При этом величины коэффигистрируется рассеянный объемом све- циентов пРеобразованиЯ блока 21 Устовой поток. Злектрические импульсы 35 танавливаются в каждом поддиапазоне реперов угла сканирования поступают коррекции независимо друг от друга на вход нормирующего устройства 16, таким образом, чтобы максимальная где они нормируются IIQ длительности и амплитуда регистрируемого сигнала в

aMIIJIHType. С вы ода нормирующего уст- кажДом из этих поДДиапазонов лежала

Ройства 16 импульсы поступают на вход fo вблизи веРхней ГРаницы динамического делителя 17, коэффициент деления ко- диапазона РегистРатоРа. Устанавливаторого К выбран исходя из требуемого емые в пРоцессе экспеРимента величиколичества поддиапазонов коррекции 1 ны коэффициентов преобразования устM ройства на каждом из участков коррек-. и равен К = —, где число M — число

N 45 ции поддерживаются далее автоматичесимпульсов-реперов угла сканирования ки постоЯнными при послеДУющих Циклах за один цикл регистрации индикатрисы. Ра ертки. Выходной сигнал преобразоС выхода делителя импульсы поступают вателЯ 21 ток — напРЯжение, несущий на регистратор 20 и на счетный вход информацию об интенсивности РассеЯнсчетчика 18, начальная установка в 50 ного под Различными Углами светового нулевое состояние которого осущест- потока, поступает на РегистРатоР 20, вляется импульсом репера начала цикла синхронно с ним на РегистРатоР 20 посканирования, поступающим с выхода ступают служебные сигналы с выходов оптронной пары 12 через нормирующее нормирующего Устройства 14, несущие устройство 14 на его R-вход. 55 информацию о начале цикла регистрации индикатрисы, нормирующего устройства

16, несущие информацию о текущем значении угла сканирования, формирователя 15 команд управления, несущие ин1318856

Составитель Е.Маколкин

Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Редактор С.Пекарь

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2501/35

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формацию о поддиапазоне коррекции— значении интервала углов, в котором устанавливается постоянное значение коэффициента преобразования устройства, и с шифратора 19, содержащие ин- 5 формацию о фактической величине на данном участке коррекции коэффициента преобразования устройства (системы фотодиод — блок 21).

Устройство для измерения индикатрис рассеяния света .позволяет вести оперативную (в темпе эксперимента

0,1-1 мин) независимую коррекцию чувствительности устройства к световым потокам в отдельных узких (практически 1-5 ) интервалах из всего диапазона углов, на которых регистрируется рассеянный световой поток, и обеспечивает поддержание линейности световой характеристики примененной схемы фотодиод — операционный усилитель при регистрации световых потоков в широком динамическом диапазоне (до 80 дБ), Формула изобретения

Устройство для измерения индикатрис рассеяния света, включающее источник излучения, последовательно расположенные на пути излучения неподвижную и вращающуюся призмы, два соосных кольцевых зеркала, выполненные в виде вогнутых сфер и расположенные софокусно между собой по обе стороны неподвижной призмы, причем первое иэ них расположено соосно с 35 осью вращения призмы, два плоских зеркала, расположенные под углом к оси светового потока в диаметрально противоположных фокусах кольцевых зеркал перед фотоприемниками прямого, подключенных к регистратору, и рассеянного излучения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и информативности измерений, в него дополнительно введены диск-модулятор, жестко закрепленный на валу механизма, вращающего призму, две оптронные пары реперов начала цикла и угла сканирования, нормирующее устройство, формирователь команд управления, счетчик, шифратор и управляемый преобразователь ток — напряжение, причем обе оптронные пары оптически замыкаются через выполненные в диске-модуляторе отверстия, электрический выход оптронной пары реперов угла сканирования через первый выход формирователя команд управления подключен к входу счетчика, вход установки нуля которого через кормирующее устройство подключен к электрическому выходу оптронной пары начала цикла, а выходы — к входам шифратора, выходы которого подключены к регистратору и к управляющим входам преобразователя ток — напряжение, информационный вход которого подключен к электрическому выходу фотоприемника рассеянного излучения, а выход— к регистратору, дополнительные входы которого подключены к первому и второму выходам формирователя команд управления и к выходу нормирующего устройства °