Нефелометр для измерения индикатрисы рассеяния аэрозолей

 

Изобретение позволяет повысить чувствительность нефелометра для углов рассеяния, где интенсивность рассеяния мала за счет увеличения поля зрения. Нефелометр содержит объектив 1, зеркало 2, расположенное перед объективом под углом 45 к его оптической оси, источник 3 зон

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (so 4 С 01 N 21/47

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

3Q» г . о ч», ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „,ц

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЫЬЛКО тА (21) 4156498/40" 25 (22) 11. 10. 86 (46) 23.03. 88. Бюл. 9 11 (72) В,А.Сандимиров, К.И.Макеев, Ю.П.Баранов и А.А.Родин (53) 535,361(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 811108, кл. G 01 N 15/02, 1981..

Патент ФРГ N 1547166. кл. 42 h 1177//0066, опублик. 1938.

„„ЯО„„ИЯ 6 A 1 (54) НЕФЕЛОМЕТР ПЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ИНДИКАТРИСЫ РАССЕЯНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ (57) Изобретение позволяет повысить чувствительность нефелометра для углов рассеяния, где интенсивность рассеяния мала за счет увеличения поля зрения. Нефелометр содержит объектив 1, зеркало 2, расположенное перед объективом под углом 45 к его оптической оси, источник 3 зон138 дирующего излучения, диафрагму поля зрения, выполненную из двух непод— вижных 4 и двух подвижных 5 шторок, кулачок 8 с направляющей поверхностью, задающей закон перемещения подвижных шторок 5. фотоприемник 9, механизм 11 вращения, датчик 12 угла поворота. Зеркало 2 и неподвижные шторки 4 жестко соединены между собой и вращаются механизмом 11 вращения вокруг оптической оси объектива

1. В плоскости, проходящей через оптическую ось зондирующего пучка и отраженную от зеркала 2 оптическую ось приемного объектива 1, увеличение поля зрения происходит эа счет перемещения подвижных шторок 5 по закону, определяемому направляющей

3165 поверхностью кулачка 8, В вертикальной плоскости, проходящей через отраженную от зеркала 2 оптическую ось объектива и через перпендикуляр к зеркалу .2, поле зрения постоянно и равно угловому размеру рассеивающего объема для угла рассеяния 90 . При вращении зеркала 2 расстояние до ви- . зируемых объемов изменяется, соответственно изменяется угловой размер визируемого объема в вертикальной плоскости. Для углов визирования около 0 и 180 угловой размер минимальный, а для угла 90 — максимальный.

Форма направляющей поверхности кулачка 8 определяется из условия полу.чения необходимого светового потока на фотоприемнике. 1 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, точнее к технике определения параметров атмосферных аэрозолей оптическими средствами, и может быть использовано в метеорологии при исследовании атмосферы.

Целью изобретения является повы. шение чувствительности нефелометра к >аэрозолям малой плотности.

На чертеже изображена схема нефелометра.

Перед приемным обективом 1 под углом 45 к оптической оси расположено зеркало 2, которое направляет рассеянное излучение на объектив 1.

Рассеивающий объем освещается источником 3 зондирующего излучения. Прямоугольная диафрагма поля зрения образована двумя неподвижными шторками

4, кромки которых формируют поле зре- 20 ния в вертикальной плоскости и угловое расстояние между которыми равно угловому размеру рассеивающего объема для угла визирования 90 . В корпусе неподвижных шторок 4 имеются . направляющие пазы, в которые помещены подвижные шторки S кромки которых формируют поле зрения в горизонтальной плоскости, подвижные шторки

5 связаны с роликами 6, которые прижаты пружинами 7 к направляющей поверхности кулачка 8, расположенного в корпусе нефелометра неподвижно..

В корпусе кулачка 8 имеется отверстие для фотоприемника 9„ расположенного так, чтобы фоточувствительная поверхность была в непосредственной близости от диафрагмы поля зрения, и размеры ее таковы, что все лучи, прошедшие через диафрагму поля зрения попадают на нее. Объектив 1, зеркало

2 и подвижные шторки 4 помещены в общий корпус. 10, кинематически свя-, занный с механизмом 11 вращечия и датчиком 12 углбвого положения.

При производстве измерений нефелометром сборка, состоящая из зеркала

2 и двух неподвижных в системе координат, связанных с объективом 1 и зеркалом 2 шторок 4, вращается вокруг оптической оси, проходящей через объектив 1 и центр диафрагмы поля зрения. Ролики 6 при вращении обкатывают,направляющую поверхность кулачка 8, и подвижные шторки 5 изменяют свое положение в соответствии с формой кулачка 8. Форма кулачка 8 выполнена таким образом, что при изменении угла визирования поле зрения в горизонтальной плоскости изменяется таким образом, чтобы световой поток на фотоприемнике 9 был оптимальным для измерения. При вращении . зеркала 2 изменяется также расстояние

1383165 ма позволит уменьшить материалоемкость устройства, его габариты и вес, что снизит энергоемкость устройства.

Формула изобретения

Составитель В.Калечиц

Редактор А.Ворович Техред А.Кравчук Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 1286/38 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 до визируемого объема, поэтому угловой размер последнего в вертикальной плоскости изменяется а именно увео личивается от 0 до 90 и уменьшается о 5 ,от 90 до 180 . Соответственно изменяется световой поток на фотоприемнике 9, частично компенсируя уменьшение рассеяния на углах от 90 до

130, что уменьшает диапазон перемещений подвижных шторок 5. Результаты измерений привязываются к углам рассеяния с помощью датчика "12 углового положения зеркала 2.

Для разных углов визирования рассеивающий объем нефелометра будет разным по величине и по местоположению. Поле зрения также будет разным, поэтому рассеивающая среда должна ,быть достаточно однородна и постоянна в течение времени измерения. Кроме того, необходимо знать соотношения визируемых объемов для измеряемых углов рассеяния с тем, чтобы при обработке результатов измерений привести их к одному объему с учетом поля зрения объектива. Для сокращения времени измерения (или повышения информативности измерения) зеркало 2 о можно вращать не на 360, а только в диапазоне измеряемых углов.

Увеличена чувствительность нефелометра за счет изменения поля зрения приемного объектива в зависимости от угла рассеяния что в свою очеэ э

35 редь, позволило расширить динамический диапазон измеряемых аэрозолей в сторону малых плотностей. Кроме того, предлагаемое устройство имеет более простую оптическую схему, что позволяет уменьшить потери света в у . схеме устройства и способствует дополнительному повышению чувствитель— ности. Более простая оптическая .схеНефелометр для измерения индикатрисы рассеяния аэрозолей, содержащий источник зондирующего излучения, оптически связанный через рассеивающий объем, зеркало, объектив и диафрагму поля зрения с фотоприемником, а также механизм вращения, причем зеркало расположено под углом 45 к оптической оси объектива, о т л .и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности нефелометра к аэрозолям малой плотности, диафрагма поля зрения выполнена из двух неподвижных и двух подвижных шторок при этом кромки неподвижных шторок расположены перпендикулярно к плоскости, проходящей через оптическую ось объектива и нормаль к зеркалу, угловое расстояние между кромками неподвижных шторок не менее углового размера рассеивающего объема о для угла рассеяния 90, а кромки подвижных шторок расположены параллельно плоскости, проходящей через оптическую ось объектива и нормаль к зеркалу, при этом неподвижные шторки имеют направляющие для подвижных шторок, неподвижные шторки и зеркало жестко связаны между собой и соединены с механизмом вращения, ось вращения совпадает с оптической осью объектива, а подвижные шторки через подпружиненные ролики кинематически связаны с неподвижным кулачком, направляющая поверхность которого выполнена фигурной.