Устройство для определения коэффициента отражения диффузно отражающих объектов

 

Изобретение относится к оптическому аналитическому приборостроению и может быть использовано в приборах для измерения характеристик отражения диффузно отражающих веществ, материалов и покрытий. Целью изобретения является повышение производительности определения коэффициента отражения образцов материала с неоднородно отражающей поверхностью. Устройство для определения коэффициента отражения диффуэно отражающих объектов состоит из фотометрической головки, включающей источник излучения , оптическую систему 2, входное окно 6 и фотоприемник 7, и соединенного с ней измерительного блока 12 с усилителем фототока 13, схемой усреднения результатов измерения 14 и показывающим устройством 15. Это достигается за счет установки между оптической системой 2, создающей параллельный и равномерный пучок излучения, и входным окном 6 фотометрической головки нерассеивающего ослабителя 5 с координатно-зависимым коэффициентом пропускания (2) вида (z) I,5Z-R- -cos oi.(l-3 Ol ч где 2 - координата поверхности ослабителя; tg - коэффициент пропускания в сечении е - основание натурального логарифма; ei , / , u ,R - величины , постоянные для выбранной геометрии освещения и наблюдения. 2 ил. сг ю „„ Фае.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 С 01 N 21/55

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4103949/30-25 (22) 18.08.86 (46) 30.09.88, Бюл. )) 36 (71) Научно-производственное объединение "Агроприбор" (72) В.А. Николаев и Г.И. Зархин (53) 535.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 411356, кл. G 01 N 21/48, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 960544, кл. G 01 J 1/44, G 01 Й 21/47, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ДИФФУЗНО ОТРАЖАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к оптическому аналитическому приборостроению и может быть использовано в приборах для измерения характеристик отражения диффузно отражающих веществ, материалов и покрытий. Целью изобретения является повышение производительности определения коэффициента отражения образцов материала с неоднородно отражающей поверхностью. Устройство для определения коэффициента отражения диффуэно отражающих объектов состоит из фо томе трической головки, включающей источник излучения 1, оптическую систему 2, входное окно 6 и фотоприемник 7, и соединенного с ней измерительного блока 12 с усилителем фототока 13, схемой усреднения результатов измерения 14 и показывающим устройством 15. Это достигается за счет установки между оптической системой 2, создающей параллельный и равномерный пучок излучения, и входным окном 6 фотометрической головки нерассеивающего ослабителя 5 с координатно-зависимым коэффициентом пропускания Г (z) вида (z)

",57, К соз oL 51n(P(t-JU +p (1-Ъ Я

Ь, 1 где z — координата поверхности ослабителя; с, — коэффициент пропускания в сечении z = 0, е — основание натурального логарифма; M,(, p,R — величины, постоянные для выбранной геометрии освещения и наблюдения. 2 ил.

1427249

Изобретение относится к оптическому аналитическому приборостроению и может быть использовано в приборах для измерения характеристик отражения диффузно отражающих объектов, 5 например бумаги, тканей, листьев растений, листовых и сыпучих материалов.

Цель изобретения — повышение производительности определения коэффициента отражения образцов материала диффузио отражающих объектов.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - 15 оптическая схема с оптическим ослабителем.

35 ида . 4О

cos ыэ!+4-р +р (-У 1)11

О где z координата поверхности ослабителя на прямой, перпенди- 45 кулярной оси падающего пучка излучения и лежащей в плоскости, проходящей через ось этого пучка и центр фотоприемника, мм; коэффициент пропускания ослабителя в сечении е= О, через которое проходит край ний луч падающего пучка; расстояние от центра входного окна до центра фотопри 55 емника, мм; с — угол освещения (угол между нормалью к плоскости образУстройство содержит фотометрическую головку, состоящую из источника

1 излучения, оптической системы 2 20 для формирования параллельного пучка излучения при помощи коллиматора

3 и светофильтра 4 с равномерным распределением освещенности на оптическом ослабителе 5 с координатно-эави- 25 симым коэффициентом пропускания.

Входное окно фотометрической головки закрыто плоской прозрачной пластиной

6, над которой установлен фотопрйемник 7 с защитной блендой 8. Корпус

9 фотометрической головки имеет рукоятку 1О и кабель 11 для соединения с измерительным блоком 12, включающим последовательно соединенные уси" литель 13 фототока, схему 14 усреднения результатов измерения и показывающее устройство 15. Оптический ослабитель S имеет координатно-зависимый коэффициент пропускания (з) в ца и падающим пучком иэлучения), град; безразмерный параметр, численно равный углу наблюдения t P — угол между нормалью к поверхности образца и осью, проведенной из его центра к центру фотоприемника), град; е — основание натурального логарифма.

Устройство работает следующим образом.

Параллельный пучок излучения диаметром D„ с равномерным распределением интенсивности по сечению соО здает на оптическом ослабителе, установленном перпендикулярно падающему излучению, равномерную освещенность.

Ослабитель, представляющий собой плоско-параллельную пластину, состоит иэ клиновых светофильтров 16 и 17 с углом (, соединенных на оптическом контакте. Прошедшее через ослабитель излучение падает под углом о к нормали и (й — нормаль к поверхности) на образец 18 диаметром D > < D„, который наблюдается фотоприемником 7, установленным на расстоянии В от центра образца под углом Р к нормали и. Координатные оси OZ и ОХ определяют положение точек поверхности соответственно ослабителя и образца относительно края светового пучка У,.

Освещенность, создаваемая элементарным участком поверхности образца на фотоприемнике, зависит от условий освещения образца, положения фотоприемника, характеристик отражения этого элементарного участка и его координа и может быть выражена функциональной зависимостью от указанных параметров.

Сущность изобретения состоит в решении обратной задачи — создании такого распределения освещенности

E (х,у) на образце, при котором для заданных условий освещения (oc ) и наблюдения (R, P ) изменение координатного положения (х,у) элементарного участка на поверхности образца не приводит к существенному изменению освещенности, создаваемой им на фотоприемнике.

Предлагаемое устройство обеспечивает заданную точность измерения коэффициента отражения неоднородно отражающего образца или группы об7249

3 р l в при проведении мень азi о

142 замеров. меньшего числа

Фо р мул а из об ре тения .5

Устройство для определения коэффициента отражения ди щих о ъектов, содержащее о ческ ю ую головку, включающую ее фотометрииз ающую источник лучения, оптическую систему для

10 формирования параллельн м ельного и равноерного пучка излуч ные по хо ения и а р сположенходу излучения входное окн закрытое плоской и оэ а и отоприемник а а также соеди15 ненный с фотометрической головкой мерительный бЛок головкой иэлок, включающий последовательно сое диненные усилитель тотока схему усреднения ез ель оизмерения и результатов ия и показывающее уст ой отлич аю ро ство, ч ающееся тем,что с целью повышения и сиз

Ф у .опеел произ водитель ности пределения коэффициента отражения, между оптической системой и вх и входным окном установлен нерассеивающий оптический о ослабитель с координатнозависимым коэ и

/ (" ициентом пропускания (z), имеющим вид

rt3

2,52 Й cos aLs nj(3$(- ц +p (-3 "j)) где z — коо рдината поверхности ослабителя г

< О - коз

У

+ ициент пропускания .еслабителя в сечение аОу — угол между нормалью ью к плос» кости вх одного окна и падающим пучком излучения;

P — безразмерный параметр, численно равный углу между нормалью к поверхности входного окна на и осью, проведенной иэ его центра к центру фотоприемника;

К вЂ” расстояние от центра входного окна до центра фотоприемника.

Фиг. 2