Измеритель мощности лучистых потоков

 

Союз Советских

Социалистичвских.Республик

О Л И С=А" ="Н И. Е (11) 618806

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. сина-ву (22) Заявлено 19.05.76(21} 2361403/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15,08,78,бюллетень № 30 (45} Дата опубликования описания 27.06.78

Я (51} М. Кл

q 01З 5r50

Гюсуйврстввннмй квинтет

Свввтв Мнннстрав СССР нв двлам нзвбрвтвннЯ н вткрытнй (53) УДК 536.5

1088.8) Ф. И. Евтеев, Э. А. Сахно и Ю. К. Семенов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЛУЧИСТЫХ ПОТОКОВ

Изобретение относится к области тех- ники измерений.

Изобретение предназначено для использования в светотехнических устройствах различного назначения.

Известны измерители мощности лучистых пог<жов, используемые в светотехнических измерениях и устройствах, В прин ципиальных схемах этих измерителей применены в качестве первичного преобразователя лучистой энергии пирокерамические приемники. Пирокерамическяй приемнйк исГгоговпен в виде конденсатора, между обкладками которого поьющена пирокерамика, меняющая под воздействием излучения величину спонтанной поляризации. Измеряя изменение емкости, судят о величине мощности лучистого потока, Иэ известных измерителей мощности лучистого потока наиболее близким по технической сущности к предлагаемому измерителю является измеритель, состоя» ший иэ измерительного и дополнительно го преобразователей лучистой энергии, механического модулятора, источника дополнигельного излучения и усилителя переменного тока.

Недостатком этого измерителя является ro, что он имеет низкую чувствительность при измерении слабых потоков.

llew ю изобретения является увеличение чувсгвительностя измерения малых уровней м ощности лучистого потока.

Uemü достигается тем, что в схему предлагаемого измерителя моигости лучистых потоков введена катушка индукгивности, включенная параллельно измерительному и дополнительному пирокераьнтческим преобразователям входу усилителя, а. механический модупягор предсгавпяег собой диск с двумя рядами сквозных отверстий, расположенных равномерно по двум конпенгрическим окружностям разного диаметра, причем углсвой шаг между сосед2О ними отверстиями каждого конюнтричесг кого ряда модулятора вчетверо больше центрапьного угла, занимаемого одним oI верстием эгогоряда,,и число отверстий одного ряда вдвое больше, числа отверо25 гий второго ряда, а угловой сдвиг меж619806 ду концентрическими рядами равен центральному углу, занимаемому одним огаерстием ряда с большим количеством отверстий.

На фиг. 1 изображена блох-схема, поясняющая принцип действия измерителя е 5 на фиг. 2 — ход лучей в измерителе; на фиг. 3 — конструкция модупяторя; ня ф иг. 4 (И -ж),— временной ход процессов в параметрическом колебательном контуре.

И эмери тельный пирокерамический пре- щ обрязэватель 1, дополнительный пирокерамический преобразователь 2 и катушка индуктивности 3, включенные параллельно, образуют параллельный параметрический колебательный контур, который под- 15 ключен ко входу усилителя переменного тока 4 (см. фиг. 1). Частота собственных колебаний параметрическэго колебательного контура выбрана равной частоге модуляции измеряемого потока, Измеряемый поток (см. фиг. 2) проходит через фокусирующую линзу 5 и через широкое отверстие модупяторя 6 ня измерительный преобразователь 1. Дополнительный световой потэкР or источника 25 излучения 7 проходит через вторую фокусируюшую пинэу 8 и узкое отверстие модулятора 6 на дополнительный пирокерамический пре эбр& зова тель 2 е

Модулятор 6 (cM. фиг. 3) изготовлен 30 в виде диска с двумя рядами сквозных о1 верстий, расположенных равномерно по двум концентрическим окружностям. На окружности меньшего диаметра лежат от верстия большого диаметра, каждое из которых занимает центральный угол и, Вчетверо меньший центрального угла /Ъ между средними отверстиями большого диаметра. Иа другой концентрической окружности расположены отверстия малого 4О диаметра, каждое из которых занимает центральный угол g вчетверо меньший центрального угла fP между соседними от верстиями мяпого диаметра. Отверстий малого диаметра изготовлено вдвое больше, чем отверстий большого диаметра. Концентрический ряд отверстий малого диаметра расположен относительно концент рического ряда отверстий большого диаетря с углэвым сдвигом Ц, ко; орый равен центральному углу g, занимаемому отверс тием малого диаме rpa.

При вращении модулятора с постоянной угловой скоростью 5ä (по часовой стренке) частота модуляции измеряемого потока Q прямо пропорциональна количеству ширэких отверстий М

М одулятор вращается с постоянной угловой скоростью при помощи электромотора.

Прошедший через широкие отверстия (см. фиг. 4а) пульсирующий с частотой

g измеряемый поток Pк (см. фиг. 4б) вызывает периодическое изменение емкости измерительного пирокерамического преобразователя (см. фиг. 4в), которое способствует возникновению в колебательном контуре, настроенном на эту частоту, синусоидальных колебаний (см. фиг. 4г), амппитуда которых прямо пропорционапьна мощности измеряемого потока Г . Аналогичным образом возникает изменение емкости дополнительного пирокерамического преобразователя (см. фиг. 4д,е,ж), однако частота модупяции допопнитецьного потока .доп, равна удвсенной частоте модуляции измеряемого потока, так как узких отверстий вдвое больше, чем шир оких.

Изменение емкости дополнительного пирокерамического преобразователя опережает изменение напряжения на контуре на угловой сдвиг, равный одной восьмой части периода колебаний в контуре, так как (см. фиг. 3).

Жестксе соблюдение условий изменении емк ости д ополни тельного. пирокерамического преобряэоватепя с частотой, вдвое превышающей частоту сигнапа, и с постоянным угловым двигом опережения колебаний в контуре, равным одной восьмой части периода их, способствует возникно-. вению параметрического усиления колебаний контура в режиме, известном в лите— ратуре под названием параметрического усиления с синхронной накачкой и с постоянным угловым сдвигом и отличающимся малым уровнем шумовьк помех. Hssecw но, что при этом усипение достигается за счет периодического внесения в определенное время энергии в колебательный контур. Внесение энергии извне осуществляется путем изменения параметра элементов колебательного контура, в данном случае емкости дополнительного пирокерамического преобразователя, которая периодически изменяется под действием модулированного потока дополнительного источника излучения.

Использование новых элементов-катушки индуктивности, модупятора специапьиой конструкции, выгодно отличает предлагаемый измеритель мощности потока pr указанного прототипа, так как увеличивается отношение сигнала к шуму устройств в целом, в результате чего появляется возможность исследовании и измерения слабых лучистых потоков.

6198О6

6 тельному пирокерамическим преобразова1 тепям и входу усипитепя.

Формупа изобретения 5

1. Измеритепь мощности лучистых потоков, вкпючающий измеритепьный и допопнитепьный пирокерамические преобразоватепи пучистой энергии, механический 10 модулятор, источник допопнитепьного по тока изпучения пучистой энергии и усипитепь переменного тока, о т п и ч а юшийся тем,, что, с цепью увепичения чувствительности измерения, в него вве- 1S дена катушка индуктивности, вкпюченная парапдепьно измеритепьному и допопни2. Измеритепь по и. 1, о т и и ч аю шийся тем, что модулятор.выпопнен в виде диска с двумя рядами сквозных отверстий, распопоженных равномерно по двум концентрическим окружностям разного диаметра, причем угловой шаг между соседними отверстиями каждого концентрического ряда вчетверо бопьше центрапьного угпа, занимаемого одним oj верстием этого ряда и чиспо отверстий одного ряда вдвое бопьше чиспа отверстий второго ряда, а угповой сдвиг между концентрическими рядами равен центрапь ному угпу, занимаемому одним отверстием ряда с бопьшим копичеством отверстий.

6 198О6

b ф

5 е о

И ф Я» ц)

Ъ

4 Ф 8. 8 а е % Ф

Ц а ь з

О 3,IL

4ее ив.4

Составитель А, Кружялина

Редактор И. Шубина Техред И. Климко Корректор Л. Меньничецко

Закаэ 4493/38 Тираж 831, Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113O3S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, уд. Проектная, 4