Измеритель лучистой энергии

 

ОП ИСАНИЕ

ИЯ()СРЕТЕНИЯ 890086

Союз Советских

Сецналнстнческих

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЮЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 24.03.80 (21) 2898904/18-25 (S1)M. КЛ.

С 01 т 5/24 с присоедимением заявки)1о (23) Приоритет

Государственный коинтет

СССР по делаи нзобретеннй я открытий

Опубликовано 15,1281. Ьоллетень 149 46 (53) УДХ 535. 243..2(088.8) Дата опубликования описания 151281

fH.В.Мазаев,, В.Б.Дунаев, A.A.Курско@, А ° Н.Кузьмин и В,Н.Кудин (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛУЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к технике измерения лучистой энергии и может быть использовано в радиометрах, спектрометрах, спектрорадиометрах.

Известны измерители лучистой энергии, содержащие оптическую систему, модулятор, приемник опорного канала, приемник излучения, синхронный како- 10 питель, усилитель переменного напряжения, синхронный детектор и регистратор (.1)и (2) °

Недостаток этих устройств заключается в том, что постоянная време- 15 ни накопления синхронного детектора выбирается для всего динамического диапазона проводимых измерений, чаще всего исходя из обеспечения заданной точности регистрации минимально- 20 го сигнала излучения. Это прйводит к снижению быстродействия и ухудшению точности измерения при регистрации быстропеременных потоков излучения эа счет того, что регистратор 25 не будет успевать. отлеживать изменяю> щуюся со временбм амплитуду излучения, особенно в случае больших сигналов, временная постоянная которых меньше постоянной накопления. 30

Наиболее близким к предлагаемому. по технической сущности является измеритель лучистой энергии, содержа.щий оптическую систему, модулятор, датчик опорного канала, приемник излучения, синхронный. накопитель, усилитель переменного напряжения, синхронный детектор, схему управления постоянной времени. накопления, причем выход датчика опорного канала соединен со входами синхронного накопителя и синхронного. детектора, выход приемника .излучения соединен со вторым входом. синхронного накопителя, выход которого через усилитель переменного напряжения связан со вторым входом синхронного детектора, а выход детектора подключен ко входу регистратора, при этом выход схемы управления постоянной времени накоп-. ления соединен со входом синхронного накопителя. Схема управления постоянной времени накопления включает измеритель отношения сигналов, усилитель, ключ, приемник. опорного канала, квадратичный детектор (3).

Недостатками этого устройства яв. ляются отсутствие возможности получения с выхода квадратичного.детек

89008б

d0

65 тора сигнала, пропорционального мощности шума, вследствие того, что в моменты перекрытия модулятором приемника излучения на вход квадратичного детектора вместе с шумом проходят и составляющие основного сигнала, т.е.любое изменение основного сигнала воспринимается как изменение шума, снимаемого с приемника.излучения, вследствие этого система не может изменить постоянную времени накопления пропорционально изменению отношения сигнал — шум. Тем самым при измерении быстропротекающих процессов точность не повышается ; низкая надежнос ь вследствие сложности схемотехнического решения для выполнения поставленной задачи; сложность конструкции.

Целью изобретения является повышение точности измерений в быстропротекающих процессах и упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в измерителе лучистой энергии, содержащем оптическую систему, модулятор, датчик опорного канала, приемник излучения, синхронный накопиель, усилитель переменного напряжения, синхронный детектор, схему управления постоянной времени накопления и регистратор, причем выход датчика опорного канала соединен со входом синхронного накопителя и синхронного детектора, выход приемника излучения соединен со вторым входом синхронного накопителя, выход которого через усилитель переменного напряжения связан со вторым входом синхронного детектора, а выход детектора подключен. ко входу регистратора, при этом выход схемы управления постоянной времени накопления соединен со входом синхронного накопителя, выход синхронного детектора соединен со входом схемы управления постоянной времени накопления.

Иа фиг.l представлена структурная схема измерителя лучистой энергии; на фиг. 2 — схема синхронного накопителя.

Измеритель содержит оптическую < систему 1, модулятор 2, датчик опорного канала,3, приемник излучения 4, синхронный накопитель 5, усилитель переменного напряжения б, синхронный детектор 7, регистратор 8, схему; .управления постоянной времени йакопления 9. Выход датчика опорного ка нала 3 соединен со входами синхронного накопителя 5.и синхронного детектора 7. Выход приемника излучения

4 подключен ко второму входу син-I хронного накопителя 5, выход которого через усилитель переменного напряжения б связан со входом синхронного детектора 7. Выход синхронного детектора 7 подключен ко входу ре5

ЗО

45 ги стратора 8. Выход схемы управле- . ния постоянной времени накопления 9 соединен со входом синхронного накопителя 5, а ее вход подключен к выходу синхронного детектора 7.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с приемника излучения 4 поступает на вход синхронного накопителя 5, состоящего из двух конденсаторов Сl, С2, которые заряжаются последовательно во времени,,,через сопротивление R с помощью ключей Kl, К2, управляемых синхронно датчиком ойорного канала 3. После накопителя 5 сигнал усиливается усилителем переменного напряжения б и выпрямляется синхронным детектором 7.

Постоянное напряжение с выхода синхронного детектора 7,. величина которого пропорциональна величине измеряемого излучения, поступает на регистратор 8. Схема управления постоянной времени накопления 9 изменяет ве,личину.сопротивления R, а следовательно, и постоянную времени синхронного накопителя 5 в соответствии с выходным напряжением синхронного детектора 7. Причем при увеличении сигнала постоянная времени уменьшается, а при уменьшении сигнала постоянная времени накопления увеличивается. Таким образом,. при больших сигналах, т.е. при максимальном сооТ ношении сигнал — шум величина постоянной времени стремится к минимальному пределу, и устройство будет иметь максимальное быстродействие. !

Использование устройства позволяет упростить конструкцию системы измерителя лучистой энергии, путем нскпючения измерителя отношения, усилителя, ключа, приемника опорного канала, квадратичного детектора, существенно увеличить точность при регистрации быстропеременных потоков.

Выигрыш получается тем больше, чем в большем динамическом диапазоне соотношений сигнал — шум работает система.

Формула изобретения

Измеритель лучистой энергии, со,держащий оптическую систему, модулятор, датчик опорного канала, при емник излучения, синхронный накопитель, усилитель переменного напряжения, синхронный детектор, схему управления постоянной времени накопления и регистратор, причем выход датчика опорного канала соединен со входами синхронного. накопителя и синхронного детектора, выход приемника излучения соединен со вторым входом синхронного накопителя, выход которого через усилитель переменйого напряжения связан со вто890086

Фиг.1

Составитель Л.Латыев

Редактор С.Запесочный Техред A.Ач Корректор В.Синицкая

Заказ 10951/63 Тираж 9 10 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óêãoðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ, 4 рым входом синхронного детектора, а один выход детектора подключен ко входу регистратора, прн этом выход схемы управления постоянной времени накопления соединен со входом синхронного накопителя,- о т л и ч аю шийся тем, что,с целью повышения точности измерений в быстропротекающих процессах и упрощения конструкции устройства, другой выход синхронного детектора соединен со входом схемы управления постоянной времени накопления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент QtlA 9 3883248, кл.356-85, 1975.

2. Тхоржевский В.П. Автоматический анализ химического состава газов.

М., Химия, 1969, с.40.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 697837, кл.G 01 J 5/20,1979 (прототип).