Нефелометр

НЕФЕЛОМЕТР, содержащий источник света с последовательно установленными на его оптической оси конденсором и первым защитным стеклом, фотоприемник с последовательно расположенными на его оптической оси объективом, вторым защитным стеклом и поглотителем света, причем источник света и фотоприемник установлены таким образом, что оптические оси источника света и фотоприемника пересекаются между вторым защитным стеклом и поглотителем, а также коммутатор оптических сигналов и измерительное устройство, соединенное с фотоприемником, отличающийся тем, что, с целью повышения метрологической надежности, коммутатор оптических сигналов выполнен в виде двух пластинок из прозрачного светорассеивающего материала, снабженных механизмами периодической установки первой пластинки на оптической оси источника света между конденсором и первым защитным стеклом, второй пластинки - на оптической оси фотоприемника между вторым защитным стеклом и объективом, с возможностью обеспечения оптической связи между пластинками.

Изобретение относится к оптическим измерениям, в частности к измерениям оптических свойств различных рассеивающих сред, и может быть использовано, например, в метеорологии для определения прозрачности атмосферы.
Цель изобретения - повышение метрологической надежности прибора.
На чертеже изображена оптическая схема нефелометра.
Нефелометр содержит источник 1 света, конденсор 2, механизм 3 с пластинкой 4 из прозрачного рассеивающего материала и защитное стекло 5, размещенные в корпусе 6 блока источника света, поглотитель 7, измерительный объем 8, расположенный в исследуемой среде, и смонтированные в фотометрическом блоке 9 второе защитное стекло 10, механизм 11 с пластинкой 12 рассеивающего стекла, объектив 13, диафрагму 14 и расположенный за ней фотоприемник 15 с молочным стеклом 16, а также подключенное к выходу фотоприемника измерительное устройство 17.
Работает устройство следующим образом.
Свет от источника 1 формируется конденсором 2 и в режиме измерений в виде пучка света, близкого к параллельному, через защитное стекло 5 в корпусе 6 источника света поступает в исследуемую среду. Часть светового потока, рассеянного под углом к направлению распространения излучения, представляющая собой рабочий световой поток, через защитное стекло 10 в фотометрическом блоке 9 поступает в объектив 13, собирающий излучение на молочное стекло 16, которое установлено перед фотоприемником 15 и обеспечивает равномерную засветку его фотокатода. Диафрагма 14 обеспечивает визирование фотоприемником измерительного объема 8 на фоне входного отверстия поглотителя 7, выполненного в виде модели черного тела. Это позволяет проводить измерения при внешних засветках, в том числе и при солнечном свете.
В режиме калибровки механизмы 3 и 11 устанавливают пластинки 4 и 12, являющиеся образцовыми рассеивателями, у внутренних поверхностей защитных стекол блоков. Это обеспечивает рассеяние исходного светового потока пластинкой 4 и передачу его части на пластинку 12, которая, в свою очередь, также рассеивает световой поток и передает его часть на вход фотоприемника в виде опорного светового потока.
С выхода фотоприемника электрические сигналы, пропорциональные величинам измерительного (в режиме измерений) и опорного (в режиме калибровки) световых потоков, поступают на измерительное устройство 17. Оно предназначено для выработки выходного сигнала, величина которого определяется только рассеивающими свойствами среды в измерительном объеме и не зависит от характеристик источника света, фотоприемника, конденсора, объектива и защитных стекол, поскольку они являются элементами, общими для измерительного и опорного световых потоков. Пластинки из рассеивающего стекла, участвующие в формировании только опорного светового потока, находятся внутри блоков и не подвергаются воздействию дестабилизирующих факторов. Поэтому можно считать, что составляющей погрешности измерений, обусловленной изменением их свойств, можно пренебречь из-за ее малости. Технико-экономические преимущества описанного нефелометра:
- увеличен межповерочный интервал и обеспечена автономность измерений, что особенно актуально для приборов, используемых в труднодоступных, в том числе в отдаленных местах, на сети станций и на подвижных носителях;
- увеличен срок службы механических узлов.
Нефелометр может быть использован в отраслях народного хозяйства, использующих информацию о прозрачности различных сред, например атмосферы (при обслуживании транспорта - наземного, воздушного и водного - для обеспечения безопасности и регулярности сообщений). (56) Авторское свидетельство СССР N 416595, кл. G 01 N 21/47, 1974.
Патент США N 3880526, кл. G 01 N 21/00, 1975.
Изобретение относится к приборостроению и предназначено для использования в нефелометрах (фотометрах рассеянного света), применяемых для метеообеспечения транспорта (наземного, водного и воздушного) и других потребителей информации о прозрачности атмосферы. Изобретение решает задачу повышения метрологической надежности нефелометра за счет использования встроенных средств метрологического контроля, выполненных в виде коммутатора оптических сигналов. Устройство содержит источник света, конденсатор, коммутатор оптических сигналов, объектив, фотоприемник, защитные стекла, поглотитель света и измерительное устройство, причем коммутатор оптических сигналов выполнен в виде двух пластинок из прозрачного рассеивающего материала, устанавливаемых у защитных стекол перед конденсатором и объективом. 1 ил.