Импульсный нефелометр

(19) 111) 4(51 С 01 .т 1 4 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОМУ СВ ЕЛ ВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Главная геоФизическая обсерватория им. А.И. Воейкова(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 368531, кл. С 01 М 21/47, 1971.2. Полевицкий К.К. и др. Походныйнефелометр для автоматической регистрации метеорологической дальности видимости. Труды ГГО, вып. 292,1972, с. 34 (прототип),(54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ НЕФЕЛОМЕТР,содержащий источник световых импульсов и Фотопреобразователь, оптически связанные через оптическую схему,накопительный конденсатор, к входу которого подключен Фотопреобразователь, а к выходу - один вход сравнивающего устройства, другой входкоторого подключен к источнику опорного напряжения, о т л и ч а ющ и й. с я тем, что, с целью линеаризации выходного электрическогосигнала относительно метеорологической дальности видимости и .повышения помехоустойчивости, в неговведены разрядный ключ и счетчикимпульсов, один вход которого соединен с источником световых импульсова другой вход - с выходом сравнивающего устройства и с управляющимвходом разрядного ключа, выход которого подключен к, накопительному конденсатору,. причем выход счетчика импульсов является выходом нефелометра.1 1165Изобретение относится к метеорологическому приборостроению ипредназначено для измерения метеорологической дальности видимости(МДВ) .5Известен импульсный нефелометр,содержащий оптическую схему дляформирования на фотопреобразователесигнала, пропорционального показателю рассеяния света исследуемой 10средой Я .Недостатком устройства являетсяограниченные линейность и помехоустойчивость.Наиболее близким техническим 15решением к изобретению является импульсный нефелометр, содержащийисточник световых импульсов и фотопреобраэователь, оптически связанныечерез оптическую схему, накопительный конденсатор, к входу которого подключен фотопреобразователь, а к выходу - один вход сравнивающего устройства, другой вход которого подключен к источнику опорного напряже . ния 2) .К недостаткам известного устройства следует отнести нелинейную связь выходного сигнала с наиболее употребительным в метеорологической 30 практике параметром - (МДВ). Это затрудняет реализацию цифровой индикации, препятствует использованию прибора в качестве датчика автоматической метеостанции, ввиду того, что требуется дополнительное функциональное преобразование показателя рассеяния в обратную ему величину (МДВ). Кроме того, известное уст-. ройство имеет недостаточную помехоустойчивость и, как следствие, низкое быстродействие, ввиду больших временных затрат на Фильтрацию помехи от Фоновой засветки фотопреобразователя, 45Цель изобретения - линеаризация выходного электрического сигнала относительно метеорологической дальности видимости и повышение помехоустойчивости. 50Поставленная цепь достигается тем, что в импульсный нефелометр, содержащий источник световых импульсов и фотопреобразователь, оптически связанные через оптическую схему, 55 накопительный конденсатор, к входу которого подключен фотопреобразователь, а к выходу - один вход сравнивающе 9 оого устройства, другой вход которого подключен к источнику опорного напряжения, введены разрядный ключ и счетчик импульсов, один вход которого соединен с источником световых импульсов, а другой вход - с выходом сравнивающего устройства и с управляющим входом разрядного ключа, выход которого подключен к накопительному конденсатору, причем выход счетчика импульсов является выходом нефелометра.На чертеже показана блок-схема устройства. Устройство содержит источник 1 световых импульсов и фотопреобразователь 2, оптически связанные через оптическую схему 3, накопительный конденсатор 4, к входу которого подключен Фотопреобразователь 2, а к выходу - один вход сравнивающего устройства 5, другой вход которого подключен к источнику 6 опорного напряжения, разрядный ключ 7 и счет- чик 8 импульсов, один вход которого соединен с источником 1 световых импульсов, а другой вход - с выходом сравнивающего устройства 7 и с управляющим входом разрядного ключа 7, выход которого подключен к накопительному конденсатору 4, причем вы ход счетчика 8 импульсов является выходом устройства.Устройство работает следующимобразом.хптичесхая схема 3 фсрмирует пучок света от источника световых импульсов 1, оптическая ось которогоосоставляет угол 45 с направлением визирования фотопреобразователя 2, В этом случае выходной сигнал фотопреобразователя 2 прямо пропорционален показателю рассеяния света атмосферой. Накопительный конденсатор 4 в простейшем случае включают последовательно с фотопреобразователем 2. фотопреобразователь 2 является генератором тока, Если разрядное сопротивление накопительного конденсатора 4 выбрано достаточно большим, то за время, равное периоду следования импульсов, конденсатор полностью сохраняет свой заряд. В этом случае иа накопительном конденсаторе 4 суммируются сигналы от электрических импульсов фотопреобразователя 2 до165900 Составитель А,ЧурбаковРедактор А,Шандор Техред М.Пароцай Корректор М,Самборская Тираж 897 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаушская наб д. 4/5 Заказ 4299/33 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 31 тех пор, пока напряжение на нем не достигнет уровня напряжения источника опорного напряжения б. При этом схема сравнения 5 вырабатывает элект рический сигнал, по которому разрядный ключ 7 разряжает накопительный конденсатор 4, а счетчик 8 импульсов сбрасывается на "0". Затем цикл измерения повторяется. Время, затрачиваемое за цикл измерения, равно времени заряда конденсатора. Это время обратно пропорционально току заряда, т.е. показателю рассеяния света атмосферой и, следовательно, прямо пропорционально значению МДВ. По этой причине число импульсов за цикл измерения также прямо пропорционально значению МДВ. Для получения выходного электрического сигнала в аналоговой форме к накопительному конденсатору 4 может быть подключен интегратор и пиковый детектор со сбросом. 4Технико-экономические преимущества данного решения состоят в следующем. Автоматизация процесса измерения исключает субъективные ошибки,а линейная зависимость выходногосигнала от МДВ в цифровой и аналоговой форме позволяет выполнять прямопоказывающий отсчет и регистрацию измерений на стандартных технических 1 О средствах. Интегрирование сигнала,на конденсаторе дает преимущество впомехоустойчивости. Устройство может быть использовано в качестведатчика автоматической метеостанции 1 5 и автономного прибора. При этом выход счетчика может быть соединенс вычислительным устройством метеостанции без подключения промежуточного функционального преобразователя .20 В автономном режиме работы устройствадля обеспеченияпрямопоказывающего отсчета МДВ к выходу счетчика подключаютцифровой индикатор (с дешифратором ) .