Дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей жидких сред

(54 С 0121 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ НИЯ О ИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВ ЕПЬСТВУ(54)(57) ДИСТАНЦИОННЫЙ ТЕНЕВОЙ ВИЗУАЛИЗАТОР ПЛОТНОСТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙЖИДКИХ СРЕД, содержащий источник излучения и расположенные последовательно по ходу излучения конденсатор,зеркальный нож, головной объектив,защитный иллюминатор и зеркало, проекционный объектив и светоделительную пластину, расположенные последовательно под углом к оптической осиголовного объектива, оптически связанные с зеркалом через зеркальныйнож; телевизионную камеру и фотоприемник, оптически связанные с проекционным объективом через светоделительную пластину, приемную телевизионную установку, подключенную к телевизионной камере, блок обработки сигнала, подключенный к фотоприемнику,и Э.Ю. Дурови включающии полосовои фильтр и фильтрнизкой частоты, а также генераторсинусоидального напряжения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения достоверности измерений,в устройство дополнительно введенвибратор, подвижный элемент которого прикреплен к зеркальному ножу,зеркало установлено под углом к оптической оси главного объектива так,что автоколлимационное изображениеисточника излучения смещено в фокальной плоскости головного объектива относительно его оптической осинаширину своего изображения, генератор синусоидального напряженияподключен к вибратору, причем фильтрнизких частот выполнен так, что верхняя граница его полосы пропусканиячастично перекрывает спектр частотдестабилизирующих воздействий и лежитниже полосы пропускания полосовогофильтра, полосовой фильтр выполнентак, что нижняя граница его полосыпропускания лежит выше спектра частотсигнала фотоприемника от плоскостныхнеоднородностей среды, а генераторсинусоидального напряжения выполнентак, что частота синусоидальногонапряжения лежит внутри полосыпропускания полосового фильтра.1 1182Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при изучении плотностных неоднородностей в прозрачных средах, в том числе и для изучения микроструктуры морской воды, когда изучаемая область удалена от наблюдения.Целью изобретения является повышение достоверности измерений. 1 ОНа чертеже показана схема предлагаемого визуализатора.Визуализатор содержит источник 1 излучения, конденсатор 2, зеркальный нож 3, головной объектив 4, защитный иллюминатор 5, зеркало 6, проекционный объектив 7, светоделительную пластину 8, передающую телевизионную камеру 9, приемную телевизионную установку 10, вибратор 11 с подвижным элементом 12, генератор 13 синусоидальных напряжений, фото- приемник 14 и блок обработки сигнала, включающий усилитель 15 постоянного тока, усилитель 16 переменного. р 5 тока, полосовой фильтр 17, фильтр 18 низких частот, делитель 19 напряжений двух электрических сигналов и измерительный прибор 20.Визуализатор работает следующим образом.Изображение источника 1 излучения конденсором 2 проектируется в плоскость зеркального ножа 3. Световой пучок, сформированный головным объективом 4, через иллюмиЭ 5 натор 5 поступает в анализируемый объем исследуемой среды и, отразившись от зеркала 6, возвращается в плоскость зеркального ножа 3. При40 наличии в анализируемом объеме плотностных неоднородностей световой пучок деформируется, часть его попадает на зеркальную кромку ножа 3 и, отразившись от нее через проек-. ционный объектив 7 поступает на светоделительную пластину 8, откуда, частично отразившись, попадает на фотокатод телевизионной камеры 9, остальная часть светового потока поступает на фотоприемник 14. С целью оценки чувствительности теневого визуализатора с генератора 13 напряжений на вибратор 11 подает" ся напряжение возбуждения синусои дальной формы, частоты которого лежат выше спектра частот исследуемого сигнала. 11 одвижный элемент 34412, а вместе с ним и нож 3 совершают колебательные движения в фокальной плоскости головного объектива в направлении, перпендикулярном своей кромке, около фиксированного положения, соответствующего рабочей настройке прибора, что вызывает изменение ширины автоколлимационного изображения источникаизлучения, перекрываемого ножом, причем величина этого изменения зависит от амплитуды смещения ножа, т. е. амплитуды напряжения возбуждения, приложенного к вибратору (на практике для уверенной регистрации сигнала, 1обусловленного перемещением ножа, целесообразно установить амплитуду его колебания равную 5-103 от ширины автоколлимационного изображения источника излучения). В результате в плоскости светочувствительной площадки фотоприемника 14 происходит изменение освещенности, вызванное как перемещением ножа, так и наличием плотностных неоднородностей в анализируемом объеме среды. Кроме того, фотоприемник 14 регистрирует лучистый поток, обусловленный бликами оптических деталей, а при работе влинейном режиме и информацию о степени перекрытия автоколлимационного иэображения источника излучения ножом, т.е. величину фоновой засветки. Сложный по составу электрический сигнал с фотоприемника 14 поступает на усилители постоянного 15 и переменного 16 токов. Полосовой фильтр 17, настроенный на частоту напряжения возбуждения вибратора, выделяет из всей совокупности частот электрический сигнал, частота которого соответствует перемещению зеркального ножа, Выделенный сигнал поступает на делитель 19 напряжений двух электрических сигналов, Электрический сигнал с фотоприемника 14 поступает также через усилитель 15 постоянного тока на фильтр 18 низких частот, который отсекает переменную составляющую сигнала, обусловленную плотностными неоднородностями и перемещениями ножа, и далее попадает на делитель 19, где происходит деление величины электрического сигнала, пропорционального приращению световой энергии, вызванной колебаниями ножа 3, на величину сигнала, пропорциоСоставитель Г. ЕоломейцевРедактор А. ЛежнинаТехред А.Бабинец Корректор А. Тяско Заказ 6095/39 . Тираж 896 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4 нального уровню освещенности мишенифотокатода телевизионной камеры,которая обусловлена наличием бликов,рассеянием света исследуемой средойи т.д. Далее электрический сигнал,182344пропорциональный контрастной чувст- вительности теневого визуализатора, поступает на измерительный прибор 20, по которому ведется контроль 5 чувствителъностие