Устройство для измерения пространственной освещенности

(53)5 (3 01 ) 1/04 ЕТЕН ИСАН ЗОБ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Центр автоматизации научных исследований и метрологии АН МССР(72) В,Г,Локшин, Ю.Д.Тон и Э.И,Клейман (56) Ковальский Л,В. и Сахновский М.Ю. О погрешности измерения пространственной освещенности шаровым приемником.- Светотехника, 1964, М 1, с, 20 - 23.Борбат А.М. и др. Оптические измерения, Киев; Техника, 1987, с, 134 - 140.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ Изобретение относится к области фотометрии и может быть использовано при измерении освещенности объектов, находящихся в условиях естественного и искусственного освещения, в частности для измерения пространственной освещенности в растениеводстве и светотехнике,Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение точности измерений.На чертеже схематически представлено заявляемое устройство. На фиг. 1 сферическая насадка, вид сбоку, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - схема взаимного расположения регистрируемого светового потока и приемной площадки фотоприемника.Устройство содержит фотоприемник 1, приемная площадка 2 которого помещена в сферическую насадку, поверхность сферической насадки 3 разбита на двенадцать одинаковых сферических пятиугольников. Сферическая насадка изготовлена из молоч 2(57) Использование: при измерении осве щенности объектов, находящихся в условиях естественного и искусственного освещения. Сущность изобретения: устройство, содержащее фотоприемник и полую сферическую насадку, рассеивающую и светопроницаемую, у которой участок внутренней поверхности выполнен в виде приемной площадки фотоприемника, снабжено кор-. ректирующими светофильтрами, причем поверхность сферической насадки разбита на и одинаковых площадок, каждая иэ которых представляет собой правильный сфериче-, ский п-угольник. 3 табл, 3 ил,ного стекла, На пятиугольниках фиг, 1 показаны различные варианты нанесенных покрытий из непрозрачной краски, соответственно в виде диафрагмы (обеспечивающей диафрагмирование световых потоков в пределах каждого правильного сферического пятиугольника); сетки, отдельных пятен, фигур и т.д. На пятиугольник 4 покрытие не нанесено, т,к. в пределах этогопятиугольника пропускание насадки имеет наименьшее значение,Устройство подготавливалось к работе следующим образом: сферическая насадка диаметром 80 мм разбивалась на 12 одинаковых пятиугольников таким образом, что один пятиугольник совпадал с приемной площадкой 2 фотоприемника 1, затем с помощью излучателя интегрального равномерного светового потока, в качестве которого брался источник ОДЭ с кварце- вым световодом и пятиугольной насадкой, проводилось облучение каждого пятиугольника насадки таким образом. что ось свето 1798633нанесения светофильтров с соответствующая максимальная апизотропия составляе1 4 о 3 Устройство работает следующим образом, насадка помещается на площадке, где. требуется измерение пространственной освещенности, например в теплице на высотекроны растений, т.к. листья воспринимают 40световые потоки не только из верхней полусферы, где расположены источники искусст- .венйого освещения и остекление,пропускающее естественные световые потоки, но и из нижней полусферы - отраженные световые потоки.При перемещении солнца основнойсветовой поток будет попадать на различные сферические пятиугольники поверхности сферической насадки 3, при этом будет 50постоянно регистрироваться объективнаявеличина пространственной освещенностй,т.е, наличие корректирующих светофильтров позволяет устранить зависимость показаний фотоприемник 1 от условий падения 55света на сферическую насадку 3,вого потока совпадала с центром насадки и центром облучаемого пятиугольника, и снимались показания фотоприемником в качестве которого брался фотодиод ФДК, т.е. определялся средний коэффициент пропу скания в относительных единицах для каж-. дого сферического пятиугольника, результаты сведены в табл. 1,Далее определялась величина облучен- ности, регистрируемая фотоприемником 1, 10 в параллельном пучке света с диаметром 100 мм, ось которого поочередно совмещалась с центром каждого сферического пятиугольника и центром насадки, полученные значения в относительных единицах сведе ны в табл. 2.Затем, принимая за базу первый пятиу-. гольник с минимальным коэффициентом пропускания (фиг 1 М 4) и используя выражение(8) были рассчитаны площадки свето фильтров для каждого пятиугольника.Для простоты светофильтры были вы. полнены в виде круглых дисков, которые были нанесены на центральную часть каждого пятиугольника. Далее были проведены .повторные измерения в пучке света с диаметром 100 мм, результаты которых бьли сведены в таблицу 3.Для испытаний была выбрана сферическая насадка, у которой анизотропия повер хности при работе в широком пучке с диаметром 100 мм доходила до 4,8. ПослеПрименение заявляемого устройства позволит получать объективные данные о величине пространственной освещенности, что особенно важно в растениеводстве для правильного подбора источников искусственного освещения, расположения растений, селекционной работы и т.д,Техническим преимуществом заявляемого устройства по сравнению с прототипом является более высокая точность измерения, за счет новой конструкции, в том числе за счет использования корректирующих светофильтров.Формула изобретения 1. Устройство для измерения пространственной освещенности, содержащее фотоприемник и полую сферическую рассеивающую насадку из светопроницаемого материала, при этом участок внутренней поверхности насадки представляет собой приемную площадкуфотоприемника, о т л и ч а ю ще ес я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено фильтрами для коррекции пропускания, выполненными на участках внешней поверхности насадки, представляющей собой и одинаковых площадок в виде правильных сферических многоугольников, причем площадь фильтров определяется из соотношения 11 й т где Рп - площадь фильтра, выполненного на и-й площадке;Я - площадь каждого сферического многоугольника;ю 1 и т - коэФфициенты пропускания. соответственной первой и и-й площадок;1 (О 1) и 1 (Оп) - индикатрисы яркости в направлении пропускания;О - угол между нормалью к центру внутренней поверхнрсти рассматриваемой многоугольной площадки и прямой, соединяющей центры внутренней поверхности рассматриваемой площадки и приемной площадки фотоприемника;р - коэффициент отражения внутренней поверхности насадки;.А - постоянная величина для данной насадки.2. Устройство по и, 1,с я тем, что фильтрысетки из светонепроница отл ича ю щеевыполнены в виде емого материала.