Устройство для определения интенсивности тумана по обратному светорассеянию

Союз Советских Социалистнческик Республик(22) ЗаЯвлено 26,1228 (21) 2702799/18-25 с присоединением заявки Йо -(51)М. Кл. 0 01 В 21/53 . 6 01 И 1/00 Государствеииый коиитет СССР ло деяам изобретеинй и открытий(088.8) Дата опубликования описания 301280(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ТУМАНА ПО ОБРАТНОМУ СВЕТОРАССЕЯНИЮИзобретение относится к областиметеорологического приборостроения и.может быть использовано для определения интенсивности тумана на сети метеостанций различного назначения. 5Известны устройства для определе"ния интенсивности тумана, содержащиеисточник модулированного излучения,фотоприемное устройство, устройотводля получения опорного сигнала непосредственно от источникаизлучения 1) .Отношение опорного сигнала к рабочему зависит от коэффициентов пропускания оптических систем и источйика из.лучения, и фотоприемника, а также ко эффициента передачи канала опорногосигнала,Однако в них на результат измерения оказывает влияние загрязнение впроцессе работы наружных поверхностей 20оптических систем как источника излучения, так и фотоприемника.Наиболее блйзким техническим реше-.нием к данному изобретению являетсяустройство для определения интенсивности тумана по обратному светорассеянию, .содержащее источник излученияс модулятором и оптической системой,фотоприемник с оптической системой,расположенный в непосредственной бли 2зости от источника излучения и отгороженный от него непрозрачной перего"родкой, поворотный отражатель и блокуправления 2),Недостатком известного устройстваявляется снижение точности измеренияиз- эа загрязнения оптической системыфотоприемника.Целью изобретения является повышение точности определения интенсивности тумана.Указанная цель достигается тем,.что в устройстве для определения ин"тенсивности тумана поворотный отражатель выполнен сферическим, охватывангщим оптические системы источника излучения и фотоприемника.На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные схемы устройства для определения интенсивности тумана.Устройство содержит источники излучения 1, 2, 3, ф и т,п., например,из б групп излучающих светодиодов типа ЗЛ 107 Б, в каждой группе по трисветодиода, расположенных по кругу исоздающих с помощью объективов 5, б,7, 8 и т.п, направленные потоки излучения; электронный модулятор 9, состоящий из генератора импульсов, токо"вых ключей и схемы переключения токов,сэлектрически связанный с источникамиизлучения 1, 2, 3, 4 и т.п. (свето- .диодами); приемный объектив 10, расположенный в центре среди объективовизлучателей 5-8 и т.п. в непосредственной близости от них и отгороженныйнепрозрачной перегородкой 11; фото-приемник 12, например, типа ФДК,поочередно воспринимающий опорный поток непосредственно от источника излучения и рабочий, рассеянный атмосферой; поворотный сферический отража Отель 13, выполненный, например, изметалла, расположенный перед объективами источников излучения 5-8 и т.п,и фотоприемника 12, с возможностьюповорота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси фотоприемника 12и являющийся одновременно защитнымкожухом; блок управления 14, управляющий работой всего устройства, Устройство для определения интенсивнос- Оти тумана содержит также блоки электронного усилителя, преобразователяи индикатора (не показаны на чертежах),Устройство работает следующим образом.В исходном положении поворотныйсферический отражатель 13 перекрывает оптические системы источников излучения 1-4 и т.п. и фотоприемника12. Источники излучения 1-4 и т,п.,включенные сигналом с блока управления 14, с помощью объективов 5-8 ит.п. формируют направленные потокиизлучения. В это же время начинаетповорачиваться сферический отражатель13, находящийся перед объективами5-8 и т.п. и 10 и перекрывающий световым потоком выход в атмосферу. Потоки излучения с объективов 5-8 ит.п. попадают на поворотный сферический отражатель 13, и, отразившись отнего, через объектив 10 поступают нафотоприемник 12, таким образом формируется сигнал. Необходимая величина опорного сигнала достигается за 4счет регулировки мощности излученияпутем изменения тока, питающего светодиоды. Фотоприемник 12 преобразуетсветовой сигнал в электрический, ко"торый запоминается до момента началаизмерения рабочего сигнала. ИзмерениеопЬрного сигнала заканчиваыся прежде чем начинают открываться оптическ 9 е системы устройства. После окончанйя измерения опорного сигнала источники излучения 1-4 и т,п, включаются яа полную мощность.При полном открытии объективов5-8 и т.п. и 10 источников излучения1-4 и т.п. и фотоприемника 12 по сигналу с блока управления 14 останавливается поворотный сферический отражатель 13. При этом, зондирующее иэлучение направляется в исследуемую атмосферу. Рассеянный частицами замутненной атмосферы в обратном направлении световой поток собирается объективом 10 на фотоприемник 12, где он преобразуется в электрический сигнал Затем происходит сравнение опорного и рабочего сигналов, и по величине отношения судят об интенсивности тумана. бремя измерения опорного и рабочего сигналов задается блоком управления 14.Чо окончании измерения поворотный сферический отражатель 13 вновь приходит в движение до возвращения в исходное положение. При этом оптические системы источников излучения 1-4 и т.п, и фотоприемника 12 оказываются полностью перекрытыми и надежно защищенными от воздействия пыли и атмосферных осадков.Применение электронного модулятора, соединенного с источниками излучения (например, излучающими светодиодами) и имеющего высокую частоту модуляции, позволяет ослабить влияние помех от внешних источников излучения и уменьшить влияние шумов фотоприемника. Регулировка опорного сигнала от поворотного сферического отражателя осуществляется изменением величины тока, питающего светодиоды, без дополнительных светоделительных устройств.Предлагаемое устройство позволяет исключить влияние загрязнений оптических систем и может быть применено в автоматических метеорологических станциях.Формула изобретенияУстройство для определения интенсивности тумана по обратному свето- рассеянию, содержащее источники излучения с модулятором и оптической системой, фотоприемник с оптической системой, расположенный в непосредственной- близости от источника излучения и отгороженный от него непрозрачной перегородкой, поворотный отражатель и блок управления, о т л и ч а ю - щ е е с й тем, что, с целью повышения точности, поворотный отражатель выполнен сферическим, охватывающим оптические системы источника излучения и фотоприемника.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Великобритайии Р 102691кл. 6 01 Б 21/26, опублик. 1968.2, Авторское свидетельство СССРР 368531, кл. О 01 И 21/26, 1973