Устройство для измерения освещенности

ОПИСАНИЕ 70ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительноек авт. сеид-ву(22) Заявлено 10. 04. 81 (21) 3271797/18-25 ИМ. КЯ. О 01 3 1/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСВЕЩЕННОСТИ Изобретение относится к областифотометрии и может быть использованопри измерении освещенности объектов,находящихся в условиях естественногоосвещения,Освещенность любого объекта в при"родных условиях .создается прямым солнечным излучением и распределеннымслучайным образом по небесной полусфере рассеянным излучением. Рассеянное излучение зависит от множествафакторов и может существенно изменяться эа короткие промежутки времени,Поскольку освещенность пропорциональна косинусу угла падения освещающегопотока Ы (угол с(,отсчитывается отнормали к входной торцовой плоскостирассеивателя), то точность измерения .освещенности зависит от того, насколько точно угловая характеристикаизмерительного устройства соответствует закону косинуса,Известно устройство для измеренияосвещенности, в котором в качествекосинусного преобразователя используют молочное стекло Г 1.3.Однако поскольку молочное стеклоплохо пропускает световой поток,чувствительность и точность этогоустройства невысоки, 3 Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст-. ройство. для измерения освещенности, содержащее корпус с симметричной полостью, образованной боковыми стенками, цилиндрический рассеиватель, установленный ь симметричной полости.так, что его верхняя торцовая поверхность лежит в одной плоскости с верхней границей боковых стенок, блок монохроматизации и приемник Г 2 3.В указанном устройстве цилиндрический рассенватель выполнен с открытыми боковыми сторонами и прилегает непосредственно к блоку монохроматиэации, а к последнему вплотную прилегает приемник излучения, Цилиндрический рассеиватель, блок монохроматизации и приемник установлены в одном корпуса. Между боковой поверхностью цилиндрического рассеивателя и боковыми стенками корпуса имеется зазор. При измерении освещенности этим устройством освещающий поток, проходит через верхнюю торцовую и боковую поверхности цилиндрического рассеивателя через блок монохроматизации к приемнику.Для точных измерений освещенности необходимо, чтобы поток излученияНа чертеже схематически представлено предложенное устройство.Устройство содержит корпус 1 с 45 цилиндрической симметричной полостью 2, в центре которой имеется цилиндрический выступ 3 с.центральным отверстием 4 на оси А симметричной полости. На цилиндрическом выступе уста 50 новлен цилиндрический рассеиватель 5. Дно б симметричной полости 2 выполнено отражающим, например, с покрытием типа окиси магния. Верхняя граница боковых стенок корпуса 7 лежитв плоскости входной торцовой поверхности цилиндрического рассеивателя 5;Один торец световода 8 вставляетсяв отверстие 4 в симметричном выступе 3, а другой торец световода 8 связан с блоком монохроматизации 9. В качестве блока монохроматизации можноиспользовать набор светофильтров илистандартный монохроматор. На выходе на выходе цилиндрического рассеиваФеля (в направлении нормали к. выходной плоскости) был пропорционаленкосинусу угла падения освещающегопучка. Наличие дополнительного потока излучения, проходящего через боковую поверхность цилиндрическогорассейвателя, дает возможность корректировать его угловую характеристику, а конструкция корпуса позволяетполучать нулевое значение потока излучения на выходе рассеивателя приугле падения освещающего пучка равном 90 о,Однако при таком способе коррекции трудно добиться хорошей угловойкоррекции для всего диапазона угловот нуля до 90 о.Кроме того, молочное стекло, используемое в качестве цилиндрического рассеивателя, имеет низкое пропускание светового потока.20Пелью изобретения является повышение точности и увеличение чувствительности,Указанная цель достигается,тем,что в устройстве для измерения освещенности, содержащем корпус с симметричной.полостью, образованной боковыми стенками, цилиндрический рассеиватель, установленный в симметрщной полости так, что его верхняя30торцовая поверхность лежит в однойплоскости с верхней границей боковыхстенок, блок монохроматизации и приемник, корпус снабжен коаксиальнорасположенным относительно оси симметричной полости цилиндрическим выступом, имеющим отверстие в центре,при этом цилиндрический рассеивательимеет диаметр больший, чем диаметрцилиндрического выступа, и установлен коаксиально на его торце, а дносимметричной полости выполнено отражающим. блока монохроматизации 9 устанонленприемник 10,Устройство работает следующим образом.При измерении освещенности световой поток на выходе цилиндрическогорассеивателя формируется тремя составляющими освещающего потока: потоком ф, проходящим через верхнююторцовую поверхность цилиндрического рассеивателя; потоком ф,проходящим через боковую поверхность цилиндрического рассеивателя; потоком Ф,падающим на дно симметричной полостии попадающим после отражения на нижнюю торцовую и боковую поверхностицилиндрического рассеивателя.По мере увеличения угла паденияосвещающего потока о(, вклад каждогопооков ф, ф 2 н Ф в бщйна выходе рассеивателя будет следующим.Вклад потока Фуменьшается, заметно отличаясь от косинусной зависимости. Вклад потока ф 2 увеличиваетсяв первом приближении пропорциональ 1- а 2но в(подо угла о = агейла2 п,и в дальнейшем уменьшается (происходит .затенение стенками корпуса) донуля при о(,= 90 о, Вклад потока фпостепенно уменьшается иэ-эа эатемнения стенками корпуса и становитсяй -д равным нулю при о(, = агссд"1+ 2Наличие отражающей поверхности и установка рассеивателя на выступе в центре полости позволяют увеличить поток излучения на выходе цилиндрического рассеивателя и дополнительно корректировать его угловую характеристику, приближая ее к косинусной зависимости,С целью сохранения косинусности характеристики цилиндрического рассеивателя при болыаих углах падения (более 70 о) при его повыаенном светопропускании необходимо, чтобы толщина цилиндрического рассеивателя, диаметр и высота выступа, диаметр полости удовлетворяли неравенству- толщина цилиндрического1рассеивателяЬ - высота выступа.Отношение диаметра цилиндрического рассеивателя к его толщине обусловлено типом рассеивателя и обычно удовлетворяет неравенству257, (2)996870 Формула изобретения Составитель С, БочинскийРедактор Л, Веселовская Техред С.Мигунова орректор В. Прохнен.Х Тираж 871осударственного комитетаам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб писно 919/58 ВНИИПИ по де 13035, МЗа 4/5 4 илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Прое где д 2 " диаметр цилиндрического рассеивателя; и - толщина цилиндрического рассеивателя. Таким образом, укайанная конструкция позволяет повысить точность и увеличить чувствительность измерений в результате улучшения соответствия угловой характеристики устройства закону косинуса и повышения эфФективности исйользования:светового потока. Устройство для измерения освещенности, содержащее корпус с симметричной полостью, образованной боковыми стенками, цилиндрический рассеиватель, установленный в симметричной полости так, что его верхняя торцовая поверхность лежит в одной плоскости с верхней границей боковых стенок, блок монохроматизации и приемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности иувеличения чувствительности измерений, корпус снабжен коаксиальнорасположенным относительйо оси симметричной полости цилиндрическим выступом, имеющим отверстие в центре,при этом цилиндрический рассеивательимеет диаметр больший, чем диаметрцилиндрического. выступа, и установлен коаксиально на его торце, а дносимметричной полости выполнено отражающим.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 15 1, Войшвилло Н. А., Блинова Л. Д.Угловое распределение света, прошедшего через оптически толстые слоирассеивающих стекол. - "Оптико-механическая промышленность", 1978, 9 2, 20 с. 29-34.2. А. есопйе. Мевцге дев ес 1 агееепйв ес дев 1 це 1 папсев. Мевцгв,Ведцайоп. Ацйовасве,Рагв 1970,35, Р 4, р. 81-8 б (прототип). ъс