Устройство для определения оптических характеристик атмосферы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 54 5 р б 0.1 й 21/01 СРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ПИСАН АВТОРСКОМ ЕЛЬСТВУ(56) 1, Патент США % 3973852, кл. О 01 й 21/01, опуближ. 19762, Авторское свидетельство СССР по заявке % 2982113, кл,001 М 21/01 (прототип).(54)(57) УСЧРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕ ЛЕНИЯ 01 ТГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРЫ, содержащее бвж управ- пении, соединенный с импульсным источником излучения и с фотоприемником с квадратичным усилением, два накопителя, амплитудный анализатор, выход которого соединен с одним входом блока сравнения, выход которого через коммутируюй вы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН щий ключ и один из накопителей соединен с одним входом блока деления, к выходу которого подключен регистрирую-. щий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности измерений, в него,введены дополнительный коммутирующий ключ и счетчик пороговых значений, входы которогосоединены с соответствующими выходами блока сравнения и блока управйения, а его выходы подключены к управляющим вхо-. дам основного и дополнительного ключей, причем один выход фотоприемника с квад-, ратичным усилением соединен с входом амплитудного анализатора, а другой выход - с другим входом блока сравнения,. второ ход основного коммутирующегоключа через другой накопитель соединен с входом дополнительного коммутирую щего ключа, выход которого соединен с другим входом блока деления.Щь1036Изобретение относится к техническойизике, а именно к фотометрии атмосфе-ры 1 и может быть использовано дпяопредепения оптических параметров, дпя . контроля уровня аэрозопьных загрязнеднийкак естественного, так и антропогенного происхождения.Известно устройство дпя определения оптических характеристик атмосферы, со держащее импульсный источник света,; 10 фотоприемник с квадратичным усипением и блок регистрации. Устройство позвопя"ет. нопучить качественное распреаепение пространственной структуры аарозопя в виде картины эхо-сигналов на ЭЛТ,Р 3Однако оно не обеспечивает копичест-:вениой информации о таких параметрах . атмосферы, как прозрачность и коаффици енты рассеяния,Наиболее близким решением к предпа гаемому является устройство дпя опреде пения оптических характеристик атмосферы, содержащее блок управления, соединенный с импульсным источннхом излучения и с фотоприемником с квадратичным 2 Б усилением, два накопителя, амплитудный анализатор, выход которого соединен с одним входом блока сравнения, выход которого через коммутирующий кпюч и . накопитель соединен с одним входом бпо-Зо ка деления, к выходу которого аодкпючеи регистрирующий прибор Устройство реа-лизует следующий алгоритм опреаедения прозрачности Т ( ) на дистанции 0-)М)д 35ти)-)- и1 чг)1 го где , ( 1 ) величина эхо-сигнала с 40расстояния,", скорректированная на квадрат расстояния;" - дистанция,на которой сиг-,нап 6 ( Г ) достигает порогового значения;максимапьная дистанция .зондирования2,Недостатком этого устройства явпяется ограниченная точность измерений, обуОсповпенная возможными включениямиметеобразований с повышенным коэффициентомм рассеяния.Цель изобретения - повышение точности измерений. А ЯУказанная цель достигается тем, чтои устройство дпя определения оптических:,характеристик атмосферы, содержащее 481 2блок управления, соединенный с импульсным источником излучений и с фотоприемником с квадратичным усилением, дванакопителя, амплитудный анализатор, выход которого соединен с одним входомблока сравнения, выход которого черезкоммутирующий ключ и накопитель соединен с одним входом блока депения, квыходу которого подключен регистрирующий прибор, введены допопнитепьный коммутирующий ключ и счетчик пороговыхзначений, входы которого соединены с соответствукхпими выходами бпока сравнения и блока управления, а его выходюподключены к управляющим входам основного и дополнительного кпючей, причем один выход фотоприемника с квадратичным усилением соединен с входом ам, ппитудного анализатора, а другой выходс другим входом блока сравнения, второйвыходосновного коммутирующего ключачерез другой накопитель соединен с входом дополнительного коммутирующегоключа, выход которого соединен с другим входом блока деления.Ма чертеже изображена блок-схемаустройства,Устройство содержит блок 1 управления, импульсный источник 2 издучения,фотоприемник 3 с квадратичным усилением, амплитудный анализатор 4, блок 5сравнения, счетчик 6 пороговых значений,коммутирующий ключ 7, накопители 8 и9 сигнала, дополнительный коммутирующий ключ 10, блок 11 деления и регистрирующий прибор 12.Блок 1 управления подключен к источнику 2 излучения, фотоприемнику 3 исчетчику 6 пороговых значений, Выходыфотоприемника 3 подкдючены к входамамплитудного анализатора 4 и блока 5сравнения, один выход которого подключен к счетчику 6 пороговых значений, адругой - к накопителям 8 и 9 через ком мутирующий ключ 7, управляющий входкосрого подсоединен к выходу счетчика6 пороговых значений, Выход амплитудного анализатора 4 подключен к одномуиз входов блока 8 сравнения.Выход накопителя 9 непосредственноподключен к блоку 1 1 деления, а на .копитедя 8 через коммутирующий ключ10, другой выход которого соединен содним нэ входов накопителя 9. Управляющий вход коммутирующего ключа 10.подключен к одному из выходов счетчика6 пороговых значений, Выход блока 11деления соединен. с регистрирующим прибором 12,Устройство работает следующим образом.Бпок 1 управления запускает источник 2 иэпучения, который направляет импульс изпучения в атмосферу, и фотоприемник 3.На фотоприемник 3 поступает обратно- рассеянный сигнвп, который поспе преобразования в фотоприемнике в виде электрического сигнала рвзветвпяется и потора 4, блока 5 сравнения, коммутирующего ключа 7 и накопитепя 9. Нормалью ное положение коммутирующего ключа 7- закрытое, поэтому сигнап на накопитель 8 не поступает, 15Амплитудный анапизатор 4 фиксирует первое максимальное значение эхо-сигнала, которое соответствует полному вхождению зондирующего светового пучка в попе зрения фотоприемника 4 и выдает 20 это значение на вход бпока 5 сравнения, нв другой вход которого поступают текущие значения эхо-сигнапа. Порог блока 5 сравнения уствнавпиваюг таким образом, чтобы эти значения эхо-сигнала 25 сравнивались при ослаблении эхо-сигна.ла в 10-30 раэ. После прохождения эхо-сигнапом первого порогового значения блок 5 сравнения подает импульс в счетчик 6 пороговых значения, который фиксирует количество пороговых значений эхо-сигнвпа, Счетчик 6 пороговых значе ний выдает команду, огкрыввющую коммутирующий кпюч. 7 для поступления сиЬ- нала в накопитель 8 и закрывающую его дпя поступления сигнала в пакопнтепь 9ФДалее с накопителя 8 сигнал посту-. . йает на вход допопнитепьного коммутирующего ключа 10, Нормваьное его попо- .жение - закрытое как дпя связи с нако.- 4 О питепем 9, так и с блоком 11 деления.Если за задаваемое общее время на.койления эхо-сигнала, счетчик 6 пороговых значений не фиксирует более одного порогового значения,. то бпок 1 управпе ния подает команду на счетник 6 пороговых значений, который открывает допоцннтельный коммутирующий кпич 10 дця прохождения накоппенного до максимвпьной дальности сигнвпа с накопителя 50 8 в блок 11 депения. На другой вход бпокв 11 депения поступает сигнал с накопителя 9, накопленный до дистанции, соответствующей пороговому значению, в 5 ЬЯ10 "уи.)= 1 ф5 г)3" результат деления поступает в регистрируощий прибор 12, где фиксируются значения прозрачности атмосферы и среднего коэффициента рассеяния. 3 1035481 4Если до истечения заданного временинвкоппения и после достижения первогопорогового значения эхо-сигнвл возрастает, то блок 5 сравнения вновь финсирует достижение порогового уровня, а счетчик 6 пороговых значений. - появлениевторого порогового значения. Поспе этогосчетчик 6 пороговых значений выдает команду на закрытие коммутирующего кпюступает на входы амплитудного внвпиза ча 7, который закрывает прохождениесигнала на накопитель 8, а открымет гего на вход накопитепя 9. Одновременносчетчик 6 пороговых значейий выдаетуправпяюшую команду на открытие связидопопнитепьного коммутирующего кпюча .10 с накопителя 8 на накопитепь 9 инакопленный в накопитепе 8 сигнап поступает на вход накопитепя 9.После возрастания эхо-сигнвп начинает убымть и в некоторый момент времени блок 5 сравнения вновь фиксируетдостижение порогового значения. Епок 5йодает в счетчик 6 пороговых значенийимпупьс "о фиксации третьего пороговогозначения. Далее счетчик 6 пороговыхзначений подает команду на коммутирующий ключ 7, который открывает про- .хождение сигнвпа на наконитель 8 изакрывает соответствующее прохождениена накопитепь 9, Одновременно счетчик6 пороговых значений вьщает командуна попное закрытие допопнитепьнога коммутирующего ключа 10.Если по истечении заданного временинакоппения, счегчик 6 пороговых значений не фиксирует пороговых значений, тобпок 1 управпения выдает команду нанего, открывает допопнительный коммутирующий ключ 10 дпя поступления сигнвпа с накопигепя 8 в блок 11 депения,на другой вход которого поступает си 1- нвп с накопитепя 9, Результат депенияпалее поступает в регистрирующий прибор 12.Если поспе достижения третьего норогового значения и нредепах заданноговремени накоппения значения эхо-сигнвйаначинают вновь возрастать, то устройствоработает аналогично.Таким образом, при четном копичестве .пороговых значений накоппение сигналаосуществляется в накопителе 9, а принечетном - в накопатепе 8 и в устройст, ве реализуется спедующий алгоритм опре депения прозрачности атмосферыЪ 155Ф 1035481 где 1 1,3,8,7.ф - соответствует максимальномувремени накопления,Использование предлагаемого устройства позволяет при появлении на .трассе Составитель А, Чурбакосарда Техред А;Бабинец Редактор И. орректор Г. Решетни исное к д, 4/5 П "Патент Ужгород,ктная, 4 22/44Тираж 873 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113038, Москва, Жзначительных рассеивакяцих образований устранить ошибки, связанные с накоплением сигнала после прохождения первого порогового значения,и тем самым повысить точность измерений,По комитета СС и открытий Раушская наб