Многоволновой радиометр

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕН МЕТР сти радиационпредназначеностых потоков в ласти контроля дования пара- дприятий. Цель СОК)3 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)(57) Изобретение относится к обланых измерений лучистой энергии идпя исследования параметров лучиатмосфере, преимущественно в обзагрязнения атмосферы дпя исспеметров факела промышленных пре(19)пц 2 (51) Я 661521 63 ОО 1 ЯЯ 1 О изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение устройства Сущность изобретения заключается в том, что в качестве эталонного излучателя используется один из фильтров. выполнен он в виде заглушки, и применяется в качестве эталонного излучателя при работе устройства в ИК диат 1 азоне, Подключение выхода усилителя, связанного с приемником излучения, на вход измерительных каналов непосредственно ипи через логарифмический блок а также использование различных источников изпу ен: я с рвали ными длинами волн и соответс 1 вующих фильтров позволяет решать широкий круг задач. 1 ип.,;,ионньх измерений лучистой энергии ипрсдназначено для исследования Гарамет"роо лучистых потоков о атмосфере, преимуьцественно в области контроля з Грязненияокоужающей среды для исследования парзметроа факелов промышленных предгриятий,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей и упрощение устройства.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит оптически связанные исто гни( эзлучения 1, зеркало 2, бло(фильтров 3, выполненныи о виде диска 4 срасполоэкенными по окружности на равнсл 1расстоянии друг От друга фильтрами 5, Одиниэ которых является эталонным лзлучателам и дыгэоэнен, например, в диде заглушкидля кпменсации изменения температурывнутри корпуса радиометра, кювету б с линзами на торцах и Гэриемник излучения 7,Выход приемника излучения 7 через усилитель 8, первый выключатель 9, логарифмический бло( ",О и второй выключатель 11соединен с входами ервого 12, второго 13,третьеГО "4 и Четвертого 15 эле(тронных,7 и Гггорэго Ь Огэт;:чес(и связанных черезпрорв;:; в диске 4 блока фильтров 3, рапои апро, ив (".ое эфиуьтров Б. с первым 19 и вторым 2 О фотоэиелэентэминапример фототранзисторами, и логическо , бло (в, ВМОд 4 котОрогО соедине 1 ь свьходам.э пердсго 19 ( (этороГО 25 фототранэисторов, а лыходы являются выходами,ПДЗ) 3"., вход которого соединен с выходомчетвертого электронноо ключа 15, связанного с эталонным излучателем блока фильтров ф(одпервоо 26 и гторого 27 ДУсоединены с входами первого выходного ДУ31, а выходы третьею 28 и четвертого 29 ДУ- с входами вторОГО выходного ДУ 32. Выходисточника опорного напряжения (ИэН) 33соединен с входами установки нуля первого 26, второго 27, третьео 28, четвертого 29 ДУпероОГО 31 и второго 32 выходных ДУ.Устройство работает следующим образом,Б При работе устройства в режиме газоанализатора элетромагнитное излучениеОт источника излучения 1 отражается зеркалом 2, проходит через фильтр 5 блока фильтров 3, кювету б и попадает на приемник1 О излучения 7. Электрический сигнал с выходаприемника излучения 7 усиливается усилителем 8 с выхода которого поступает навходы первого 12, второго 13, третьего 14 ичетвертого 15 электронных ключей, либо че 1 Б рез логарифмический блок 10, либо минуяего о зависимости от положения первог(.9или второго 11 выключателей. Первый 12,второй 13, третий 14 и четвертый 15 электронные ключи управляются устройством уп 2 О равления ключами 16 таким образом, чтобыкаждому электронному ключу строго соответствовал сигнал, полученный при прохох(- дении определенного фильтра 5 привращении диска 4 блока фильтров 3 о поле25 зрвия приемника излучения.7. С выходовпервого 12, второго 13, третьего 14 и четвертого 15 электронных клю:ей сигналы поступаот на первый 22, второй 23, третий 24 ичетвертый 25 запоминающие элементы и наМ индертирующие входы первого 26, зторого27, третьего 28 и четвертого 29 ДУ, на неинвертирующие входы которых может поступать в зависимости ат положения ПДУЗОси нал с выхода четвертого запоминающего35 элемента 25. Информационный сигнал снимается с входов первого 26, второго 27,третьего 28 и четвертого 29 ДУ, или первого31 и второго 32 выходных ДУ, который поступает либо на регистратор(на чертеже,непоказан), либо для обработки в вычислитегьное устройство ,. на чертеже не показачо),В качестве источника излучения 1 при- .меняется источник изгучения, необходимый45 для решения конкретной задачи, для ультрафиолетовой и видимой сбластей это может быть Галогенная лампа. Дляинфракрасной Области это - черное тело,Когда решаются задачи без использованияк.Одеты б с газом, в качестве источника излучения 1 может быть рассеянная атмосферой радиация солнца или инфракрасноеизлучение атмосферы. В этом случае зеркало 2 из устройства исключается,55 Тип приемника излучения 7 и фильтровБ в блоке фильтров 3 выбирается в зависимости от длины волны излучения используемого источника излучения 1. При работеустройства в режиме определения выбросапыли из труб пгэоьд.эенных предприятий1321215 40 50 источник излучения 1, зеркало 2, к 1 света с линзами не используются, а выход усилителя 8 через первый 9 и второй 11 выключатели, минуя логарифмический блок 10,подключен к входам первого 12, второго 13, третьего 14 и четвертого 15 электронных ключей, вход ПДИ 30 отключен от выхода четвертого электронного ключа 15. В качестве источника излучения используется рассеяния в атмосфере солнечная радиация. При измерениях устройство устанавливается на подвижной платформе(на чертеже не показана) с линией визирования устройства, направленной в зенит. Платформа движется перпендикулярно цдаравлению распространения факела промышленного предприятия, проезжая под ним и, таким образом, пересекая его линией визирования устройства. Полученные значения относительных световых потоков используатся 20 для вычисления выброса пыли по известному алгоритму.При работе устролства в режиме определения плотности факела промышленного предприятия блок фильтров 3 содержит ад ну пару интерференционных Фильтров с А =.500 чм, один из которых поляриэационный а Другой интерференцонный, с максимальным пропусканием на данной длине волны и втооую пару аналогичных фильтров с 30 л;640 нм. Каждый интерференционный фильтр смонтирован дуплетом с попяризационным Фильтром таким образом, чтобы на каждой из длин волн иметь параллельную и перпендикулярную составляющие 35 светового потока относительно аси вращения блока фильтров 3. Остальные элементы устройства используются те же, что и для предыдущего режима,Формула изобретения МНОГОВОЛНСВОЙ РАДИОМЕТР, содержащий оптически связанные источник излучения, зеркало, блок Фильтров, кювету с линзами на торцах и приемник излучения, выход которого соединен с входом усилителя, логарифмический блок, не менее четырех измерительных каналов, вы полненных в виде первого, второго, третьего и четвертого электронных ключей, выходы которых соединены с первым, вторым, третьим и четвертым запоминающими элементами и инвертирующими входами первого, второго, третьего и четвертого дифференциальных усилителей саответстгенно, выходы первого и второго При раба.;з устройства ь ре,киче определения температуры факела блок фильтров 3 содержит не менее тоех фильтров 5 с максимумами паопускания в ИК-области, а также заглушку, выполняющую роль эталонного излучателя, для обеспечения температурной компенсации корпуса устройства, При этом в качестве источника излучения 1 используется сам факел, а вход ПДИ 30 подключен к выходу четвертого электронного ключа 25, связанного с заглушкой, установленной в блоке фильтров 3.Таким образом, устройство путем замены источника 1 и фильтров 5 в блоке Фильтров 3 позволяет решать широкий круг задач, а именно определение содержания компонент, определение выброса пыли из труб промышленных предприятий, определение плотности факела промышленного предприятия, определение, температуры Факела, определение вертикального температурного профиля атмосферы При этом введение первого 9 и второго 11 выключателей и ГДИ 30 позволяют в считанные минуты переводить устройства из одного режима измерсний г другсй.Использсвание в качествс эт=.:лонного излу дателя при работе устройства в ИК-диапазоне эаглушк:;, устанавливаемой на диске 4 в блокс Фильтров 3 вместо одного иэ фильтаав 5, в совокупности с ПДИ 30 для температурной компенсации корпуса устройства позволяет значительно упростить устрайст(56) Авторское свидетельство СССРМ 761852, кп. 8 0" .3 5/10, 1978.Патент ВеликобританииМ 1447312, кл, 6 01,1 3/08, 1976,дифференциальных усилителей соединены с входами первого выходного дифференциального усилителя, выход третьего и четвертого дифференциальных усилителей соединены с входами второго выходного дифференциального усилителя, а также истачник опорного напряжения и устройство управления ключами, связанное с блокам фильтров, при этом выходы устройства управления ключами соединены с входами управления первого, второго, третьего и четвертого электронных ключей, отличающийся тем, что, с целмо расширения функциональных возможностей и упрощения устройства, блок фильтров выполнен в виде диска с расположенными по акружнасп; на равном расстоянии друг от друга;оставитель А.Леви Гехред М,Моргентал Корректор Н,Ревска едактор 11.Коляда 3 азз Дсбб Подписноетая на 6 ,Тираж 1 П 0 "Иписк" Роспате 1:105 Москва Ж З 5, Рауле.кафильтрами, одиниз которы выполнен и виде эталонного излучателя для компенсации изменения температуры внутри корпуса радиометра, а также дополнительно содержит переключатель диапазонов излу чения и пеовый и второй выключатели, при этом выход усилителя соединен череЗ первый выключатель, логарифмический блок и второй выключатель с входами первого, второго, третьего и четвертого электрон О ных ключей, выходы переключателя диапазонов соединены с неинвертирующими входами первого, второго и третьего дифференциальных усилителей, а вход - с выходом четвертого электронного ключа; связанного с фильтром, выполненным в виде эталонного излучателя блока фильтров, причем выход источника опорного напряжения соединен с входами установки нуля первого, второго. третьего и четвертого дифференциальных усилителей и первого и второго выходных дифференциальных усилителей, причем число измерительных каналов равно числу фильтров в блоке фильтров.