Спектральный актинометр

149602 Класс 421, 20 с 2 СССР СС.60 бЗИ Л Я ПИСАНИЕ ТЕЛЬСТВ ТОРСКОМУ С дписная группа171 Н. В, Бухман СПЕКТРАЛЬНЫЙ АКТЙНОМЕТРЗаявлено 23 ноября 1961 г, за % 753039/26-10 итет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССв публиковано в Бюллетене изобретений16 за 1962 г Известные актинометры, содержащие дисперсионныи монохроматор, термоэлектрический датчик и гальванометр и предназначенные для измерения распределения энергии в спектре солнечной падиации, сложны и не обеспечивают проведения сравнимых мехи у собой измерсний по всему спектру,В предлагаемом актинометре для огределения в экспеднцпонн 1,1 х условиях распределения энергии в спектре солнечной радиации с учетом влияния рассеянной радиации в монохроматоре применена сферическая линза, фокусирующая лучистую энергию после дисперсионной призмы и дающая возможность при поперечном смещении спектра учитывать влияние рассеянной радиации.На фиг. 1 приведена оптическая схема; на фиг. 2 - схема установки на штативе описываемого актинометра.К корпусу 1, выполненному в виде металлической трубы с ребристой внутренней поверхностью, присоединен патрубок 2, на котором не. подвижно укреплен патрубок 3. В патрубке 2 неподвижно установлена дисперсионная призма 4. В корпусе 1 неподвижно укреплены линза 5 и термоэлектрические датчики 6, 7, 8, служащие для измерения радиации. Для точной наводки актинометра на солнце используют свет, отраженный входной гранью дисперсионной призмы 4 и фокусируемыи сферической линзой 9 на экране 10 в виде пятна 11. На своем пути к линзе 9 световой поток говорачивается зеркалом 12, неподвижно закрепленным в патрубке 3, и направляется вдоль корпуса 1.Поток солнечных лучей И при входе в прибор ограничивается диафрагмой 14, установленной в патрубке 2. Экран 1 С выполнен из матового стекла с нанесенной на нем прямоугольной координатной сеткой. Для точного отсчета положения пятна 11 на экране 10 используют лупу 5, которая укреплена с помощью подвижного откидного кроиштецна 16 на корпусе 1. Корпус 1 с патрубками 2, 3, призмой 4, зеркалом 12 н диафрагмой 14 образуют трубу спектрального актинометра, Трубаспектрального актинометра крепится на штативе таким образом, чтобы обеспечить возможность ее поворота вокруг двух взаимно перпендикулярных осей 17 и 18.Корпус 19 с помощью двух полуосей 17 подвешен во втулках 20, укрепленных на концах вилки 21, соединенной с осью (8, которая поворачивается во втулке 22, с помощью шарнира 23, соединенной со столбиком 24. Последний жестко укреплен на плите 25, С помощью шарнира 23 устанавливают втулку 22 под углом к горизонту, равным географической широте места.При работе предлагаемого актинометра пучок солнечных лучей 13, ограниченный диафрагмой 14, поступая на дисперсионную призму 4 и фокусируясь линзой 5, образует спектр солнечной радиации, состоящий из непрерывного ряда накладывающихся друг,на друга изображений видимого солнечного диска, каждое в монохроматическом свете. При этом изображения лежат не в одной плоскости, а по мере увеличения, длины волны удаляются от линзы 5, как бы образуя лестницу, по ступенькам которой расположены термоэлектрические датчики б, 7, 8, предназначенные для измерения радиации в соответствующих областях спектра. Положение фокального пятна 11 на координатной сетке экрана 10 определяет положение изооражения солнечного спектра относительно датчиков, измеряющих его интенсивность. Необходимое перемещение спектра относительно датчиков достигается путем небольшого изменения направления солнечных лучей, падающих на прибор.Принцип действия предлагаемого актинометра заключается в следующем,Устанавливают прибор так, чтобы ось 18 была параллельна оси мира, т. е. была направлена на север вилкой 21 и составляла с горизонтом угол, равный географической широте места, Один из датчиков, в зависимости от области измеряемого спектра, подключают к гальванометр;, не указанному на чертеже.Прибор грубо наводят на солнце так, чтобы на экране 10 появилось фокальное пятно 11, Поворачивая прибор полуосей 17, устанавливают некоторую выбранную абсциссу пятна 11 на координатной сетке экрана 10 (абсцисса наводки Х = Х;). Путем соответствующего гово- рота прибора вокруг оси 18 устанавливают ординату пятна 11 на координатной оси экрана 10 (ордината наводки У = У,) таким образом, чтобы датчик, подключенный к гальванометру, был ближе к середине полосы спектра с некоторым спережением по ходу солнца.Оперекение при установке ординаты наводки берется в соответствии с инерцией датчика и гальванометра так, чтобы при подходе середины полосы спектра к датчику показания гальванометра успели установиться. Наблюдатель выбирает момент, когда датчик находится в се редине полосы спектра, что определяется по достижению гальваномегром наибольшего отклонения или по соответствующему значению ординаты наводки У = У, Устанавливают прибор на оси 18 так, чтобы полностью вывести датчик из полосы спектра в направлении, поперечном спектру (устанавливается ордината наводки У = У при той же абсциссе наводки Х = Х;), выжидают время установки показаний гальванометра и снимают отсчет гальванометра, соответствующий действию на датчик радиации, рассеянной атмосферой и оптикой прибора. Второй отсчет гальванометра, как поправка, вычитается из первого. Поочередно устанавливая различные значения абсциссы наводки и повторяя вышеприведенные операции, можно одним датчиком последовательно прой. ти весь спектр,В предлагаемом приборе датчик б используется для измерения радиации в инфракрасной части спектра, датчик 7 - в видимой части и149 б 02датчик 8 - в ультрафиолетовой части спектра. Каждый из датчиков при соответствующих установках абсциссы наводки обеспечивает четыре пять независимых отсчетов в своей области спектра и столько же отсчетов в соседних областях спектра. Чувствительность прибора регулируется посредством изменения размера входного отверстия диафра:- мы 14, В качестве датчиков, используемых для измерения радиации и спектре, могут быть применены точечный датчик, точеный датчик с компенсацией, дисковый датчик и линейчатый датчик.Кривые селективной чувствительности спектрального актинометра получают непосредственно в приборе следующим путем.С трубы прибора снимают патрубок 2 с патрубком 3 и призмой 4, Перед линзой 5 устанавливают светофильтр или комбинацию светофильтров, пропускающих сравнительно узкую область спектра. Наводят прибор на солнце так, чтобы датчик оказался в центре изображения видимого солнечного диска и отмечают соответствующие этой наводке координаты пятна 11 на экране 10: Х = Х; и У = У;. Сохраняя значение опдинаты наводки У = У; и давая абсциссе наводки значения Х = =- Х,т сс, снимают кривую зависимости отклонения гальванометра от текущей координаты а. Производя подобные измерения с различными светофильтрами, получают аналогичные зависимости для различных частей спектра.Описанный спектральный актинометр может найти применение для изучения спектрального состава прямой солнечной радиации, достигаюшей поверхности земли, а также для изучения влияния спектрального состава радиации на живые организмы и на процессы фотосинтеза.Предмет изобретенияСпектральный актинометр, содержащий дисперсионный монохроматор, термоэлектрический датчик и гальванометр, отли ч а юш и йс я тем, что, с целью определения в экспедиционных условиях распределения энергии в спектре солнечной радиации с учетом влияния рассеянной радиации, в монохроматоре применена сферическая линза, фо. кусирующая лучистую энергию после дисперсионной призмы и позволяющая при поперечном смещении спектра учесть влияние рассеянной радиации.ОПЕЧАТКАНа стр. 2 в строке 25 снизу следует читать: Поворачивая прибор вокруг полу.осей 17; на стр, 3 в строке 7 сверху напечатано точеный, следует читать точечныйорь открыт етениир,М,Ч сск Составитель описания В. С, Козл Подп. к пен. 25 Х 11-62 г.Зак, 7584ЦБТИ Комитета по делам изоМосква, Цен ография ЦБТИ, Москва, Петровка и Совет д, 2/6, Объем 0,35 изд, л. Цена 4 коп. Министров СССР