Устройство для измерения коэффициента зеркального отражения

Номер патента: 1500920

Авторы: Воробьев, Груздев, Печенкин, Стерин

ZIP архив

Текст

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 801500920 1 И 21/55 АНИЕ ИЗ НИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4192214/24-2511.02.8715.08,89. Бюл.С.А.Воробьев, Аеченкин и М.Д.С535.242(088.8)Авторское свиде356, кл. С 01 Мторское свидетел390, кл. С 01 3 2 М 30(46) (72) С.В.П (53) (56) ельство СССР21/55, 1971ьство СССР1/04, 1978. КОЭФИзобретенительной техни Ус основроиство сос т из источника 1, льной диафрагм 2 емы 4, поворот- зеркальных отовной и дополни- линз 7 и 8, ос" ьного фотоэлекрическим уст использовано ения коэффици ных поверхнос без использо ои и дополнит птической сис изб и 3, ного отражени бсолютным ента зерк неподвижноглей 5 и 6, осй фокусирующихо и дополните етодо е,сравнения аж вания эталона Целью изобр тельн новно ния является повыйствия мерени ыс шен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯФИЦИЕНТА ЗЕРКАЛЬНОГО ОТРАЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения коэффициентазеркального отражения оптических по"верхностей абсолютным методом безиспользования эталона сравнения. Целью изобретения является повышениебыстродействия измерений. Для этогов устройство для измерения коэффициента зеркального отражения, содержащее источник излучения, оптическииканал, содержащий последовательнорасположенные по ходу излучения диафрагму, оптическую систему, поворотный зеркальный отражатель, выпол относится к измерие, а точнее к фотомет йствам, и может быть ненный с воэможностью переключениямежду двумя крайними положениями,фокусирующую линзу и фотоприемник,введен дополнительный оптический канал, содержащий последовательно расположенные по ходу излучения дополнительную диафрагму, оптическую систему, общую для обоих каналов, неподвижный зеркальный отражатель, отражающая поверхность которого расположена в одной плоскости с отражающейповерхностью поворотного зеркальногоотражателя в одном из его крайнихположений, дополнительную фокусирующую линзу, дополнительный фотоприемник и делитель электрических сигналов, подключенный к выходам фотоприемников, причем один из фотоприемников выполнен с воэможностью регулировки коэффициента передачи. Устройство позволяет повысить быстродействие измерений за счет одновременного измерения сигналов, пропорциональных падающему на образец и отраженному.от образца излучению. Приэтом исключается погрешность, обусловленная нестабильностью источникаизлучения. 1 ил. На чертеже приведена схема прегаемого устройства.3 - 15009трических приемников 9 и 10, устройства 11 деления. Измеряемый образецобозначен на чертеже позицией 12.Угол падения осевого лучр в пучкена образец 12 обозначен . Отрезок5АС лежит н плоскости падения осевоголуча на образец и заключен между точкой падения осевого луча на зеркальный отражатель 5 в его. начальном - Аположении и точкой пересечения плос-кости отражателя 5 с нормалью к понерхности образца 12. Отрезок АСаналогичен для переключенного - Аположения отражателя 5, Угол поворота отражателя 5 в обе стороны от нор"90+ 1мали к образцу 12 состанляет --- .2Устройстно работает следующим образом. 20Поворотный отражатель 5 устанавливается в начальное положение А ипроизводится выравнивание сигналовв двух каналах. Затем поворотный отражатель 5 устанавливается в переключенное (рабочее) положение А ипроизводятся измерения. При установке поворотного отражателя 5 в начальное положение А (на чертеже показаносплошными линиями) излучение источника 1 света через диафрагму 2 и оптическую систему 4 падает.на отражатель 5. В положении А этот отражательотражает пучок на Фокусирующую линзу 7, через которую он попадает. навход Фотоэлектрического приемника 9.Аналогично пучок, прошедший черездиафрагму 3 и оптическую систему 4,направляется неподвижным отражателем 6 через фокусирующую линзу 8 на 40второй фотоэлектрический приемник 10,При этом сигнал П, на выходе Фотоэлектрического приемника 9 равенКу) (1)где В - яркость источника 1 света,К - коэффициент, определяющий тучасть потока, которая прошлачерез диафрагму 2;К- коэффициент светопропусканияоптической системы 4;К - коэфФициент отражения отража5теля 5К 1 - коэффициент светопропусканиялинзы 7,Кз - коэффициент передачи Фотоэлектрического приемника 9.Сигнал Б на выходе нторого фотоэлектрического приемника 10 равени,= В К,К,К, К, К, (2) 20 4где коэффициенты Кз, К Кв Кэ Кую аналогичны соответственно коэффициентам К, К, К, Е, К з для Формулы (1).Поскольку по крайней мере один из фотоэлектрических приемников выполнен с возможностью регулирования коэффициента передачи, то добиваются равенства сигналов на выходах обоих фотоприемников.При подключении выходов обоих фотоприемников к измерителю отношений на его выходе отношение сигналов с фотоприемников будет равно единице.В положение А поворотного отражателя 5 (на чертеже показано пунктиром) выходной сигнал Б, фотоэлектрического приемника 9 определяется формулой, в которую входит также коэффициент К, , пропорциональный коэффициенту зеркального отражения образца 12, т.е.ВКК К схр Ке К 1 К 9Таким образом, если вычислить отношение сигналов Б 1 и Б , то оно равноБ ВКК 4 К оК 11 3 Ф б 3 Ф 2(4)Поскольку по результатам выравнивания выходных сигналов фотоэлектриП ческих приемников - = 1, тоЦПКфФр фПри подключении фотоэлектрических приемников к измерителю отношений, последний измеряет значение коэффициента зеркального отражения образ-. ца К,р .1Зеркальный отражатель 5 вращается вокруг оси С, перпендикулярной плоскости чертежа. Поскольку аАСО = 4 АСО (по стороне ОС и прилегающим к ней углам), то СА = СА, т.е. точки А и А на отражателе 5 совпадают. Поскольку углы поворота отражателя состав 90 +ляют ---- а дОАС = ЮАС = САВ =2 ф90ЕСА В = -- то в этом случае2 фЛВС = САВС = 90 , а это значит, что осевые лучи в двух положениях А и А отражателя отражаются не только от одной точки отражателя, но и распространяются после отражения по одномуи тому же направлению, 1500Оптическая схема рассчитана таким образом, что диаметры изображений диафрагм 2 и 3 на линзах 7 и 8 равны и это равенство сохраняется при обоих положениях поворотного от 5 ражателя 5, благодаря чему световые пучки от оптической системы 4 до линз7 и 8 распространяются в световых трубках одинакового сечения. Это обу О славливает одинаковые размеры изображений на Фотоприемнике 1 О и на фотоприемнике 9 (при обоих положениях отражателя 5).Для устранения влияния оборачивае мости перед фотоприемниками устанавливаются светорассеивающие фильтры.Таким образом, световой пучок отражается одним и тем же участком отражателя 5 при обоих его положениях, 20 падает на фотоприемник 9 с одного и того же направления и освещает один и тот же участок фотоприемника, что в сочетании с рассеивающим свето-, фильтром, исключающим влияние обора чивания светового пучка за счет отражения от образца, исключает зависимость измерений от угла падения пучка на Фотоприемник, а также от возможной поверхностной неравномерности свойств фотоприемника.Аналогично на фотоприемник 10 световой пучок падает под тем же углом, с того же направления и освещает такой же участок фотоприемника 10 как и фотоприемника 9.35 Кроме того, оба фотоприемника располагаются рядом друг с другом (следовательно, находятся в одном и том же тепловом режиме), оптический ход лучей от источника излучения до основного фотоприемника 9 в начальном положении и дополнительного фотоприемника 10 одинаков элементы оптичесЭ 15 ких каналов, сопряженных с одним и другим фотоприемниками практически идентичны, что повышает точность устройства. Описанная оптическая схема позволяет создать малогабаритное уст О ройство, удобное для работы накладным способом, которое может быть использовано при измерении коэффициента зеркального отражения крупно.-абаритных оптических отражателей.55Оптическая схема обеспечивает возможность создания конструкций с широким диапазоном углов падения света на образец (практически от углов,920 6к О, до Углов, близких 90 ),При необходимости изменения угл падения светового пучка на образецследует помимо раЗворота блока источника света также переместить отражатели 5 и 6, установив соответствующее расстояние от оси вращения зеркального отражателя до испытуемого образца. Это расстояние легко определяется из решения треугольников АОВ и АСВ и равно(1 здп д здп дсоз дгде Ь = 80.Для измерения коэффициента зеркального отражения в одной точке указанным методом (с переключением зеркального отражателя) требуется время15 с,Если работать тем же устройствомбез переключения зеркала, то на одноизмерение требуется время = 5 с. Однако, при этом накапливается погрешность измерения, обусловленная нестабильностью во времени источника излучения, а также мгновенными изменениями яркости источника, так как оптическая схема устройства одноканальная.Предлагаемое техническое решениепозволяет сократить время измерениякоэффициента зеркального отраженияпримерно на 10 с в каждой точке, Погрешность, обусловленная нестабильностью источника измерения исключается. Учитывая, что для контроля коэффициента отражения только асферических отражателей СМнеобходимосделать порядка 50000 измерений,предлагаемое техническое решение дает значительный эффект,формула изобретенияУстройство для измерения коэффициента зеркального отражения, содержащее источник излучения, оптический канал, содержащий последовательно расположенные по ходу излучения диафрагму, оптическую систему, поворотный зеркальный отражатель, выполненный с возможностью переключения между двумя крайними положениями, фокусирующую линзу и фотоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введен дополнительный опти1500920 Составитель В.КотеневПарфенова Техред Л.Олийнык Корректор Т.Кол дакт 789 писно ниям и открытия ая наб., д. 4/5 бре ри ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинатПатент", г.ужгород, ул. Гагарина,1 ческий канал, содержащий последовательно расположенные по ходу излучения дополнительную диафрагму, оптическую систему, общую для обоих ка 5 налов, неподвижный зеркальный отражатель, отражающая поверхность которого расположена в одной плоскости с отражающей поверхностью поворотного Заказ 4858/38 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Жзеркального отражателя в одном из егокрайних положений, дополнительнуюфокусирующую линзу, дополнительныйфотоприемник и делитель электрическихсигналов, подключенный к выходам фотоприемников, причем одИн из фотоприемников выполнен с возможностью регулировки коэффициента передачи,

Смотреть

Заявка

4192214, 11.02.1987

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1705

ВОРОБЬЕВ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, ГРУЗДЕВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ПЕЧЕНКИН СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, СТЕРИН МАРК ДАВИДОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 21/55

Метки: зеркального, коэффициента, отражения

Опубликовано: 15.08.1989

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1500920-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-koehfficienta-zerkalnogo-otrazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения коэффициента зеркального отражения</a>

Похожие патенты