Полевой спектрометр

(51)4 С 01 Д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР РЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) СимФеропольский Филпроизводственного объеди(57) Изобретение относи ти оитического спектрал ростроения. Целью изобр ется повышение точности упрощение конструкции. и эталонный каналы чере диск 5 со светоФильтрам лятор 4 поочередно опти ются с приемником. С да тся к оьного претения лас- ибо- вляий и ельный атор,учноения ме(54) ПОЛЕВОЙ СПЕКТРОМЕТ сигналов поступа ду чески связыватчика 9 опор- информация1511603 ющее зеркало 29, с помощью которогоизлучатель 24 оптически связан с вторым Фотоприемником 26. Привод модулятора 4 кинематически связан с диском 5 со светоФильтрами, Использование объединенного датчика позволяетсоздать компактную конструкцию, не"затеняющую" объект исследования,что позволяет довести погрешностьизмерений до 27. 3 ил. Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.Цель изобретения - повышение точности измерений и упрощение конструкции полевого спектрометра.На Фиг,1 изображена схема предлагаемого полевого спектрометра; наФиг.2 - разрез А-А на Фиг.1; наФиг. 3 в . разрез Б-Б на Фиг. 125Полевой спектрометр содержит корпус 1, измерительный канал 2, коммутатор 3, модулятор 4, диск 5 сосветоФильтрами 6, канал 7 эталонного образца, приемник 8 излучения,датчик 9 опорных сигналов и измерительный блок 10,Измерительный канал 2 включает всебя защитное прозрачное стекло 11,бленду 12, представляющую собой полый усеченный конус, внутри которогоразмещен ряд диаФрагм 13 для погло щения вредных боковых засветок, идиаФрагму 14, определяющую угловоеполе зрения прибора.Коммутатор 3 представляет собойзеркало 15 в виде половины цилиндра,на диаметральном срезе которого расположено отражающее непрозрачное(зеркальное) покрытие, а цилиндрическая поверхность 16 зачернена,Зеркало установлено на валу 17,Канал 7.эталонного образца включает в себя молочное стекло 18, бленду 19 и диаФрагму 20, идентичныебленде 12 и диаФрагме 14. Оси блендрасположены на одной вертикальнойлинии 45 55о текущем положении диска 5 и модулятора 4, В датчике 9 имеется излучатель 24, который через кодовые отверстия 28 в диске 5 и кодовые отверстия23 в модуляторе 4 оптически связанс первым Фотоприемником. Размеры кодовых отверстий 28 в диске 5 большеразмеров кодовых отверстий 23 в модуляторе 4, Для выработки начальногосигнала на диске 5 укреплено отклоняМодулятор 4 представляет собой тонкий металлический диск, приводимый во вращение от привода 21. На модуляторе 4 выполнен ряд отверстий 22, служащих для модуляции светового потока, и ряд кодовых отверстий 23,угловое положение и число которыхсоответствует основным отверстиям22.1Датчик 9 опорных сигналов включа-ет в себя излучатель 24, Фотоприемник25, находящийся соосно с излучателем24, и Фотоприемник 26, расположенный под углом к лучу излучателя.На диске 5 со светоФильтрами 6расположен ряд кодовых отверстий 27,угловое положение и число которыхсоответствует светоФильтрам, а такжезакреплено отклоняющее зеркало 29,угловое положение которого соответствует началу цикла измерений.Кодовые отверстия 23 на модуляторе 4, кодовые отверстия 27 и зеркало28 на диске 5 при вращении модулятора и диска в определенные моментывремени располагаются на оси лучаизлучателя 24 датчика 9 опорныхсигналов,В корпусе 1 установлен привод 29коммутатора 3.Полевой спектрометр работает следующим образомИсследуемый объект (подстилающаяповерхность) в полевых условиях освещен естественным светом (солнцеи рассеянный свет неба). Отражающийся от. объекта световой поток в пределах заданного пространственногоугла через измерительный канал 2проходит на коммутатор 3, обращен-,ный к ней своей эеркапьной поверхностью. Отражаясь от зеркала 15,световой поток направляется черезузкополосный интерференционный светоФильтр 6 и отверстие 22 в модуляторе4 на приемник 8 излучения,При этом в результате вращения модулятора 4 световой поток модулируется с заданной частотой.5 15Световой поток от верхней полусферы неба освещает молочное стекло18 канала 7 эталонного образца и впределах того же пространственногоугла через верхнюю бленду 19 и диафрагму 20 также попадает на коммутатор 3.Во время измерения отраженного потока падающий поток перекрывается зачерненной поверхностью 16 коммутатора 3. После поворота коммутатораэтот поток направляется зеркалом 15через светоАильтры 6 и модулятор 4на приемник 8 излучателя. В это время зачерненная поверхность 16 коммутатора 3 перекрывает отраженный отобъекта поток,Измерения светового потока отобъекта и эталонного образца производят попеременно,Измерение светового потока на каждом светофильтре 6 производят в тотмомент, когда его величина достигает амплитудного значения. Этот моментопределяет опорный сигнал в необходимом положении светофильтра 6 и модулятора 4. Начало цикла измеренийопределяет второй опорный сигнал,поступающий после каждого полногооборота диска 5 со светофильтрами 6.Датчик 9 генерирует опорный сигнал о правильном положении светоФильтра 6 и отверситя 22 в модуляторе 4 в тот момент,когда с лучом излучателя 24 совпадают кодовые отверстия 23 в модуляторе 4 и кодовыеотверстия 27 в диске 5,. пропускаялуч на соосный Фотоприемник 25,Сигнал о начале цикла измеренийгенерируется в момент прохода черезлуч излучателя 24 зеркала 28, закрепленного на диске 5 и направляющеголуч на Фотоприемник 25.Опорные сигналы используются всистеме. автоматики измерительногоблока 10.Полевой спектрометр снабжен не отдельными датчиками опорных сигналово положении модулятора и диска сфильтрами а одним объединенным дат 11603 6чиком, который конструктивно особенно компактно решается в том случае, когда модулятор и диск с Аильтрами соосны, Диск с Аильтрами, вращаясь относительно медленноимеет кодо" вые отверстия относительно большого размера.Указанное выполнение датчика опор" 10,ных сигналов и размещение модулятораи диска с Аильтрами уменьшает габариты прибора и повышает достоверность получаемых результатов, при этом погрешность измерений не превы шает 2 Х.Формула изобретенияПолевой спектрометр, содержащий20 измерительный и эталонный каналы,поочередно оптически связываемые содним из светофильтров, укрепленных на диске, установленном с возможностью вращения, дисковым модулятором, кинематически связаннымс приводом, и приемником световогоизлучения, а также систему регистрации,соединенную с приемником световогоизлучения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции, спектрометр дополнительно содержит датчик опорных сигналов, выполненный в виде излучателя и первого и второго Фотоприе и;иков, диск со35светоАильтрами и дисковый модуляторснабжены кодовыми отверстиями, надиске со светоАильтрами укрепленоотклоняющее зеркало, излучатель дат 40 чика опорных сигналов оптически связан с первым Аотоприемником черезкодовые отверстия в диске со светоАильтрами и дисковом модуляторе, ас вторым Аотоприемником - через от 4 клоняющее зеркало, причем размерыкодовых отверстий в диске со светоФильтрами больше размеров кодовыхотверстий в дисковом модуляторе, приэтом привод дискового модулятора кинематически связан с диском со све/тоАильтрами,1511603 оставитель С.Иванов ехред Л. Сердюкова Корректор В,Гирняк Реви Редакто Заказ 8424 Тираж 466одписноВФ НИИПИ Государственного комитет ткрытиям 113035 Москва д 4 Л и ГКНТ СС а по изобретениям и о Ж, Раушская наб ательскнй комбинат "Патент",оизводствен город, ул, Гагар