Нефелометр для измерения индикатрисы рассеяния аэрозолей

ж; .Ои гскихСОЦИ,ЛИСГИ Е КИКРЕСПУВЛИК 8463 с 1 и ГОСУДАРСТВЕННЦИ КОМИТЕГПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ",вс елометра; разрез; на на фи(56) Авторское свидетельство СССР М 811108, кл. С 01 М 21/26, С 01 М 15/02.1981.Авторское свидетельс.-во СССР М 1591646, кл, С 01 К 21/47, 1989.(54) НЕФЕЛОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДИКАТРИСЫ РАССЕЯНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ (57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике определения параметров аэрозолей оп т лчс ск ими методами, и может быть использовано в теорологии. Цель изобретения - увеличение диапазона измеряемых углов рассеяния л сторону малых углов Нефелометр содержит несколько источников зондирующего излучения, приемное устройство с механизмом вращения, датчик углового положения, блок Изобретение относится к приборостоению, а именно к технике определенияараметров аэрозолей оптическими метоами, и может быть использовано в метеоологии для исследования атмосферыЦелью изобретения является увеличеие диапазона измеряемых углов рассеянияторону малых углов,На фиг, 1 показана схема неффиг, 2 - приемное устройство,г, 3 - вид по стрелке Л,На фиг. 1 (датчик углового положениямеханизм вращения не показаны). программирования и блок управления Приемно устройство состоит из зеркала, обьектива, диафрагмы и фотоприемника. Зеркало наклонено под углом 45" к оптической оси. Источник, расположенный ближе к приемном; устройству, предназначен для измерения рассеяния в области малых углов и имеет выходное окно прямоугольного сечения, Часть обьектива расположена под зондирую им -.учком пояк оугольного сечения; форма зеркала такова, что при повороте зеркала в области малых углов рассеяния оно не входит в зондирующий поток. Необходимая форма светового отверстия объект ва образована с помощью диафрагмы, При увелицении угла рассеяния игточник с прямоугольным окном выключается и включается втсрой источник. Включение и выключение ис 1 очников производится с помощью блока программирования и блока управления Блок программирования работает по угловым меткам, поступающим с датчика углового положения. 3 ил,Нефелометр (фиг. 1) содержит, например, два источника 1 зондирующего излучения и приемное устройство 2, оптически связанные между собой через рассеивающий объем, Количество источников излучения может быть большим, если необходимо увеличить чувствительность для больших углов рассеяния, Нефелометр содержит также механизм 3 вращения и датчик 4 углового положения, кинематически связанные с приемным устройством 2. Последовательно с датчиком 4 углового положения включены блок 5 программирования и блок 6управленич, к выходам которото подключены источники 1 зондирующего излуче - ния Источник зондирующего излучения, расположенный наиболее близко к приемному устройству 2. имеет выходное окно г 1 рямоугольного сечения и служит для измерения рассеяния в области малых углов Приемное устройство 2 (фиг, 2) состоит иэ зеркала 7, объектива 8, диафрагмы 9 и фотоприемника 10, Часть объектива 8, представляющая собой сегмент высотой и, расположена под зондирующим пучком ближайшего излучения Диафрагма 9 выполнена одной сборкой с зеркалом 7. Границы поля зрения приемного угтройства 2 на фиг. 1 - 3 показаны пунктирными линиями. Поле зрения приемного устройства 2 определяется величиной фоточувствител ьной новерхности фотоприемника 10 и равно 40. Зеркало 7 в проекции на входное отверстие объектива 8 имеет форму круга с двумя отсечными сегментами одинаковой высоты Ь, Хорда одного сегмента расположена со стороны, где проходит оптическая ось ближайшего источника излучения, и параллельна ей, когда оптическая ось приемного устройства составляет угол Оиии с оптической осью источника зондирующего излучения. Хорда второго сегмента расположена ближе к оси источника зондирующего излучения и составляет угол й = смаке - Ийии с оптической осью источника ближайшего зондирующего излучения (фиг, 1), где Иив и Илкс - минимальный и максимальный углы, для которых измеряется рассеяние для источника зондирующего излучения с прямоугольным выходным окном, Зеркало такой формы при повороте в области малых углов рассеяния 4-25 не входит в зондирующий пучок ближаишего излучателя, Форма светового отверстия объектива 8, соответствующая форме зеркала 7, образована диафрагмой 9, что обеспечивает уменьшение световых помех, Минимальный угол Й, для которого нефелометром можно измерить рассеяние света (фиг, 1), определяется положением приемного устройства 2, когда край поля зрения находится рядом г выходным окном источника Если приемное устройство 2 повернется еще немного против часовой стрелки, то в попе зрения попадет поверхность выходного окна излучателя 1, которая является источником световой помехи Очевидно, что егли уменьшить диэметр пучка излучения или диаметр приемного устроиства, то Г-э, уменьшится но при этгм пг 1 гв 1 орцио 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Формула изобре гения 5 С 55 Нефепометр для измерения индикатрисы рассеяния аэрозолей, содержащий источники зондирующего излучения, оси ко 1 орых расположены в одной плоскости, приемное устройство. оптически сопряженное с источниками зондирующего излучения и состоящее из погпедовательно установленных по ходу излучения зер кэпа, установленного под угппм 45" к плоскости, проведеннои через оптические оси источников изпуни объь напьно квадрату отношения диаметров уменьши 1 ся и чувстви 1 ельность нефелометра, Прямоугольное сечение зондирующего пучка и предлагаемая форма зеркала 7 и объектива 8 (совместно с диафрагмой 9) позволяет более эффективно сопрягать источник зондирующего излучения с приемником и тем самым уменьшить минимальный угол рагсеяния.Устройство работает следующим образом.Зеркало 7 (фиг. 2), вращаясь посредством механизма 3 вращения (фиг. 1) вокруг оптической оси объектива 8 (фиг. 2), принимает рассеянное аэрозолью излучение зондирующих источников 1 излучения, Рассеянное излучение, отразившись от зеркала 7, с помощью объектива 8 направляется на фотоприемник 10. Привязка результатов измерения к углам рассеяния производится с помощью датчика 4 углового положения, В диапазоне малых углов рассеяния (4-15 ) по программе, заложенной в блок 5 программирования, с помощью блока 6 управления включается ближайший исто; ник излучения, При повороте зеркала 7 в этом диапазоне углов оно не входит в зондирующий пучок источника, Начиная с угла рассеяния О = 15, край зеркала начинает входить в пучок источника и работа нефелометра становится невозможной иэ-за сильных световых помех, возникающих от освещенного края зеркала 7, Поэтому в программе предусмотрено выключение ближайшего источника и включение следующего источника излучения,Техническая эффективность изобретения заключается в увеличении диапазона измеряемых углов рассеяния в сторону малых углов с незначительным по сравнению с известным устройством уменьшением чувствительности эа счет выбора новой формы зондирующего пучка, зеркала и объектива и их взаимного рагположения, чем достигается их более эффективное со- пряжениетива и фотоприемника. а также механизм вращения и датчик углового положения, кинематически связанные с зеркалом приемного устройства, и последовательно соединенные между собой и 5 датчиком углового положения блок программирования и блок управления, к выходам которого подключены источники зондирующего излучения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения 10 диапазона измеряемых углов рассеяния в сторону малых углов, источник излучения, оптическая ось которого расположена наиболее близко к приемному устройству, выполнен с прямоугольным выходным окном, 15 одна из сторон которого шириной А, параллельна плоскости измерения индикатрисы рассеяния, приемное устройство установле но так, что центр входного отверстия объектива расположен на рассгоянииот оптической оси ближайщего источника излучения, причем . В + 0,5 А, где й - радиус входного отверстия объектива, зеркало в проекции на плоскость входного отверстия объектива имеет форму круга с двумя отсечными сегментами высотой и =й + 0,5 А - , причем угол а между высотами указанных сегментов равен О = Оиакс Иванн, Где авакс и Иванн максимальный и минимальный углы измерения индикатрисы рассеяния для источника зондирующего излучения, расположенного наиболее близко к приемному устройству, при этом Ийакс 90 О.1684630 Зон 8 ируЩУО орректор М,Максимишине актор А,Лежнина Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аква 3500 ВНИИПИ Составитель В,КалечиТехред М.Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., 4/5