Способ измерения коэффициента отражения исследуемого материала

)5 6 01 й 21/5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН нный научноный институт атчи ески ения егулиКОЭФФИЦИУЕМОГО МААВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ИССЛЕДТЕРИАЛА Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и можетбыть использовано для измерения составасложных сред, компоненты которых отличаются по фотометрическим свойствам, а такжев качестве нормирующего преобразователя, выходной сигнал которого формируется через оптрон с целью сглаживанияпульсаций,Целью изобретения является повышение точности измерений за счет уменьшения влияния изменения расстояния отповерхности исследуемого материала дочувствительных элементов,На фиг. 1 приведена схема устройства,реализующего предлагаемый способ измерения коэффициента отражения исследуемого материала; на фиг, 2 - зависимостьпоказаний регистрирующего прибора отрасстояния от контролируемого материаладо Фотоприемников.(57) Использование: контрольно-измерительная техника. Сущность йзобретения; исследуемый материал освещается источником излучения. Чувствительные элементы принимают одинаковый отраженный сигнал, Одна мостовая схема вырабатывает опорный сигнал, пропорциональный алгебраической сумме двух частей отраженного сигнала, а вторая вырабатывает измеряемый сигнал, пропорциональный третьей части отраженного сигнала, который затем сравнйвают и компенсируют разность, по которой определяют коэффициент отражения независимо от влияния изменения расстояния от поверхности исследуемого материала до чувствительных элементов, 2 ил,Устройство (фиг. 1), реализующее предлагаемый способ измерения коэффициента отражения исследуемого материала, содержит: мостовые схемы 1 и 2, фазочувствительный интегральный усилитель 3, регистрирующий прибор 4, контролируемый объект-исследуемый материал 5, источник из-. лучения 6, Мостовая схема 1 включает: чувствительные элементы 7 и 8, резисторы 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и питается от стабилизированного источника питания 16. Мостовая схема 2 включает: чувствительный элемент 17, резисторы 18, 19, 20, 21 и получает йитаниеот фаэочувствительного интегрального усилителя 3, который одновременно дает информацию об изменении коэффициента отражения исследуемого материала 5 на регистрирующий прибор 4.Перед реализацией способа: закрывают объектив перед чувствительными элемента 1798666ми 7, 8, 17 и с помощью резистора 12 устанавливают минимальное или нулевое выходное напряжение (Овых) фээочувствительного интегрального усилителя 3; перед объективом чувствительных элементов 7, 8, 17помещают источник излучения 6 и с помощью резисторов грубой и точной настройки 14, 15 устанавливают такоезначение выходного напряжения (Овых) фэзочувствительного интегрального усилителя 3, чтобы.,стрелка регистрирующегоприбора 4 показала 100 оВ, шкалы,Способ измерения коэффициента отражения материала осуществляется следующим образом.Исследуемый материал 5 освещают источником излучения 6, Одинаковый отраженный световой поток ( Фот) делят на тричасти, Две части светового потока принимают чувствительные элементы 7, 8 мостовойсхемы 1, одну часть - чувствительный элемент 17 мостовой схемы 2, Получают опорный сигнал (Х 1) из алгебраической суммыдвух частей отраженного потока, вырабатываемый мостовой схемой 1 и определяемыйвыражением:Х 1 = Оо (К 1 К 2),где К 1 - коэффициент передачи мостовойсхемы 1 в зависимости от воздействия одной части отраженного светового потока(Фо,) нэ чувствительный элемент 7(коэффициент отражения);Кг - коэффициент передачи мостовойсхемы 1 в зависимости от воздействия второй части отраженного светового потока(Фот) на чувствительный элемент 8, Величина Кг регулируется с помощью переменныхрезисторов 14 и 15;Оо - амплитуда стабилизированного источника питания 16 мостовой схемы 1,Получают измеряемый сигнал (Х 2) ихтретьей части отраженного потока, вырабатываемый мостовой схемой 2 и определяемый выражением;Хг- КО,где К - коэфФициент передачи мостовойсхемы 2 в. зависимости от воздействиятретьей части отраженного светового потока ( Фот) на чувствительный элемент 17 (коэффициент отражения);О - питание мостовой схемы 2, котороевырабатывается фазочувствительным интегральным усилителем 3 и формируется отвходного сигнала, равногоОвх Х 1 - Х 2 = Оа (К 1 К 2) КО, (1)где Х 1 - выходной сигнал мостовой схемы 1(опорный сигнал);Хг - выходной сигнал мостовой схемы 2(Хг) сигналов осуществляется на входе фазочувствительного интегрального усилителя 3,который компенсирует входной сигнал.5 Тогда выражение (1) примет вид;Оо (К 1 - К 2) - КО = 0 (2)Принимая во внимание то, что все коэффициенты К 1, К 2, К являются функцией одного и того же отраженного светового потока10 (Фот), а параметры мостовых схем 1 и 2 идентичны, получим:Оо -- 0=0дКК(3)Подавя на вход фазочувствительногоинтегрального усилителя 3 сигнал, выраженный формулой (3), найдем значение выходного напряжения фазочувствительногоинтегрального усилителя 3 путем интегрирования входного сигнала20 дКо-. = Х о. - -Х о аз =К= 0.1 пск- О, (4)где С - постоянная интегрирования,Полученное значение выходного напря 25 жения фазочувствительного интегральногоусилителя 3 подставим в выражение (3) иполучимО -- О 1 пСК+ О =О,бК 2КОо( -- 1 пСК)+ О =О,гКОо(1 пСК -- ) - О =О,С 1 К 2К(5) 35при 1 пСК - получим Оо 1 пСК - 0 =0 (6)бК 2КРешая уравнение (6), найдем зависимость выходного напряжения (Овых) фазочувствительного интегрального усилителя 340 относительно коз и иента отражения К,Овых = О = Оэ 1 п СК (7)Таким образом, измеряя значение выходного напряжения (Овых) фаэочувствительного интегрального усилителя 345 регистрирующим прибором 4, можно судитьо значении коэффициента отражения материала,Пользуясь формулой (7) можно проградуировать регистрирующий прибор 4 в чис 50 ловых значениях коэффициента отраженияисследуемого материала, задаваясь значениями К в пределах от О до 1.На фиг. 2 приведены зависимости показаний регистрирующего прибора 4 (й, ) от55 расстояния (Ь, мм) от исследуемого материала 5 до фотоприемников. Экспериментыпроводились на и родуктах, отличающихсявеличиной коэффициента отражения (К 1,К 2, К). 1 Из приведенного графического материала. можно сделать вывод, что изменение расстояния от исследуемого материала до фотоприемников практически не влияет на величину коэффициента отражения.Таким образом, применение предлагаемого способа за счет получения опорного и измеряемого сигналов путем отражения от одной контролируемой поверхности позволит повысить точность измерений коэффициента отражения исследуемого материала в виду уменьшения влияния на величину коэффициента отражения материала изменения расстояния от поверхности исследуемого материала до чувствительных элементов,формула изобретения Способ измерения коэффициента отражения исследуемого материала, заключающийся в том, что направляют поток излучения на исследуемый материал, измеряю 1 опорный сигнал и измерительный сигнал, пропорциональный интенсивности отра женного потока излучения от исследуемогоматериала, сравнивают сигналы и компенсируют полученную разность, по величине которой определяют коэффициент отражения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 10 повышения точности измерений за счетуменьшения влияния изменения расстояния от поверхности исследуемого материала до чувствительных элементов, опорный и измерительный сигналы формируют путем 15 деления отраженного от исследуемого материала потока излучения на три одинаковые части, при этом опорный сигнал формируют пропорциональным алгебраической сумме двух частей, а измерительный - пропорцио нальным одной части,1798666 70 О 200 ЗО О ФСоставитель Г, Николае едактор Техред М.Моргентал рректор Л, Филь Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 767 Тираж ВНИИПИ Государственного ко 113035, МоПодписноеитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРква, Ж, Раушская наб 4/5