Способ определения относитель-ной прозрачности воды

.тг.е + Мйт ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 118 ИШ 4 Союз Советских Социалистических(45) Дата опубли СССР о делам лзобрете и открытий(088.8) 07.03.81. Бюллетеньования описания 07,03.8 Авторизобретен В. П, Коровин енинградский гидрометеорологический институ 71 Заявитель 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬ ПРОЗРАЧНОСТИ ВОДЫВ,нос Изобретение относится к области исследования гидрофизических характеристик водной среды дистанционными методами в оптическом диапазоне длин волн и может быть использовано при определении отно сительной прозрачности воды в лабораторных условиях, с судов и сразличных летательных аппаратов.Известен способ определения величины относительной прозрачности, основанный на 1 О измерении пропадания видимости белого диска З 30 см, который широко применяется в океанологической практике (1.Недостатком данного способа является то, что он требует непосредственного кон такта со средой и точность способа зависит в основном от индивидуальных зрительных способностей наблюдателя.Наиболее близким техническим решением является способ определения относитель ной прозрачности воды путем измерения физических параметров водной среды. Применяемое для этого устройство содержит совмещенные источник и приемник излучения, а также систему отражателей, удален ных на различные расстояния от источника и приемника излучения, причем все отражатели расположены внутри пучка света источника излучения в поле зрения приемника излучения, в котором приближенно 30 реализуется возможность дистанционного определения прозрачности 2.Недостатками способа является сложность измерений и то, что его практически невозможно применять в морских экспедициях из-за необходимости использовать специальный источник и целую систему отражателей.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение способа.Указанная цель достигается тем, что измеряют спектральную яркость поля, уходящего от водной поверхности излучения в видимой области спектра, в диапазоне длин волн от 420 до 580 нм, определяют максимальное значение спектральной яркости, а искомую величину относительной прозрачности определяют по формуле31,02 Ху ф 10 з (1)максгде 6 - относительная прозрачностьводы;- значение максимума спектральной яркости, вт/смср нм;И - длина волны, соответствующая данному максимуму спектральной яркости, нм, 811114В качестве источника излучения используют искусственный источник, например лампу накаливания, или естественный источник - Солнце,Измерения производят с помощью стан дартной аппаратуры, которую можно установить на надводные суда и летательные аппараты. Лабораторная установка для производства измерений в опытном бассейне, изображенная на фиг. 1, включает излу чатель 1 (лампа накаливания), оптическую систему 2 с набором монохром атических интерференционных фильтров и приемником излучения (ФЭУ), регистратор 3 (цифровой вольтметр Ф) и стабилизирован ный блок 4 питания.Измерение выходящего излучения проводят при постоянном угле съемки (оптическая ось приемника излучения находится в положении надир), а угол освещения вод ной поверхности оставляют неизменным в течение всего времени измерений. Этот угол составляет 51,5 от горизонта, Относительную прозрачность воды в процессе эксперимента изменяют от 90 до 44%. По результатам проведенных измерений строят кривые спектральной яркости для различной прозрачности воды (см. фиг. 2 и 3), где кривая спектральной яркости 1 построена для относительной прозрачности 90; 11 - З 0 88%; 111 - 85; 1 Ъ - 79; Ч - 77; И - 72; У 11 - 68; И 11 - 62; 1 Х - 55; Х - 47; Х 1 - 44%. Анализ полученных кривых позволяет сделать вывод о том, что каждому значению относительной прозрачности воды со- З 5 ответствует свое положение максимума спектральной яркости, т, е. можно записать, что6 = (В, ),), (2) Таким образом, учитывая, что в диапазоне длин волн 420 в ; 580 нм кривые спектральной яркости имеют вид параболы, можно вывести эмпирическую зависимость вида 31,02 лР 10 к макс Отсюда, выполнив измерения спектральной яркости, определив максимальное значение спектральной яркости Вмакс и его положение относительно длины волны, можно с помощью выражения (1) получить величину относительной прозрачности воды, Предложенный способ расширяет функциональные возможности измерения относительной прозрачности, упрощает процесс измерения, относится к дистанционным методам зондирования водной среды в оптическом диапазоне длин волн и в принципе может быть применен как в лабораторных, так и в натурных условиях с надводных судов и летательных аппаратов.Формула изобретенияСпособ определения относительной прозрачности воды путем измерения физических параметров водной среды, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения способа, измеряют спектральную яркость поля, отраженного от водной поверхности излучения в видимой области спектра, в диапазоне длин волн от 420 до 580 нм, определяют максимальное значение спектральной яркости, а искомую величину относительной прозрачности определяют по формулеО 3102 Ч 10 БВмаксгде О - относительная прозрачностьводы;Йиакс значение максимума спектральной яркости, вт/смср нм;Ц - длина волны, соответствующая данному максимумуспектральной яркости, нм.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гидрологические работы в океанахи морях. М., Гидрометеоиздат, 1977,с. 299 - 300.2. Авторское свидетельство СССР382993, кл. 6 01 К 21/22, 1971 (прототип).по едактор О,аказ 917/2 Изд.361 Тираж 915 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5 дписное крытий ипография, пр, Сапунова, 2