УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВНУТРИКАБИННОГО ПРИБОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к оборудованию летательных аппаратов, а именно к контролю светотехнических характеристик приборов в кабине вертолета.
Известны приборы для оценки светотехнических характеристик оборудования (фотометры ФМ-56 и ФМ-58 или яркомеры типа ФПИ и ФПЧ, работающие на основе использования фотоэлектронных умножителей), которые широко применяются, например, в центрах метрологии и сертификации и на промышленных предприятиях.
2
2
Однако, данные приборы малоприменимы для специфических замеров в кабинах летательных аппаратов, особенно при работе в ночных условиях. Причина в малой чувствительности упомянутых приборов, имеющих нижний предел измерения не менее 10 кд/м, тогда как в соответствии с ОСТ 100415-81 нижним пределом уровня яркости является показатель в 0,3 кд/м.
Известно устройство для измерения силы света (патент №2123177, 1998 г - ближайший аналог), наиболее близкое к заявляемой полезной модели по используемым средствам, а именно в котором светоизлучающее средство выполнено в виде светоизлучающего диода и может содержать два или более источника излучения с различными длинами волн. Светоизлучающий диод и светопринимающий фотодиод средства установлены в полости на конце малогабаритного корпуса, который прикладывают к поверхности для снятия показаний прибора. Однако устройство имеет сложный узел корпуса для светочувствительного датчика и средств управления для экранирования контактной измерительной светонепроницаемой полости, наличие которого обусловлено специальным назначением устройства.
Задачей полезной модели является создание простого малогабаритного устройства для проведения работ по измерению яркости источников света в кабине летательного аппарата с целью оценки уровня адаптации светотехнического оборудования к условиям полета в очках ночного видения, а также применимого к использованию в полевых условиях и без специальной подготовки персонала.
Поставленная задача решена благодаря тому, что в устройстве для оценки светотехнических характеристик внутрикабинного приборного оборудования летательного аппарата, содержащем удлиненный корпус, источник светового излучения, установленный в торцевой части корпуса, и средства управления, - в соответствии с заявляемой полезной моделью - источник светового излучения содержит группу из трех эталонных светодиодов с длиной волны, соответствующей цветности тестируемого прибора или шкалы, и с разными уровнями яркости: из двух светодиодов с минимальным и максимальным уровнями яркости, нормированными для данного прибора, и из третьего светодиода, расположенного между ними, с уровнем яркости - средним между минимальным и максимальным значениями, при этом светодиоды группы установлены на расстоянии друг от друга, каждый на одной из трех направляющих кронштейна, закрепленного в торцевой части корпуса, а средства управления включают расположенные в корпусе блок питания и схему переключения режимов работы эталонных светодиодов с выводом переключателей на наружный пульт управления.
Источник светового излучения может содержать дополнительно две группы из трех эталонных светодиодов с минимальным, средним и максимальным уровнями яркости, при этом длина волны светодиодов в каждой из трех групп соответствует одной из трех возможных цветностей измеряемых приборов или шкал: красной, белой или зеленой, с последовательным расположением групп светодиодов разной цветности по длине направляющих кронштейна, при этом схема переключения режимов работы эталонных светодиодов выполнена с возможностью подключения светодиодов одной выбранной группы.
Уровни яркости крайних светодиодов группы соответствуют предельным значениям (Min-Max) внутрикабинного оборудования, например, установленным ОСТ 102770-97 для внутрикабинного освещения вертолетов. Яркость среднего светодиода соответствует среднему значению (Mid) между минимумом и максимумом. Наличие в тестовом диапазоне промежуточной яркости повышает точность визуального определения яркости прибора оператором. Возможность переключения режимов работы светодиодов расширяет диапазон измерений, а наличие светодиодов трех цветов: красного, зеленого и белого - расширяет возможности измерения освещения разной цветности. Устройство решает задачу проведения испытаний вертолетов в части эргономической оценки соответствия яркости элементов внутрикабинного оборудования, установленного на рабочих местах экипажа вертолета, требованиям нормативно-технической документации.
Простота, малые габариты заявленного устройства (компаратора, работа которого основана на сравнении измеряемой величины и эталонной) позволяют оператору, прошедшему обучение в течение короткого времени, визуально определять соответствие яркости приборов и шкал в кабине экипажа летательного аппарата, непосредственно на месте его размещения и без специального оборудования. Устройство позволяет оценивать яркость освещения красным, белым и зеленым светом знаков и цифр на шкалах авиаприборов, пультах и щитках управления непосредственно в кабинах летательных аппаратов. Работа устройства основана на сравнении измеряемой яркости с известными яркостями светодиодов, заранее определенными в лабораторных условиях.
Устройство для оценки светотехнических характеристик внутрикабинного приборного оборудования летательного аппарата (компаратор) поясняется рисунками, на которых изображены:
Фиг. 1 - компаратор, вид сверху;
Фиг. 2 - блок-схема управления.
На рисунках изображено устройство с тремя группами светодиодов трех цветностей: зеленой, красной и белой.
Компаратор состоит (фиг. 1, 2) из пластмассового корпуса 1, в котором установлен блок питания (четыре аккумулятора или батареи типа «AA») и смонтированы средства управления (печатная плата электронной схемы подключения). Снаружи на корпус выведены элементы пульта управления: выключатель 2 (схемы подключения) блока питания, установленного внутри корпуса 1, кнопка 3 последовательного переключения режимов работы (выбор группы светодиодов: красный, зеленый, белый) и переключатель 4 режимов уровня яркости светодиодов группы (максимальный - средний - минимальный) в соответствии с нормированными значениями освещенности тестируемых приборов. В качестве источников света в компараторе использованы светодиоды типа HB5-439AWD, HB5-433AGCA и HB5D-435AOR трех цветов свечения: красного, белого и зеленого, используемые при освещении кабин летательных аппаратов.
В концевой части корпуса 1 выполнен выносной кронштейн 5 с тремя направляющими, расположенными с зазором. На каждой из трех направляющих кронштейна 5 установлены последовательно по длине три светодиода 6 разной цветности: красный, белый, зеленый. Всего девять светодиодов, из которых каждые три светодиода одинакового цвета образуют группу. Всего три группы светодиодов, по три светодиода 6 в каждой группе.
Три светодиода одной группы имеют разный уровень яркости: от нормированного минимального уровня до нормированного максимального - на крайних направляющих кронштейна 5; а уровень яркости светодиода на средней направляющей соответствует среднему значению между минимумом и максимумом нормированной яркости прибора или пульта. Внутри корпуса 1 находится электронная схема (фиг. 2), генерирующая световые сигналы определенного уровня яркости.
Устройство для оценки светотехнических характеристик внутрикабинного приборного оборудования летательного аппарата (компаратор) работает следующим образом.
Работа компаратора основана на сравнении оператором яркости внутрикабинного приборного оборудования с яркостями эталонных светодиодов предлагаемого устройства, заранее определенными в лабораторных условиях (световых калибров).
Предварительно проводят проверку яркости свечения эталонных светодиодов 6 отдельно для каждого типа изделия внутрикабинного оборудования и каждой цветности, а также на соответствие минимальному, среднему и максимальному значениям. При этом используется фотометр, например, PRITCHARD фирмы PHOTO RESEARCH.
Перед началом работы оператору необходимо установить переключатель режимов блока питания 2 устройства в положение «Вкл». В зависимости от цвета освещения тестируемого прибора используется одна из трех групп светодиодов 6. Затем следует выбрать определяемый цвет подсветки компаратора, т.е. группу светодиодов нужной цветности, с помощью кнопки переключения режимов 3 - в соответствии с цветом освещения проверяемого прибора или шкалы.
Выбрать режим уровня яркости светодиодов этой группы с помощью переключателя 4 в соответствии с типом прибора и характерными для него пограничными значениями яркостей.
Оценка качества освещения надписей и элементов индикации внутрикабинного оборудования производится в затемненной кабине экипажа. Перед оценкой должна быть выполнена предварительная адаптация глаз оператора к уровню яркости поля зрения.
Визуальная оценка оператором количественных характеристик освещения тех или иных приборов и надписей с помощью компаратора осуществляется в полностью затемненном помещении (кабине), имеющем уровень освещения 0,001 лк.
Удаление сравниваемых полей должно быть минимальным, сравниваемые яркости должны находиться в центральном поле зрения оператора (эксперта), проводящего сравнения. Оценка равномерности освещения пультов (приборов) определяется путем сравнения максимальных и минимальных значений яркости элементов индикации.
Направляющие кронштейна 5 с расположенными на них светодиодами 6 группы подносятся оператором к замеряемому прибору или надписи на минимальное расстояние по центру прибора. Проверяемый символ (прибора или надписи шкалы) помещают между рисок (светодиодов) компаратора. Сначала подносят направляющую со светодиодом с минимальной яркостью, затем с максимальной яркостью. Яркость прибора должна быть выше минимальной, но ниже максимальной. Если яркость прибора находится в этом диапазоне, то она соответствует заданному значению требованиям ОСТов. Для более точного определения показателей яркости приборов в компараторе задействован светодиод промежуточной яркости, который делит тестовый диапазон на две части.
При переходе к работе с внутрикабинными приборами другой цветности и с другими пограничными величинами значений яркостей переключают с помощью кнопки 3 устройство на другую группу светодиодов соответствующей цветности, а с помощью переключателя 4 устанавливают нужные максимальное, среднее и минимальное значения яркости светодиодов выбранной группы.
Разработанный прибор найдет применение в практике эргономического обеспечения разработки и испытаний летательных аппаратов в части оценки соответствия рабочих мест экипажей летательных аппаратов требованиям нормативной документации. Прибор может перенастраиваться под диапазон требований по светотехнике, как для рабочих мест водителей транспортных средств, так и для других операторских мест.