УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОГА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТЕНЕВОГО ПРИБОРА

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для определения порога чувствительности теневых оптических приборов, предназначенных для обнаружения оптических неоднородностей водной среды.
Известно устройство для измерения порога чувствительности фотоэлектрического теневого прибора, содержащее набор оптических клиньев, закрепленных на диске, кинематически связанном с валом электродвигателя [1]. Однако возможность использования указанного устройства ограничивает точность изготовления клиньев.
Также известно устройство для измерения порога чувствительности фотоэлектрического теневого прибора, содержащее оптический клин в оправе и механизм периодических колебаний клина в виде электромагнитного генератора периодических механических колебаний клина вокруг ребра, образующего вершину преломляющего угла [2]. Недостатком известного устройства является невозможность имитировать оптические неоднородности, что исключает возможность измерения зонной чувствительности прибора, и ограничение точности измерения из-за отсутствия постоянства амплитуды колебаний клина.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому и выбранным в качестве прототипа является устройство для измерения порога чувствительности фотоэлектрического теневого прибора, выполненное в виде двух оптических клиньев с равными преломляющими углами, установленных в общей оправе, состоящей из двух соединенных шарниром частей, одна из которых закреплена неподвижно, причем механизм периодических колебаний клина выполнен в виде подпружиненного рычага, одним концом взаимодействующего с подвижной частью оправы, а другим с эксцентриком, закрепленным на валу электродвигателя.
Недостатком прототипа является то, что световое пятно в плоскости ножа Фуко теневого прибора отклоняется оптическим клином от первоначального положения. Это ограничивает значения угла при вершине используемого оптического клина узким диапазоном в пределах зоны линейности теневого прибора, которая обычно не превышает 10-20 угловых секунд. Это в свою очередь значительно сужает диапазон возможных углов отклонения оптического клина.
Задачей полезной модели является расширение диапазона значений углов отклонения оптического клина при соблюдении условия нахождения угла отклонения светового потока в пределах зоны линейности.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для определения порога чувствительности теневого прибора, содержащем подвижный и неподвижный оптические клинья, имеющие одинаковые углы при вершинах, и привод, подвижный и неподвижный оптические клинья установлены каждый в своей оправе и расположены друг напротив друга, оправа подвижного оптического клина кинематически связана с приводом.
В предлагаемом устройстве в качестве привода может быть использован шаговый электродвигатель. Оправа неподвижного оптического клина кинематически связана с поворотным устройством, снабженным фиксатором.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:
фиг.1 - чертеж устройства (вид сбоку в сечении А-А);
фиг.2 - чертеж устройства (вид сверху);
фиг.3 - оптическая схема устройства;
На чертежах обозначено:
1 - подвижный оптический клин;
2 - неподвижный оптический клин;
3 - оправа подвижного оптического клина;
4 - оправа неподвижного оптического клина;
5 - основание;
6 - первый подшипник;
7 - второй подшипник;
8 - привод;
9 - поворотное устройство;
10 - фиксатор;
11 - первый вал;
12 - второй вал;
α - угол падения излучения на подвижный оптический клин;
β - угол поворота подвижного оптического клина;
δ - угол отклонения излучения после прохождения через подвижный и неподвижный оптические клинья;
Θ - угол при вершине оптического клина.
Подвижный и неподвижный оптические клинья 1 и 2 закреплены соответственно в оправах 3 и 4 подвижного оптического клина и неподвижного оптического клина. Оправа 3 подвижного оптического клина связана первым валом 11 с приводом 8. Оправа 4 неподвижного оптического клина связана вторым валом 12 связана с поворотным устройством 9. Первый и второй валы 11 и 12 проходят через соответственно первый и второй подшипники 6 и 7. Привод 8, поворотное устройство 9, а также первый и второй подшипники 6 и 7 закреплены на основании 5. Поворотное устройство 9 снабжено фиксатором 10, который предотвращает изменение положения неподвижного оптического клина 2 после юстировки (т.е., в процессе работы).
Устройство работает следующим образом. Теневой прибор размещают таким образом, чтобы излучение от источника излучения теневого прибора проходило через подвижный и неподвижный оптические клинья 1 и 2 и попадало в приемник излучения теневого прибора. Вначале подвижный и неподвижный оптические клинья 1 и 2 расположены таким образом, что их наклонные грани расположены параллельно. Параллельность граней обеспечивается юстировкой, заключающейся в корректировке положения неподвижного оптического клина 2 при помощи поворотного устройства 9.
При помощи привода 8 изменяется положение подвижного оптического клина 1. Когда теневой прибор начинает регистрировать наличие оптической неоднородности, производится определение величины порога чувствительности теневого прибора расчетным путем по формуле:
где n - показатель преломления материала оптических клиньев.
При этом, так как δ≪α, то принимают α=β. При этом угол β=k·γ, где γ - величина шага привода, k - количество шагов, выполненное приводом.
В результате использования полезной модели возможно существенное расширение диапазона значений углов отклонения оптического клина при соблюдении условия нахождения угла отклонения светового потока в пределах зоны линейности, что снижает требования к точности позиционирования оптического клина и приводит к повышению точности определения порога чувствительности теневого прибора.
Таким образом, представленные чертежи и описание позволяют, используя известные материалы, изготовить устройство для определения порога чувствительности теневого оптического прибора и использовать его для проверки и
калибровки теневых оптических приборов, используемых для обнаружения оптических неоднородностей водной среды, что характеризует полезную модель как промышленно применимую.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лысков В.Г. и др. Измерение порога чувствительности фотоэлектрического теневого прибора, ОМП, 1970, №5, с.64.
2. Красовский Э.И., Наумов Б.В. Установка для измерения порога чувствительности теневого преобразователя пульсаций показателя преломления водной среды. Сб. "Оптические исследования в океане и в атмосфере над океаном", М., Институт Океанографии АН СССР, 1975.
3. Авт. свид. СССР №721681. Красовский Э.И., Наумов Б.В., Федоровский А.Л., Чуйко Л.И. Устройство для измерения порога чувствительности теневого прибора. Опубл. 15.03.1980, Бюл. №10. МПК G01J 3/06.