ДАТЧИК ЯРКОСТИ ФОНА

Предлагаемая полезная модель относится к приборостроению, а именно, к технике измерения оптических характеристик атмосферы с целью измерения яркости неба вдоль взлетно-посадочной полосы (ВПП).
Измерение яркости фона необходимо для определения дальности видимости на ВПП совместно с измерениями метеорологической дальности видимости (МДВ) на аэродроме с целью метеообеспечения взлета и посадки воздушных судов.
Известными измерителями яркости вдоль ВПП [1] являются измерители яркости фона «ПЕЛЕНГ СЛ-02» (Беларусь) измеритель яркости фона LM21 Vaisala (Финляндия).
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является кинопроекционный яркомер ТКА-ЯР. Это портативный малогабаритный прибор, снабженный функцией запоминания результата измерения, который позволяет моментально измерять яркость в выбранном месте [2].
Конструкция прибора в оптической схеме представляет собой, объектив, в фокусе которого установлено фотоприемное устройство, что обеспечивает возможность измерения яркости фона. Кроме того, прибор включает лазер для наведения яркомера в точку измерения яркости.
К недостаткам описанного прототипа можно отнести следующее:
- отсутствие контроля работоспособности яркомера, в случае выхода из строя фотоприемного устройства;
- отсутствие защиты от случайного попадания в зону мощных источников излучения приемного канала, что вызовет выход из строя фотоприемного устройства, которое имеет очень высокую чувствительность.
Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности, помехозащищенности и контроля работоспособности датчика яркости фона.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого датчика яркости фона, который, как и прототип, содержит объектив, в фокусе которого установлено фотоприемное устройство.
В отличие от прототипа в датчик яркости фона дополнительно введены регистрирующее устройство и соединенные последовательно датчик освещенности, расположенный за объективом, формирователь управляющего сигнала, и исполнительный механизм со шторкой, расположенной перед фотоприемным устройством, при этом за шторкой вне угла, охватываемого объективом приемного светового пучка, установлен источник постоянного светового эталонного сигнала, соединенный с источником стабилизированного напряжения, подключенный к управляющему процессору, к которому подключен второй вход формирователя управляющего сигнала и регистрирующее устройство.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что дополнительное введение регистрирующего устройства и соединенных последовательно датчика освещенности, расположенного за объективом, формирователя управляющего сигнала и исполнительного механизма со шторкой, расположенной перед фотоприемным устройством, а также расположение источника постоянного светового эталонного сигнала за шторкой вне угла, охватываемого объективом приемного светового пучка, и соединение его с источником стабилизированного напряжения, подключенного к управляющему процессору, к которому подключен второй вход формирователя управляющего сигнала и регистрирующее устройство обеспечило надежную работу и выхода из строя фотоприемного устройства при попадании мощных фоновых засветок в поле зрения, а также контроль правильности работы датчика яркости фона в течение всего срока службы.
Кроме того, дополнение датчика яркости фона источником постоянного светового эталонного сигнала обеспечивает возможность проверки метеорологических характеристик датчика.
Предлагаемое конструктивное решение датчика яркости фона дает возможность контроля работоспособности и правильности измерения яркости фона, что обеспечивает правильность определения видимости на ВПП, тем самым создавая безопасность полетов авиации.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 - представлен общий вид датчика яркости фона.
Датчик яркости фона состоит из объектива 1, датчика освещенности 2, формирователя управляющего сигнала 3, исполнительного механизма 4, шторки 5, фотоприемного устройства 6, расположенного в фокусе объектива 1, управляющего процессора 7, регистрирующего устройства 8, источника стабилизированного напряжения 9 и источник постоянного светового эталонного сигнала 10, выполненного в виде светодиода.
Шторка 5 расположена перед фотоприемным устройством 6, при этом за шторкой 5 вне угла, охватываемого объективом 1 приемного светового пучка, установлен источник постоянного светового эталонного сигнала 10, соединенный с источником стабилизированного напряжения 9, подключенный к управляющему процессору 7, к которому подключен второй вход формирователя управляющего сигнала 3 и регистрирующее устройство 8.
Устройство работает следующим образом.
Световой поток, поступающий в поле зрения 6° от небосвода падает на объектив 1. В фокусе объектива 1 расположено фотоприемное устройство 6, которое регистрирует световой поток в режиме открытой шторки 5. Далее сигнал поступает на управляющий процессор 7 и на регистрирующее устройство 8, на котором индицируется уровень яркости фона небосвода.
В случае попадания в поле зрения мощного солнечного излучения, которое может вывести фотоприемное устройство 6 из строя, сигнал с датчика освещенности 2 поступает на формирователь управляющего сигнала 3 и выдает его на исполнительный механизм 4, который закрывает шторку 5.
Шторка 5 закрыта пока не пропадет мощный световой поток, поступающий на объект.
В случае необходимости контроля работоспособности датчика яркости фона с управляющего процессора 7 поступает сигнал, включающий источник стабилизированного напряжения 9, который питает источник постоянного светового эталонного сигнала 10.
Сигнал также поступает на формирователь управляющего сигнала 3, который включает исполнительный механизм 4 и активирует перекрытие шторки 5. Возможность измерения фоновой яркости прекращается, что обеспечивает тестирование датчика яркости фона. На регистрирующем устройстве 8 появляется индикация, характеризующая правильную работу датчика.
После проверки датчика яркости фона, с управляющего процессора 7 передается сигнал, отключающий источник стабилизированного напряжения 9, и снимает сигнал с формирователя управляющего сигнала 3. Шторка 5 открывается и продолжается режим измерения.
В случае непрохождения тестирования, с управляющего процессора 7 на регистрирующее устройство 8 поступает сигнал ошибки.
Благодаря этому датчик не выходит из строя при мощном постоянном потоке и обеспечивает контроль работоспособности.
Источник постоянного светового эталонного сигнала 10 расположен за шторкой 5, с целью исключить влияние измеряемого потока, в противном случае проверку работоспособности можно проводить только в темное время суток.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет проводить контроль работоспособности датчика яркости фона в любое время суток, что обеспечивает уверенность в правильности его работы, а также обеспечивает защиту фотоприемного устройства от мощных фоновых засветок и выхода его из строя.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1 Черниловская Г.С. Оптическая схема яркомера 2 ЯКП, // ОМП, 1976, №6, с.28-30.
2 Кузьмин В.Н. Томский новый российский кинопроекционный яркомер, // www.tkaspb/ru - прототип.