Устройство для определения оптических характеристик атмосферы

Устройство для определения оптических характеристик атмосферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРЫ, содержащее импульсный источник света, оптически связанный с первым фотоприемником с квадратичньЕУ усилением, второй фотоприемник с квадратичным усилением, блок управления, выход которого соединен с импульсным источником света и с двумя фотоприемниками , блок разности, один вход которого соединен с первым фотоприемником, а другой через усилитель соединен с вторым фотоприемником, выход блока разности соединен с входами амплитудного анализатора, блока сравнения, блока коммутирующего ключа и первого накопителя сигнала, причем выход амплитудного анализатора соедиЕ{ен с вторьм входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блокч коммутирующего ключа, вь1ход которого соединен с вторым накопителем сигнала, выход блока деления подключен к входу регистрирующего прибора , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений , в него введено вычислительное устройство, выполненное в виде последовательно соединенных счетчика времени, блока деления вычислительного устройства, блока вычисления показательной функции и вычитания единиц, блока вычисления обратной величины и блока умножения, к выходу которого подключены входы двух сумматоров , причем входы сч етчика времени соединены соответственно с выходами амплитудного анализатора и блока сравнения, выход первого накопителя сигналов соединен соответственно с входами блока умножения и первогО сумматора, выход которого соединен с одним из входов блока деления, другой вход которого соединен с выходом второго сумматора,второй вход которого соединен с выходом, сл второго накопителя сигналов. -ч эо

(19) (1! j

5(51) (01 N 21/01 (,ф А Фй :

СОЮЗ СОНЕТСНИХ ф Ж, " СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

",,)ф „::ф РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3448242/18-25 (22) 08 .06.82 (46) 30.)1.83. Бюл. Р 44 (72) Г.Н. Балденков, Б.И. Козинцев и М,Н, Миленький (53) 535.241(088.8) (56) 1, Авторс <ое свидетельство СССР

Р 309338, к i. G 01 > 1/44, 197?.

?. Авторское свидетельство ГССР по заявке У 298211 3,кл,G 01 N 21/01, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТЫОСфЕРЫ, rодержащее импульсный источник света, оптически связанный с первым фото— приемником с квадратичным усилением, второй фотоприемник с квадратичным усилением, блок управления, выход которого соединен с импульсным источником света и с двумя фотоприемниками, блок разности, один вход которого соединен с первь-.м фотоприемником, а другой (врез усилитель соединен с вторым фотоприемником, выход блока разности соединен с входами амплитудного анализатора, блока сравнения, блока коммутируюгцего ключа и первого накопителя сигнала, причем выход амплитудного анализатора соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока коммутирующего ключа, выход которого соединен с вторым накопителе.; сигнала, выход блока деления подключен к входу регистрирующего прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введено вычислительное устройство, выполненное в виде последовательно соединенных счетчика времени, блока деления вычислительного устройства, блока вычисления показательной функции и вычитания единиц, блока вьгчисления обратной величины и блока умножения, к выходу которого подключены входы двух сум- цр

Я маторов, причем входы с гетчика времени соединены соответственно с выходами амплитудного анализатора и блока сравнения, выход первого накопителя сигналов соединен соответственно. с входами блока умножения и первого сумматора, выход которого соединен с одним из входов блока деления, другой вход которого соединен с выходом второго сумматора,второй вход которого соединен с выходом, второго накопителя сигналов. пителя ) П сигнала, причем выход B ITIJIH тудного анализатора 7 соединен с вторым входом блока 8 сравнения, выход которого cBязан с ВТс рым входом б«яака 9 к ол!л!ут ирую«««его ключа, выход которого соединен с вторым

1!акопите.!ем 11 сигнала, выход блока

12 Делен«ия годключен к входу регистрирующего прибора 13, вычислитель«!ое ус . ройство 14, выполненное в виде последовательно соединенных счетчика

18 времени, блока 16 деления вычислительного устройства, блока 17 вы«исления показательной функции и вычитания единицы, блока 18 вычисления обратной величины и блока 19 умножения, к выходу которого подключены входы двух сум .атаров 2(! u Zl причем входы счетчика 18 времени соеДИ«!СНЫ СООТВЕТС !.ВЕННО С ВЫХОДОМ ампнитудного анализатора 7 и блока 8 сравнения, выход первого накопителя 10 сигналов соеди— нен ..СотBPTCTBPHHO с входами блока

19 ул!ножения и первого с мматора 21, вь«ход которого связан с одним из входов блока 12 деления, другой вход .

11 с!! .-налов.

Устройство работает следующим образом.

,(мпульсный источник 1 света излуча:".: .лпульс малой длительности в атмoc;ÄBpу. Рассеянный в обратном на-!.ра: †.ле ип сигHаJI принимается фотоприемниками 2 и 3 с усилением, нарастающим пропорционально квадрату времени, Отсчитываемого от момента и лучения импульса света. Запуск блоков

1, 2 и 3 осуществляется импульсами б;,ока 4 управления.

11"i!ал на втором фотоприемиике 3. связан только с уровнем фоновой засветки. Он подается через усилитель б На блок " разности, где вычитается иэ сигнала первого фотоприемн« ка 2, который определяется как обратным рассеянием излучаемого импульса, так и уровнем фоновой засветки. С выхода блока 8 разности сигнал, обусловлен- . ный только обратньм,рассеянием атМОСфЕРой ЗОНДИРУЮ«!«ЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ, поступает на амплитудный анализатор

7, гДе запоминаетсЯ величина !О (го) сигнала рассеяния с расстояния г соответствующего полному вхождению излучения передатчика в поле зрения приемника, вычисляется от нее (!и часть и подается на второй вход блока 8 сравнения, Hcl первый вход которогo :л"одается текущее значение сигнала обратного рассеяния 3(i ) . где5(! ) и,(о значение функции

Б (в . B точках ао

Соот«!о!1!Сине (2, полу. cii0 интегри рованием (,1 ) в предложении равенства ! о До Г -1 " ÎT Г 70 Оо Пав лученное эна ение В добавляется к интегралам Д! и 37, и скорректирован-45 го Э<1 ные величины о = (0(-"8«, i"! г о поступают на блбк делени. — .

На чертеже, показана структурная 5Q схема ycpol с =ва . устрОйст 3 О садер> < т илг1ульс«!ый источник 1 света о:Iти еск. . связанный с первым фотоприемни

S5

HOT OPG1 О СOEJIH H iB Н С ИМП оЛЬ С НЫМ ИС тО 1никОм 1 света и с Двумя iiÎTОпpH— емниками 2 и 3, блок 8 разности, адин вход которого соединен с первым фотоприемником 2, а другой через усилитель б св яза-! с эторьпл! фотоприемником ", выход блока 8 разнос — è соединен с вхог ами амг:литудногс анализа— тора 7, блока 8 сравнен !я, б.-!ока 9 коммутирую!чего кгKl1<à и гppB

При равенстве сигналов на обоих входах блоков из -него выдается импульс открывания блока коммутирующера соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соеди IOH с вторым входом блока коммутиру«ощего

1<дюча, выход которого соединен с вторым «!акогителем сигн .1!а, выход

5 блока деления подк.гочен к входу регистрирующегс прибора, ч. едена в«.1числительное устройство, выг".олн е н«!Ое в виде последовательно соединенных счетчика времени, блока дс. ения вычислительногo устройcTBа, блока вы— числения показательной функгии и вычитания единицы, блока BiBii!исления обратг!Ой величины и блока умножения, к Briхаду кОтОООГÎ подключены ВхОды двух сумматоров, причеi! входы счетчика времени соединены соответственНо с выходами амплитудного анализа— тора и блока сравнен:.:.i! выход г.ерво—

1" О Н Hi< 011 H1 —..Г! Я СИ! Н «1ЛО Б ОЕ ijH:-; P H C 0— о =в етст вен«!О г. входами блока у. и!Оже— ни я и 1! е11В ОГО c у«лл!а Г Ора lвгз!х Од k 0 О— рого .Оедин"н с одним из входов блока делен !я,,; ругай вход катар-л о соединен с г!ыходо."л второго сумматора, ВтОрОй БХОд кОтО iг)гo coFдиHpн с вы в 25 ходом второго нак;!i!< ãå.!я сиг:-1:лов.

При Iioi10«!1:-: !7ы » ic J:ê т ель -: oi o ус:— ройства расс !иты«.аетг я ве.!и ина нов добара интеl ðàëîí iio фор«1у.«е зо

L О< О ! О !

Г„о

1 5

à 3 !" 11 ",,,, — !),— " — --("

Rf þ ) 10 l78) 8

ГO К ПО«1а 9, ЧЕРЕЗ 1

Top) где вычисляется (1.) ДГ 5

Г«

ПаралЛельно на первом Йакопителе

1i Л«а1<С

10 сигнала ведется ни лислсиие

"о

В момент фиксации величины Q(F, ) в амплитудном анализаторе 7 из него выцается импульс запуска счетчика

15 времени (момент времени 4o ). Прн срабатывании блока 8 сравнения,. когда текущее значение сигнала рассеяния упало в п раз по сравненйю с начальным отсчетом w (Г ), из него вы— дается импульс k,, „ по которому в с:етчи1<е 18 времени фиксируется про- 20 ме.кУток вРемени („ — (,а, пРОпоРЦиональпый расстояни1а Г„ — Г, По мере дальнейщего уменьв|ения с «гнала рассея- лния его уроьеHü падаст до минимального зна:<ечиЯ (Г„дк.) Длп некотоРо- 25 гo расстояния Г Кс . Лели 1ИНа";1 (Гмакс) может соответствовать, например„

«y/pÎF3HFo 1:1умов Фон ОНОЙ 3 ас ветки, 13 зтот момент блок 8 сравнения вь1дает .-:мпульс 4Г1 в по которому счетчик 15 ()

ВРемени ФиксиРУет пРОмежУToKt .(,а

ПРОПОРЦИОнс«ЛЬНЫЙ PdCCTOFFFiHlO dqp1«<< - 1 <« и оба отсчета поступа<ат в блок 1б деления выт.ислительногс устройства, I

<.-„-т 35 где Вы<числя<.тся величина

tn

«л равная величине о

Б блоке 17 вьг исления показатель- 40 ной функции и вычитаниу единицы рас«.

"i» ta считывается значение < †., — „ где сс

О(ГГа и = —.— — - 1 з, дает часть от начального (Г«

З:-:аЧЕНИЯ CHI ÍdËà 8 (Г ) и ПО КОтОРОй срабатывает блок 8 сравнения. Так к !F< П является функцией устройства, ее величина хранится в блоке 17, Из вычисленного значения вычитается еди",èöd и результат поступает

"к«а кС („«,. —. -t0 г и а

Гл<а КС СО !

Б рЛг * Sl 1d

"мс,кс о

"о <к<сакс (; 1 во втором сумматоре 20 складыва: †:-тся

I плакс с интегралом а перво 1

1 ((а

Г < акс

« сумматора 21 с интегралом (»(n)

1а вь1хoJJQB сумматоров 20 и ? 1,ве11ичи

Fih1 =>(Г) 3Г= ) D(l )д < «) О<У) 0

Г« Г« "«

1.- 3

<а

D(.3d.=1 5(v),.) V1(, и«

"О Г

В<зннО пОстУпатат в б 1c1< 12 Де E-ldè< т

С<1

J 5,«.)dl.

GT1

I 5((м

T Q соотв<ттстквадрату прозрачности слоя атме с". еры между точками 1а И Г, ПОСтунаЕ-. в регистрирукщий прибор 1 8 . изобретение за счет коррек:-.Hp!:âêè величины недобора интегралов позяоЛЯЕт ЗНаЧИтЕЛЬНО ПОВЫС;сЬ то-1НО<..-.Ь измерений прозранности атмо< феры, являкщейся сановной Опти. вской хн— рактеристикой атмосферы, г ло1< 1 8 В1,1ч1«с.<1е н я О <,ратной фу н1 IIH

3 откуда величина 1«,-to перепас тся

-t<« ( в блок 19 умножения, В 1

ГC«

10. Резус1ьтать1 вычисления

1 35i815

Составитель А. Чурбаков

Техред С,Легеза Корректор А, Ильин

Редактор H. Безродная

Тираж 873 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9575)45

--ж

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4