Астрономический рефрактометр

Астрономический рефрактометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в астрономии и геодезии для исключения влияния рефракции на угловые измерения. Астрономический рефрактометр содержит измерительный интерферометр с колеблющимся зеркалом, механически связанным с пьезокерамическим модулятором , соединенным со звуковым генератором и генератором постоянного напряжения, и опорный интерферометр с предметным и полупрозрачным зеркалами и последовательно соединенными фотоприемником, синхронным детектором и регистратором. На выходе измерительного интерферометра установлены последовательно соединенные фотоприемник, синхронный детектор, второй вход которого соединен со звуковым генератором, и регистрирующее устройство. Колеблющееся зеркало вьшолнено в виде отражающей поверхности диагональной грани треугольной призмы, установленной на пьезокерамическом модуляторе . Одна из боковых граней призмы имеет отражающую поверхность, являющуюся предметным зеркалом опорного интерферометра, а второй вход синхронного детектора опорного интерферометра подключен к выходу звукового генератора, причем фотоприемник и полупрозрачное зеркало опорного интерферометра установлены на одной оси с пьезокерамическим модулятором. 1 ил. I (Л to со 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3770886/24-25 (22) 12.07.84 (46) 23.02.86. Бюл. Ф 7 (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.П.Чкалова (72) В.В.Виноградов и А.С.Медовиков (53) 535.24 (088.8) (56) Прилепин М.Т. и др. Инструментальные методы геодезической рефрактометрии. — Итоги науки и техники. Геодезия и аэрофотосъемка. М.: ВИНИТИ, т.15, 1979, с.11-28.

Вайцель В.И. Влияние атмосферной турбулентности на звездную интерферометрию. Астрономический журнал. т.4, вып.47, 1970, с.890-893. (54) АСТРОНОМИЧЕСКИЙ РЕФРАКТОМЕТР (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в астрономии и геоде— зии для исключения влияния . рефракции на угловые измерения. Астрономический рефрактометр содержит измерительный интерферометр с колеблющимся зеркалом, механически

„„SU„„1213396 A связанным с пьезокерамическим мо— дулятором, соединенным со звуковым генератором и генератором постоянного напряжения, и опорный интерферометр с предметным и полупрозрачным зеркалами и последовательно соединенными фотоприемником, синхронным детектором и регистратором.

На выходе измерительного интерферо— метра установлены последовательно соединенные фотоприемник, синхронньгй детектор, второй вход которого соединен со звуковым генератором, и регистрирующее устройство. Колеблющееся зеркало выполнено в виде отражающей поверхности диагональной грани треугольной призмы, установленной на пьезокерамическом модуляторе. Одна из боковых граней призмы имеет отражающую поверхность, являющуюся предметным зеркалом опорного интерферометра, а второй вход синхронного детектора опорного интерферометра подключен к выходу звукового генератора, причем фотоприемник и полупрозрачное зеркало опорного интерферометра установлены на одной оси с пьезокерамическим модулятором. 1 ил.

1I 12

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в астрономии и геодезии для исключения влияния рефракции на угловые измерения.

Целью изобретения является повьппение точности измерений эа счет определения и учета влияния рефракции.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Астрономический рефрактометр содержит верхнее зеркало 1 измеритель— ного интерферометра, полупрозрачное зеркало 2, треугольную зеркальную призму 3, отражательное зеркало 4, причем зеркала 1,2 и 4 установлены по ходу верхнего пучка, а зеркало 2 и треугольная призма 3 — по ходу нижнего пучка, при этом плоскость зеркала 2 и диагональная грань призмы 3 параллельны, пьезокерамический модулятор 5, отражательное зеркало 6, расположенное под углом 4 к со диагональной грани призмы 3, второе полупрозрачное зеркало 7, установленное параллельно к диягонапьной грани призмы 3, источник 8 света., фотоприемники 9 и 14, синхронные детекторы 1О и 15, измерительные приборы 11 и 13, звуковой генератор

12 и генератор 16 постоянного напряжения. При этом фотоприемник 9, зеркало 7 и пьезокерамический модулятор

5 установлены соосно.

Выход фотоприемника 9 подключен к первому входу синхронного детектора llQ выход которого соединен с измерительным прибором 11. Выход фотоприемника 14 соединен с первым входом синхронного детектора 15,, выход которого соединен с измерительным прибором 13. Звуковой генератор 12 подключен к пьезокерамическому модулятору 5 и к вторым входам синхронных детекторов 10 и 15. Генератор постоянного напряжения подключен к звукововому генератору 12.

Устройство работает следующим образом, Верхний световой поток от источника света падает на зеркало 1, которое направляет его на зеркало 4, а затем через полупрозрачное зеркало 2 световой поток падает на фотоприемник 14. Нижний световой поток падает на диагональную отражающую грань призмы 3 и направляется после ,отражения от зеркала 2 на фотоприем13396 ник 14, где интерферирует с верхним ,пучком. Сигнал с фотоприемника 14 поступает на синхронный детектор 15, детектирующий амплитуду Фототока на частоте звукового генератора 12.

Амплитуду фототока измеряют прибо-, ром 13,причем переменчая составляющая фототока пропорциональна раз-, ИОсти ХОдя интерферирующих пучкОв, в которую входит набег пути вследствие рефракции. Действительно, для разности хода Зо при неподвижной призме 3 справедливо выражение." и J<)A C)X =I II 1 1 .g q,II С „=1 ь ) s !L ь н 1 о оо о о о

Z (I) где и и n -- текущие вдоль пучков

s н

/0 показатели преломления воздуха;

8 — зенитное расстояние;

G — угол рефракции.

При включенном звуковом генераторе 12 призма 3 приходит в колебательное движение. При этом база интерферометра периодически изменяется во времени

b .-= Ь + b c;os q. t, (2)

30 где b — амплитуда колебаний призмы

3 т частота колебаний.

Соответственчо изменяется и разностто ходя

35 т -(о "ь С05Л,PJ=1 3 с 594 (3)

Атмплитуда переменной составляющей! фототока 1 „, пропорциональная 1 инте-нсивности света;, имеет вид:

019

1л1 01 1 7, )о

2i 1

p= о,,(х ) — функция Бесселя l рода порядка в.

Генератор постоянного напряжения 16 слу,,;ит для Определения ; по макf

-.имуму Фототока,.

Измерив @QTGToIc 1 измерительным

5Î прибором 13,,;-Iàõîäèè разность хода

hG = =о . ДЛя ОПрЕдЕЛЕНИя 6 НЕОбХОдИМО найти еще и в личину b ..

С этой целью излучение от источ— ника 8 сьета делится полупроэрачС;

: «ым зеркалом 7 на два луча. Первый

rроходит до зеркала 6, отражается

GT Ет O H НЯПРЯНЛЯЕТСЯ HG ФОТО грчемник 9. В-.îðîé луч от зеркала 7

3 идет на отражающую грань призмы 3, совмещенную с пьезомодулятором, отражается от нее и падает на фотоприемник 9,где интерферирует с первым, При перемещении призмы 3, т.е. при включенном звуковом генераторе

12, на фотоприемнике 9 возникает фототок, пропорциональный величине смещения призмы. Этот фототок детектируется синхронным детектором !О и измеряется прибором 11. Аналогично (4) имеем (5) Измерение амплитуды фототока дает возможность определить разность хода (6) 8 =Ьп

d° - 8,(S,n. (7) 1

Формула (7) решает задачу определения угла астрономической рефракции.

Точность рефрактометра зависит от точности определения разностей хода 8, и 6 . Как известно, точность измерения разности хода составляет 5 10 м. Из (6) получим

I3 ь3 а3 — г — = 1г

S Ь

При Ъ = 10 м имеем

= 2 5 10. 10 = 7 10

-6 (8) По измерениям метеопараметров вблизи призмы 3 вычисляем показатель преломления И. Таким образом имеем:

1213396 что превышает точность всех извест-2 -3 ных устройств, у которых †.10 -10

Формула изобретения

5 !

О

Астрономический рефрактометр, содержащий измерительный интерферометр с колеблющимся зеркалом, механически связанным с пьезокерамическим модулятором, соединенным со звуковым генератором и генератором постоянного напряжения, причем на выходе измерительного интерферометра установлены последовательно соединенные фотоприемник, синхронный детектор, второй вход которого соединен с звуковым генератором, и регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения точности измерений,он снабжен опорным интерферометром с предметным и полупрозрачным зеркалами и последовательно соединенными фотоприемником, синхронным детектором и регистратором, при этом колеблющееся зеркало выполнено в виде отражающей поверхности диагональной грани треугольной призмы, установленной на пьезокерамическом модуляторе, одна из боковых граней призмы имеет отражающую поверхность, являющуюся предметным зеркалом опорного интерферометра, второй вход синхронного детектора опорного интерферометра подключен к выходу зву кового генератора, а фотоприемник и полупрозрачное зеркало опорного интерферометра установлены на одной оси с пьезокерамическим модулятором.

121339á

Составитель С,Голубев

Редактор P.Öèöèêà Техред Т.Тулик Корректор С.Черни

Заказ 777/54 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4