Рефрактометр

Рефрактометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.1Х.1970 (№ 1477614/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.Ч1.1972. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 22.VI.1972

М. Кл. О 01п 21/46

G 01с 1/00

Комитет по делам изобретений и открьпий при Совете Министров

СССР

УДК 535.322.4 (088.8) Лвтор изобретения

Заявитель

В. С. Михайлов

Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии

РЕФРАКТОМЕТР

Изобрете|ние îт носится к,устройствам для о пределения влияния рефракции,:в первую очередь, при геодезических изме ре ниях.

Из вест ные .реф|р актометры, основанные на измере нии спектр альной ди спе рсии, когда срав н иваются сме щения или и нтенсивности световых пото ко в различной длинны волчины, пр ошед шие вдоль ис следуемой линии, не обес печи вают точности, требуемой для высокоточных угловых иэме ре ний.

В из весTIHblx рефpBIKTolxleTIpBх с ветовые поTIolKH различной длинны BQJIHbl попеременно подаются по раздельным кaiHалам на общий фотодетектор, который вырабатьввает сипнал, зависящий от соотношения интенсивностей.

В предлагаемом у стройстве для по вышения точности о пределения рефра кции в.каждом из ,канало в р азмещены двояко п реломляк щие элементы, HBfllpHIMep пластичны из zpHlcTBJIJIHческого кварца, толщины которых выбраны в соответствии с длинной IBQJIHbl oBeTQIBblx,ïoтоко в, а перед фотодете кто ром помещен поля роид-а нализато р, на пример, общий для обоих KBIHBJIQIB, для получения интерфере нцион ной ка рти ны на чувствительной пове рхности фотодетектор а.

Для повышения чувствительности при определе нии боковой рефракции при угловых измерен и.ях гла в,ная ось двояко,преломляющего элемента в каокдом из каналов расположена горизонтально под углом 45 к на п ра влению падения световых потоков.

Кроме того, для повышения чувствительности при определении ве ртикальной:рефра кции, двоякопрело мляющие элементы по ве р нуты на 90 относительно оси, совпадающей с направлением падения световых IIQTQKoiB.

На чертеже показана блок- схема предлагаемого рефра ктометра.

10 В одной из точек на конце линии, для которой изме ряется величина рефракции, установлены д ва о птических ква нтовых генератора 1 и 2, IHBllpepbllBIHoe излучение IKQToipblx. имеет длину волны XI=0,45 .икм, напр имер, 15 для генератора 1 и Хз — — 0,63 лаки для ге нерато ра 2. Излучения от генераторов поочередно проходят через диск 3 прерывателя, укрепленного на валу 4 электродвигателя. С IIIомощью коллиьпи рующих систем 5 и 6 излуче20 ние нап ра вляется в приемное двускапальное устройство на другом, конце линии.

Пооче ред но пропадающие на прием|ную телескопическую систему 7 световые IIIQTQIKH различного ц вета разделяются полупрозрач25 ным 8 и отражающим 9 зебр,калами, а также соответ ствующими фильтрами. В каждом из образо вавш ихся после разделения каналов помещает ся двоякопреломляющий кристалл,,на п ример пластины 10 и П из кристалличе30 ского кварца. Через пластину l0 оьроходит

340948 световой пучок с длиной волны Ль а через пластину 11 — с длHiHQH волчины Л2.

Если просвечивать пар аллелыным пучком плоскополяризова нного монохроматичеокого света одноосный кристалл, обладающий двойным лучепреломление м, под углом к его главной оси, то наблюдается следующий э ффект: в кристалле образуются и распространяются с различной скоростью два световых луча, (обыкновенный и необьькновен ный). Ввиду того, что оптические пути обы к нове нных и,необыкновенных .волн, распространяющихся в крисгалле, не оди наKOBbr, IlpH выходе из кристалла у них накапливается определе н ная раз ность хода. После прохождения кристалла обе световые волны, будучи сведен ными в одну плоскость .поляризации, и нте рферируют.

Результат и нтерференции по своей интенси вности зависит от раз ности кода, приобрете н ной в .кристалле,,которая, в свою очередь, зависит от направления распространения света в кристалле QTiHoсителыно его оси.

Для получе ния большей угловой чувствительности устрой!ства при измерении горизо нталыных углов, ось кристалла располагается в горизонтальной плоскости и составляет угол в 45 с иаправление м проходящего с к возь кристалл света. Плоскость поляр изации подающего на кристалл света, составляет !с горизонтом угол в 45 . После кристаллических пласти н установлен поляроид-анализатор 12, создающий интерференционную,картину на катоде фотодетектора И. При изменении нап ра вления падающего на кристалл света в горизонтальной плоскости изменяется интенсивность светового потока, падающего на:катод фотоприемника.

Изменение интенсивности irragtающего на катод света связано пернодичес|кой зависимостью с измене инеем угла между оптической осью кристалла и направлением проходящего света. Угловая величина пер иода этой зависимости для света с Л вЂ”вЂ” 0,45 мкм и кварцевой пластины 10 толщиной 35 мм составляет величину порядка 7 . Во втором канале, образованном светом с Л =-0,63 мкм, для полу чения той же периодичности применена кварцевая пластична 11 толщи|ной 53 мм. Для выравнивания освещен ности на фото пр иемнике от первого и второго канало в (irrpH отсутствии .ребр акции) служит дополнителыный юстируемый поляроид 14.

Относителыное угловое смещение .приходящего свега и оси фотоэлектрического .пр иемника (при отсутствии рефракции) вызывает одинаковые изме|нения оовещенности катода фотоприемника первым и,вторым ка налами.

При наличи и реф ракции в атмосфере,за счет дисперсии образуется угол между приходящими на фотоэлектрический приемник пуч5

ЗО

:ками красного и синего света, что вызывает разумную освещенность катода фотоприемника первым и BTOipbrм ка налами.

Так ка к свет от источников п риходит поочеред но, возникает переменный ток. Перемен ное напряжение, снимаемое с напрузки фотодетектора И, усиливается усилителем 15 и фиксируется индикатором 1б.

Для измерения величины дисперсионных углов служит поворотный KBBprreIBbIH компе нсатор 17, уста новлен ный во втором на нале. По воротом кварце вой пласт HIHbr добивают ся минимальных показаний,индикато рiHoro прибора, а затем с отсчетного приспособления, заранее от калиброванного, считывается угловая величина дисперсии.

При необходимости фотоэлектрический пр|иемник и излучатель могут быть объеди нены в одной измерительной точке, а на втором конце контролируемого направления в этом случае долже н быть уста но вле н оптический уголко вый отражатель. Для измерения вертикальной рефракции пластины 10 и 11 должны быть повернуты на 90 относительно оси приходящих.световых потоко в.

Предмет изобретения

1. Рефрактометр, преимущественно, для геодезических из мерений, содержащий излучатель, направляющий вдоль исследуемой линии,поперемен но два световых потока различной длинны волны и приемник с отдельными каналами для каждого из световых потоков, .подводимых к общему фотодетектору, вырабатывающему сигнал, зависящий от соот ношения HHTBHOIHB|ностей световых потоков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения рефракции, в каждом из канало в размещены д воякопреломляющие элементы, на пример пластины из кри сталличе ского кварца, толщины, которых выбраны в соопветствии с длиной волны световых потоков, а перед фотодетекто ром помещен поляроид-а нализатор, например, юбщий для обоих ка налюв, для получечия интерференIIHoiHHoH картины на чувствительной IIQIBBpxности фотодетектора.

2. Pegipa»rrrorreTip по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности п ри определении боковой рефракции при угловых измерениях, главная ось двоя(коп реломляющего элеме нта в каждосм из каналов рас положе на горизонтально под углом 45 к направлению падения световых потоков.

3. Рефра ктормепр,по п. 1, 2, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при определении вертикалыной рефра|кции, двоикопреломляющие элементы повернуты на 90 относительно оси, совпадающей с направлением падения световых потоков.

340948 и 5

Составитель Ю. Ферштман

Техред А. Камышникова Корректор Л. Царькова

Редактор Т. Иванова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1935/6 Изд, № 804 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5