Способ и прибор для измерения видимости

Способ и прибор для измерения видимости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42h, 17„

СССР

M 64225 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ññcp

Зарегистрировано в Бюро

В. Ф, Пискун

Способ и прибор для измерения видимости

Заявлено 29 августа 1938 года в НКО за X 163 (316983) Оаубликовано 31 января 1945 года

Известные приборы для измерения видимости обладают тем общим признаком, что они основаны на применении вуалирующей яркости, служащей для уменьшения видимых контрастов до порога контрастной чувствительности глаза наблюдателя. Таковы клиновой измеритель видимости Виганда и дымкомер

Шаронова.

Вуалирующая яркость в указанных приборах создается специальным осветителем, входящим |в конструкцию прибора и излучающим рассеянный свет при наличии наружного освещения. Так как в этих случаях не существует определенного соотношения между яркостями наблюдаемых объектов и вуалирующей яркостью, последняя входит Во все уравнения, связывающие .искомые величины, как величина .неизвестная.

Для исключения неизвестной вуалирующей яркости требуется построение одного лишнего уравнения, для чего должно быть произведено дополнительное наблюдение по особому, независимому от остальных, объекту.

Таков один из основных недостатков существующих типов портативных приборов для измерения видимости, рассматриваемых с точки зрения требований, предъявляемых к походным измерителям.

Следующий весьма существенный недостаток этих приборов состоит в том, что непостоянство местного освещения приводит к колебаниям искусственной вуалирующей яркости прибора и, следовательно, к искажениям в: результатах наблюдений.

Предметом изобретения является способ измерения видимости, согласно которому изображение объекта наблюдают через ослабляющее яркость фотометрическое приспособление и вуалируют его неослабленным изо бражением того же объекта, налагаемым на первое оптическим путем.

Для осуществления указан|ного способа могут быть построены различные измерители видимости походного типа, которые составят особую группу приборов для определения видимости и будут характеризоваться применением несобственной (естественной) вуалирующей яркости, находящейся в известном соотношении с яркостями наблюдаемых объектов. Благодаря указанной особенности, такие походные измерители видимости не будут

¹ 64225 иметь недостатков, свойственных измерителям с собственной (искусственной) вуалирующей яркостью, что позволит отнести их к разряду приборов, вполне пригодных для определения видимости в походных условиях.

На чертеже фиг. 1 изображает схему прибора в примерном конструктивном оформлении, фиг. 2— боковой вид прибора, фиг. 3 — схему другой формы выполнения прибора, фиг. 4 — боковой вид прибора, изображенного на фиг. 3.

Внутри футляра 1 укреплено полупрозрачное зеркало 2 (стеклянная пластинка с плоско-параллельными поверхностями) и пара обыкновенных зеркал 3 и 4, из которых первое, параллельное зеркалу 2, неподвижно, второе, приблизительно параллельное зеркалу 2, способно изменять свое положение при вращении винтов 5 и 6 (фиг. 1 и 2).

Подвижность зеркала 4 достигается либо путем укрепления его в кардан ком подвесе, в кольца которого упираются вннты 5 и 6, либо путем посадки его на три точечных опоры, из которых одна непо. движна, а две другие образованы кончиками винтов 5 и 6. В последнем случае в оправе зеркала 4 высверливаются три соответствующих конических гнезда и зеркало прижимается к опоре посредством трех небольших пружин (на чертеже фиг. 1 и 2 изображен второй вариант устройства). Между зеркалами 3 и 2 расположен поглощающий клин 7, любая часть которого, благодаря вращению кремальеры 8, может быть расположена перед глазом наблюдателя.

Система собирательных линз 9 и

10 и вышеуказанных зеркал служи т для образования соответствующих яркостпых полеи; оптическая ось ее составляет угол в 45 с плоскостью зеркала 2.

Присоединение параллельной оптической системы !1 и 12 и особой дальномерной шкалы (на чертеже не показана) превращает описанное устройство е стереоскопический дальномер.

Световые лучи. исходящие от пары контрастирующих поверхностей

Am, An и некоторой третьей поверхности Ar, пройдя объектив 9, разделяются у поверхности зеркала 2 на две части.

Одна часть лучей, отразившись от зеркала 2, идет к зеркалу 3 и, отразившись от него, идет далее через поглощающий клин 7, зеркало 2 и образует первое изображение наблюдаемых по в|ерхностей.

Другая часть лучей, пройдя зеркало 2 и отразившись последовательно от зеркал 4 и 2, образует второе изображение. Таким образом наблюдатель увидит через окуляр 10 два изображения поверхностей Am, An u Ar.

Действ уя винтами 5 и 6, придают зеркалу 4 такое полсикение, при котором яркости р и р, (изображения поверхностей А и А, ), получен ные первым, путем, оказались бы покрыты яркостью P," (изображением поверхности А, ), полученной вторым путем. После этого, вращая кремальеру 8, производят наводку клина 7, т. е. придают ему такое положение, когда при весьма малом смещении его в одну сторону от этого положения контрастирующие яркости Р и Р, становятся неразличимыми, а при обратном смещении выступают раздельн|о.

Прозрачность того участка клина, через который рассматриваются контрастирующие яркости, прочтенная по соответствующей шкале, будет равна искомому отношению коэфициентов

L=— (1)

Действительно, пусть 11 — прозрачность зеркала 2, 4 — коэфициент отражения для зеркала 3 (тоже для зеркала 4), 1з — коэфициент отражения для зеркала 2, соответствующие данным углам падения лучей, Z — прозрачность клина 7.

Так как возможные изменения наклона зеркала 4 практически будуг невелики, то значения величин

4, 1, и 1з можно считать независящими от того, для какого направления хода лучей они взяты.

Допустим, что яркости изображений поверхностей А„, А„и А„, по№ 64225 лученные посредством описанной выше оптической системы, равны

Р1, Р2 и Р3, в предположении, что

11 =ig= — 13=— -.= 1 12)

Тогда яркости первых изображений будут равны соответственно (Vm=g1 Р1

v. =a1 P !

Рг=й Рз яркости вторых изображений

II

Рш К2 Р1

II

Рд Я2 Р2 (4)

П

v,=а Р3, П1Е: 1 = ii i ig И gg = il i2 ig.

МОЖНО ПОЛОЖИТЬ:

V1=kp

P2=k р, (5)

Pg =k pr.

Тогда соотношения (3) и (4) могут быть переписаны !

Рш = 1Р«

Рn = 1Р (6)

Рг=31 Рг

II

Pm=S2 Pm

II

Vï s2 Ргг

If

Pr = S2Pr где

81 k 11 12 13 (8)

Sg = k i1 i2 ig.

Первые два равенства в (6) и последнее в (7) составляют исходное условие.

Принимая во внимание (2) получаем

S1

L (9)

32

На фиг. 3 и 4 две собирательные линии 1 и 2 с помощью наклонных зеркал 3 и 4 дают двойное изображение наблюдаемых поверхностей

А«, А„и А, на маленьком экра нчике 5, расположенном внутри футляра. Линза 1 имеет перед собою переменную диафрагму, линза 2 — постоянную. Зеркало 3 укреплено неподвижно, зеркало 4 способно несколько изменять свое положение под действием винтов 6 и 7, подобно тому как это имеет место в первом приборе. Изображения наблюдаемых поверхностей рассматриваются через окуляр 8 .

Нетрудно видеть, что если перное изображение поверхностей получается посредством линзы 1, а второе изображение — посредством линзы 2, то искомая величина будет равна квадрату отношения относительных отверстий соответствующих диафрагм di и й, ч. е. (10)

Шкала, служащая для определения относительного отверстия переменной диафрагмы, может быть легко перечислена для определения величины L.

Предмет изобретения

1. Способ измерения видимости, согласно которому изображение объекта, наблюдаемое через ослабляющее яркость фото метрическое приспособление, вуалируется яркостью другого изображения, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве последнего используют изображение объекта, которое налагают для сравнения оптическим путем на другое изображение этого объекта, яркость которого ослаблена фотометрическим приспособлением.

2. Прибор для осуществления способа по п. 1, снабженный установленным на пути лучей, идущих от объектов в окуляр, ослабевающим фотометрическим приспособлением и расположенной под углом

45 к йанравлению лучей плоско-параллельной пластинкой, о т л и ч аю щ и йс я применением двух зеркал, одно из которых поворотное, обеспечивающих получение совмещенных друг с другом двух изображений объекта, яркость одного из которых может ослабляться фотометрическим приспособлением. о

Отв, редактор Д. A. Михайлов

-Л123569 Подписано к печати 13IVI1-1946 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 105

Типография Госпланиздата, им. Воровского, Калуга.

Жо 64225

Фиг. 1

Фиг. 2

Фиг. 4

Техн. редактор М. В. Смольякова