Дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей морской воды

Дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей морской воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистическик

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 20.02.78 (2! ) 2586297/18-25 с присоединением заявки,%

Государстеенный комитет (23) Припри гетв

Опубликовано 07.07 80 Бюллетень ¹ 25

IIo делам иэсбретеннй и открытий

Дата опубликования описания 07.07.80 (72) Авторы изобретения

А. С. Авраменко, В. С. Гузеев, Э. Ю. Дурович, Э. И. Красовский и Б. В. Наумов (7I ). Заявитель (54) ДИСТАНЦИОННЫЙ ТЕНЕВОЙ ВИЗУАЛИЗАТОР

ПЛОТНОСТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ МОРСКОЙ

ВОДЫ

Изобретение относится к области опто-электронного приборостроения и может быть использовано при изучении плотностных оптических неоднородностей, в том числе и для изучения микроструктуры морской воды, когда изучаемая область удалена от наблюдателя.

Известны теневые приборы, используемые для изучения микроструктуры морской воды (11 состоящие из теневой оптической системы, а в качестве регистратора теневой картины опти!

О ческих неоднородностей используется кинокамера, что затрудняет исследования ввиду невозможности получения экспресс-информации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей морской воды (2l, содержащий оптическую теневую систему с зеркальным ножом, осветитель, головной объектив, защитный иллюминатор, передающую телевизионную камеру с приемным телевизионным устройством.

К недостаткам данного устройства относится изменение чувствительности, а следовательно, контрастности изображения оптических неоднородностей на экране приемной телевизионной установки, обусловленное изменением прозрачности, что всегда имеет место s морской среде.

При достаточно малой прозрачности неоднород-, ности могут быть вообще не видны, что приводит к ошибочным выводам, особенно прн статической обработке результатов измерений.

Цель изобретения повышение достоверности регистрируемой информации при изменении прозрачности морской воды.

Это достигается тем, что в поле зрении оптической системы помещено полупрозрачное зеркало на подвижном основании, с обеих сторон установлены фотоприемники, между зеркальным ножом и передающей телевизионной камерой помещены светоделнтельная пластина и фотоприемник, соединенный через фильтр нижних частот с регистрирующим прибором.

При этом прозрачное зеркало и светоделнтельная пластйна установлены под углом 15 -75 к оптической оси.

3 746260 4

На чертеже представлена возможная схема, ния оптической системы. Тогда на фотоприемвизуализатора плотностных неоднородностей ник излучения 7 попадает световой поток морской воды. -е h (1-1ч ) F e 2

Устройство состоит из источника излучения 1, изб проекционного конденсатора 2, диафрагмы 3, выполненнойв форме зеркального ножа, полу- где Риз — световой поток на фотоприемни прозрачного зеркала 4, привода дистанционного управления 5, диафрагмы 6, фотоприемников 7 и 8, головного объектива 9, защитного На фотоприемник 8 попадает световой пойллюмийатора 10, зеркала ll, проекпионного объектива 12, светоделительной пластины 13, Fpg = F„N (3) передающей телевизионной камеры 14, при- где FA — световой поток на фотокатодпе емной телевизионной установки. 15, фотоприем- редающей телевизионной камеры ника 16, коммутатора 17, фильтра низких час- Учитывая величину N, с помощью измеритот 18 и измерительного прибора 19. 15 тельного прибора 19 можно определить велиФормула изобретения освещенность в плоскости фотокатода телевизионной камеры 14;

45 освещенность изображения диафрагмы в фокальной плоскости головного объектива; коэффициент пропускания оптической системы; показатель ослабления исследуемой среды в анализируемом объеме; длина хода лучей в анализи. руемом объеме. г де E

A из

Измерение велйчин Е, и Еиз проижбдится с помощью полупрозрачного зеркала 4, которое приводным устройством 5 вводится в поле зреУстройство работает следующим образом.

Тело накала источника излучения 1 конденсором 2 проектируется в плоскость диафрагмы 3. Параллельный световой пучок, сформйрованный головным объективом 9, через иллюминатор 10, поступает в анализируемый объем исследуемой среды и,. отразившись от зеркала ll, попадает в плоскость диафрагмы 3.

При наличии в анализируемом объеме плотност- 25 ных неоднородностей световой пучок деформи руется и его часть попадает на зеркальную по- . верхность ножа 3. Отразившись от нее через объектив 12, часть светового пучка поступает на светоделительную пластину 13 и далее попа- gp дает на фотокатод телевизионной камеры 14.

Изображение воспроизводится телевизионнои установкой 15.

Для оценки изменения чувствительности те"невого прибора в исследуемой среде необходимо измерить величину освещенностей в плоскости фотокатода передающей телевизионной камеры Е, создаваемую проекцией изображе"" "нйя тела свечения на зеркальную кромку ножа

-eh 40

Еи EAre из (1) к 7 зчимы ЕА и Е„ . Освещенность Еф, обусловленную наличием бликов рассеяния, осуществляют фотоприемником 16, Коммутатор 17 подключает последовательно фотоприемники 7, 8 и 16 к измерительному прибору 19 через фильтр нижних частот 18, служащий для подавления сигналов, вызванных флуктуацией плотности в анализируемом объеме. Диафрагма 6 служит для юстировки прибора. В любой момент времени, измеряя величину Еь, можно определить степень старения светового излучателя, а в условиях "оптичес- ки чистой среды", например в воздухе, по величине Еф/Е можно оценить качество юстировки.

Данный прибор может быть использован в качестве универсального зондирующего устройства.

l. Дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей морской воды, содержащий оптическую теневую систему с зеркальным ножом, осветитель, головной объектив, защитный иллюминатор, передающую телевизионную.камеру с приемным телевизионным устройством, о тли чающий ся тем, что, с целью повышения достоверности регистрируемой информации при изменении прозрачности морской воды, в поле зрения оптической системы помещено полупрозрачное зеркало на подвижном основании, с обеих сторон зеркала установлены фотоприемники, между зеркальным ножом и передающей телевизионной камерой помещены светоделительная пластина и фотоприемник, соединенный через фильтр нижних частот с регистрирующим прибором.

Ф/ 1 2. Визуализатор по п.l, о т л и ч а ю щ и ис я тем, что прозрачное зеркало .и светоделио тельная пластина установлены под углом 15—

75 к оптической оси.

746260

Составитель А. Шуров

Редактор Н. Воликова Техред А. Шепанская

Корректор М. Коста / I

Заказ 3930/30 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ 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

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. А. I. Williams "Images of ocean microstructure" Deep., 1975, vol. 22, р, 811-829.

2. Красовский Э. И. и др. Порог чувствительности автоколлимационного телевизионного теневого прибора. Оптикомеханическая промышленность К 9, 1974, с. 32 (прототип).