Теневое устройство

Теневое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистнческик республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЪСТВУ (tiI802854

{61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25.05.78 (2l ) 2621556/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень М 5

Дата опубликования описаиия09.02,81 (51)М. Кл.

6 01 М 21/45 твсумрстввньй квинтет

СССР ао делая изобретений и вткритий (53) УДК 535.88

-(088.8) И. Н. Волова, А. П. Копылов, А. Н. Корблэв, Э. И. Красовский и Б. В. Наумов:- "р,-.(72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ТЕНЕВОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при исследовании плоскостной аннэотропни прозрачной неоднородной среды.

Известны теневые устройства, содержащие источник и приемник света н автоколлнмационную схему для исследования оптических параметров прозрачных сред I1).

Однако эти устройства непригодны для определения анизотропни оптических параметров исследуемой среды при одновременном измерении ее различных участков.

Наиболее близким по технической cymности к данному изобретению является теневое устройство, содержашее несколько оптическнх, каналов, включающих свето13 вые и теневые диафрагмы, обьективы, электродвигатель, источник и приемник света и иллюминаторы (21. Каждый из оптических каналов устройства состоит из

20 коллиматорной осветительной части со световой диафрагмой, объективом и приемной части с о&ьективом н теневой диафрагмой.

Недостатком такого устройства является погрешность измерения плоскостной анизотропии коэффициента корреляции оптических параметров среды между различными точками пространства, находящимися на заданном расстоянии друг от друга.

1(ель изобретения — повышение точнос ти измерений плоскостной анизотропни коэффициента пространственной корреляции.

Укаэанная цель достигается тем, что в теневое устройство дополнительно введены соответственно осям оптическнх каHalloa усеченная равнобедренная tlspaMalN с четным числом боковых граней по чис лу каналов,,причем на ее основание нанесено автоколлимационное зеркальное покрытие, и отражательные призмы-ромбы, установленные между объективом и иллюминатором в каждом из оптических каналов.

На фиг. 1 представлена принципиальтная схема теневого устройства; на фиг.

2 - сечение А-А фиг. 1; на фнг. З - се

BO чение Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 — сечение

В-В фиг. 3.

Устройство содержит источник 1 света (лазер), оптическая ось которого перпендикулярна основанию усеченной равнобедренной пирамиды 2 и параллельна оси электродвигателя 3 с второй усеченной равнобедренной пирамидой. Оптические оси объективов 4 также параллельны оси вращения электродвигателя 3. В оптическом канале расположены световая диафрагма

5, объектив 6, отражательная призмаромб 7 и имиллюминатор 8. Световая диафрагма 5 находится в фокальной плоскости объективов 4 и 6.

В устройство также введена усеченная равнобедренная пирамида 9 с четным числом отражающих боковых граней по числу оптических каналов. В оптическом канале, соответствующем прошедшему через иллюминатор 8 и отраженному or двух противолежащих боковых граней световому потоку, установлены иллюминатор 10, отражательная призма-ромб 11, объектив

12, теневая диафрагма 13 и объектив 14, Зеркало 15 расположено под углом 45

О к оптическим осям объектива 14 и конденсора 16, в фокальной плоскости которого находится приемник 17.

На основание усеченной равнобедренной пирамиды 9 нанесено автоколлимационнуе зеркальное покрытие 18. Причем световая диафрагма 5 наклонена к оптической оси объектива 6, ее зеркальный слой одновременно является теневой диафрагмой, а рабочая кромка расположена в факельной плоскости объектива 19. Зеркало 20 расположено параллельно указанному зеркальному слою.

Устройство содержит два различных типа оптических каналов: дифференциальные (фиг. 3) и автоколлимационные фиг. 4), имеющие общие источник и приемник света.

Устройство работает следующим образом.

Параллельный пучок света от общего источника 1 света с помощью неподвижной усеченной равнобедренной пирамиды

2 и вращающейся от электродвигателя 3 второй усеченной равнобедренной пирамиды описывает в пространстве круговую цилиндрическую поверхность, поочередно приводя в действие все оптические каналы. Требуемая частота вращения электродвигателя определяется условиями изучения аниэотропных свойств среды. Объективами 4 пучок лучей фокусируется в плоскости световых диафрагм 5, установ2854

4 ленных в фокальных плоскостях объекти вов 6. Параллельный пучок лучей, который после прохождения отражательных призм-ромб 7 и иллюминаторов 8, проходит через исследуемую среду и падает на основание усеченной равнобедренной пирамиды 9.

B дифференциальных каналах пучок лучей проходит равнобедренную пирамиду и отражается от ее боковых граней.

Параллельный пучок лучей проходит в обратном направлении исследуемую среду, иллюминатор 10, призму-ромб 11, и объектив 12, который формирует изобра жение световой диафрагмы в плоскости теневой диафрагмы 13. Объектив 14 и конденсатор 16 формируют непрекрытую теневой диафрагмой часть изображения световой диафрагмы на светочувствительном го слое приемника 17.

В автоколлимационных каналах пучок лучей, попавший на основание усеченной равнобедренной пирамиды 9, проходит участок с зеркальным покрытием 18, отражается от него проходит обратно и фокусируется в плоскости, проходящей через рабочую кромку световой диафрагмы

5. Часть света отражается от зеркального слоя диафрагмы 5 и попадает.на зеркало 20, а затем на объектив 19, кот рый вместе с конденсатором 16 и зеркалом 15 фокусирует его на приемник 17.

При наличии неоднородностей в среде пучки лучей отклоняются от своего направления, что приводит к смещению иэображения световой диафрагмы 5 относительно теневой диафрагмы 13 и вызывает изменение потока света, падающего на приемник 17. Величина смещено, ния и изменения регистрируемого потока света пропорциональна в дифференциальных и автоколлимационных каналах разности и сумме отклонений соответственно при первом:, и втором прохождениях света через исследуемую сроду.

Снимаемый с приемника 17 электрический сигнал имеет вид повторяющейся последовательности импульсов. Первый и последний импульсы поступают от автокоплимациоиных каналов. Их переменная составляющая пропорциональна суммарному отклонению лучей при прохождении через участок cpemû в приемном и обратном направлениях. Остальные импульсы поступают от дифференциальных оптических каналов, при этом их переменная составляющая пропорциональна разности отклонения лучей в участках среды, разнесенных на расстояние, равное базе изме802884

5 рения в заданном направлении. Таким образом, конкретное значение амплитуд импульсов однозначно связано с мгновенными отклонениями градиента показателя преломления в среде (в точках измерения).

Наличие анизотропии в исследуемой среде может. быть определено при cTalaстической обработке получаемых сигналов. Второй автоколлимационный оптиче- ф ский канал используется для контроля стационарного процесса беэ дополнительного прибора.

Параллельность направлений пучка лучей на входе и выходе каждого оптичес- !у кого канала осуществляется в плоскости анализа, проходящей через соответствующие оси каналов, расположенных у противоположных граней усеченной равнобедренной пирамиды, и сохраняется несмотys на наличие некоторой ошибки в углах усеченной равнобедренной пирамиды при ее изготовлении. Так, поворот усеченной р авнабедренной пирамиды вокруг оси, перО пендикулярной плоскости чертежа на 2, при погрешности изготовления углов при основании в 10 вызовет отклонение луча от фиксированного положения лишь на

0,02.

Нанесение на основание, усеченной р65» и набедренной пирамиды участков с зеркальным покрытием позволяет получить автокаллимационный оптический канал, дающий воэможность, пользуясь теми же приемником и аппаратурой регистрации, повыЬ сить точность контроля коэффициента прОстранственной корреляции.

Ванное изобретение позволяет опреде лить плоскостную анизотропию коэффициента пространственной корреляции в том случае, если элементарные обьемы иссле дуемой среды располагаются на значи». тельном расстоянии друг от друге, и подвержены вибрациям. формула изобретения

Теневое устройство, содержащее несколько оптических каналов, аключающах световые и теневые диафрагмы, абьективы, зеркала, электродвигатель, источник и приемник света и иллюминаторы, о т» л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьаиения точности измерений плоскости аниэотропии коэффициента пространственной корреляции, в него допсыжительно введены соответственно осям оптических каналов усеченная равнобедренная пирамида. с четным числом отражающихбака= вых граней по числу каналов, причем ца ее основание нанесено автокаллимациааное зеркальное покрытие, и отражательные призмы-уомбы, установленные меаду объективам и иллюминатаром в каждом Ва оптических каналов.

Источники инфармации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автарское свидетельство СССР

No. 200816, кл. (j 02 В 27/14, 1966.

2. Васильев Л. А. Теневые методы.

M. Наука, 1968, с. 52-54 (прототип).

802854

Составитель К, Рогожин

Редактор M. Стрельникова Техред С.Мигунова Корректор О. Вилак.

Подписное

Заказ 10605/56 Тираж 918

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушскан наб., a. 4/5

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