Устройство для определения оптических характеристик атмосферы
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРЫ, содержащее импульсный источник света, оптически связанный с первым фотоприемником с квадратичньЕУ усилением, второй фотоприемник с квадратичным усилением, блок управления, выход которого соединен с импульсным источником света и с двумя фотоприемниками , блок разности, один вход которого соединен с первым фотоприемником, а другой через усилитель соединен с вторым фотоприемником, выход блока разности соединен с входами амплитудного анализатора, блока сравнения, блока коммутирующего ключа и первого накопителя сигнала, причем выход амплитудного анализатора соедиЕ{ен с вторьм входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блокч коммутирующего ключа, вь1ход которого соединен с вторым накопителем сигнала, выход блока деления подключен к входу регистрирующего прибора , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений , в него введено вычислительное устройство, выполненное в виде последовательно соединенных счетчика времени, блока деления вычислительного устройства, блока вычисления показательной функции и вычитания единиц, блока вычисления обратной величины и блока умножения, к выходу которого подключены входы двух сумматоров , причем входы сч етчика времени соединены соответственно с выходами амплитудного анализатора и блока сравнения, выход первого накопителя сигналов соединен соответственно с входами блока умножения и первогО сумматора, выход которого соединен с одним из входов блока деления, другой вход которого соединен с выходом второго сумматора,второй вход которого соединен с выходом, сл второго накопителя сигналов. -ч эо
(19) (1! j
5(51) (01 N 21/01 (,ф А Фй :
СОЮЗ СОНЕТСНИХ ф Ж, " СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
",,)ф „::ф РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3448242/18-25 (22) 08 .06.82 (46) 30.)1.83. Бюл. Р 44 (72) Г.Н. Балденков, Б.И. Козинцев и М,Н, Миленький (53) 535.241(088.8) (56) 1, Авторс <ое свидетельство СССР
Р 309338, к i. G 01 > 1/44, 197?.
?. Авторское свидетельство ГССР по заявке У 298211 3,кл,G 01 N 21/01, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТЫОСфЕРЫ, rодержащее импульсный источник света, оптически связанный с первым фото— приемником с квадратичным усилением, второй фотоприемник с квадратичным усилением, блок управления, выход которого соединен с импульсным источником света и с двумя фотоприемниками, блок разности, один вход которого соединен с первь-.м фотоприемником, а другой (врез усилитель соединен с вторым фотоприемником, выход блока разности соединен с входами амплитудного анализатора, блока сравнения, блока коммутируюгцего ключа и первого накопителя сигнала, причем выход амплитудного анализатора соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока коммутирующего ключа, выход которого соединен с вторым накопителе.; сигнала, выход блока деления подключен к входу регистрирующего прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введено вычислительное устройство, выполненное в виде последовательно соединенных счетчика времени, блока деления вычислительного устройства, блока вычисления показательной функции и вычитания единиц, блока вьгчисления обратной величины и блока умножения, к выходу которого подключены входы двух сум- цр
Я маторов, причем входы с гетчика времени соединены соответственно с выходами амплитудного анализатора и блока сравнения, выход первого накопителя сигналов соединен соответственно. с входами блока умножения и первого сумматора, выход которого соединен с одним из входов блока деления, другой вход которого соединен с выходом второго сумматора,второй вход которого соединен с выходом, второго накопителя сигналов. пителя ) П сигнала, причем выход B ITIJIH тудного анализатора 7 соединен с вторым входом блока 8 сравнения, выход которого cBязан с ВТс рым входом б«яака 9 к ол!л!ут ирую«««его ключа, выход которого соединен с вторым
1!акопите.!ем 11 сигнала, выход блока
12 Делен«ия годключен к входу регистрирующего прибора 13, вычислитель«!ое ус . ройство 14, выполненное в виде последовательно соединенных счетчика
18 времени, блока 16 деления вычислительного устройства, блока 17 вы«исления показательной функции и вычитания единицы, блока 18 вычисления обратной величины и блока 19 умножения, к выходу которого подключены входы двух сум .атаров 2(! u Zl причем входы счетчика 18 времени соеДИ«!СНЫ СООТВЕТС !.ВЕННО С ВЫХОДОМ ампнитудного анализатора 7 и блока 8 сравнения, выход первого накопителя 10 сигналов соеди— нен ..СотBPTCTBPHHO с входами блока
19 ул!ножения и первого с мматора 21, вь«ход которого связан с одним из входов блока 12 деления, другой вход . 11 с!! .-налов. Устройство работает следующим образом. ,(мпульсный источник 1 света излуча:".: .лпульс малой длительности в атмoc;ÄBpу. Рассеянный в обратном на-!.ра: †.ле ип сигHаJI принимается фотоприемниками 2 и 3 с усилением, нарастающим пропорционально квадрату времени, Отсчитываемого от момента и лучения импульса света. Запуск блоков 1, 2 и 3 осуществляется импульсами б;,ока 4 управления. 11"i!ал на втором фотоприемиике 3. связан только с уровнем фоновой засветки. Он подается через усилитель б На блок " разности, где вычитается иэ сигнала первого фотоприемн« ка 2, который определяется как обратным рассеянием излучаемого импульса, так и уровнем фоновой засветки. С выхода блока 8 разности сигнал, обусловлен- . ный только обратньм,рассеянием атМОСфЕРой ЗОНДИРУЮ«!«ЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ, поступает на амплитудный анализатор 7, гДе запоминаетсЯ величина !О (го) сигнала рассеяния с расстояния г соответствующего полному вхождению излучения передатчика в поле зрения приемника, вычисляется от нее (!и часть и подается на второй вход блока 8 сравнения, Hcl первый вход которогo :л"одается текущее значение сигнала обратного рассеяния 3(i ) . где5(! ) и,(о значение функции Б (в . B точках ао Соот«!о!1!Сине (2, полу. cii0 интегри рованием (,1 ) в предложении равенства ! о До Г -1 " ÎT Г 70 Оо Пав лученное эна ение В добавляется к интегралам Д! и 37, и скорректирован-45 го Э<1 ные величины о = (0(-"8«, i"! г о поступают на блбк делени. — . На чертеже, показана структурная 5Q схема ycpol с =ва . устрОйст 3 О садер> < т илг1ульс«!ый источник 1 света о:Iти еск. . связанный с первым фотоприемни S5 HOT OPG1 О СOEJIH H iB Н С ИМП оЛЬ С НЫМ ИС тО 1никОм 1 света и с Двумя iiÎTОпpH— емниками 2 и 3, блок 8 разности, адин вход которого соединен с первым фотоприемником 2, а другой через усилитель б св яза-! с эторьпл! фотоприемником ", выход блока 8 разнос — è соединен с вхог ами амг:литудногс анализа— тора 7, блока 8 сравнен !я, б.-!ока 9 коммутирую!чего кгKl1<à и гppB При равенстве сигналов на обоих входах блоков из -него выдается импульс открывания блока коммутирующера соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соеди IOH с вторым входом блока коммутиру«ощего 1<дюча, выход которого соединен с вторым «!акогителем сигн .1!а, выход 5 блока деления подк.гочен к входу регистрирующегс прибора, ч. едена в«.1числительное устройство, выг".олн е н«!Ое в виде последовательно соединенных счетчика времени, блока дс. ения вычислительногo устройcTBа, блока вы— числения показательной функгии и вычитания единицы, блока BiBii!исления обратг!Ой величины и блока умножения, к Briхаду кОтОООГÎ подключены ВхОды двух сумматоров, причеi! входы счетчика времени соединены соответственНо с выходами амплитудного анализа— тора и блока сравнен:.:.i! выход г.ерво— 1" О Н Hi< 011 H1 —..Г! Я СИ! Н «1ЛО Б ОЕ ijH:-; P H C 0— о =в етст вен«!О г. входами блока у. и!Оже— ни я и 1! е11В ОГО c у«лл!а Г Ора lвгз!х Од k 0 О— рого .Оедин"н с одним из входов блока делен !я,,; ругай вход катар-л о соединен с г!ыходо."л второго сумматора, ВтОрОй БХОд кОтО iг)гo coFдиHpн с вы в 25 ходом второго нак;!i!< ãå.!я сиг:-1:лов. При Iioi10«!1:-: !7ы » ic J:ê т ель -: oi o ус:— ройства расс !иты«.аетг я ве.!и ина нов добара интеl ðàëîí iio фор«1у.«е зо L О< О ! О ! Г„о 1 5 Г 3 !" 11 ",,,, — !),— " — --(" Rf þ ) 10 l78) 8 ГO К ПО«1а 9, ЧЕРЕЗ 1 Top) где вычисляется (1.) ДГ 5 Г« ПаралЛельно на первом Йакопителе 1i Л«а1<С 10 сигнала ведется ни лислсиие "о В момент фиксации величины Q(F, ) в амплитудном анализаторе 7 из него выцается импульс запуска счетчика 15 времени (момент времени 4o ). Прн срабатывании блока 8 сравнения,. когда текущее значение сигнала рассеяния упало в п раз по сравненйю с начальным отсчетом w (Г ), из него вы— дается импульс k,, „ по которому в с:етчи1<е 18 времени фиксируется про- 20 ме.кУток вРемени („ — (,а, пРОпоРЦиональпый расстояни1а Г„ — Г, По мере дальнейщего уменьв|ения с «гнала рассея- лния его уроьеHü падаст до минимального зна:<ечиЯ (Г„дк.) Длп некотоРо- 25 гo расстояния Г Кс . Лели 1ИНа";1 (Гмакс) может соответствовать, например„ «y/pÎF3HFo 1:1умов Фон ОНОЙ 3 ас ветки, 13 зтот момент блок 8 сравнения вь1дает .-:мпульс 4Г1 в по которому счетчик 15 () ВРемени ФиксиРУет пРОмежУToKt .(,а ПРОПОРЦИОнс«ЛЬНЫЙ PdCCTOFFFiHlO dqp1«<< - 1 <« и оба отсчета поступа<ат в блок 1б деления выт.ислительногс устройства, I <.-„-т 35 где Вы<числя<.тся величина tn «л равная величине о Б блоке 17 вьг исления показатель- 40 ной функции и вычитаниу единицы рас«. "i» ta считывается значение < †., — „ где сс О(ГГа и = —.— — - 1 з, дает часть от начального (Г« З:-:аЧЕНИЯ CHI ÍdËà 8 (Г ) и ПО КОтОРОй срабатывает блок 8 сравнения. Так к !F< П является функцией устройства, ее величина хранится в блоке 17, Из вычисленного значения вычитается еди",èöd и результат поступает "к«а кС („«,. —. -t0 г и а Гл<а КС СО ! Б рЛг * Sl 1d "мс,кс о "о <к<сакс (; 1 во втором сумматоре 20 складыва: †:-тся I плакс с интегралом а перво 1 1 ((а Г < акс « сумматора 21 с интегралом (»(n) 1а вь1хoJJQB сумматоров 20 и ? 1,ве11ичи Fih1 =>(Г) 3Г= ) D(l )д < «) О<У) 0 Г« Г« "« 1.- 3 <а D(.3d.=1 5(v),.) V1(, и« "О Г В<зннО пОстУпатат в б 1c1< 12 Де E-ldè< т С<1 J 5,«.)dl. GT1 I 5((м T Q соотв<ттстквадрату прозрачности слоя атме с". еры между точками 1а И Г, ПОСтунаЕ-. в регистрирукщий прибор 1 8 . изобретение за счет коррек:-.Hp!:âêè величины недобора интегралов позяоЛЯЕт ЗНаЧИтЕЛЬНО ПОВЫС;сЬ то-1НО<..-.Ь измерений прозранности атмо< феры, являкщейся сановной Опти. вской хн— рактеристикой атмосферы, г ло1< 1 8 В1,1ч1«с.<1е н я О <,ратной фу н1 IIH 3 откуда величина 1«,-to перепас тся -t<« ( в блок 19 умножения, В 1 ГC« 10. Резус1ьтать1 вычисления 1 35i815 Составитель А. Чурбаков Техред С,Легеза Корректор А, Ильин Редактор H. Безродная Тираж 873 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 9575)45 --ж Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
