Фотометр

 

ФОТОМЕТР, включающий источник света, последовательно расположенные по ходу излучения светофильтры , приемники излучения, концентратор и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и оперативности поочередных измерений коэффициентов пропускания и отражения, в него введен коммутирующий блок,кон-, центратор вьтолнен в виде параболоторического фокона, а приемники излучения имеют кольцеобразную форму, причем источник света помещен вне концентратора, перед его большим окном, на котором соосно расположены приемники излучения, при этом чувствительная поверхность одного приемника излучения обращена к источнику света, а другого - к малому окну параболоторического фокона, за которым установлена полусферическая кассета для крепления образцов, диас S метр которой равен диаметру малого (Л окна параболоторического фокона, а на ее срезе, обращенном к малому окну параболоторического фокона установлена сменная поглощающая пластина , при этом приемники излучения подсоединены по дифференциальной схеме к входу коммутирующего блока, выход которого связан с входом рео со ел тистрирующего прибора. ij

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1193541 (51) 4 G 01 N 21/47

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3237472/18-25 (22) 14 ° 01. 81 (46) 23. 11 . 85. Бюл. Р 43 (71) Краснодарское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института источников тока (72) В.К.Баранов, Ю.М.Беляев, М.В.Браславская, Д.А.Дубров, А.П.Иванов, О.Д.Суворов и О.Б.Холявин (53) 535.24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 266264, кл. С 01 N 21/58, 1967.

Патент Франции Ф 2414726, кл. G 01 N 21/48, опублик. 1979. (54) (57) ФОТОИЕТР, включающий источник света, последовательно расположенные по ходу излучения светофильтры, приемники излучения, концентратор и регистрирующий прибор, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и оперативности поочередных измерений коэффи" циентов пропускания и отражения, в него введен коммутирующий блок,кон-. центратор выполнен в виде параболоторического фокона, а-приемники излучения имеют кольцеобразную форму, причем источник света помещен вне концентратора, перед его большим окном, на котором соосно расположены приемники излучения, при этом чувствительная поверхность одного приемника излучения обращена к источнику света, а другого — к малому окну параболоторического фокона, за которым установлена полусферическая кассета для крепления образцов, диаметр которой равен диаметру малого окна параболоторического фокона, а на ее срезе, обращенном к малому окну параболоторического фокона установлена сменная поглощающая пластина, при этом приемники излучения подсоединены по дифференциальной схеме к входу коммутирующего блока, выход которого связан с входом ре гистрирующего прибора.

1193541

Изобретение относится к технике фотометрических измерений и может быть использовано для измерения коэффициентов отражения и пропускания света различными обьектами.

Известен фотометрический прибор,. предназначенный преимущественно для измерения коэффициента отражения и яркости, выполненный в виде накладного фотоэлектрического фотометра, содержащего интегрирующий шар, осветитель, фотоприемник и устройство для крепления образцов (11.

Однако. данное устройство сложно и имеет низкую точность, что обуславливается снижением уровня регистрируемого сигнала из-за многократного отражения or внутренней поверхности фотометрического шара.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является фотометр, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучения светофильтры, приемники излучения, концентратор и регистрирующий прибор (2 ).

Недостатком известного устройства является низкая точность. Это обусловлено тем, что измерение проводится методом прямого отсчета, а усеченный конус, применяемый в качестве концентратора диффузного излучения, в совокупности с источником света, расположенным в непосредственной близости от обьекта измерения, создает высокую неравномерность освещенности образца, что приводит к нарушению ламбертовского распределения отражения света и вносит дополнительные погрешности, излучение попадает на приемник под разными, углами, а часть светового потока в коническом фоконе претерпевает отражение несколько раз, что влечет за собой снижение уровня регистрируемого фотоприемником сигнала и изменение его спектральной характеристики.

Кроме того, известное устройство не позволяет измерять коэффициент пропускания прозрачных материалов.

Цель изобретения — повышение точности и оперативности поочередных измерений коэффициентов отражения и пропускания.

Цель достигается тем, что в усгройство, содержащее источник света и последовательно расположенные по ходу излучения светофильтры, при1О

Зо та, отражатель 2, набор светофильт35

4S

S0

55 емники излучения, концентратор и регистрирующий прибор, введен коммутирующий блок, концентратор выполнен в виде параболоторического фокона, а приемники излучения имеют кольцеобраэную форму, причем источник света помещен вне концентратора, перед его большим окном, на котором соосно расположены приемники излучения, при этом чувствительная поверхность одного приемника излучения обращена к источнику света, а другого — к малому окну параболоторического фокона, ° за которым установлена полусферическая кассета для крепления образцов, диаметр которой равен диаметру малоro окна параболоторического фокона, а на срезе, обращенном к малому окну параболоторического фокона, уста.— новлена сменная поглощающая пластина, при этом приемники излучения подсоединены по дифференциальной схеме к входу коммутирующего блока, выход которого связан с входом регистрирующего прибора.

На фиг. 1 показан предлагаемый фотометр, общий вид; на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1.

Фотометр содержит источник 1 сверов 3, параболоторическнй фокон 4, в малом окне которого для крепления образца 5 установлена кассета 6..Для измерения коэффициента пропускания кассета выполнена в виде полусферы диаметром, равным диаметру малого окна параболоторического фокона. На срезе полусферы при измерении коэффициента отражения устанавливается сменная поглощающая пластина 7, поглощающая проходящий через образец

5 свет.

В большом отверстии параболоторического фокона на непрозрачной подложке 8 закреплены два приемника излучения кольцевой формы с центральными отверстиями, измерительный

9 и контрольный 10, причем оба приемника соосны и отверстия для герметизации в них закрыты прозрачным материалом 11. Измерительный приемник 9 излучения обращен чувствительной поверхностью к образцу 5, а контрольный 10 — к источнику 1 света.

Приемники 9 и 10 излучения соединены между собой по дифференциальной схеме и через коммутирующий блок 12 с регистрирующим прибором 13.

1193541 з

Светофильтры 3 заключены в обойму 14, закрепленную с возможностью поворота вокруг оси 15.

Параметры оптической системы, в частности диаметры центральных от- 5 верстий приемников 9 и 10 излучения, расстояние от приемников до источника 1 излучения и кривизна отражателя 2, по законам геометрической оптики рассчит»пваются такими, 10 чтобы до попадания на образец 5 световой поток не претерпевал отра;жений от внутренней поверхности параболоторического фокона 4.

Фотометр работает следующим 15 образом.

При измерении коэффициента отражения световой поток от источника 1 света проходит через светофильтр 3 и через отверстия приемников 9 и 10 20 излучения попадает на испытываемый образец 5. Отразившись от него, диффузный световой поток образуется параболоторическим фоконом 4 в направленный, который регистрируется д5 измерительным приемником 9 излучения а

Для измерения коэффициентов пропускания образцов из кассеты 6 вынимается сменная поглощающая пластин- 30

«а 7. Тогда световой поток проходит через образец 5 и попадает на полусферу кассеты 6. Отразившись от нее, световой поток снова проходит через образец и направляется параболоторическим фоконом 4 на измерительный

35 приемник 9 излучения.

Одновременно, при измерении коэффициентов пропускания и отражения, часть светового потока от источника

1 света попадает на контрольный приемник 10 излучения. Сигналы с контрольного и измерительного приемников излучения, соединенных по дифференциальной схеме, поступают в коммутирующий блок 12 и регистрирются регистрирующим прибором

13.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность и оперативность поочередных измерений коэффициентов пропускания и отражения, так как дает возможность исключить влияние колебаний светового потока от источника света на точность измерений благодаря наличию контрольного приемника -излучения; повысить точность регистрации измерительным приемником полезного сигнала вследствие освещения его потоком с незначительной угловой расходимостью, определяемой параметрическим углом фокона; снизить потери и изменение спектральных характеристик светового потока в оптической системе за счет не более однократного отражения внутри параболоторического фокона; равномерно освещать испытуемые образцы световым потоком с незначительной угловой расходимостью и исключить фоновые засветки, что обеспечивается параметрами оптической системы.

1193541

Составитель С.Бочинский

Редактор A.Øàíäîð Техред Ж.Кастелевин Корректор М. Максимишинец

Заказ 7308/45 Тираж 896 Подписное

13lfl11 1111 1 осударственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Фппнан ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4