Оптическая система для измерения метеорологической дальности видимости

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Королева Галина Сергеевна Коледа Петр Аркадьевич Киевлякис Павел Олегович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Оптическая система для измерения метеорологической дальности видимости, включающая излучатель и оптически связанный с ним приемник излучения, при этом излучатель содержит оптически связанные источник видимого излучения, первый объектив и первое защитное стекло, а также первый фотоприемник, оптически связанный посредством светоделителя с источником видимого излучения, приемник излучения содержит расположенные на одной оптической оси второй фотоприемник, второй объектив и второе защитное стекло, при этом первый и второй объективы содержат положительную склеенную линзу, имеющую оптическую силу (скл.л.), удовлетворяющую следующему условию 0,004(скл.л.)0,0045, отличающаяся тем, что в первый объектив введена одиночная положительная двояковыпуклая линза, расположенная за источником видимого излучения, причем светоделитель установлен между указанными линзами первого объектива, а оптическая сила одиночной двояковыпуклой линзы (линз.), оптическая сила первого объектива (об.), числовая апертура первого объектива А удовлетворяют следующим условиям 0,04(линз.)0,005,0,007(об.) 0,009,0,4 А 0,5,где (линз.), (об.) - оптические силы для длины волны .(56) 1. Прибор для измерения метеорологической дальности видимости Пеленг СФ-01 Э. Руководство по эксплуатации 6435.00.00.000 РЭ. - Минск, 2007. 2.6553 1, 2010 (прототип). Полезная модель относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к приборам для измерения метеорологической дальности видимости (далее - МДВ), использующимся в аэропортах и на метеорологических станциях. Известна оптическая система для измерения МДВ 1, содержащая излучатель и оптически сопряженные с ним приемник дальней базы или приемник ближней базы. Излучатель включает в себя источник излучения в видимой области света, оптически сопряженный со светоделительным устройством, первым объективом, выполненным в виде положительной двояковыпуклой одиночной линзы, работающей с относительным отверстием 12.3, первым защитным стеклом, первый фотоприемник, оптически сопряженный с источником видимого излучения через светоделительное устройство. Приемник ближней и дальней базы включает в себя второй фотоприемник, оптически сопряженный с ним второй объектив, выполненный из трех одиночных линз. Недостатком данного прибора является невысокая точность измерения МДВ. Известна оптическая система для измерения МДВ 2 с более высокой точностью измерения МДВ, включающая излучатель и оптически сопряженый с ним приемник излучения, при этом излучатель содержит последовательно расположенные на одной оптической оси источник видимого излучения, светоделительное устройство, объектив, выполненный в виде положительной склеенной линзы, а также фотоприемник, оптически сопряженный через светоделительное устройство с источником излучения, а приемник излучения содержит расположенные на одной оптической оси фотоприемник, объектив, выполненный в виде положительной склеенной линзы, и защитное стекло. К недостаткам работы прибора относится большое влияние фоновой засветки, создающей помехи в работе прибора. Задачей настоящей полезной модели является повышение помехоустойчивости за счет увеличения сигнала от излучателя на фотоприемнике приемника излучения. Поставленная задача достигается тем, что в оптической системе для измерения МДВ,включающей излучатель и оптически связанный с ним приемник излучения, при этом излучатель содержит оптически связанные источник видимого излучения, первый объектив и первое защитное стекло, а также первый фотоприемник, оптически связанный посредством светоделителя с источником видимого излучения, приемник излучения содержит расположенные на одной оптической оси второй фотоприемник, второй объектив и второе защитное стекло, при этом первый и второй объективы содержат положительную склеенную линзу, имеющую оптическую силу (скл.л.), удовлетворяющую следующему условию 0,004(скл.л.)0,0045, в отличие от прототипа, в первый объектив введена одиночная положительная двояковыпуклая линза, расположенная за источником видимого излучения, причем светоделитель установлен между указанными линзами первого объектива, а оптическая сила одиночной двояковыпуклой линзы (линз.), оптическая сила первого объектива (об.), числовая апертура первого объектива А удовлетворяют следующим условиям 0,04(линз.)0,005,0,007(об.) 0,009,0,4 А 0,5,где (линз.), (об.) - оптические силы для длины волны . Введение в первый объектив излучателя одиночной двояковыпуклой линзы, выбор оптической силы одиночной двояковыпуклой линзы (линз.), оптической силы первого 2 89332013.02.28 объектива (об.) и его числовой апертуры А позволяют увеличить световой поток излучения от источника видимого излучения, попавший в первый объектив, и увеличить световой поток, вышедший из излучателя, следовательно, увеличить световой поток,прошедший через объектив приемника и попавший на фотоприемник приемника излучения. Это уменьшает влияние фоновой засветки, что приводит к увеличению помехоустойчивости прибора. Сущность полезной модели поясняется фигурой. Оптическая система для измерения МДВ содержит излучатель 1 и оптически сопряженный с ним приемник излучения 2. Излучатель 1 содержит источник видимого излучения 3 и, последовательно расположенные с ним на одной оптической оси первый объектив 4, содержащий одиночную положительную линзу 5 и положительную склеенную линзу 7,расположенный между линзами первого объектива 4, светоделитель 6, защитное стекло 8,а также первый фотоприемник 9, оптически сопряженный через светоделительное устройство 6 с линзой 5 и источником видимого излучения 3. Приемник излучения 2 содержит последовательно расположенные на оптической оси второй фотоприемник 10, второй объектив 11 и второе защитное стекло 12. Линза 7 и второй объектив 11 выполнены в виде склеенной положительной линзы. Использование первого объектива излучателя с оптической силой (об.)0,008 и числовой апертурой А 0,45, содержащего одиночную двояковыпуклую линзу, обладающую оптической силой (линз.)0,049, и склеенную линзу, обеспечивает увеличение светового потока излучения от источника видимого излучения, попавшего в первый объектив, и,следовательно, увеличение светового потока, вышедшего из излучателя, увеличение светового потока, прошедшего через объектив приемника и попавшего на фотоприемник приемника излучения. Это уменьшает влияние фоновой засветки, что обеспечивает увеличение помехоустойчивости прибора. В качестве источника видимого излучения может быть использован излучатель/-3, распространяющий излучение в пределах телесного угла, равного 140. Оптическая система для измерения МДВ работает следующим образом. Объектив 4, в фокальной плоскости которого расположен источник видимого излучения 3, формирует направленное излучение, которое, попадая в объектив 11 приемника 2,фокусируется на фотоприемнике 10, расположенном вблизи фокальной плоскости объектива 11. Одновременно световой поток от источника излучения 3, проходя через линзу 5 и отражаясь от светоделителя 6, попадает на первый фотоприемник 9. По величине сигнала на первом фотоприемнике 9 производится определение величины опорного светового потока. По величине сигнала на втором фотоприемнике 10 производится определение величины светового потока, ослабленного слоем атмосферы. Путем сравнения этих сигналов микропроцессор, не входящий в оптическую систему для измерения МДВ, вычисляет коэффициент пропускания атмосферы и величину МДВ. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3