Прибор для измерения метеорологической дальности видимости

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Королва Галина Сергеевна Шуляковская Анна Владимировна(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Прибор для измерения метеорологической дальности видимости, включающий излучатель, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси источник видимого излучения, светоделительное устройство, первый объектив и первое защитное стекло, первый фотоприемник, оптически связанный через светоделительное устройство с источником видимого излучения, и оптически связанный с излучателем приемник излучения, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси второй фотоприемник, второй объектив и второе защитное стекло, отличающийся тем, что первый и второй объективы выполнены в виде положительных склеенных линз, состоящих из отрицательной выпукло-вогнутой линзы и положительной двояковыпуклой линзы, при этом отрицательная выпукло-вогнутая линза выполнена из оптического материала с показателем преломленияи дисперсией , удовлетворяющими следующим условиям 1,761,77 2728,положительная двояковыпуклая линза выполнена из оптического материала с показателем преломленияи дисперсией , удовлетворяющими следующим условиям 1,561,57 5556,а оптическая силакаждого объектива удовлетворяет соотношению 0,0040,0045.(56) 1. Измеритель дальности видимости ИДВ- 11/11. Техническое руководство. , Финляндия, 1997 г. 2. Прибор для измерения метеорологической дальности видимости Пеленг СФ-01 Э. Руководство по эксплуатации 6435.00.00.000 РЭ. ОАО Пеленг. - Минск, 2007 (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. Прибор предназначен для дистанционного измерения коэффициента пропускания слоя атмосферы с автоматическим преобразованием измеренного значения в МДВ. Известен прибор для измерения МДВ 1, содержащий излучатель и оптически сопряженные с ним приемник ближней и приемник дальней базы. Излучатель включает в себя источник излучения, оптически сопряженные с ним первый объектив, светоделительное устройство и первое защитное стекло, первый фотоприемник, оптически сопряженный со светоделительным устройством. Приемник ближней базы включает в себя второй фотоприемник, оптически сопряженные с ним второй объектив и второе защитное стекло. Приемник дальней базы включает в себя третий фотоприемник и оптически сопряженный с ним третий объектив и третье защитное стекло. Недостатками данного прибора являются невысокая точность измерения МДВ и высокая стоимость прибора. Известен прибор для измерения МДВ 2, содержащий излучатель и оптически сопряженные с ним приемник дальней базы или приемник ближней базы. Излучатель включает в себя источник излучения в спектральном диапазоне от 400 до 750 нм, оптически сопряженный со светоделительным устройством, первым объективом, выполненным в виде положительной двояковыпуклой одиночной линзы, работающим с относительным отверстием 12,3 и имеющим продольные габариты 247,2 мм, и первым защитным стеклом,первый фотоприемник, оптически сопряженный с источником видимого излучения через светоделительное устройство. Приемник дальней или ближней базы включает в себя второй фотоприемник, оптически сопряженный с ним второй объектив, выполненный из трех одиночных линз, работающий с относительным отверстием 15 и имеющий продольные габариты 347 мм, и второе защитное стекло. К недостаткам данного прибора относятся недостаточно высокая точность измерения коэффициента пропускания слоя атмосферы и, следовательно, недостаточно точное измерение МДВ из-за больших моно- и хроматических аберраций сложная конструкция и большие продольные габариты объектива приемника излучения. Задачей настоящей полезной модели является повышение точности измерения метеорологической дальности видимости при одновременном уменьшении габаритов объектива приемника излучения и упрощении конструкции прибора. Поставленная задача достигается тем, что в приборе для измерения метеорологической дальности видимости, включающем излучатель, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси источник видимого излучения, светоделительное устройство, первый объектив и первое защитное стекло, первый фотоприемник, оптически связанный через светоделительное устройство с источником видимого излучения, и оптически связанный с излучателем приемник излучения, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси второй фотоприемник, второй объектив и второе защитное стекло, в отличие от прототипа, первый и второй объективы выполнены в виде положительных склеенных линз, состоящих из отрицательной выпукло-вогнутой линзы и 2 65532010.08.30 положительной двояковыпуклой линзы, при этом отрицательная выпукло-вогнутая линза выполнена из оптического материала с показателем преломленияи дисперсией , удовлетворяющими следующим условиям 1,761,77 2728,положительная двояковыпуклая линза выполнена из оптического материала с показателем преломленияи дисперсией , удовлетворяющими следующим условиям 1,561,57 5556,а оптическая силакаждого объектива удовлетворяет соотношению 0,0040,0045. Выполнение отрицательной выпукло-вогнутой линзы и положительной двояковыпуклой линзы из данных оптических материалов позволяет производить коррекцию моно- и хроматических аберраций по всему полю изображения, что дает уменьшение расходимости направленного излучения по всему полю на дистанции. Это ведет к увеличению плотности потока излучения и увеличению светового потока, проходящего через объектив и падающего на фотоприемник приемника излучения. Увеличение сигнала от излучателя на приемник излучения уменьшает влияние фоновой засветки, что приводит к увеличению точности измерения коэффициента пропускания слоя атмосферы и, следовательно, к точности измерения МДВ. Использование положительной склеенной линзы в качестве объектива приемника излучения, имеющего продольные габариты 247 мм (от первой поверхности объектива до фокальной плоскости) и оптическую силу , удовлетворяющую соотношению 0,0040,0045,позволяет уменьшить продольные габариты объектива приемника излучения и упростить конструкцию прибора. Сущность полезной модели поясняется чертежом. Прибор для измерения метеорологической дальности видимости содержит излучатель 1 и оптически связанный с ним приемник излучения 2. Излучатель 1 содержит последовательно расположенные на одной оптической оси источник видимого излучения 3, светоделительное устройство 4, первый объектив 5 и первое защитное стекло 6, а также первый фотоприемник 7, оптически связанный через светоделительное устройство 4 с источником видимого излучения 3. Приемник излучения 2 содержит последовательно расположенные на одной оптической оси второй фотоприемник 8, второй объектив 9 и второе защитное стекло 10. Объектив 5 излучателя и объектив 9 приемника излучения выполнены в виде положительных склеенных линз, состоящих из отрицательной выпукло-вогнутой линзы и положительной двояковыпуклой линзы. Отрицательная выпукло-вогнутая линза выполнена из оптического материала с показателем преломленияи дисперсией , удовлетворяющими следующим условиям 1,761,77 2728. Положительная двояковыпуклая линза выполнена из оптического материала с показателем преломления е и дисперсией , удовлетворяющими следующим условиям 1,561,57 5556. Оптическая силакаждого объектива удовлетворяет соотношению 0,0040,0045. Такой выбор оптических материалов и конструкция объективов позволяет получить значительно меньшие моно- и хроматические аберрации. Работа прибора основана на измерении коэффициента пропускания слоя атмосферы,находящегося между излучателем и приемником излучения, расположенными на заданной 3 65532010.08.30 дистанции, с последующим автоматическим преобразованием измеренного значения в МДВ. Источник видимого излучения 3, расположенный в фокальной плоскости объектива 5 излучателя 1, формирует на дистанции направленное излучение, которое, попадая на объектив 9 приемника излучения 2, фокусируется на фотоприемнике 8, расположенном вблизи фокальной плоскости объектива 9. Контроль стабильности работы излучателя 3 осуществляется фотоприемником 7 через светоделительное устройство 4. Путем сравнения сигнала на фотоприемнике 7 и фотоприемнике 8 определяется прозрачность или пропускание атмосферы. По величине сигнала на фотоприемнике 8 производится определение коэффициента пропускания слоя атмосферы с автоматическим преобразованием его в МДВ. Высокая точность измерения коэффициента пропускания атмосферы обеспечивается за счет увеличения светового потока, попадаемого от излучателя 1 на фотоприемник 8 приемника излучения 2. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4