CS242314B1 - Sposob určovania vzdialenosti opticky nepriehladných teiies - Google Patents

Description

242314

Vynález sa zaoberá určováním vzdialenos-ti opticky nepriehladných telies uloženýchv prostředí, ktorého index lomu vykazujemiestne a časové fluktuácie zapríčiňujúcemihotavé, t. j. scintilačné zobrazovanie, na-příklad v tunelovéj tehliarskej peci, pomo-cou světelného lúča prechádzajúceho týmtoprostředím.

Známe spůsoby optického určovania vzdia-lenosti založené na principe dialkomerovsú v prostředí s fluktuáciami, t. j. takýmičasovými a priestorovými změnami, pri kto-rých středná hodnota indexu lomu sa ne-mění, index lomu nepoužitelné. Podobné jepoužitie difrakčného zobrazovania znemož-něné fluktuáciami indexu lomu. Fluktuácieindexu lomu sú spravidla zapříčiněné roz-dielom teplot různých častí prostredia, roz-dielom ich chemického zloženia, alebo tla-ku. Ich odstránenie spravidla znamená pre-rušenie technologického procesu na dobupotrebnú na dosiahnutie ustáleného stavu.Tým sa ale predlžuje doba potřebná na me-ranie vzdialenosti překážky a zároveň sanežiadúco ovplyvňuje technologický postup.

Pri spósoboch založených na použití lú-čov s různými smermi šírenia sa existujúmiesta, v ktorých sa poloha telies určit ne-dá. To robí použitie týchto spůsobov nespo-lehlivým. Předkládaný vynález umožňuje uvedenénedostatky odstrániť využitím samotnej scin-tilácie, t. j. mihotavého zobrazenia vyvola-nej fluktuáciami indexu lomu. Podstata vy-nálezu spočívá v tom, že světelný lúč vysla-ný světelným zdrojom, naprílad laserom pripřechode prostředím s meniacim sa inde-xom lomu mění směr šírenia sa. V důsledkutoho v různých časoch prechádza lúč různý-mi miestami detekčnej roviny. Středná hod-nota intenzity osvetlenia v detekčnej rovině jepreto různé od nuly v značné širšej oblasti,než by tomu bolo pri přechode rovnakého lú-ča prostředím homogénnym. Vložením ne-priehladného telesa do cesty světelnému lú-ču sa změní rozloženie strednej hodnoty in-tenzity osvetlenia v rovině detektora. Cha-rakter nového rozloženia intenzity v detekč-nej rovině však závisí od miesta, v ktoromboto teleso uložené, konkrétné od jeho vzdia-lenosti od detekčnej roviny. Například, ak satoto teleso umiestni v malej vzdialenosti oddetekčnej roviny, jeho přítomnost sa prejavívytvořením geometrického tieňa s ostrýmrozhraním. Keď je teleso uložené ďalej odroviny detektora, jeho přítomnost sa tiežprejaví geometrickým tieňom, ale hranicatohťo tieňa bude menej ostrá ako vtedy, kedpredmet je blízko detekčnej roviny. Rozo-střeme hranice geometrického tieňa zaprí-činia odklony lúča prechádzajúceho okra- jom telesa, vyvolané fluktuáciami indexulomu medzi telesom a rovinou, v ktorej saintenzita světla detekuje. Na neostrosti tie-ňa sa podiela tiež to, že pri nepravidelnésa meniacom indexe lomu sa z původně rov-noběžného osvetfovacieho lúča vytvoří ta-ký zvázok, pri ktorom jedným miestom pre-chádzajú lúče s různým smerom šírenia sa.Neostrost vyvolaná týmto efektom tiež pria-mo závisí od vzdialenosti tieniaceho před-mětu a roviny, v ktorej sa tvar tieňovéhoobrazca určuje. Pri vkládání nepriehladné-ho telesa do cesty světelného zvázku blíz-ko zdroja, t. j. v miestach, v ktorých je tvarsvětelného lúča zdroja fluktuáciami indexulomu ovplyvnený ešte iba zanedbatelné má-lo, co bude intenzita, osvetlenia v detekčnejko, sa bude intenzita osvetlenia v detekčnejrovině měnit vo všetkých miestach rovna-ko, úměrně tomu, aká část lúča je predme-tom zatienená. V takomto případe je vytvore-nie geometrického tieňa výrazné překrytéscintiláciou, t. j. mihotáním lúča.

Vplyv nepriehfadného telesa na rozlože-nie intenzity osvetlenia v rovině detektoraje teda silné závislý od toho, v ktorom mies-te prostredia s premenným indexom lomu jeteleso uložené a od toho, aké je rozloženiefluktuácií indexu lomu v priestore medzi zd-rojom světla a detektorom. Velkost rozostre-nia geocetrického tieňa v závislosti od vzdia-lenosti telesa vytvárajúceho tieň je možnév konkrétnom prostředí zmerať, resp. priznámej závislosti rozloženia fluktuácií inde-xu lomu pozdlž dráhy lúča, vypočítat. Pomo-cou tejto závislosti potom možno v případepotřeby vzdialenosť tieniaceho telesa určitz toho, aká je velkost rozostrenia jeho tie-ňa.

Velkost rozostrenia tieňa možno určit na-příklad tak, že sa zmeria závislost časovéstredovanej hodnoty intenzity světla od sú-radnice v okolí okraja geometrického tieňaa z tejto závislosti sa hodnota rozostreniatieňa priamo odčítá. Pretože velkost strmos-ti závislosti intenzity osvetlenia od osvetle-nia v oblasti okraja geometrického tieňanepriamo závisí od velkosti rozostrenia tie-ňa, možno i pomocou nej určovat velkostrozostrenia tieňa. Strmost závislosti inten-zity od súradnice sa dá stanovit napříkladpomocou dvoch, alebo viacerých detektorovs konštantnými vzájomnými vzdialenosťami.

Popísaný spůsob určovania vzdialenosti jevhodný najmá pri určovaní polohy neprie-hladných telies v prostředí s vysokou kon-centráciou různých chemických látok, ale-bo v zle přístupných priestoroch s vysokouteplotou prostredia, například pri kontrolezrútenia skládky v tunelových tehliarskychpeciach.

Claims (1)

1. 242314 PREDMET Spflsob určovania vzdialenosti opticky ne-priehladných telies uložených medzi zdro-jom světla a rovinou detektoru v prostředí,ktorého index lomu vykazuje miestne a ča-sové fluktuácie zapříčiňuje mihotavé zobra-zenie, vyznačujúci sa tým, že sa zdrojom VYNALEZU světla osvětlí okolie telesa tak, aby sa vy-tvořil tieň telesa v rovině detektore, určí savelkost rozostrenia tohto tieňa a na jej zá-klade sa pomocou predom stanovenej závis-losti rozostrenia tieňa od vzdialenosti určívzdialenosť telesa, ktoré tieň vytvára.