IT8322631A1 - Processo e dispositivo per l'osservazione di fenomeni luminosi - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione avente per titolo: "Processo e dispositivo per l'osservazione di fenomeni luminosi"
RIASSUNTO
L'invenzione si riferisce ad un processo ed un dispositivo per l'osservazione di fenomeni luminosi, in particolare di effetti luminosi in contrasto, a causa della loro elevata intensit? luminosa, rispetto alla intensit? luminosa media dell'ambiente.
L'osservazione di tali effetti luminosi ? problematica per il fatto che la sensibilit? del mezzo di osservazione, eventualmente ad esempio dell'occhio umano,pu? essere regolato, in rapporto alla intensit? degli effetti luminosi osservati, soltanto entro limiti determinati.
Lo scopo della presente invenzione ? di realizzare un processo e un dispositivo tali, per cui l'osservazione di fenomeni luminosi di elevata intensit? rispetto agli effetti luminosi dell'ambiente ? pi? favorevole, poich? 1'attenuazione della trasparenza ? veloce e corrispondente alla luminosit? dell'effetto luminoso^e la mancanza o l'eliminazione di una alimentazione ausiliaria non influisce sulla sicurezza della osservazione.
Nella presente invenzione lo scopo suddetto viene raggiunto con il processo in cui la trasparenza viene modificata in dipendenza dalla luminosit? dell'effetto luminoso, inoltre la variazione della trasparenza viene eseguita con un segnale maggiore rispetto al segnale di regolazione definitivo.
DESCRIZIONE
L'invenzione si riferisce ad un processo e ad un dispositivo per l'osservazione di fenomeni luminosi, in particolare di effetti luminosi in contrasto, a causa della loro elevata luminosit?, rispetto alla luminosit? media dell'ambiente.
Durante l'osservazione di tali effetti luminosi, la sensibilit? della maggior parte dei mezzi di osservazione, eventualmente ad esempio dell'occhio umano, pu? essere regolata o adattarsi entro determinati limiti in funzione della luminosit? dell'effetto luminoso da osservare. La sensibilit? dell'occhio umano si modifica ad esempio automaticamente, ovvero esso ? un mezzo di osservazione noto che modifica automaticamente la sua sensibilit?. Tale cosiddetto adattamento ha tuttavia nel caso dell'occhio limiti fisiologici e spesso si verifica nella pratica un fenomeno luminoso cos? intenso, che la sua osservazione ? impossibile senza danneggiare il mezzo di osservazione, ad esempio l'occhio umano.
Un tale fenomeno luminoso si verifica con particolare frequenza in diversi processi termici, cos? ad esempio nelle tecniche di saldatura o di fusione .
Sono gi? noti diversi dispositivi per l'osservazione di fenomeni luminosi ad intensit? elevata rispetto agli effetti luminosi dell'ambiente. Di questi i pi? diffusi sono quelli con uno o pi? mezzi dotati di filtro per la luce, ma va aumentando l'impiego di mezzi di protezione che si basano sulla polarizzazione della luce. Le caratteristiche meno vantaggiose delle semplici maschere od occhiali provvisti di filtri per la luce sono noti a tutti. Rientra in questo ad esempio il fatto che il mezzo di protezione o ? inserito oppure non ? inserito. A seguito di ci? essi sono meno indicati per l'osservazione di fenomeni luminosi ad intensit? luminosa variabile. E' nota una soluzione, in cui l'attenuazione della intensit? luminosa rispetiva pu? essere ottenuta anche a gradini, mediante l'introduzione di pi? filtri per la luce. Uno svantaggio di tale dispositivo consiste nel fatto che la regolazione dell'intensit? luminosa pu? avvenire solo a gradini, e la sua introduzione richiede una operazione manuale oppure una soluzione meccanica complicata. Oltre a tali semplici apparecchi meccanici di protezione sono noti anche mezzi in cui l'attenuazione dell'intensit? luminosa non avviene con filtri della luce, ma con reticolo ottico, rispettivamente con polarizzatori. La soluzione con reticolo ottico non si ? affermata nella pratica per tale scopo a causa delle numerose propriet? sfavorevoli. Il principio della soluzione che impiega polarizzatori ? che tra almeno due polarizzatori ? applicato uno strato di cristalli liquidi, il cui angolo di rotazione dipende dalla tensione applicata. In pratica tale apparecchio di protezione ad esempio nelle saldature - ? realizzato gensralmente con almeno due strati di cristalli liquidi. Una caratteristica di tali noti dispositivi ? che il funzionamento comune ai cristalli liquidi ? relativamente lento; non ? quindi escluso il sovraccarico del mezzo di osservazione, ad esempio dell'occhio umano, per breve tempo. Una ulteriore caratteristica ? che il funzionamento dei noti dispositivi richiede una alimentazione separata di corrente, cosa che ha conseguenze dannose per la sicurezza di esercizio, o rispettivamente la sicurezza di esercizio pu? essere garantita nella misura desiderata soltanto mediante una esecuzione speciale ad alto prezzo.
Un'ulteriore caratteristica dei noti dispositivi ? che questi in generale possono funzionare in due punti, un fenomeno luminoso di luminosit? maggiore rispetto al valore impostato aziona quindi il dispositivo in modo che la sua trasparenza si riduce ad un valore determinato, indipendentemente dalla luminosit? del fenomeno luminoso che ha provocato 11attenuazione .Allo stessomodosi modifica anche in grande misura la luminosit? della luce passante.
LObbiettivo della presente invenzione ? di realizzare una soluzione per evitare le suddette sfavorevoli caratteristiche,in modo che la trasparenza dell'apparecchio si riduca rapidamente all'apparire del fenomeno luminoso di elevata intensit? e in misura corrispondente alla intensit? dell'effetto luminoso da osservare, che inoltre il funzionamento dell'apparecchio possa essere assicurato in modo opportuno senza alimentazione esterna di corrente.
Raggiungendo tale obbiettivo, l'osservazione dei fenomeni luminosi ad intensit? elevata pu? avvenire in modo pi? favorevole e con maggiore sicurezza dal punto di vista della protezione sul lavoro. La intensit? della luce passante ? dipendente dalla regolazione e all'incirca indipendente dalla luminosit? del fenomeno luminoso.
Lo scopo dell'invenzione ? di realizzare un processo e un dispositivo, con cui l'osservazione di fe^ nomeni luminosi ad intensit? rilevata rispetto agli effetti luminosi dell'ambiente ? pi? favorevole, poich? l'attenuazione della trasparenza ? veloce e corrispondente alla luminosit? dell'effetto luminoso e la mancanza o l'eliminazione di una alimentazione esterna non influisce sulla sicurezza della osservazione.
Nella presente invenzione tale scopo viene raggiunto mediante un dispositivo, in cui la trasparenza viene modificata in dipendenza dalla luminosit? dell'effetto luminoso, inoltre la modifica iniziale della trasparenza viene eseguita con un segnale maggiore del segnale finale di regolazione.
Tale scopo viene raggiunto nella presente invenzione mediante un dispositivo che ha un elemento che modifica la trasparenza e tale elemento ? inserito in un circuito di regolazione. In un vantaggioso esempio di realizzione del dispositivo secondo l'invenzione, l'elemento che modifica la trasparenza? costituito da almeno un cristallo liquido, il quale ? applicato almeno tra due polarizzatori .
In un altro esempio vantaggioso di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione l'elemento che modifica la trasparenza ? un polarizzatore, la cui posizione e/o le cui propriet? di polarizzazione possono essere modificate.
In un ulteriore vantaggioso esempio di realizzazione del dispositivo dell'invenzione, nel circuito
di regolazione ? inserito almeno un sensore, dove il sensore ? in collegamento, direttamente, e/o attraverso un elemento R-C, eventualmente con l'unit? di rotazione o rispettivamente almeno con un polarizzatore variabile.
Il suddetto scopo viene inoltre raggiunto mediante un dispositivo, in cui ? applicato un generatore di impulsi, che genera un segnale che supera il valore del rispettivo segnale di regolazione.
Lo scopo suddetto viene inoltre raggiunto con un dispositivo in cui, per la sicurezza dell'alimentazione di corrente, ? disposto un elemento a luce solare o rispettivamente un fotoelemento.
L'invenzione viene illustrata qui di seguito sulla base del disegno. Il processo e il dispositivo realizzati sulla base della presente invenzione sono rappresentati diffusamente nei disegni allegati, nelle varianti di realizzazione riportate come esempio.
La figura 1 mostra un esempio di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione, dove l'elemento che modifica la trasparenza ? un cristallo liquido applicato tra polarizzatori,
la figura 2 mostra un esempio di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione, dove l'elemento che modifica la trasparenza ? formato da due polarizzatori variabili ,
la figura 3 mostra un esempio di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione, dove almeno uno dei polarizzatori ? disinserito in modo meccanicamente indipendente dal cristallo liquido,
la figura 4 mostra uno schema di principio della unit? preposta al passaggio della luce.
Il dispositivo rappresentato in figura 1 contiene un polarizzatore 1 disposto verso la sorgente luminosa, un polarizzatore 2 sul lato dell'osservatore, una unit? di rotazione 3, un convertitore di energia 5, una unit? di regolazione 6, un sensore 7, un variatore della intensit? luminosa 8, un rilevatore della energia termica o luminosa e una sorgente di luce 14? Dalla sorgente luminosa 14 partono raggi di luce 11, che, passando attraverso il polarizzatore 1 sul lato della sorgente luminosa, vengono convertiti in raggi luminosi polarizzati 12 e, passando attraverso il polarizzatore sul lato dell'osservatore 2 e attraverso l'unit? di rotazione 3, vengono convertiti in raggi luminosi 13 adatti all'osservazione, finch? essi non generano un segnale elettrico nel rilevatore 9 della energia termica o luminosa e nel sensore 7 e non provocano una modifica delle caratteristiche. Nell'intorno del sensore 7 ? disposto uno schermo 22.
Il funzionamento di principio deldispositivo suddetto viene illustrato come segue:
Mediante i raggi luminosi 11 della sorgente luminosa 14 si genera una energia elettrica nel rilevatore 9 di calore o di luce, che contiene opportunamente elementi fotosensibili o termocoppie. L'energia rivelata viene convertita nella forma necessaria mediante il convertitore di energia 5.
Il sensore 7, schermato mediante lo schermo 22 e che rileva l'intensit? luminosa della sorgente luminosa 14, fornisce un segnale alla unit? di regolazione 6, che, dopo confronto con il segnale del variatore dell'intensit? luminosa 8, genera un segnale di regolazione, che modifica l'ampiezza della rotazione della unit? di rotazione 3. Lo schermo 22 assicura che la modifica della trasparenza venga indotta soltanto dalla sorgente luminosa 14 escludendo gli effetti di luce dell'ambiente. In dipendenza dal valore impostato nel variatore di intensit? luminosa 8, l'unit? di rotazione 3, inserita tra il polarizzatore sul lato della sorgente luminosa 1 e il polarizzatore sul lato dell'osservatore 2, modifica, comandato dal segnale dell'elemento di regolazione 6, la direzione di polarizzazione della luce passante attraverso di esso, in misura tale che l?intensit? di luce avvertita dall'osservatore 15 abbia un valore costante, in funzione del valore impostato.
Nella figura 2 l'unit? di regolazione 6 ? collegata ad un primo polarizzatore variabile 23 e ad un secondo polarizzatore variabile 24. Tali polarizzatori 23 e 24 sono caratterizzati dal fatto che essi modificano la misura di polarizzazione della luce passante e/o la misura della rotazione dell'asse della luce o rispettivamente dei polarizzatori in fun_ zione della tensione applicata. Il funzionamento del circuito ? simile a quello rappresentato in figura 1, con la differenza che la modifica della trasparenza avviene mediante modifica della tensione di ingresso del primo e del secondo polarizzatore variabile 23 e 24. Occorre osservare che non ? eventualmente assolutamente necessario realizzare entrambi i polarizzatori come polarizzatori variabili, poich? un simile dispositivo pu? essere ottenuto anche con un polarizzatore costante e uno variabile.
Nella figura 3 si vede che in questo esempio
di realizzazione, il polarizzatore sul lato della sorgente luminosa 1 ? in collegamento con l'unit? di inserimento 4, dove tale polarizzatore sul lato della sorgente luminosa ? disposto su di un primo elemento di supporto 16. L'unit? di rotazione 3 e il polarizzatore sul lato dell'osservatore 2 sono applicati su di un secondo elemento di supporto 17, dove il secondo elemento di supporto 17 e il primo elemento di supporto 16 possono essere spostati indipendentemente tra loro. In tale dispositivo l'unit? di regolazione
6 ? collegata con un alimentatore di corrente esterno 10.
Nella figura 4 si pu? vedere uno schema a blocchi di un esempio di realizzazione dell'unit? di regolazione 6.
Nell'unit? di regolazione 6 sono compresi un accumulatore di energia 18, un circuito di inserzione 19, uno stadio differenziale 20 e un generatore 21 del segnale di regolazione, dove 1'accumulatore di energia 18 ? in collegamento con il circuito di inserzione 19 e questo con il generatore del segnale di regolazione 21 e lo stadio differenziale 20 ? applicato ugualmente al generatore del segnale di regolazione 21.
Il principio di tale unit? di regolazione 6 consiste nel fatto che l'effetto luminoso di elevata intensit? rivelato dal sensore 7 comanda il circuito di inserzione 19, che fornisce l'energia immagazzinata nell'accumulatore di energia 18 al generatore 21 del segnale di regolazione, che genera in tal modo un segnale di regolazione estremamente ripido, il cui valore, per influenza del fenomeno luminoso rivelato dal sensore 7, supera il segnale di regolazione corrispondente al segnale generato nello stadio differenziale 20. In tal modo quindi l'unit? di rotazione 3 o rispettivamente il polarizzatore variabile vengono sostanzialmente sovraregolati e quindi la corrispondente attenuazione della trasparenza si verifica in modo estremamente veloce.
In singoli concreti esempi di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione sono eventualmente
Claims (7)
1. Processo per l'osservazione di fenomeni luminosi, caratterizzato dal fatto che la trasparenza viene modificata in funzione della luminosit? dell'effetto luminoso, che inoltre la attenuazione della trasparenza viene realizzata all'inizio in modo opportuno con un segnale superiore al segnale definitivo di regolazione.
2. Dispositivo per l'osservazione di fenomeni luminosi, che ha un elemento che mo.difica la trasparenza, caratterizzato dal fatto che l'elemento che modifica la trasparenza, ? inserito in un circuito di regolazione.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l'elemento che modifica la trasparenza ? almeno una unit? di rotazione (3), opportunamente a cristalli liquidi, la quale ? disposto almeno tra due polarizzatori (1, 2), eventualmente tra il polarizzatore sul lato della sorgente luminosa (?) e il polarizzatore sul lato dell'osservatore (2).
4- Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l'elemento che modifica la trasparenza ? almeno un polarizzatore, eventualmente il primo polarizzatore variabile (23) e il secondo polarizzatore variabile (24), che pu? essere modificato o nelle sue propriet? di trasparenza o nella sua posizione .
5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 2-4, caratterizzato dal fatto che nel circuito di regolazione ? introdotto almeno un sensore (7), dove il sensore (7) ? in collegamento direttamente e/o attraverso un elemento R-C eventualmente con l'unit? di rotazione (3), rispettivamente almeno con un polarizzatore variabile.
6. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 2-5, caratterizzato dal fatto che un generatore di impulsi,che genera impulsi con valore superiore alla tensione di regolazione, ha un circuito di inserzione (19) collegato opportunamente all1accumulatore (18).
7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 1-6, caratterizzato dal fatto che esso dispone di un rivelatore dell'energia termica o luminosa (9), opportunamente mediante termocoppie o elementi fotosensibili, per la sicurezza dell'alimentazione di corrente.
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