NO831076L - Fremgangsmaate til aa maale en roeks kamufleringsevne - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til å måle en røks kamufleringsevne

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til å måle en røks kamufleringsevne, særlig innen IR-området, men også innen det ultrafiolette, det synlige og mm-bølge-området.

Ved målsøkning, særlig til militære formål, gjør man ofte bruk av et målsøkende kamera, dvs. et kamera som avføler den stråling som avgis fra hvert objekt. En måte til å beskytte slike objekter mot å oppdages med målsøkerne består derfor i å omgi objektet med en røk, som mer eller mindre demper eller absorberer strålingen fra objektet.

Ved valg av en passende røk har det hittil vært vanskelig å utføre pålitelig måling av røkens evne til å kamuflere strå--lingen. Den konvensjonelle målemetode utføres med hensyn til IR-røk som følger: Etterat at der er valgt en egnet, kjent IR-strålekilde, rettes et IR-kamera mot strålekilden innen røken bres ut. Man måler nå strålingstemperaturen t^av den stråling som mottas fra IR-strålekilden. Med IR-kameraet stadig rettet inn mot IR-strålekilden brer man deretter IR-røken ut mellom strålekilden og IR-kameraet. Man måler nå en lavere strålingstemperatur t2av strålingen fra IR-strålekilden. Differansen t1~t2tilsvarer dempningen av den mottatte stråling fra kilden.

Imidlertid sier differansen t^-t2ikke noe om i hvil-

ken grad strålekilden etter utbredelse av røken kan sondres fra strålekildens omgivelser, da den ikke opplyser noe om omgivel-senes strålingstemperatur. Metoden gir altså ikke noe entydig mål for røkens kamufleringsevne.

Den kjente metode er fremfor alt usikker når det gjelder å sammenligne forskjellige typer av røk med hverandre. En pyro-teknisk aerosol som er varm og således selv emitterer IR-stråling, gir høy bakgrunnstemperatur, noe som medfører at strålekilden blir vanskelig å skjelne, så røken regnes å ha god kamufleringsevne. En måling av den nevnte differanse t^~t2kan derimot indikere at røken gir svak dempning, og at den derfor skulle ha dårlig kamufleringsevne.

En tilsvarende ulempe foreligger ved måling av kamufle-rende røk innen det ultrafiolette, det synlige og mm-bølge-området.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er derfor å gi anvisning på en fremgangsmåte til å måle røkens kamufleringsevne , hvor der både tas hensyn til bakgrunnstrålingens intensitet og det dessuten blir mulig å utføre en sammenligning mellom kamufleringsevnen hos strålingsintensiv (varm) og strålingssvak (kald) røk.

Denne hensikt oppnås ved at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har fått de kjennetegn som er angitt i patentkrav 1.

Videreutviklinger av oppfinnelsen fremgår av underkravene.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen, som skjematisk anskueliggjør fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i forbindelse med måling av en røks kamufleringsevne innen IR-området. Fig. la og lb anskueliggjør en konvensjonell metode til å måle en røks evne til å dempe IR-stråling. Fig. 2 viser skjematisk de IR-strålende elementer som benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 3a og 3b anskueliggjør hvorledes fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjennomføres. Fig. 4 anskueliggjør enda en utførelsesform for oppfinnelsen .

Som allerede nevnt tidligere, foregår konvensjonell måling av en aerosols IR-dempende evne på den måte at et IR-kamera rettes mot en utvalgt strålekilde og strålingstemperaturen t^(jfr. fig. la) detekteres av kameraet. Deretter bres den aktuelle røk ut mellom strålekilden og IR-kameraet, som nå fra strålekilden mottar IR-stråling med en temperatur t (fig. lb). Differansen t^-t2blir nå benyttet som mål for røkens kvalitet. Der tas i den forbindelse ikke hensyn til at tempe-raturnivået Tg av bakgrunnen uten utlagt røk er hevet til på grunn av røken.

I henhold til oppfinnelsen blir en valgt strålekilde opp-delt i n IR-strålende elementer, hvor n £ 2. I utførelses-formen på fig. 2 består strålekilden av åtte slike IR-strålende elementer i form av sortstrålere 0-7, hvor sortstråleren 0 utgjør et bakgrunnsreferanseelement med samme temperatur som strålekildens bakgrunn. Strålingstemperaturen av elementene 1-7 er valgt med ' suksessivt stigende verdi etter en lineært eller ikke-lineært (f.eks. eksponensielt) stigende skala.

Når en IR-detektor, f.eks. et IR-kamera (ikke vist) rettes mot sortstrålerne 0-7, blir der detektert syv strålingstempera-turtopper 11-17 (fig. 3a) fra elementene 1-7. Fra elementet 0 detekteres ingen strålingstopp, siden dette element har samme temperatur som bakgrunnen. Når den aktuelle røk deretter bres ut mellom elementene 1-7 og kameraet, blir den mottatte stråling fra elementene 1-7 dempet.

Samtidig heves imidlertid bakgrunnstemperaturnivået fra verdien Tg til T på grunn av røkens temperatur. Derved blir bare et visst antall temperaturtopper skjelnbare over nivået T^. I eksempelet på fig. 3b gjør bare de tre topper 15"-17~ seg bemerket, om enn i dempet form. På grunn av stig-ningen i bakgrunnens temperatur kan derimot de øvrige fire topper 11-14 i det hele tatt ikke sondres. I samsvar med oppfinnelsen er det nå mulig å anvende antall strålingstopper som ikke kan sondres (i det viste tilfellet fire), som et mål for røkens kvalitet. I det viste eksempel kan således røken få en kvalitetsverdi mellom 0 og 7 som mål for sin kamufleringsevne.

Ved måling av røkens kamufleringsevne over et utstrakt område kan man på ønsket måte fordele flere grupper av de nevnte IR-strålende elementer over området. Hver slik gruppe inneholder da minst to IR-strålende elementer. En slik utfø-relsesform for oppfinnelsen er vist på fig. 4, hvor seks grupper 21-26 av IR-strålende elementer er anordnet over et område som er belagt med røk 27. Hver slik gruppe 21-26 består av to IR-strålende elementer 28 og 29, hvorav elementet 28 utgjør et bakgrunnsreferanseelement, dvs. har samme strålingstemperatur som bakgrunnen. Elementet 28 tilsvarer således elementet 0 i den foregående utførelsesform. Strålningstemperaturen av elementet 29 velges etter den ovennevnte skala 0-7, f.eks. med en strålingstemperatur svarende til kvalitetstallet 4. Antall grupper 21-26 med detekterbar temperaturtopp utgjør i den forbindelse mål for røkens kamufleringsevne over et større område.

Istedenfor et eneste element 29 kan der alternativt i hver gruppe 21-26 inngå flere utvalgte elementer av den type som er vist på fig. 2.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de viste og beskrevne utførelsesformer, idet et stort antall modifikasjoner av disse er tenkelige innen patentkravenes ramme.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til å måle en røks kamufleringsevne, karakterisert ved at der side om side plas-seres et på forhånd bestemt antall n av strålende elementer (0-7) som har innbyrdes forskjellig, i stigende skala fastlagt strålingsintensitet, slik at en strålingsdetektor som vender mot elementene, kan detektere disse som n forskjellig høye strålingstopper, hvorved utlegning av røken mellom elementene og detektoren medfører dels at strålingstoppenes amplitude minker på grunn av røkens strålingsevne, og dels at bakgrunnsstrålingens intensitet blir endret i avhengighet av røkens egen strålingsintensitet, og at antallet av strålingstopper som ikke lar seg sondre fra den endrede bakgrunnsstråling, benyttes som mål for røkens kamufleringsevne.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at elementene (0-7) er plassert slik at deres strålingsintensitet stiger etter en eksponensiell kurve.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at ett (0) av de strålende elementer velges med samme strålingsintensitet som elementenes bakgrunnsstråling (Tq).

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til måling av en røks kamufleringsevne over et utstrakt område, karakterisert ved at en flerhet av grupper (21-26) av de nevnte strålende elementer fordeles over området slik at en strålingsdetektor som vender mot gruppen (21-26), kan detektere gruppene som strålingstopper, hvis antall benyttes som mål for røkens kamufleringsevne over området.

5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at elementene (0-7) er IR-strålende og nevnte strålingsintensitet og strålingstopper utgjøres av henholdsvis strålingstemperatur og temperaturtopper, samtidig som bakgrunnsstrålingens intensitet tilsvarer bakgrunnstemperaturen.