SU1182275A1 - Method of determining characteristics of spectrophotometer - Google Patents

Method of determining characteristics of spectrophotometer Download PDF

Info

Publication number
SU1182275A1
SU1182275A1 SU833706536A SU3706536A SU1182275A1 SU 1182275 A1 SU1182275 A1 SU 1182275A1 SU 833706536 A SU833706536 A SU 833706536A SU 3706536 A SU3706536 A SU 3706536A SU 1182275 A1 SU1182275 A1 SU 1182275A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
spectrophotometer
screen
determining
white
filled
Prior art date
Application number
SU833706536A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Евгеньевич Самсонов
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии
Priority to SU833706536A priority Critical patent/SU1182275A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1182275A1 publication Critical patent/SU1182275A1/en

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТ РИСТИК СПЕКТРОФОТОМЕТРА, включающи измерение сигналов, поступающих от экрана, поверхность которого состоит из двух частей - белой и черной, отличающийс  тем,что, с целью повьшени  производительности и снижени  трудоемкости процесса определени  характеристик спектрофотометра , его входное отверстие и экран перемещают друг относительно друга в направлении, перпендикул рном пр молинейной границе, дел щей поверхность экрана на две равные части, одна из которых однородно бела , а друга  т-, однородно черна , измер ют выходные сигналы спектрофотометра, после того как его поле зрени  заполнено только одной частью экрана, а прекращают измерение тогда, когда попе зрени  спектрофотометра заполнитс  другой частью экрана, после чего по полученной зависимости мезкду величиной выходного сигнала и величиной перемещени  (Определ ют характеристики спектр офо томе тра.A METHOD FOR DETERMINING THE SPECIFICATION OF A RISTIC SPECTOMOTOMETER, including the measurement of signals coming from a screen, the surface of which consists of two parts — white and black, characterized in that, in order to increase the performance and reduce the complexity of the process of determining the characteristics of the spectrophotometer, its inlet and screen move each relative to in the direction perpendicular to the straight line of the boundary, dividing the screen surface into two equal parts, one of which is uniformly white, and the other, m, is uniformly black, the output signals of the spectrophotometer are measured after its field of view is filled with only one part of the screen, and the measurement is stopped when the spectrophotometer is filled with another part of the screen, after which, based on the resulting dependence, the magnitude of the output signal and the magnitude of the displacement tome tra.

Description

Изобретение относитс  к фотометри а точнее к способам определени  хара теристик спектрофотометров (СКФ) ,. и может быть использовано при их прове ке и градуировке. Целью изобретени   вл етс  повьпие ние производительности и снижение трудоемкости процесса определени  ха рактеристик СКФ. На фиг.1 представлена схема установки дл  определени  характеристик спектрофотометра по предлагаемому сп собу; на фиг.2 - графическа  зависимость полученных оптических характеристик спектрофотометра по предложен рому методу. Сущность предлагаемого способа за ключаетс  в следующем. Дл  определени  характеристик или градуировки измерительного прибора обьпгно подают входные сигналы известной величины и измер ют соответствующие им выходные сигналы. По соотношению входных и выходных сигналов определ ют характеристики прибора и градуируют его. При измерении спектрофотометром отраженных от объекта сигналов его выходной сигнал определ етс  по формуле вых (1 S( d (1) где (1 - спектральна  плотность потока излучени , S (чС - относительна  спектраль на  чувствительность приемника излучени ; Л - длина волны излучени . Спектральную плотность потока излучени  определ ют по формуле ( р М- S(2) М - светимость объекта; S - площадь объекта, заполнивша  поле зрени  объекта. Дл  двухкомпонентной отражательной системы выражение (2) имеет вид М,8„ + М S,. При измерении сигналов от двухком понентной системы, состо щей из бело и черной частей, светимость и площад которых соответственно М(5,и , выходной сигнал спектрофотометра при посто нных условийх освещени  ( Е const ) пропорционален, площади S. , так как и, следовательнг , второе слагаемое пренебрежимо мало . Таким образом, перемеща  перед входным отверстием спектрофотометра экран, поверхность которого поделена на две равные части - белую и черную, можно получить выходной сигнал , завис щий только от площади отражающей поверхности. Граница раздела обеих частей должна быть пр молинейной, это позвол ет не юстировать входное отверстие относительно линии раздела и упрощает определение характеристик спектрофотометра. Перемеща  экран относительно спектрофотометра перпендикул рно пр молинейной границе раздела и начина  измерени  с того момента, когда поле зрени , спектрофотометра зан то только одной частью экрана, и конча  измерени  тогда, когда поле зрени  будетзаполнено другой частью экрана, задают весь р д значений входных сигналов от минимального до максимального , получа  таким образом соответСТВУЮ1ЦИЙ р д выходных сигналов. Можно перемещать перпендикул рно линии раздела и входное отверстие спектрофотометра относительно экрана. Установка дл  определени  характеристик спектрофотометра по предлагаемому способу (фиг.1) содержит полевой спектрофотометр 1, экран 2, поделенный на две части. Экран представл ет собой пластину, одна половина поверхностикоторой покрыта равномерно нанесенным порошком окиси магни  (MgO). Коэффициент отражени  такой поверхности 95 %. Друга  половина экрана представл етсобой участок, покрытый сажей. Коэффициент отражени  такой поверхности близок к нулю. Экран устанавливают горизонтально. Над ним на высоте Н (примерно 1-1,5 м) размещают приемное устройство спектрофотометра так, чтобы элементы конструкции не затемн ли измер емый участок экрана и чтобы лини  визировани  располагалась перпендикул рно линии i aздeлa на экране. Контроль горизонтального положени  экрана осуществл етс  по уровню. Перемещение осуществл ют дискретно с произвольно выбранным, но посто нным по величине шагом дискретизации . За начальное положение при перемещении принимают такое, при которо поле зрени  спектрофотометра заполнено черной частью экрана. При опре делении длины волны осутдествл ют пе ремещение до тех пор, пока поле зре ни  спектрофотометра не заполнитс  белой частью экрана. В процессе перемещени  измер ют выходные сигналы спектрофотометра при фиксированных значени х перемещени  экрана. На основе полученных данных стро итс  графическа  зависимость относи тельной величины выходных сигналов спектрофотометра от рассто ни  (фиг.2). По полученной графической зависи мости определ ют рассто ние, на кот рое переместилась лини  раздела экрана при прохождении всего диапазона изменени  входных сигналов спектрофотометра , от минимального до максимального. Это рассто ние определ ет величину диаметра круга, соответствующего полю зрени  приемного устройства спектрофотометра. По известной высоте установки приемного устройства над экраном и полученной величине диаметра пол  зрени  рассчитываетс  угол пол  зрени  приемного устройства спектрофотометра по формуле С6 2 arctg2jj-, (/О где oi - угол пол  зрени  приемного устройства; d - диаметр круга, соответствую щего полю зрени  приемного устройства в данной геометр измерени ; Н - высота установки приемного устройства спектрофотометра над экраном. Определение погрешности провод т следующим образом. По полученному значению диаметра круга, который виден приемному ус-, тройству спектрофотометра с данном высоты Н,. рассчитывают площадь круга и площади сегментов, отсекаемых черным полем от белого круга в точках, соответствующих шагам дискретизации, в которых проводились измерени . Прин в площадь белого круга за 100 %, рассчитывают площади сегментов в процентах, данные нанос т на графическую зависимость (фиг..) и таким образом получают теоретическую кривую изменени  площади белой части экрана при постепенном усечении ее черной частью. При наличии идеального приемного устройства изменение  ркости пол  экрана подчин лось бы такому же закону, что и изменение площади круга. Вследствие неидеальности приемного устройства СКФ кривые , полученные экспериментально, отличаютс  от идеальной теоретической кривой. Максимальное отклонение экспериментальньгк значений от теоретических определ ют величину погрешности спектрофотометра . По сравнению с прототипом (4) данный способ позвол ет определить не только систематическую погрешность прибора, но также угол зрени  прибора. При простом перемещении входного отверсти  спектрофотометра ипи экрана перпендикул рно линии раздела экрана на две части можно за одно перемещение от черной части к белой получить не менее двух характеристикприбора и отградуировать его. Отпадает необходимость в юстировке входной щели спектрофотометра относительно каких-либо линий йа экране.The invention relates to photometry, and more specifically to methods for determining the characteristics of spectrophotometers (SCF),. and can be used for their testing and calibration. The aim of the invention is to increase the productivity and reduce the complexity of the process of determining the characteristics of the SCF. Figure 1 shows a setup diagram for determining the characteristics of a spectrophotometer according to the proposed method; Fig. 2 shows the graphical dependence of the optical characteristics of the spectrophotometer according to the proposed method. The essence of the proposed method consists in the following. To determine the characteristics or the calibration of the measuring instrument, input signals of a known magnitude are given and the corresponding output signals are measured. Based on the ratio of the input and output signals, the characteristics of the instrument are determined and graduated. When a spectrophotometer measures the signals reflected from an object, its output signal is determined by the formula o (1 S (d (1) where (1 is the spectral radiation flux density, S (hS is the relative spectral sensitivity of the radiation receiver; Л is the radiation wavelength. Spectral the radiation flux density is determined by the formula (p M - S (2) M is the luminosity of the object; S is the area of the object that filled the field of view of the object. For a two-component reflecting system, expression (2) has the form M, 8 "+ M S,. measuring signals from two-component systems consisting of white and black parts, the luminosity and area of which, respectively, M (5, and, the output signal of the spectrophotometer under constant illumination conditions (E const) is proportional to the area S., since, consecutively, the second term is negligible. Such By moving the screen in front of the spectrophotometer inlet, the surface of which is divided into two equal parts, white and black, you can get an output signal that depends only on the area of the reflecting surface. The boundary between the two parts must be straight, this allows you to not align the inlet with the dividing line and simplifies the determination of the characteristics of the spectrophotometer. Moving the screen relative to the spectrophotometer perpendicular to the straight-line interface and starting to measure from the moment when the field of view, the spectrophotometer is occupied by only one part of the screen, and ending the measurement when the field of view is filled with another part of the screen, set the whole range of input signals from minimum to maximum, thus obtaining a number of output signals. You can move perpendicular to the dividing line and the inlet of the spectrophotometer relative to the screen. The apparatus for determining the characteristics of a spectrophotometer according to the proposed method (FIG. 1) contains a field spectrophotometer 1, screen 2, divided into two parts. The screen is a plate, one half of the surface of which is coated with a uniformly applied magnesium oxide powder (MgO). The reflection coefficient of such a surface is 95%. The other half of the screen is a soot covered area. The reflection coefficient of such a surface is close to zero. The screen is set horizontally. Above it at the height H (about 1-1.5 m) the receiving device of the spectrophotometer is placed so that the structural elements do not darken the measurable part of the screen and that the line of sight is perpendicular to the line i of the center on the screen. The control of the horizontal position of the screen is carried out by level. The movement is carried out discretely with an arbitrarily selected, but constant in size, discretization step. When moving, they take the initial position when the field of view of the spectrophotometer is filled with the black part of the screen. When determining the wavelength, it is not necessary to move until the field of view of the spectrophotometer is filled with the white part of the screen. In the process of moving, the output signals of the spectrophotometer are measured at fixed values of the screen displacement. Based on the data obtained, the graphical dependence of the relative magnitude of the output signals of the spectrophotometer on the distance is constructed (Fig. 2). The resulting graphical dependence determines the distance that the screen dividing line has moved during the passage of the entire range of changes in the input signals of the spectrophotometer, from the minimum to the maximum. This distance determines the diameter of the circle corresponding to the field of view of the receiving device of the spectrophotometer. From the known mounting height of the receiving device over the screen and the obtained value of the diameter of the field of view, the field angle of view of the receiver of the spectrophotometer is calculated using the formula C6 2 arctg2jj, (/ О where oi is the field angle of view of the receiving device; d is the diameter of the circle corresponding to the field of view of the receiver devices in this measurement geometer; H is the installation height of the receiving device of the spectrophotometer above the screen. The determination of the error is carried out as follows: Based on the obtained value of the diameter of the circle, which is visible to the receiver, From the height H, the spectrophotometer calculates the area of the circle and the area of the segments cut off by the black field from the white circle at the points corresponding to the sampling steps in which the measurements were taken. Having taken the area of the white circle for 100%, the areas of the segments are calculated in percentages t on the graphical dependence (Fig.), and thus get a theoretical curve of changing the area of the white part of the screen while gradually trimming it with the black part. In the presence of an ideal receiver, the change in luminance of the floor of the screen would be subject to the same law as the change in the area of a circle. Due to the non-ideality of the SCF receiver, the curves obtained experimentally differ from the ideal theoretical curve. The maximum deviation of the experimental values from the theoretical values determines the magnitude of the error of the spectrophotometer. Compared with prototype (4), this method allows to determine not only the systematic error of the instrument, but also the angle of sight of the instrument. By simply moving the inlet of the spectrophotometer and the screen perpendicular to the screen dividing line into two parts, it is possible to get at least two instrument characteristics and calibrate it in one move from the black part to the white part. There is no need to adjust the entrance slit of the spectrophotometer relative to any lines on the screen.

Claims (1)

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СПЕКТРОФОТОМЕТРА, включающий измерение тогда, когда поле зрения спектрофотометра заполнится другой частью экрана, после чего по полученной зависимости между величиной выходного сигнала и величиной перемещения Определяют характеристики спектр офо томе тра.METHOD FOR DETERMINING SPECTROPHOTOMETER CHARACTERISTICS, including measuring when the spectrophotometer's field of view is filled with another part of the screen, after which the characteristics of the spectrometer are determined by the obtained relationship between the output signal and the magnitude of displacement. SU <„ 1182275SU <„1182275 Ли/ /Lee / / 1 1182275 21 1182275 2
SU833706536A 1983-12-05 1983-12-05 Method of determining characteristics of spectrophotometer SU1182275A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833706536A SU1182275A1 (en) 1983-12-05 1983-12-05 Method of determining characteristics of spectrophotometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833706536A SU1182275A1 (en) 1983-12-05 1983-12-05 Method of determining characteristics of spectrophotometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1182275A1 true SU1182275A1 (en) 1985-09-30

Family

ID=21105754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833706536A SU1182275A1 (en) 1983-12-05 1983-12-05 Method of determining characteristics of spectrophotometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1182275A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 374570, кл. G 02 F 27/32, 1970. Авторское свидетельство СССР № 572659, кл. G 01 J 1/04, G 02 F 27/32, 1974. Авторское свидетельство СССР № 693120, кл. G 01 J 1/04, G 02 F 27/32, 1976. Красильщиков Л.В. и др. Фотоэле трические измерени спектральных о сительных коэффициентов ркости. Т ды ГГО, вып.68, Л.: Гидрометаоизда 1957, с.152-163. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7391518B1 (en) Device and method for the determination of the quality of surfaces
CA1303347C (en) Device and method for determining displacement
RU2705767C1 (en) Device and method of measuring spectral sensitivity of a large diameter radiometer
SU1584759A3 (en) Photometric device for measuring and controlling the thickness of optically active layers
CN109632264A (en) A kind of detection device and method of photographic device environmental test stability
JPH0423202B2 (en)
SU1182275A1 (en) Method of determining characteristics of spectrophotometer
CN110186655B (en) Imaging detection distance testing system based on simulation target and optical energy attenuator
CN105203504B (en) A kind of method for improving surface plasma resonance sensor sensitivity
CN107525589B (en) A kind of wavelength scaling system and method
CN114646944A (en) Laser radar calibration device and calibration method
RU2262672C2 (en) Method of inspection of linearity of calibration characteristic of pulse photometer
CN220064370U (en) Laser radar detection performance testing system
RU2060487C1 (en) Device for measuring parameters of electro-optic devices
RU1819343C (en) Method for calibration of radiometer against absolute sensitivity
CN114370944B (en) Real-time online temperature monitoring method and system with calibration and correction functions
RU2427814C1 (en) Method of measuring lens transmission coefficient
RU1800289C (en) Method of measuring radiation flux density from distant source
SU746207A1 (en) Method and apparatus for remote temperature measuring
SU1603196A1 (en) Method and apparatus for photometric graduation of nephelometers
SU1753269A1 (en) Method of measuring geometrical dimensions of transparent pipes
GB970369A (en) Improvements in or relating to methods and apparatus for testing optical systems, lenses and the like
RU2116633C1 (en) Pulse photometer
SU1582001A1 (en) Photoelectric autocollimator
SU947637A1 (en) Device for measuring specimen flat surface reflection factor