SU1427249A1 - Устройство дл определени коэффициента отражени диффузно отражающих объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому аналитическому приборостроению и может быть использовано в приборах дл  измерени  характеристик отражени  диффузно отражающих веществ, материалов и покрытий. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности определени  коэффициента отражени  образцов материала с неоднородно отражающей поверхностью. Устройство дл  определени  коэффициента отражени  диффуэно отражающих объектов состоит из фотометрической головки, включающей источник излучени  , оптическую систему 2, входное окно 6 и фотоприемник 7, и соединенного с ней измерительного блока 12 с усилителем фототока 13, схемой усреднени  результатов измерени  14 и показывающим устройством 15. Это достигаетс  за счет установки между оптической системой 2, создающей параллельный и равномерный пучок излучени , и входным окном 6 фотометрической головки нерассеивающего ослабител  5 с коор- динатно-зависимым коэффициентом пропускани  (2) вида (z) I,5Z-R- -cos oi.(l-3 Ol ч где 2 - координата поверхности ослабител ; tg - коэффициент пропускани  в сечении е - основание натурального логарифма; ei , / , u ,R - величины , посто нные дл  выбранной геометрии освещени  и наблюдени . 2 ил. сг ю „„ Фае.1

Description

Изобретение относитс  к оптическому аналитическому приборостроению и может быть использовано в приборах дл  измерени  характеристик отражени  диффузно отражающих объектов, например бумаги, тканей, листьев растений, листовых и сыпучих материалов .

Цель изобретени  - повьппение про- изводительности определени  коэффициента отражени  образцов материала диффузно отражающих объектов.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - оптическа  схема с оптическим ослабителем .

Устройство содержит фотометрическую головку, состо щую из источника 1 излучени , оптической системы 2 . дл  формировани  параллельного пучка излучени  при помощи коллиматора 3 и светофильтра 4 с равномерным распределением освещенности на оптическом ослабителе 5 с координатно-зави- симым коэффициентом пропускани . Входное окно фотометрической головки закрыто плоской прозрачной пластиной 6, над которой установлен фотопр ем- ник 7 с защитной блендой 8. Корпус 9 фотометрической головки имеет руко тку 10 и кабель 11 дл  соединени  с измерительным блоком 12, включаю- пщм последовательно соединенные усилитель 13 фототока схему 14 усреднени  результатов измерени  и показывающее устройство 15. Оптический ослабитель 5 имеет координатно-зави- симый коэффициент пропускани  t (z) вида

г-(г)

15 е

5- R co6- c 5infpp-p l|u- (i-yPj

де Z - координата поверхности ослабител  на пр мой, перпенди- g кул рной оси падающего пучка излучени  и лежащей в j плоскости, проход щей через ось этого пучка и центр фотоприемника , мм; - коэффициент пропускани  ослабител  в сечении , через которое проходит крайний луч падающего пучка; R - рассто ние от центра входного окна до центра фотопри- емника, мм;

0 - угол освещени  (угол между нормалью к плоскости образца и падающим пучком излучени ) , град;

(Ч- безразмерный параметр, численно равный углу наблюдени  |1 С р - угол между нормалью к поверхности образца и осью, проведенной из его центра к центру фотоприемника ), град,е - основание натурального логарифма .

Устройство работает следующим обазом .

Параллельный пучок излучени  fot. иаметром D с равномерным распреде5

0 5 О 0

5

g

лением интенсивности по сечению соо

здает на оптическом ослабителе, установленном перпендикул рно падающему излучению, равномерную освещенность. Ослабитель, представл ющий собой плоско-параллельную пластину - состоит из клиновых светофильтров 16 и 17 с углом , соединенных на оптическом контакте. Прошедшее через ослабитель излучение падает под углом о к нормали п (п - нормаль к поверхности ) на образец 18 диаметром D f; D,, который наблюдаетс  фотоприемником 7, установленным на рассто нии R от центра образца под углом р к нормали п. Координатные оси OZ и ОХ определ ют положение точек поверхности соответственно ослабител  и образца относительно кра  светового пучка Рд, .

Освещенность, создаваема  элементарным участком поверхности образца на фотоприемнике, зависит от условий освещен11Я обр азца, положени  фотоприемника , характеристик отражени  го элементарного участка и его координат и может быть выражена функциональной зависимостью от указанных параметров.

Сущность изобретени  состоит в решении обратной задачи - создании такого распределени  освещенности Е (х,у) на образце, при котором дл  заданных условий освещени  (oi ) и наблюдени  (R,ft) изменение координатного положени  (х,у) элементарного участка на поверхности образца не приводит к существенному изменению освещенности, создаваемой им на фотоприемнике .

Предлагаемое устройство обеспечивает заданную точность измерени  коэффициента отражени  неоднородно отражающего образца или группы об3

разцов при проведении меньшего числа замеров.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  коэффициента отражени  диффузно отражающих объектов, содержащее фотометрическую головку, включающую источник излучени , оптическую систему дн  формировани  параллельного и равномерного пучка излучени  и расположенные по ходу излучени  входное окно, закрытое плоской прозрачной пластиной , и фотоприемник, а также соединенный с фотометрической головкой измерительный блок, включающий последовательно соединенные усилитель фототока , схему усреднени  результатов измерени  и показывающее устройство, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  производительности определени  коэффициента отражени , между оптической системой и входным

   а

    

   14272494

   окном установлен нерассеивающий оптический ослабитель с координатно- зависимым коэффициентом пропускани  ), имеющим вид

   ;(z)

   12,5 Z-R co5 ot 5 n(i(-( (U (1-3)

   где z - координата поверхности ослабител ; . Од - коэффициент пропускани 

   ..ослабител  в сечение oi- - угол между нормалью к плоскости входного окна и падающим пучком излучени ; |И - безразмерный параметр, численно равный углу б между нормалью к поверхности входного окна и осью, проведенной из его центра к центру фотопрнемника;

   R - рассто ние от центра входного окна до центра фотоприемника .