Claims (2)
Недостаток- известного устройства заключаетс в ограниченной достоверности измерений из-за вли ни внешнего давлени и перепадов температур в услови х океанологического эксперимента. Цель изобретени - повышение дос товерности измерений. Дл достижени указанной цели в дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей морской воды, содержащий последовательно ус тановленные по оптической оси источ ник излучени , конденсор, диафрагму выполненную в виде зеркального ножа , головной объектив, защитный иллюминатор и зеркало, установленный под углом к оптической оси диафрагмы проекционный объектив, за которы установлена свет.оделительна пласти на, с одной стороны которой установ лена телевизионна камера, подклю )ченна к приемной телевизионной ст новке, а с другой - фотоприемни соединенный с фильтром низкой часто через усилитель посто нного тока, и измерительный прибор, введены пье зокерамический ультразвуковой излучатель с генераторами низкой и высо кой частот,установленный между зер калом и защитным иллюминатором вне пол зрени , и последовательно подключенные к выходу фотоприемника усилитель переменного тока, полосевой фильтр и делитель, второ вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты, а выход - с измерительным прибором. На чертеже показана структурна схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 излучени конденсора 2, диафрагму 3 выполненную в форме зеркального-ножа , головной объектив k, защитный иллюминатор 5, зеркало 6, проекционный объектив 7, светоделительную пластину 8, передающую телевизионную камеру 9, приемную телевизионну установку 10, пьезо1 ерамический уль развуковой излучатель С.11 с генераторами высокой 12 и низ.кой 13 частот , фотоприемник Il, усилитель 15 посто нного тока, усилитель 16 пеое менного тока, полосовой фильтр 17, фильтр 18 низких частот, делитель 19 напр жений двух электрических сигналов и измерительнь1Й прибор 20. Источник излучени 1, конденсор 2, диафрагма 3, головной объектив защитный иллюминатор 5 и зеркало 6 установлены последовательно rio опти ческой оси. Под углом к оптической оси диафрагмы 3 расположен проекционный объектив 7, за кбторым установлена светоделительна пластина В, с одной стороны которой находитс телевизионна камера 9, подключенна к приемной телевизионной установке 10, ас другой - фотоприёмник k, соединенный с фильтром 18 низкой частоты через усилитель 15 посто нного тока. Пьезокерамический ультразвуковой излучатель 11 установлен между зеркалом 6 и защитным иллюминатором 5 вне пол зрени . К выходу фотоприемника I последовательно подключены усилитель 16 переменного тока, полосовой фильтр 17 и делитель 19, второй вход которого соединен с выходом фильтра 18 низкой частоты, а выход - с измерительным прибором 20. Устройство работает следующим образом Тело накала источника 1 излучени конденсором 2 проектируетс в плоскость диафрагмы 3. Параллельный световой пучок, сформированный головным объективом k, через иллюминатор 5 поступает в анализируемый объем исследуемой среды и, отразившись от автоколлимационного зеркала, возвращаетс в плоскость диафрагмы 3. При наличии в анализируемом объеме плотностных неоднородностей, световой пучок деформируетс , и часть светового потока попадает на диафрагму (зеркальную кромку ножа) 3 и, отразившись от нее, через проекционный объектив 7 поступает на светоделительную пластину 8, откуда, частично отразившись., попадает на фото атод передающей телевизионной камеры 9. Остальна часть рветового потока поступает на фотоприемник 14. С целью оценки Чувствительности теневого визуализатора на пьезокерамический излучатель 11 с генератора 12 высокой частоты подаетс напр жение резонансной частоты, промодулированное по амплитуде напр жением низкой частоты генератора 13. Таким образом, в исследуемой среде анализируемого объема формируетс ультразвукова волна с интенсивностью измен ющейс по закону огибающей напр жени резонансной частоты. Ультразвукова волна вследствие эффекта фотоупругости из-за механических напр жений приводит к изменению дй-i электрической проницаемости, а еледовательно , к изменению показател преломлени среды, которое регистри руетсд фотоприемником И. Электрический сигнал, амплитуда которого определ етс величиной бликов оптических деталей, рассе нием света и т.д., а также частично интенсивностью исследуемых оптических неоднородностей в анализируемом объеме с фотоприемника I поступает на уси лители посто нного 15 и переменного 16 токов. Полосовой фильтр 17, настроенный на частоту низкочастотного генератора, выде/1 ет из всей совокупности частот электрический сигнал низкой частоты, соответствующий изменению интенсивности ультразвукового пол . Выделенный сигнал поступает на делитель 19 напр жений двух электрических сигналов. Электрический сигнал, амплитуда которого определ етс величиной бли ков оптических деталей, рассе нием света и т.д., а также частично интенсивностью исследуемых оптических неоднородноетей в анализируемом объеме, с фотоприемника 14 через усилитесь 15 посто нного тока поступает на фильтр 18 низких частот , который фильтрует составл ющую сигнала, обусловленную наличием оптических неоднородностей в - анализируемой объеме, и далее попадает на делитель 19 напр жений двух электрических сигналов, где происходит деление величины электрического сигнала, пропорционального инteнcивнocти тест-объекта, н величину сигнала, амплитуда которо го -зависит от уровн освещенности мишени фотокатода передающей камер определ емого наличием бликов, рас се нием света и т.д. Далее электри ческий сигнал, пропорциональный ко трастной чувствительности теневого визуализатора, поступает на измери тельный прибЬр, по которому ведетс контроль чувствительности. I Изобретение позвол ет значительно повысить достоверность регистрир мой информации об оптических неоднородност х путем контрол чувствительности теневого визуализатора в услови х его эксплуатации, т.е. при наличии дестабилизирующих факто ров (изменение внешнего давлени , п репад температур и т.д., в среде с переменной прозрачностью. Причем при подаче на пьезокерамический из9А лучатель малой величины напр жени резеэнансной частоты в анализируемом объеме прибора можно формировать эталонные неоднородности, контраст изображени которых в плоскости фотокатода телевизионной камеры ниже ее контрастной чувствительности, что не приведет к изменению сюжета изображени на экране приемной телевизионной установки. Таким образом, контроль чувствительности теневого визуализатора можно проводить в течении всего эксперимента непрерывно. Формула изобретени Дистанционный теневой визуализатор плотностных неоднородностей морской воды, содержащий последовательно установленные по оптической оси источник излучени , конденсор, диафрагму, выполненную в виде зеркального ножа, головной объектив, защитный -иллюминатор и зеркало, установ-. ленный под углом к оптической оси диафрагмы проекционный объектив, за которым установлена светоделйтельна пластина, с -одной стороны которой установлена телевизионна камера, подключенна к приемной телевизионной установке, а с другой фотоприемник , соединенный с фильтром низкой частоты через усилитель посто нного тока, и измерительный прибор, отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности измерений, в него введены пьезокерамический ультразвуковой излучатель с генераторами низкой и высокой частот, установленный между зеркалом и защитным иллюминатором вне пол зрени , и последовательно подключенные к выходу фотопри емника усилитель переменного тока, полосовой фильтр и делитель, второй вход которого соединен с выходом фильтра «изкой частоты, а выход с измерительным прибором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Красовский Э.И. и др. Порог чувствительности автоколлимационного теневого прибора. - Оптико-механическа промышленность, 137, № 9, с. 32. A disadvantage of the known device is the limited accuracy of the measurements due to the influence of external pressure and temperature differences in an oceanological experiment. The purpose of the invention is to increase the reliability of measurements. To achieve this goal, a remote shadow visualizer of density inhomogeneities of seawater containing a source of radiation, a condenser, a diaphragm made in the form of a mirror knife, a head lens, a protective illuminator and a mirror mounted at an angle to the optical axis of the diaphragm, a projection lens , for which a light-separating plate is installed, on one side of which a television camera is mounted, connected to the television receiving station, and another — photo-receivers connected to a low-pass filter, often via a DC amplifier, and a measuring device; a piezoceramic ultrasonic emitter with low- and high-frequency generators, installed between the mirror and the protective illuminator outside the field of view, and an AC amplifier connected in series to the photoreceiver's output are introduced current, band-pass filter and divider, the second input of which is connected to the output of the low-frequency filter, and the output to the measuring device. The drawing shows a block diagram of the proposed device. The device contains a source 1 of radiation from a condenser 2, a diaphragm 3 made in the form of a mirror knife, a head lens k, a protective window 5, a mirror 6, a projection lens 7, a beam-splitting plate 8, a transmitting television camera 9, a receiving television installation 10, a piezoelectric ultrasonic beam C.11 radiator with 12 high and low frequency generators 13 frequencies, Il photodetector, DC amplifier 15, alternating current amplifier 16, band-pass filter 17, low-pass filter 18, divider 19 voltages of two electrical signals and in izmeriteln1Y device 20. The source of radiation 1, the condenser 2, the diaphragm 3, objective lens protective head window 5 and the mirror 6 are mounted sequentially rio optic axis. The projection lens 7 is located at an angle to the optical axis of the diaphragm 3, after which a beam-splitting plate B is installed, on one side of which there is a television camera 9 connected to the receiving television installation 10, and the other is a photo receiver k connected to the low-frequency filter 18 through an amplifier 15 direct current. A piezoceramic ultrasonic emitter 11 is installed between the mirror 6 and the protective window 5 outside the field of view. An amplifier 16 of the alternating current, a band-pass filter 17 and a divider 19 are connected to the output of the photodetector I, the second input of which is connected to the output of the low-frequency filter 18, and the output to the measuring device 20. The device works as follows The heating body of the radiation source 1 by the condenser 2 is designed the aperture plane 3. A parallel light beam, formed by the head lens k, through the illuminator 5 enters the analyzed volume of the medium under investigation and, reflected from the autocollimation mirror, returns In the plane of the diaphragm 3. If there are density irregularities in the analyzed volume, the light beam is deformed, and part of the light flux falls on the diaphragm (mirror edge of the knife) 3 and, reflected from it, passes through the projection lens 7 to the beam-splitting plate 8, from where ., gets on the photo of the aod of the transmitting television camera 9. The rest of the torrent is fed to the photodetector 14. In order to estimate the sensitivity of the shadow visualizer to the piezoceramic emitter 11 s generator and high frequency is applied to the voltage of the resonant frequency modulated in amplitude by the voltage of the low frequency of the generator 13. Thus, an ultrasonic wave is formed in the test medium of the analyzed volume with an intensity varying according to the law of the voltage envelope of the resonant frequency. An ultrasonic wave due to the effect of photoelasticity due to mechanical stresses leads to a change in the electrical permeability dj-i, and, consequently, to a change in the refractive index of the medium, which is recorded by the photodetector I. etc., as well as partially the intensity of the investigated optical inhomogeneities in the analyzed volume, from the photodetector I is fed to the amplifiers of a constant 15 and variable 16 currents. The band-pass filter 17, tuned to the frequency of the low-frequency oscillator, extracts a low-frequency electrical signal from the entire set of frequencies, corresponding to a change in the intensity of the ultrasonic field. The selected signal is fed to the divider 19 of the voltage of two electrical signals. The electrical signal, whose amplitude is determined by the amount of optical component glare, light scattering, etc., as well as partly by the intensity of the investigated optical inhomogeneities in the volume being analyzed, from the photodetector 14 through 15 amplified DC current goes to the low-frequency filter 18 filters the signal component due to the presence of optical inhomogeneities in the - volume being analyzed, and then falls on the divider 19 of the voltages of two electrical signals, where the electrical magnitude a signal proportional intencivnocti test object, n value signal whose amplitude -zavisit of the illumination level of the target transmission photocathode chambers defined by the presence of glare light races se Niemi, etc. Then, an electric signal proportional to the contrast sensitivity of the shadow visualizer is fed to a measuring instrument, which is used to control sensitivity. I The invention allows to significantly increase the reliability of recording information about optical inhomogeneities by controlling the sensitivity of the shadow visualizer under conditions of its operation, i.e. in the presence of destabilizing factors (change in external pressure, temperature drop, etc., in an environment with variable transparency. Moreover, when applying to the piezoceramic of the 9A radiator of a small amount of voltage of the re-enanse frequency in the analyzed volume of the device, reference irregularities can be formed, in the plane of the photocathode of a television camera below its contrast sensitivity, which will not change the image plot on the screen of the receiving television installation. The shadow visualizer can be carried out continuously throughout the experiment.Invention A remote shadow visualizer of density inhomogeneities of seawater containing a radiation source sequentially installed along an optical axis, a condenser, a diaphragm made in the form of a mirror knife, a head lens, a protective illuminator and a mirror - A projection lens, angled to the optical axis of the diaphragm, behind which there is installed a beam making plate, on the one side of which A television camera connected to a television receiving station is installed, and on the other a photodetector connected to a low-frequency filter through a DC amplifier and a measuring device, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, a piezoceramic ultrasonic radiator with low generators is inserted into it and high frequencies, installed between the mirror and the protective window outside the field of view, and in series connected to the photodetector output an AC amplifier, Filtering and divider, a second input coupled to an output of the filter "izkoy frequency, and the output of the measuring instrument. Sources of information taken into account in the examination 1. Krasovsky E.I. et al. Threshold of sensitivity of an autocollimation shadow instrument. - Optical-mechanical industry, 137, № 9, p. 32.
2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2586297, кл. G 01 N 21/17, 20.02.78 (прототип ) .2. USSR author's certificate for application number 2586297, cl. G 01 N 21/17, 20.02.78 (prototype).