RU165119U1 - TRANSPARENT HETEROGENEITY DETECTION DEVICE - Google Patents
TRANSPARENT HETEROGENEITY DETECTION DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU165119U1 RU165119U1 RU2016111876/28U RU2016111876U RU165119U1 RU 165119 U1 RU165119 U1 RU 165119U1 RU 2016111876/28 U RU2016111876/28 U RU 2016111876/28U RU 2016111876 U RU2016111876 U RU 2016111876U RU 165119 U1 RU165119 U1 RU 165119U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lenses
- emitter
- telescopic system
- light beam
- focal plane
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/45—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length using interferometric methods; using Schlieren methods
- G01N21/455—Schlieren methods, e.g. for gradient index determination; Shadowgraph
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/50—Optics for phase object visualisation
- G02B27/54—Schlieren-optical systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
1. Устройство обнаружения прозрачных неоднородностей, содержащее последовательно установленные излучатель, телескопическую систему, состоящую из двух объективов, первую пентапризму, первый и второй иллюминаторы, вторую пентапризму, приемный объектив, в фокальной плоскости которого установлен нож и приемник излучения, отличающееся тем, что устройство снабжено средствами, обеспечивающими возможность плавного регулирования расстояния между объективами телескопической системы.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанные средства, регулирования выполнены в виде ввинчивающихся одна в другую трубок, с размерами, обеспечивающими возможность закрепления в них объективов телескопической системы и требуемый диапазон регулирования.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что излучатель выполнен в виде жестко связанных между собой короткофокусной положительной линзы и точечного источника света, расположенного в ее фокальной плоскости.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что излучатель жестко связан с первым по ходу светового пучка объективом телескопической системы.1. A device for detecting transparent inhomogeneities, comprising a sequentially mounted emitter, a telescopic system consisting of two lenses, a first pentaprism, a first and second portholes, a second pentaprism, a receiving lens, in the focal plane of which a knife and radiation receiver are installed, characterized in that the device is equipped with means providing the ability to smoothly control the distance between the lenses of the telescopic system. 2. The device according to claim 1, characterized in that the said means of regulation are made in the form of tubes screwed into one another, with dimensions that enable them to be mounted with telescopic system lenses and the required adjustment range. 3. The device according to claim 1, characterized in that the emitter is made in the form of a short-focus positive lens and a point source of light located in its focal plane rigidly connected to each other. The device according to claim 1, characterized in that the emitter is rigidly connected to the first objective of the telescopic system along the light beam.
Description
Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к оптико-электронным теневым приборам, используемым для изучения градиента показателя преломления оптически прозрачных сред, в частности водных.The utility model relates to optical instrumentation, namely to optoelectronic shadow devices used to study the gradient of the refractive index of optically transparent media, in particular water.
Наиболее близким по технической сущности, к предлагаемому, является устройство, построенное по схеме, приведенной в книге "Морская рефрактометрия". Авторы М.А. Брамсон, Э.И. Красовский, Б.В. Наумов - Л.: Гидрометеоиздат, 1986 г., стр. 178-179, рис. 5.1, выбранное в качестве прототипа.The closest in technical essence to the proposed one is a device constructed according to the scheme given in the book "Marine Refractometry". Authors M.A. Bramson, E.I. Krasovsky, B.V. Naumov - L .: Gidrometeoizdat, 1986, pp. 178-179, Fig. 5.1, selected as a prototype.
Оптическая система устройства с однократным проходом зондирующего светового пучка через анализируемый объем воды содержит лазерный излучатель, телескопическую систему, состоящую из двух объективов, ограничивающую диафрагму, обеспечивающую необходимую для работы апертуру светового пучка, первую и вторую пентапризмы, осуществляющие разворот светового пучка дважды на 90°, первый и второй иллюминаторы, между которыми заключен просмотровый объем, приемный объектив, в фокальной плоскости которого установлен нож Фуко, за которым располагается интерференционный светофильтр и фотоэлектронный умножитель. Сигнал с выхода фотоэлектронного умножителя поступает на средства обработки сигнала.The optical system of the device with a single passage of the probe light beam through the analyzed volume of water contains a laser emitter, a telescopic system consisting of two lenses, restricting the diaphragm, providing the aperture of the light beam necessary for operation, the first and second pentaprisms that rotate the light beam twice by 90 °, the first and second portholes, between which a viewing volume is enclosed, a receiving lens, in the focal plane of which a Foucault knife is installed, behind which is located tsya interference filter and a photomultiplier tube. The signal from the output of the photoelectronic multiplier is fed to the signal processing means.
Недостаток оптической системы - прототипа заключается в том, что в ней не предусмотрена регулировка расстояния между объективами телескопической системы, что не позволяет изменять расходимость светового пучка на ее выходе. Поэтому для точной юстировки устройства, с целью получения наибольшей чувствительности, необходимо предусматривать возможность линейного перемещения ножа вдоль оптической оси, с сохранением его ориентации, чтобы нож частично перекрывал световой пучок в области каустики, где сечение пучка минимально. Обеспечение точного прямолинейного линейного смещения без разворота является более сложной технической задачей, чем, например, смещение с разворотом по резьбе. Поэтому на практике нож устанавливают в некоторой фиксированной плоскости, которая всегда несколько отличается от оптимальной за счет погрешностей в установке всех элементов оптической системы. Поэтому чувствительность устройства снижается.The disadvantage of the optical system - the prototype is that it does not provide for the adjustment of the distance between the lenses of the telescopic system, which does not allow changing the divergence of the light beam at its output. Therefore, for accurate adjustment of the device, in order to obtain the greatest sensitivity, it is necessary to provide the possibility of linear movement of the knife along the optical axis, while maintaining its orientation, so that the knife partially overlaps the light beam in the caustic region, where the beam cross section is minimal. Ensuring accurate rectilinear linear displacement without a turn is a more difficult technical task than, for example, displacement with a turn along the thread. Therefore, in practice, the knife is installed in a certain fixed plane, which is always slightly different from the optimal due to errors in the installation of all elements of the optical system. Therefore, the sensitivity of the device is reduced.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении чувствительности устройства за счет обеспечения возможности точной юстировки без существенного усложнения конструкции устройства.The technical result of the proposed utility model is to increase the sensitivity of the device by providing the possibility of accurate alignment without significantly complicating the design of the device.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство обнаружения прозрачных неоднородностей, содержащее последовательно установленные излучатель, телескопическую систему, состоящую из двух объективов, первую пентапризму, первый и второй иллюминаторы, вторую пентапризму, приемный объектив, в фокальной плоскости которого установлен нож, и приемник излучения, в соответствии с полезной моделью, дополнительно снабжено средствами, обеспечивающими возможность плавного регулирования расстояния между объективами телескопической системы.The specified technical result is achieved by the fact that a device for detecting transparent inhomogeneities, comprising a sequentially mounted emitter, a telescopic system consisting of two lenses, a first pentaprism, a first and second portholes, a second pentaprism, a receiving lens with a knife in the focal plane, and a radiation receiver, in accordance with the utility model, it is additionally equipped with means providing the possibility of smooth adjustment of the distance between the lenses telescopically th system.
Средства, обеспечивающие возможность плавного регулирования расстояния между объективами телескопической системы, могут быть выполнены в виде ввинчивающихся одна в другую трубок, с размерами, обеспечивающими возможность закрепления в них объективов и требуемый диапазон регулирования.Means providing the ability to smoothly control the distance between the lenses of the telescopic system can be made in the form of tubes screwed into one another, with sizes that provide the possibility of fixing the lenses in them and the required adjustment range.
Излучатель может быть выполнен в виде жестко соединенных короткофокусной положительной линзы и точечного источника света, расположенного в ее фокальной плоскости.The emitter can be made in the form of a rigidly connected short-focus positive lens and a point source of light located in its focal plane.
Для упрощения юстировки устройства излучатель может быть жестко связан с первым по ходу светового пучка объективом телескопической системы.To simplify the alignment of the device, the emitter can be rigidly connected to the first telescopic lens in the direction of the light beam.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:The essence of the utility model is illustrated by drawings, on which are presented:
фиг. 1 - оптическая схема устройстваFIG. 1 - optical diagram of the device
фиг. 2 - предлагаемый механизм плавного изменения расстояния между объективами телескопической системы и крепление излучателя.FIG. 2 - the proposed mechanism for smoothly changing the distance between the lenses of the telescopic system and mounting the emitter.
На чертежах обозначены:In the drawings are indicated:
1 - излучатель;1 - emitter;
2, 3 - объективы телескопической системы;2, 3 - lenses of the telescopic system;
4 - первая пентапризма;4 - the first pentaprism;
5 - первый иллюминатор;5 - the first porthole;
6 - второй иллюминатор;6 - second porthole;
7 - вторая пентапризма;7 - the second pentaprism;
8 - приемный объектив;8 - receiving lens;
9 - нож;9 - knife;
10 - приемник излучения;10 - radiation receiver;
11 - первая трубка;11 - the first tube;
12 - вторая трубка;12 - the second tube;
13 - стопорная гайка;13 - a lock nut;
14 - трубка крепления излучателя;14 - tube mounting the emitter;
15 - стопорная гайка;15 - a lock nut;
16 - стопорные винты;16 - locking screws;
Устройство обнаружения оптических неоднородностей содержит последовательно расположенные излучатель 1, телескопическую систему, состоящую из объектива 2 и объектива 3, первую пентапризму 4, первый иллюминатор 5, второй иллюминатор 6, вторую пентапризму 7, приемный объектив 8, нож 9 и приемник излучения 10, сигнал с которого поступает в средство обработки информации (на чертеже не показано), в качестве которого может использоваться ЭВМ или микроконтроллер.The optical heterogeneity detection device comprises a sequentially arranged
Для упрощения и повышения точности юстировки устройства, используются средства, обеспечивающие возможность плавного регулирования расстояния между объективами телескопической системы, выполненные в виде ввинчивающихся одна в другую трубок 11 и 12, внутренние диаметры которых обеспечивают установку в них, соответственно, объективов 2 и 3. Объективы закрепляются в трубках с использованием клея или стопорными кольцами. Причем длина трубок выбирается такой, чтобы задние фокусы установленных в них объективов находились в одной плоскости, и обеспечивалась возможность их смещения в двух направлениях. Экспериментально было установлено, что достаточно обеспечить диапазон регулирования до ±5 мм.To simplify and improve the alignment accuracy of the device, tools are used that provide for the smooth adjustment of the distance between the lenses of the telescopic system, made in the form of
Излучатель 1 преимущественно выполняется в виде жестко соединенных между собой короткофокусной положительной линзы и точечного источника света, например, лазерного диода с длиной волны 635 нанометров, расположенного в ее фокальной плоскости.The
Приемник излучения 10 может быть выполнен, например, на основе кремниевого PIN фотодиода.The
Установка элементов оптической системы и юстировка производятся следующим образом. Трубку 11 с объективом 2 вворачивают в трубку 12 с объективом 3. Световой пучок от излучателя 1, через объективы 2 и 3, направляют на удаленный экран и, плавно подкручивая трубку 11, добиваются одинакового диаметра светового пучка на выходе объектива 3 и на экране. После этого конструкция фиксируется стопорной гайкой 13 и устанавливается в корпус прибора.The installation of the elements of the optical system and the adjustment are as follows. The
Для удобства юстировки излучатель 1 может быть жестко связан с первым по ходу светового пучка объективом 2 телескопической системы.For ease of adjustment, the
Это достигается тем, что излучатель 1 устанавливается в трубке 14 и закрепляется винтами 16. Затем трубку 14 навинчивают на трубку 11 и фиксируют стопорной гайкой 15. В этом случае излучатель 1 и объектив 2 сразу оказываются установленными соосно, и, следовательно, не требуется их дополнительная юстировка.This is achieved by the fact that the
Нож 9 и приемный объектив 8 устанавливают в своих посадочных местах корпуса устройства так, чтобы нож 9 находился в фокальной плоскости приемного объектива 8.The
При включенном излучателе 1, нож 9 смещают перпендикулярно ходу светового пучка, чтобы он перекрывал примерно половину сечения светового пучка. Контроль осуществляют по сигналу с приемника излучения 10.When the
Затем в просмотровый объем между иллюминаторами 5 и 6 устанавливают котировочный стеклянный клин, отклоняющий световой пучок на небольшой угол (5′′-30′′).Then, in the viewing volume between the
Вращая трубку 12, добиваются такого положения объективов 2 и 3, при котором изменение сигнала при установке юстировочного клина максимально. После чего стопорной гайкой 13 фиксируют это положение. При этом в плоскости ножа 9 оказывается самый узкий участок каустики светового пучка.Rotating the
Устройство работает следующим образом. Световой пучок от излучателя 1 проходит через телескопическую систему, состоящую из объективов 2 и 3, которые преобразует его в квазипараллельный световой пучок. Этот зондирующий пучок, пройдя через первую пентапризму 4, первый иллюминатор 5, исследуемый объем, второй иллюминатор 6, вторую пентапризму 7, попадает на приемный объектив 8, который фокусирует пучок в плоскости ножа 9, перекрывающего часть пучка, после чего он попадает на приемник излучения 10.The device operates as follows. The light beam from the
Когда в исследуемом объеме появляются прозрачные неоднородности, зондирующий световой пучок смещается в плоскости ножа 9, то есть изменяется засветка приемника излучения 10. Возникает полезный сигнал на выходе устройства, по величине и частотной спектральной характеристике которого судят о характере обнаруженной неоднородности.When transparent inhomogeneities appear in the test volume, the probe light beam is shifted in the plane of the
С выхода приемника излучения 10 электрический сигнал поступает в средства обработки информации, где осуществляется накопление данных, а также их обработка, заключающаяся в цифровой фильтрации и вычислении спектральных характеристик.From the output of the
Благодаря тому, что устройство дополнительно снабжено средствами плавного изменения расстояния между объективами 2 и 3 телескопической системы, стало возможным проводить точную юстировку оптической схемы, что обеспечивает увеличение чувствительности устройства.Due to the fact that the device is additionally equipped with means for smoothly changing the distance between the
Предлагаемое устройство прошло опытную проверку и показало увеличение чувствительности к прозрачным оптическим неоднородностям при такой юстировке изготовленного макета более чем в два раза.The proposed device passed an experimental test and showed an increase in sensitivity to transparent optical inhomogeneities with such an alignment of the manufactured layout more than doubled.
Представленные чертежи и описание позволяют, используя существующие материалы и технологии, изготовить предлагаемое устройство промышленным способом и использовать его для обнаружения прозрачных неоднородностей среды, что характеризует полезную модель как промышленно применимую.The presented drawings and description allow, using existing materials and technologies, to manufacture the proposed device in an industrial way and use it to detect transparent inhomogeneities of the environment, which characterizes the utility model as industrially applicable.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016111876/28U RU165119U1 (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | TRANSPARENT HETEROGENEITY DETECTION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016111876/28U RU165119U1 (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | TRANSPARENT HETEROGENEITY DETECTION DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU165119U1 true RU165119U1 (en) | 2016-10-10 |
Family
ID=57122456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016111876/28U RU165119U1 (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | TRANSPARENT HETEROGENEITY DETECTION DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU165119U1 (en) |
-
2016
- 2016-03-29 RU RU2016111876/28U patent/RU165119U1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5705261B2 (en) | Wide spectrometer | |
CN110220469B (en) | Method and apparatus for inside diameter measurement of transparent tube | |
RU165119U1 (en) | TRANSPARENT HETEROGENEITY DETECTION DEVICE | |
CN204301699U (en) | The visual integrated autocollimator of photoelectricity | |
CN205427305U (en) | Be used for adjusting confocal focusing camera of astronomical telescope system and focusing device thereof | |
US9632023B2 (en) | V-block refractometer | |
CN105589191B (en) | The focus cameras and its focus adjustment method confocal for adjusting astronomical telescope system | |
US11460711B2 (en) | Backscatter reductant anamorphic beam sampler | |
KR101620594B1 (en) | spectroscopy apparatus | |
RU2531555C2 (en) | Autocollimation method of changing focal distance | |
CN108020163B (en) | A device for microscopically tracking the three-dimensional displacement of particles | |
JP2007240168A (en) | Inspection apparatus | |
KR20200074708A (en) | Ellipsometer and The Module for Reflecting Polarized Light | |
RU2344409C1 (en) | Visualiser of density irregularities of medium | |
US3669547A (en) | Optical spectrometer with transparent refracting chopper | |
RU104723U1 (en) | TRANSPARENT HETEROGENEITY DETECTION DEVICE | |
CN106500891B (en) | Glass surface stress detection device and detection prism used for same | |
CN106895919B (en) | A kind of double-channel spectrometer structure of miniaturization four gratings linkage | |
JP2014085158A (en) | Apparatus and method for measuring parallelism of transparent body | |
CN106198398B (en) | Definition measuring device | |
CN115389022B (en) | Ellipsometer | |
US3238373A (en) | Photometric gage for finding perpendiculars to surfaces | |
RU1825418C (en) | Photometer | |
RU104724U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING TRANSPARENT HETEROGENEITIES | |
SU823273A1 (en) | Optical electronic gage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
TC1K | Change in the group of utility model authors |
Effective date: 20170118 |