Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 10651
(13) U
(46) 2015.04.30
(51) МПК
G 01W 1/00 (2006.01)
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОСТИ
ВИДИМОСТИ
(21) Номер заявки: u 20140425
(22) 2014.11.20
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Пеленг" (BY)
(72) Авторы: Коледа Петр Аркадьевич; Ко-
ролёва Галина Сергеевна; Стрибук
Петр Васильевич; Казеев Юрий Ива-
нович (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акцио-
нерное общество "Пеленг" (BY)
(57)
Оптическая система для измерения метеорологической оптической дальности видимо-
сти, включающая излучатель и приемник, при этом излучатель содержит последовательно
расположенные на оптической оси источник излучения и первую формирующую оптиче-
скую систему, а приемник содержит последовательно расположенные на оптической оси
вторую формирующую оптическую систему и фотоприемник, причем излучатель и при-
емник установлены так, что их оптические оси образуют между собой угол, отличаю-
щаяся тем, что первая и вторая формирующие оптические системы выполнены в виде
одиночных двояковыпуклых линз, причем оптические силы ϕ1 и ϕ2, показатели преломле-
ния n1 и n2 первой и второй формирующих оптических систем удовлетворяют следующим
условиям:
0,043 ≤ ϕ1 ≤ 0,053
1,63 ≤ n1 ≤ 1,69
0,045 ≤ ϕ2 ≤ 0,055
1,73 ≤ n2 ≤ 1,79.
(56)
1. US 005434778 A, 1995.
2. Идентификатор погоды FD12P. Руководство пользователя. FD12P-U106ru-1.1, 1999
(прототип).
BY10651U2015.04.30

2. BY 10651 U 2015.04.30
2
Полезная модель относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к
приборам для определения прозрачности атмосферы или метеорологической оптической
дальности видимости (именуемой далее МОД), использующимся в аэропортах и на метео-
рологических станциях. Прибор предназначен для непрерывного измерения МОД.
Известна оптическая система для измерения МОД [1], включающая излучатель и при-
емник. Излучатель содержит расположенные на одной оптической оси источник излуче-
ния и первую формирующую оптическую систему, причем фокус первой формирующей
оптической системы 75 мм, следовательно, продольный габарит излучателя более 75 мм, а
приемник содержит расположенные на одной оптической оси вторую формирующую оп-
тическую систему и фотоприемник, при этом фокус второй формирующей оптической
системы 75 мм, следовательно, продольный габарит более 75 мм, а оптические оси излу-
чателя и приемника развернуты относительно друг друга. Недостатком данной оптиче-
ской системы являются большие габариты.
Известна оптическая система для измерения МОД [2], включающая излучатель и при-
емник, при этом излучатель содержит последовательно расположенные на одной оптиче-
ской оси источник излучения и первую формирующую оптическую систему, а приемник
содержит расположенные на одной оптической оси вторую формирующую оптическую
систему и фотоприемник, причем диаметры первой и второй формирующих оптических
систем равны 71 мм, следовательно, излучатель и приемник имеют продольные габариты
более 71 мм, при этом оптические оси излучателя и приемника развернуты относительно
друг друга. Недостатком являются большие габариты излучателя и приемника и, как след-
ствие, большие продольные габариты всей оптической системы.
Задачей настоящей полезной модели является уменьшение габаритов оптической сис-
темы для измерения МОД.
Поставленная задача достигается тем, что оптическая система для измерения метеоро-
логической оптической дальности видимости, включающая излучатель и приемник, при
этом излучатель содержит последовательно расположенные на оптической оси источник
излучения и первую формирующую оптическую систему, а приемник содержит последо-
вательно расположенные на оптической оси вторую формирующую оптическую систему
и фотоприемник, причем излучатель и приемник установлены так, что их оптические оси
образуют между собой угол, в отличие от прототипа имеет первую и вторую формирую-
щие оптические системы, выполненные в виде одиночных двояковыпуклых линз, причем
оптические силы ϕ1 и ϕ2, показатели преломления n1 и n2 первой и второй формирующих
оптических систем удовлетворяют следующим условиям:
0,043 ≤ ϕ1 ≤ 0,053
1,63 ≤ n1 ≤ 1,69
0,045 ≤ ϕ2 ≤ 0,055
1,73 ≤ n2 ≤ 1,79.
Выбор оптических сил и материалов линз первой и второй формирующих оптических
систем позволил уменьшить габариты излучателя и приемника, что привело к уменьше-
нию габаритов всей оптической системы для измерения МОД.
Сущность полезной модели поясняется фигурой.
Оптическая система для измерения МОД включает излучатель 1 и приемник 2, уста-
новленные таким образом, что их оптические оси образуют между собой угол 135°. Излу-
чатель 1 содержит последовательно расположенные на оптической оси источник
излучения 3, первую формирующую оптическую систему 4, защитное стекло 5.
Источник излучения 3 расположен в фокальной плоскости первой формирующей оп-
тической системы 4.
Приемник 2 содержит последовательно расположенные на оптической оси второе за-
щитное стекло 6, вторую формирующую оптическую систему 7, фотоприемник 8. Первая
4 и вторая 7 формирующие оптические системы выполнены в виде одиночных двояковы-

3. BY 10651 U 2015.04.30
3
пуклых линз с показателями преломления n1 = 1,66 и n2 = 1,76, оптическими силами
ϕ1 = 0,048 и ϕ2 = 0,049 соответственно. Это позволило получить продольный размер излу-
чателя 23,3 мм, а приемника - 24 мм.
Перед фотоприемником 8 может быть расположен фильтр, пропускающий рабочую
область спектра.
В качестве источника 3 может быть использован инфракрасный светодиод SFH 4550.
В качестве фотоприемника 8 может быть использован фотоприемник PIN 6DPI.
Оптическая система для измерения МОД работает следующим образом.
Поток инфракрасного излучения от светодиода 3 проходит через первую формирую-
щую оптическую систему 4, засвечивает анализируемое воздушное пространство, попада-
ет на приемник 2, в котором вторая формирующая оптическая система 7 фокусирует
излучение на фотоприемник 8. Измерение прозрачности атмосферы производится по яр-
кости света, рассеянного воздухом (нефелометрический метод). По величине сигнала на
фотоприемнике 8 микропроцессор вычисляет коэффициент пропускания атмосферы и ве-
личину МОД.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.