Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості
Розроблено і створено макетний зразок нефелометричного оптоелектронного датчика метеорологічної дальності видимості (МДВ), що функціонує в ближній ІЧ-області ( λ = 850 нм) зовні смуг поглинання вологи і містить три базових елементи: випромінювач, фотоприймач та чутливий досліджуваний об’єм атмосферн...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Оптоэлектроника и полупроводниковая техника |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2013
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116733 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості / В.С. Кретуліс, І.Є. Мінакова, П.Ф. Олексенко // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2013. — Вип. 48. — С. 105-112. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-116733 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кретуліс, В.С. Мінакова, І.Є. Олексенко, П.Ф. 2017-05-14T14:48:44Z 2017-05-14T14:48:44Z 2013 Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості / В.С. Кретуліс, І.Є. Мінакова, П.Ф. Олексенко // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2013. — Вип. 48. — С. 105-112. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 0233-7577 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116733 551.508:551.591 Розроблено і створено макетний зразок нефелометричного оптоелектронного датчика метеорологічної дальності видимості (МДВ), що функціонує в ближній ІЧ-області ( λ = 850 нм) зовні смуг поглинання вологи і містить три базових елементи: випромінювач, фотоприймач та чутливий досліджуваний об’єм атмосферного повітря. Проведені за розробленими методиками експериментальні дослідження основних характеристик відкаліброваного датчика з використанням генератора штучнотестового туману довели широкий динамічний діапазон його вимірювання (від 27 м до 35 км) та очікувано збільшену достовірність результатів вимірювання при МДВ ≥ 20 км. Розроблений датчик можна рекомендувати для застосування як базову одиницю створення сучасного автоматизованого вимірювача МДВ для дорожніх служб, автомобільного, повітряного і водного транспорту при організації їх безпечної роботи. Nephelometric optoelectronic sensor of meteorological visibility is designed and created. It operates in the near infrared region ( λ = 850 nm) outside the moisture absorption band and contains three basic elements: emitter, photodetector and sensitive investigational volume of air. Based on the developed techniques experimental studies of the basic characteristics of calibrated sensor with using artificial test fog generator have shown wide dynamic measurement range (from 27 m to 35 km) sensor and expected increased reliability of measurement results at values visibility above 20 km. The developed sensor can be recommended for use as a basic unit to create a modern automated meteorological visibility meter for road services, road, air and water transport to organize their work safely. uk Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Оптоэлектроника и полупроводниковая техника Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості Optoelectronic sensor of meteorological visibility Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості |
| spellingShingle |
Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості Кретуліс, В.С. Мінакова, І.Є. Олексенко, П.Ф. |
| title_short |
Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості |
| title_full |
Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості |
| title_fullStr |
Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості |
| title_full_unstemmed |
Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості |
| title_sort |
оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості |
| author |
Кретуліс, В.С. Мінакова, І.Є. Олексенко, П.Ф. |
| author_facet |
Кретуліс, В.С. Мінакова, І.Є. Олексенко, П.Ф. |
| publishDate |
2013 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Оптоэлектроника и полупроводниковая техника |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Optoelectronic sensor of meteorological visibility |
| description |
Розроблено і створено макетний зразок нефелометричного оптоелектронного датчика метеорологічної дальності видимості (МДВ), що функціонує в ближній ІЧ-області ( λ = 850 нм) зовні смуг поглинання вологи і містить три базових елементи: випромінювач, фотоприймач та чутливий досліджуваний об’єм атмосферного повітря. Проведені за розробленими методиками експериментальні дослідження основних характеристик відкаліброваного датчика з використанням генератора штучнотестового туману довели широкий динамічний діапазон його вимірювання (від 27 м до 35 км) та очікувано збільшену достовірність результатів вимірювання при МДВ ≥ 20 км. Розроблений датчик можна рекомендувати для застосування як базову одиницю створення сучасного автоматизованого вимірювача МДВ для дорожніх служб, автомобільного, повітряного і водного транспорту при організації їх безпечної роботи.
Nephelometric optoelectronic sensor of meteorological visibility is designed and created. It operates in the near infrared region ( λ = 850 nm) outside the moisture absorption band and contains three basic elements: emitter, photodetector and sensitive investigational volume of air. Based on the developed techniques experimental studies of the basic characteristics of calibrated sensor with using artificial test fog generator have shown wide dynamic measurement range (from 27 m to 35 km) sensor and expected increased reliability of measurement results at values visibility above 20 km. The developed sensor can be recommended for use as a basic unit to create a modern automated meteorological visibility meter for road services, road, air and water transport to organize their work safely.
|
| issn |
0233-7577 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116733 |
| citation_txt |
Оптоелектронний датчик метеорологічної дальності видимості / В.С. Кретуліс, І.Є. Мінакова, П.Ф. Олексенко // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2013. — Вип. 48. — С. 105-112. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT kretulísvs optoelektronniidatčikmeteorologíčnoídalʹnostívidimostí AT mínakovaíê optoelektronniidatčikmeteorologíčnoídalʹnostívidimostí AT oleksenkopf optoelektronniidatčikmeteorologíčnoídalʹnostívidimostí AT kretulísvs optoelectronicsensorofmeteorologicalvisibility AT mínakovaíê optoelectronicsensorofmeteorologicalvisibility AT oleksenkopf optoelectronicsensorofmeteorologicalvisibility |
| first_indexed |
2025-11-26T08:14:17Z |
| last_indexed |
2025-11-26T08:14:17Z |
| _version_ |
1850618182186827776 |
| fulltext |
ISSN 0233-7577. Oïòîýëåêòðîíèêà è ïîëóïðîâîäíèêîâàÿ òåõíèêà, 2013, âûï. 48 105
ÓÄÊ 551.508:551.591
. . , . . , . .
Ðîçðîáëåíî ³ ñòâîðåíî ìàêåòíèé çðàçîê íåôåëîìåòðè÷íîãî îïòîåëåê-
òðîííîãî äàò÷èêà ìåòåîðîëîã³÷íî¿ äàëüíîñò³ âèäèìîñò³ (ÌÄÂ), ùî ôóíêö³îíóº â
áëèæí³é ²×-îáëàñò³ ( = 850 íì) çîâí³ ñìóã ïîãëèíàííÿ âîëîãè ³ ì³ñòèòü òðè áàçîâèõ
åëåìåíòè: âèïðîì³íþâà÷, ôîòîïðèéìà÷ òà ÷óòëèâèé äîñë³äæóâàíèé îá�ºì àòìîñôåð-
íîãî ïîâ³òðÿ. Ïðîâåäåí³ çà ðîçðîáëåíèìè ìåòîäèêàìè åêñïåðèìåíòàëüí³ äîñë³äæåííÿ
îñíîâíèõ õàðàêòåðèñòèê â³äêàë³áðîâàíîãî äàò÷èêà ç âèêîðèñòàííÿì ãåíåðàòîðà øòó÷íî-
òåñòîâîãî òóìàíó äîâåëè øèðîêèé äèíàì³÷íèé ä³àïàçîí éîãî âèì³ðþâàííÿ (â³ä 27 ì äî
35 êì) òà î÷³êóâàíî çá³ëüøåíó äîñòîâ³ðí³ñòü ðåçóëüòàò³â âèì³ðþâàííÿ ïðè ÌÄ 20 êì.
Ðîçðîáëåíèé äàò÷èê ìîæíà ðåêîìåíäóâàòè äëÿ çàñòîñóâàííÿ ÿê áàçîâó îäèíèöþ
ñòâîðåííÿ ñó÷àñíîãî àâòîìàòèçîâàíîãî âèì³ðþâà÷à ÌÄ äëÿ äîðîæí³õ ñëóæá, àâòî-
ìîá³ëüíîãî, ïîâ³òðÿíîãî ³ âîäíîãî òðàíñïîðòó ïðè îðãàí³çàö³¿ ¿õ áåçïå÷íî¿ ðîáîòè.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: îïòîåëåêòðîííèé äàò÷èê, ìåòåîðîëîã³÷íà äàëüí³ñòü âèäèìîñò³
(ÌÄÂ), íåôåëîìåòð, ïîêàçíèê ðîçñ³ÿííÿ, ïåðåòâîðþâà÷.
Ïîåëåìåíòíèé ìåòåîðîëîã³÷íèé ìîí³òîðèíã ñòàíó àòìîñ-
ôåðè ìຠâåëèêå ïðàêòè÷íå çíà÷åííÿ äëÿ íèçêè ãàëóçåé ìàòåð³àëüíîãî
âèðîáíèöòâà òà æèòòºä³ÿëüíîñò³ ëþäèíè. Íàäçâè÷àéíî âàæëèâèì ³ íåîá-
õ³äíèì º âèçíà÷åííÿ îäíîãî ç îñíîâíèõ ìåòåîåëåìåíò³â � ìåòåîðîëîã³-
÷íî¿ äàëüíîñò³ âèäèìîñò³ (ÌÄÂ) � äëÿ äîðîæí³õ ñëóæá, äëÿ àâòîìîá³ëü-
íîãî ³ ïîâ³òðÿíîãî òðàíñïîðòó, îñê³ëüêè ñïðèÿº îðãàí³çàö³¿ ¿õ áåçïå÷íî¿
ðîáîòè. Çàêîðäîííèé òà â³ò÷èçíÿíèé äîñâ³ä îðãàí³çàö³¿ ïðàö³ ïîâ³òðÿ-
íîãî òðàíñïîðòó ñâ³ä÷èòü, ùî ñåðåä íåñïðèÿòëèâèõ ìåòåîóìîâ îáìåæåíà
âèäèì³ñòü (ìåíø çà 3 êì) º ãîëîâíîþ ïðè÷èíîþ á³ëüøîñò³ àâàð³éíèõ
âèïàäê³â [1].
Îñíîâíîþ ìåòîþ ïîñòàíîâêè òà âèêîíàííÿ äàíî¿ ïðàö³ º ðîçðîáêà ³
ñòâîðåííÿ îïòîåëåêòðîííèõ ïðèëàäíèõ ñåíñîðíèõ çàñîá³â (äàò÷èê³â) ç
âèñîêèìè òåõí³÷íèìè é åêñïëóàòàö³éíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè, ùî äàþòü
çìîãó îòðèìóâàòè äîñòîâ³ðí³ òà íàä³éí³ äàí³ ç âèì³ðþâàííÿ ÌÄ ó øè-
ðîêîìó äèíàì³÷íîìó ä³àïàçîí³ òà çàáåçïå÷óþòü îö³íþâàííÿ ô³çè÷íîãî
ñòàíó ïðèçåìíîãî øàðó àòìîñôåðè â ð³çíèõ ïîãîäíèõ êàòåãîð³ÿõ. Ïðè
öüîìó ï³ä îïòîåëåêòðîííèì äàò÷èêîì ìåòåîðîëîã³÷íî¿ äàëüíîñò³ âèäè-
ìîñò³ (ÎÅÄ ÌÄÂ) ìàºòüñÿ íà óâàç³ êîìïëåêñíèé ïðèëàäíèé çàñ³á, ÿêèé
êîíñòðóêö³éíî ïîºäíóº âëàñíå îïòîåëåêòðîííèé ñåíñîð äàëüíîñò³ âèäè-
ìîñò³ òà ñïðÿæåíèé ç íèì áëîê ïåðâèííèõ âèì³ðþâàëüíèõ ïåðåòâîðþâà÷³â
³íôîðìàö³¿ â çðó÷íó äëÿ ðåºñòðàö³¿ âèõ³äíó åëåêòðè÷íó ôîðìó ³ çíà÷åííÿ
çì³ííî¿ íàïðóãè.
Ïîáóäîâà ðîçðîáëåíîãî îïòîåëåêòðîííîãî ñåíñîðà ÌÄÂ ´ðóí-
òóºòüñÿ íà êîíöåïö³¿ íåôåëîìåòðè÷íîãî ìåòîäà [2], ùî áàçóºòüñÿ íà
åôåêò³ ñïðÿìîâàíîãî ïðÿìîãî ðîçñ³ÿííÿ â äîñë³äæóâàíîìó àòìîñôåðíîìó
ñåðåäîâèù³.
Ó ïåðåâàæí³é á³ëüøîñò³ ìåòåîðîëîã³÷íèõ ñèòóàö³é çíà÷íå ïîã³ðøåííÿ
âèäèìîñò³ ïîâ�ÿçàíå ç òàêèìè àòìîñôåðíèìè ÿâèùàìè, ÿê äîù, ñí³ãîïàä,
Â.Ñ. Êðåòóë³ñ, ².ª. ̳íàêîâà, Ï.Ô. Îëåêñåíêî, 2013
106
âîäíèé ïèë, ñåðïàíîê, ³ìëà òîùî. Äèñïåðñíà ôàçà öèõ ïðèðîäíèõ àåðî-
ñóñïåíç³é ñêëàäàºòüñÿ ç îêðåìèõ ÷àñòèíîê, ð³çíèõ çà ì³êðîñòðóêòóðîþ òà
îïòè÷íèìè âëàñòèâîñòÿìè. Âîäíî÷àñ ÌÄ âèçíà÷àºòüñÿ ïåðåâàæíî ì³ê-
ðîñòðóêòóðîþ ÷àñòèíîê âîäè ó âèãëÿä³ êðàïåëü àáî êðèñòàë³â [3]. ßê â³-
äîìî, âîäà ìàëî ïîãëèíຠâèïðîì³íþâàííÿ âèäèìîãî òà áëèæíüîãî ²×-
ñïåêòðà, òîìó ÌÄ çóìîâëåíà çàêîíîì³ðíîñòÿìè ðîçñ³ÿííÿ ñâ³òëà â àò-
ìîñôåð³.
Âèõîäÿ÷è ç öèõ ïîëîæåíü, çðîçóì³ëî, ùî ðîçðîáëåíèé ÎÅÄ ÌÄÂ
ôóíêö³îíóº â áëèæí³é ²×-îáëàñò³ çîâí³ ñìóãè ïîãëèíàííÿ âîëîãè. Éîãî
îïòè÷íà ñõåìà (ðèñ. 1) ì³ñòèòü òðè áàçîâèõ åëåìåíòè: ²×-âèïðîì³íþâà÷,
ôîòîïðèéìà÷ âèïðîì³íþâàííÿ òà ÷óòëèâèé (äîñë³äæóâàíèé) îá�ºì àòìî-
ñôåðíîãî ïîâ³òðÿ. ²×-âèïðîì³íþâà÷ ôîðìóº ïåðåðèâèñòèé ç çàäàíîþ
÷àñòîòîþ êîë³ìîâàíèé ïðîìåíèñòèé ïîò³ê âèïðîì³íþâàííÿ. Ôîòîïðèé-
ìà÷ ïåðåòâîðþº ðîçñ³ÿíèé â ïðÿìîìó íàïðÿì³ ï³ä âñòàíîâëåíèì êóòîì
ïðîìåíèñòèé ïîò³ê â ³íôîðìàö³éíèé àíàëîãîâèé ñèãíàë, ùî íàäàºòüñÿ
âèõ³äíîþ çì³ííîþ íàïðóãîþ. ²×-âèïðîì³íþâà÷ ³ ôîòîïðèéìà÷ ðîçòàøî-
âàí³ íà áàç³ îäèí ïðîòè îäíîãî ï³ä êóòîì (180 � ) . Êîíñòðóêòèâíî êî-
ðïóñè ìîäóë³â âèïðîì³íþâà÷à ³ ôîòîïðèéìà÷à ç áîêó îïòè÷íèõ â³êîí
äîïîâíþþòüñÿ áëåíäàìè ç êóòîì çð³çó /2 äëÿ çàõèñòó â³ä çîâí³øí³õ ïà-
ðàçèòíèõ çàñâ³÷åíü. Ïðè çàäàíèõ çíà÷åííÿõ êîíñòðóêö³éíèõ ïàðàìåòð³â
ÎÅÄ ÌÄ íàïðóãà íà âèõîä³ ôîòîïðèéìà÷à çàëåæèòü â³ä ðîçñ³þâàëüíî¿
îïòè÷íî¿ çäàòíîñò³ àòìîñôåðíîãî ñåðåäîâèùà, ùî äîñë³äæóºòüñÿ, ³, îò-
æå, â³ä éîãî ïîêàçíèêà ðîçñ³ÿííÿ âèïðîì³íþâàííÿ êîë³ìîâàíîãî ïî-
òîêó. Âîäíî÷àñ ³ ÌÄ âèçíà÷àºòüñÿ ïîêàçíèêîì ðîçñ³ÿííÿ âèïðîì³íþ-
âàííÿ â àòìîñôåð³. Òàêèì ÷èíîì, íàïðóãà íà âèõîä³ ñåíñîðà îäíîçíà÷íî
ì³ñòèòü ³íôîðìàö³þ ïðî ÌÄ àòìîñôåðíîãî ñåðåäîâèùà.
Çàãàëüíà ñòðóêòóðíà ïîáóäîâà ðîçðîáëåíîãî ÎÅÄ ÌÄ âèçíà÷àºòüñÿ
ñõåìîþ ìîäóëÿ ²×-âèïðîì³íþâà÷à (ðèñ. 2) ³ ñõåìîþ ìîäóëÿ ôîòîïðèéìà÷à
(ðèñ. 3). Åëåêòðîííèé âóçîë ìîäóëÿ ²×-âèïðîì³íþâà÷à ñêëàäàºòüñÿ ç êå-
ðîâàíîãî äðàéâåðà ç ÷àñîâîþ ñòàá³ë³çàö³ºþ àìïë³òóäè ïðÿìîêóòíèõ ³ì-
ïóëüñ³â (ç³ øïàðóâàò³ñòþ 2) ²×-âèïðîì³íþâàííÿ çàäàíî¿ ïîòóæíîñò³, ùî
ì³ñòèòü ÃDz, ÊÍÃÏÑ, Ô²Ñ, ÑÑÏÂ, à òàêîæ ôóíêö³îíàëüíî ñàìîñò³éíîãî
áëîêó ñòàá³ë³çàö³¿ òåìïåðàòóðè òåïëîíîñ³ÿ ç ðîçì³ùåíèì íà íüîìó ²×-âè-
ïðîì³íþâà÷åì. Ñõåìàòè÷íî íàäàíèé îïòè÷íèé âóçîë ²×-âèïðîì³íþâà÷à ì³ñ-
òèòü êîíäåíñîð ç äâîõ êîðîòêîôîêóñíèõ ïëîñêî-îïóêëèõ ë³íç, ÿêèé ôîðìóº
âèïðîì³íþâàííÿ â³ä ²×-ñâ³òëîä³îäà EDSI-1LC3-03 ç ëàìáåðò³âñüêîþ ä³à-
ãðàìîþ çà äîïîìîãîþ êîíöåíòðàòîðà, äîäàòêîâî¿ çáèðàëüíî¿ ë³íçè òà ä³à-
ôðàãìè â êîë³ìîâàíèé ïó÷îê ñâ³òëà ä³àìåòðîì 3,5 ñì. Çàçíà÷èìî, ùî
òàêèé ñàìèé êîíäåíñîð ó ñêëàä³ îïòè÷íîãî âóçëà ôîòîïðèéìàëüíîãî ìî-
äóëÿ ôîêóñóº óâåñü ïîò³ê ðîçñ³ÿíîãî â äîñë³äæóâàíîìó îá�ºì³ âèïðîì³íþ-
Ðèñ. 1. Ñòðóêòóðíà ñõåìà ñïðÿìîâàíîãî íåôåëîìåòðè÷íîãî ÎÅÄ ÌÄ (ãåíåðàòîð òåñ-
òîâîãî òóìàíó âèêîðèñòîâóºòüñÿ äëÿ êàë³áðóâàííÿ äàò÷èêà)
107
Ðèñ. 2. Ñòðóêòóðíà ñõåìà ìîäóëÿ ²×-âèïðîì³íþâà÷à ÎÅÄ ÌÄÂ: ÃDz � ãåíåðàòîð çà-
äàâàëüíèõ ³ìïóëüñ³â; ÊÍÃÏÑ � êåðîâàíèé íàïðóãîþ ãåíåðàòîð ïîñò³éíîãî ñòðóìó;
Ô²Ñ � ôîðìóâà÷ ³ìïóëüñ³â ñòðóìó ñâ³òëîä³îäà; ÑÑÏ � ñèñòåìà ñòàá³ë³çàö³¿ ïîòóæ-
íîñò³ ïîòîêó âèïðîì³íþâàííÿ; ÑÄ � ñâ³òëîä³îäíèé âèïðîì³íþâà÷; ÎÑÔÊÏ � îï-
òè÷íà ñèñòåìà ôîðìóâàííÿ êîë³ìîâàíîãî ïó÷êà; ÑÑÒ � ñèñòåìà ñòàá³ë³çàö³¿ òåìïåðà-
òóðè ðîçòàøîâàíîãî íà òåïëîíîñ³¿ âèïðîì³íþâà÷à
Ðèñ. 3. Óçàãàëüíåíà ñòðóêòóðíà ñõåìà ìîäóëÿ ôîòîïðèéìà÷à ÎÅÄ ÌÄÂ: ²×Ô � ³í-
ôðà÷åðâîíèé ô³ëüòð; ÎÑÏР� îïòè÷íà ñèñòåìà ïðèéìà÷à ðîçñ³ÿíîãî âèïðîì³íþ-
âàííÿ; ÔÄ � ôîòîä³îäíèé ïðèéìà÷; Ò²Ï � âáóäîâàíèé ã³áð³äíèé òðàíñ³ìïåäàíñíèé
ïåðåòâîðþâà÷; ÑÑÒ � ñèñòåìà àâòîìàòè÷íîãî ðåãóëþâàííÿ òåìïåðàòóðè; ÑÏÍ �
ñåëåêòèâíèé ï³äñèëþâà÷ íèçüêîäîáðîòíèé; ÑÏ � ñåëåêòèâíèé ï³äñèëþâà÷ âèñîêî-
äîáðîòíèé
âàííÿ ³ ð³âíîì³ðíî ðîçïîä³ëÿº éîãî ïî ôîòî÷óòëèâ³é ä³ëÿíö³ ôîòîä³îäà.
²×-ô³ëüòð ç îïòè÷íîãî ñêëà ÊÑ18, ðîçòàøîâàíèé áåçïîñåðåäíüî ïåðåä
ôîòîïðèéìà÷åì, ïîãëèíຠïàðàçèòíå çîâí³øíº çàñâ³÷åííÿ ñîíÿ÷íèìè
ïðîìåíÿìè.
Ôîòîïðèéìàëüíèé ìîäóëü ÎÅÄ ÌÄ ñïðèéìຠòà ðåºñòðóº ç ïåðå-
òâîðåííÿì ïðÿìîêóòí³ ³ìïóëüñè ðîçñ³ÿíîãî â íàïðÿìêó ï³ä êóòîì ÷óò-
ëèâèì îá�ºìîì ïîòîêó ²×-âèïðîì³íþâàííÿ. ³í ñòðóêòóðíî ñêëàäàºòüñÿ
ç îïòè÷íîãî âóçëà, ôîòîä³îäà, âñòàíîâëåíîãî íà òåðìîñòàá³ë³çîâàí³é ï³ä-
êëàäö³ (òåïëîíîñ³¿), êîìïëåêñíîãî áëîêó âèñîêî÷óòëèâîãî òðàíñ³ìïåäàí-
ñíîãî ñåëåêòèâíîãî ïåðåòâîðþâà÷à, ñõåìè òåìïåðàòóðíî¿ ñòàá³ë³çàö³¿ ôî-
òîñòðóìó. Çàäàííÿ ðåæèì³â ²×-âèïðîì³íþâà÷à (àìïë³òóäè ïîòóæíîñò³
âèïðîì³íþâàííÿ, ðîáî÷î¿ òåìïåðàòóðè) ³ ôîòîä³îäà (ðîáî÷î¿ òåìïåðàòó-
ðè) çä³éñíþºòüñÿ ïðîãðàìíî çà äîïîìîãîþ ÏÊ.
Âèá³ð êóòà ðîçñ³ÿííÿ ó êîíñòðóêòèâíîìó ð³øåíí³ ÎÅÄ ÌÄ âèçíà-
÷àºòüñÿ êîìïðîì³ñîì ì³æ äèíàì³÷íèì ä³àïàçîíîì ³ íåîáõ³äíîþ ïîõèáêîþ
âèì³ðþâàííÿ ÌÄÂ. Ïðè äèíàì³÷íîìó ä³àïàçîí³ ÌÄ 30 ì�10 êì ³ â³ä-
íîñí³é ïîõèáö³ âèì³ðþâàííÿ 10 % îïòèìàëüíèé êóò ñòàíîâèòü 35 [4].
Ïðè ðîçðîáö³ ³íñòðóìåíòàëüíèõ çàñîá³â âèì³ðþâàííÿ ÌÄ íà îñíîâ³
íåôåëîìåòðè÷íîãî ìåòîäà âèêîðèñòîâóþòü íàñòóïíå ñï³ââ³äíîøåííÿ,
ùî ïîõîäèòü ç ôîðìóëè Êîøì³äåðà [5] òà ïðèéíÿòîãî ñòàíäàðòíîãî çíà-
108
÷åííÿ ïîðîãó êîíòðàñòíî¿ ÷óòëèâîñò³ îêà ñïîñòåð³ãà÷à = 0,05:
SM = 3 / (0,55), (1)
äå SM ³ (0,55) çà âèçíà÷åííÿì õàðàêòåðèçóþòü â³äïîâ³äíî âèäèì³ñòü ³
ïîêàçíèê ðîçñ³ÿííÿ àòìîñôåðè äëÿ âèäèìîãî âèïðîì³íþâàííÿ ç
äîâæèíîþ õâèë³ = 0,55 ìêì.
ÎÅÄ ÌÄ ñòâîðþº êîë³ìîâàíèé ïó÷îê âèïðîì³íþâàííÿ ç Ñ = 0,85 ìêì
³, îñê³ëüêè òàêå âèïðîì³íþâàííÿ ïðàêòè÷íî íå ïîãëèíàºòüñÿ âîäíîþ
àåðîñóñïåí糺þ, (0,85) (0,55) .
Ââàæàþòü, ùî ïîêàçíèê ðîçñ³ÿííÿ ïîâ�ÿçàíèé ç ïðîìåíèñòèì ïî-
òîêîì ðîçñ³ÿííÿ F( ) â³ä ðîáî÷îãî îá�ºìó â íàïðÿì³ êóòà ðîçñ³ÿííÿ ÷å-
ðåç êîåô³ö³ºíò ïðîïîðö³éíîñò³ kF ñï³ââ³äíîøåííÿì
= kF F( ). (2)
Ïîò³ê ðîçñ³ÿííÿ F( ) ðåºñòðóºòüñÿ ôîòîïðèéìàëüíèì ìîäóëåì ÎÅÄ
ÌÄ íà ñâîºìó îïòè÷íîìó âõîä³ òà äîñÿãຠìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ
Fmax ïðè ì³í³ìàëüíîìó â äèíàì³÷íîìó ä³àïàçîí³ çíà÷åíí³ ÌÄÂmin. Ïðè
çá³ëüøåíí³ äàëüíîñò³ âèäèìîñò³ ïîò³ê ðîçñ³ÿííÿ ñëàáøàº, ùî âèÿâëÿºòü-
ñÿ ÷åðåç êîåô³ö³ºíò îñëàáëåííÿ ïîòîêó ðîçñ³ÿííÿ = F ( ) / Fmax. Òîä³
âèðàç (2) íàáóâຠâèãëÿäó
= kF Fmax . (3)
Îñíîâí³ õàðàêòåðèñòèêè äàò÷èê³â ÌÄ åêñïåðèìåíòàëüíî
äîñë³äæóâàëè ùîäî âèçíà÷åííÿ ñòðóêòóðè ÷óòëèâîãî îá�ºìó, êîåô³ö³ºíòà
ïåðåòâîðåííÿ, âîëüò-âàòíî¿ õàðàêòåðèñòèêè òà äèíàì³÷íîãî ä³àïàçîíó
âèì³ðþâàíèõ çíà÷åíü ÌÄÂ. Äëÿ ïðîâåäåííÿ êàë³áðóâàííÿ äàò÷èê³â ó
ëàáîðàòîðíèõ óìîâàõ íåîáõ³äíî ìàòè ÷³òêå óÿâëåííÿ ïðî ðîçì³ðè ÷óòëè-
âîãî îá�ºìó òà ïðîñòîðîâèé ðîçïîä³ë ëîêàëüíî¿ ÷óòëèâîñò³ äàò÷èêà. Ö³
õàðàêòåðèñòèêè áóëè âèçíà÷åí³ çà äîïîìîãîþ çîíäà-ðîçñ³þâà÷à âèïðîì³íþ-
âàííÿ êîë³ìîâàíîãî ïåðâèííîãî ïîòîêó. Çîíä ìàâ ôîðìó ñôåðè ä³àìåòðîì
4 ìì, âèãîòîâëåíî¿ ç ï³íîïîë³óðåòàíó ³ çàêð³ïëåíî¿ íà òîðö³ òîíêîãî ìå-
òàëåâîãî ñòðèæíÿ, ïîôàðáîâàíîãî ó ÷îðíèé êîë³ð. Äðóãèé ê³íåöü ñòðè-
æíÿ áóâ çàêð³ïëåíèé íà êîîðäèíàòíîìó ìåõàí³çì³, ÿêèé äàâàâ çìîãó ïå-
ðåì³ùóâàòè çîíä ó çîí³ ÷óòëèâîãî îá�ºìó â òðüîõ âçàºìîïåðïåíäèêóëÿð-
íèõ íàïðÿìêàõ: Õ, Y, Z. Êîîðäèíàòà Õ â³äïîâ³äàëà ïåðåì³ùåííþ çîíäà
âçäîâæ íàïðÿìêó âèïðîì³íþâà÷�ïðèéìà÷, êîîðäèíàòà Y � ïåðåì³ùåí-
íþ çîíäà â ãîðèçîíòàëüí³é ïëîùèí³, íàïðÿìîê ÿêî¿ ïåðïåíäèêóëÿðíèé
äî îñ³ Õ, à êîîðäèíàòà Z � ïåðåì³ùåííþ ó âåðòèêàëüí³é ïëîùèí³. Ëî-
êàëüíà ÷óòëèâ³ñòü äàò÷èêà çàëåæíî â³ä íàçâàíèõ êîîðäèíàò îö³íþâàëàñü
çà âèõ³äíîþ íàïðóãîþ U áëîêó âèì³ðþâàëüíèõ ïåðåòâîðþâà÷³â. Ïî÷àòîê
ñèñòåìè êîîðäèíàò â³äïîâ³äàâ ðîçòàøóâàííþ çîíäà â çîí³ ìàêñèìàëüíîãî
çíà÷åííÿ Uö. Çà îòðèìàíèìè äàíèìè ðîçïîä³ëó ëîêàëüíî¿ ÷óòëèâîñò³ äàò÷è-
êà ïîáóäîâàíî êîîðäèíàòí³ õàðàêòåðèñòèêè ÷óòëèâîãî îá�ºìó (ðèñ. 4).
Çì³ùåííÿ çîíäà â³äíîñíî öåíòðà ÷óòëèâîãî îá�ºìó â³äêëàäåí³ ïî îñ³ àá-
ñöèñ, à ïî îñ³ îðäèíàò � â³äïîâ³äí³ çíà÷åííÿ çâåäåíî¿ íàïðóãè íà âèõîä³
áëîêó âèì³ðþâàëüíèõ ïåðåòâîðþâà÷³â U/Uö. Ç ðèñóíêà âèäíî, ùî çîíà
ìàêñèìàëüíî¿ ïðîñòîðîâî¿ ÷óòëèâîñò³ äåùî çì³ùåíà â³äíîñíî ãåîìåòðè÷-
íîãî öåíòðà ÷óòëèâîãî îá�ºìó, à çàãàëüí³ ðîçì³ðè ÷óòëèâîãî îá�ºìó äàþòü
çìîãó ðîçòàøîâóâàòè éîãî ïðè êàë³áðîâö³ â ïîòîö³ øòó÷íî-òåñòîâîãî òó-
ìàíó ç ïîïåðå÷íèì ïåðåð³çîì 7 12 ñì.
109
Ðèñ. 4. Êîîðäèíàòí³ õàðàêòåðèñòèêè
ðîçïîä³ëó ëîêàëüíî¿ ÷óòëèâîñò³ ÎÅÄ
ÌÄÂ: 1 � êîîðäèíàòà Õ; 2 � êî-
îðäèíàòà Y; 3 � êîîðäèíàòà Z
Åêñïåðèìåíòàëüíî äîñë³-
äæóâàòè îñíîâí³ ìåòðîëîã³÷í³
õàðàêòåðèñòèêè ðîçðîáëåíîãî
äàò÷èêà ÌÄ â ëàáîðàòîðíèõ
óìîâàõ äîö³ëüíî çà äîïîìîãîþ
øòó÷íî-òåñòîâîãî òóìàíó, áå-
ðó÷è äî óâàãè íàñòóïí³ îáñòà-
âèíè. Ïî-ïåðøå, òàê³ äîñë³-
äæåííÿ äàþòü çìîãó ñóòòºâî
çìåíøèòè òðóäîâ³ ³ ô³íàíñîâ³
âèòðàòè òà ðîáî÷èé ÷àñ íà ¿õ
âèêîíàííÿ. Ïî-äðóãå, ó â³äñîòêîâîìó ñï³ââ³äíîøåíí³ äàò÷èêè ÌÄ íàé÷à-
ñò³øå âèêîðèñòîâóþòüñÿ â óìîâàõ ïðèðîäíèõ òóìàí³â òà ãóñòèõ ñåðïàíê³â,
êîëè ÌÄ çàëåæèòü çäåá³ëüøîãî â³ä çàêîíîì³ðíîñòåé ðîçñ³ÿííÿ ñâ³òëà
íà êðàïëÿõ âîäÿíîãî àåðîçîëþ. Ïî-òðåòº, ì³êðîô³çè÷í³ òà îïòè÷í³ âëàñ-
òèâîñò³ ïðèðîäíèõ òóìàí³â óñï³øíî ìîäåëþâàëèñÿ â ëàáîðàòîðíèõ óìîâàõ
çà äîïîìîãîþ ñòàö³îíàðíèõ ³ ïîòîêîâèõ êàìåð øòó÷íîãî òóìàíó. Ïî-÷åò-
âåðòå, ïîêàçíèê ðîçñ³ÿííÿ äëÿ øòó÷íîãî òóìàíó ìîæíà ç ïðèéíÿòîþ òî÷-
í³ñòþ âèçíà÷èòè ç åêñïåðèìåíòàëüíîãî äîñë³äæåííÿ éîãî ì³êðîñòðóêòóðè
òà ðîçðàõóíê³â.
Ïîêàçíèê ðîçñ³ÿííÿ òåñòîâîãî øòó÷íî ñòâîðåíîãî òóìàíó âèçíà÷à-
ºòüñÿ ÿê [6]
2i i i i
i i
d N Q , (4)
äå ³, di, Ni òà Qi � ñåðåäí³ çíà÷åííÿ â³äïîâ³äíî ïîêàçíèêà ðîçñ³ÿííÿ, ä³àìåò-
ðà, êîíöåíòðàö³¿ òà ôàêòîðà åôåêòèâíîñò³ ðîçñ³ÿííÿ äëÿ ³-¿ ôðàêö³¿ ðîç-
ïîä³ëó êðàïåëü çà ðîçì³ðàìè.
Îñê³ëüêè ì³êðîñòðóêòóðà øòó÷íîãî òóìàíó çì³íþºòüñÿ ç ÷àñîì ÷åðåç
âèïàðîâóâàííÿ òà ñåäèìåíòàö³þ êðàïåëü, çàäëÿ çáåðåæåííÿ íåçì³ííèìè
di òà Ni ó çàäàíîìó îá�ºì³ âèêîðèñòîâóþòü ïîòîêîâó êàìåðó òóìàíó. Òîìó
ï³ä ÷àñ êàë³áðóâàííÿ ÷óòëèâèé îá�ºì äàò÷èêà ðîçì³ùóþòü ñàìå â ïîòîö³
øòó÷íîãî òóìàíó, à âèì³ðþâàííÿ di òà Ni çä³éñíþþòü â ìåæàõ ÷óòëèâîãî
îá�ºìó. Äëÿ öüîãî äîñòàòíüî ñêîðèñòàòèñÿ âèâ³ðåíèì ìåòîäîì ³íåðö³éíîãî
óëîâëþâàííÿ êðàïåëü âóçüêîþ òîíêîþ ïëàñòèíêîþ, ÿêà åêñïîíóºòüñÿ â
ïîòîö³ òóìàíó.
Ïðîáè êðàïåëü, ÿê³ áóëè âçÿò³ íà ïëàñòèíêó íà âèõîä³ êàíàëó, ôîòî-
ãðàôóâàëèñü ï³ä ì³êðîñêîïîì. Ðîçì³ðè êðàïåëü âèçíà÷àëè ç ì³êðîôîòî-
ãðàô³é çà äîïîìîãîþ îêóëÿðíî¿ ë³í³éêè. Ðîçïîä³ë êðàïåëü çà ðîçì³ðàìè
ïðèïàäàâ íà ä³àïàçîí â³ä 8 äî 100 ìêì, à êîíöåíòðàö³ÿ Ni äîñÿãàëà ìàê-
ñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ ïðè di 16 ìêì. Äëÿ âèçíà÷åííÿ ôàêòîðà åôåêòèâ-
íîñò³ ðîçñ³þâàííÿ âèêîðèñòîâóâàëàñü óòî÷íåíà ôîðìóëà Âàí äå Õþëñòà
[3] ïðè = 0,55 ìêì. Çà öèìè äàíèìè îá÷èñëåíèé çà ôîðìóëîþ (4) ïîêàçíèê
ðîçñ³ÿííÿ k òåñòîâîãî òóìàíó ñòàíîâèâ 6,4 êì�1 (ÌÄ = 0,47 êì). Ïðè
öüîìó â³äíîñíà ïîõèáêà 11 %.
Ïðè äîñë³äæåííÿõ îñíîâíèõ ìåòðîëîã³÷íèõ õàðàêòåðèñòèê ìàêåòíîãî
çðàçêà äàò÷èêà ÌÄ ïåðø çà âñå âèçíà÷àëè éîãî âîëüò-âàòíó õàðàêòåðè-
ñòèêó, ÿêà º çàëåæí³ñòþ íàïðóãè íà âèõîä³ ôîòîïðèéìàëüíîãî ìîäóëÿ
â³ä ïîòîêó ðîçñ³ÿíîãî âèïðîì³íþâàííÿ F( ), çìîäåëüîâàíîãî ðîçòàøîâà-
110
íèì â ÷óòëèâîìó îá�ºì³ äæåðåëîì. Ìàêñèìàëüíèé ïîò³ê ðîçñ³ÿííÿ Fmàõ
ñòâîðþâàâñÿ çà äîïîìîãîþ çîíäà � á³ëî¿ áàâîâíÿíî¿ íèòêè, ÿêà ïåðåòèíàëà
÷óòëèâèé îá�ºì ïåðïåíäèêóëÿðíî äî íàïðÿìêó âèïðîì³íþâà÷�ïðèéìà÷.
Çíà÷åííÿ Fmàõ âèçíà÷àëè, ïåðåì³ùóþ÷è çîíä ó ÷óòëèâîìó îá�ºì³ ïî âåðõ-
í³é ìåæ³ ë³í³éíîãî ðåæèìó Umàõ áëîêó âèì³ðþâàëüíîãî ïåðåòâîðþâà÷à
ôîòîïðèéìàëüíîãî ìîäóëÿ. Ïîòî÷í³ çíà÷åííÿ F( ) çàäàâàëèñü íåéòðàëü-
íèìè ñâ³òëîô³ëüòðàìè òèïó ÍÑ (ç íàáîðó ñâ³òëîô³ëüòð³â ÃÎÑÒ 9411�81),
ÿê³ âñòàíîâëþâàëèñü ïåðåä âõ³äíèì â³êíîì îïòè÷íî¿ ñèñòåìè ìîäóëÿ.
Ïðè öüîìó âèêîðèñòîâóâàëèñü ô³ëüòðè ÍÑ1, ÍÑ3, ÍÑ6, ÍÑ7, ÍÑ8 ç
êîåô³ö³ºíòàìè ïðîïóñêàííÿ, ùî âèì³ðþâàëèñü íà ðîáî÷³é äîâæèí³ õâèë³
ìîäóëÿ âèïðîì³íþâà÷à = 850 íì. Ïîáóäîâàíó ç îòðèìàíèõ äàíèõ âîëüò-
âàòíó õàðàêòåðèñòèêó (çàëåæí³ñòü çâåäåíî¿ âèõ³äíî¿ íàïðóãè â³ä êîåô³ö³-
ºíòà îñëàáëåííÿ ïîòîêó ðîçñ³ÿííÿ) íàâåäåíî íà ðèñ. 5. Çàóâàæèìî, ùî â
ìåæàõ òðüîõ ïîðÿäê³â õàðàêòåðèñòèêà ìຠë³í³éíèé õàðàêòåð ³ â öèõ êî-
îðäèíàòàõ îïèñóºòüñÿ ë³í³éíîþ çàëåæí³ñòþ âèãëÿäó
øç øç
max max max
(1 )
U UU
U U U
, (5)
äå Uøç � ñåðåäíüîêâàäðàòè÷íå çíà÷åííÿ íàïðóãè øóì³â ³ çàâàä íà âèõîä³
ôîòîïðèéìàëüíîãî ìîäóëÿ ïðè çàêðèòîìó îïòè÷íîìó âõîä³.
Îñê³ëüêè ôîòîïðèéìàëüíèé ìîäóëü çàáåçïå÷óº ë³í³éíå ïåðåòâîðåííÿ
ïîò³ê ðîçñ³ÿííÿ�âèõ³äíà íàïðóãà (5), òî ç óðàõóâàííÿì max( )F F ³
âèðàçó (3) äëÿ ïîêàçíèêà ðîçñ³ÿííÿ íà áàç³ ïðèéíÿòîãî âèçíà÷åííÿ
ÌÄ (1) îòðèìóºìî
1max øç
øç
max
3( )
M
F
U U
S U U
k F
, (6)
äå kF � ñòàëà äàò÷èêà.
Ïàðàìåòð ïåðåä êâàäðàòíèìè äóæêàìè â (6) � êîåô³ö³ºíò ïåðåòâî-
ðåííÿ äàò÷èêà ÌÄ ó êîíêðåòíîìó ìàêåòíîìó âèêîíàíí³:
max øç
äâ
max
3( )
F
U U
K
k F
.
Êîåô³ö³ºíò ïåðåòâîðåííÿ Êäâ âèçíà÷àëè êàë³áðîâêîþ ç âèêîðèñòàí-
íÿì øòó÷íî-òåñòîâîãî òóìàíó. Ãåíåðîâàíèé òåñòîâèé òóìàí ç ïîêàçíè-
êîì ðîçñ³ÿííÿ k = 6,4 10�3 ì,
ùî â³äïîâ³äàëî çã³äíî ç (1)
Sìê = 470 ì, âèêëèêàâ òàêèé
ïîò³ê ðîçñ³þâàííÿ â³ä ÷óòëè-
âîãî îá�ºìó, ÿêèé ðåºñòðóâàâ-
ñÿ ôîòîïðèéìàëüíèì ìîäóëåì
ç óñåðåäíåíîþ (ç ê³ëüêîñò³ âè-
ì³ðþâàíü n = 40) âèõ³äíîþ íà-
ïðóãîþ Uk. Çàçíà÷èìî, ùî õà-
ðàêòåðèñòè÷í³ çíà÷åííÿ âèõ³ä-
íî¿ íàïðóãè äëÿ ìàêåòíîãî çðà-
çêà äàò÷èêà ÎÅÄ ÌÄ ñòàíî-
âèëè Uk = 0,548 Â, Uìàõ = 9,6 Â,
Uøç = 1,8 10�3 Â.
Ç (6) âèïëèâàº, ùî êîåô³-
ö³ºíò ïåðåòâîðåííÿ ìîæíà âè-
ðàçèòè ÷åðåç õàðàêòåðèñòè÷í³
Ðèñ. 5. Âîëüò-âàòíà õàðàêòåðèñòè-
êà ÎÅÄ ÌÄÂ
111
çíà÷åííÿ ³ Sìê:
äâ ìê øç( ),kK S U U
òîä³
Êäâ = 2,57 102 ì Â.
Çíàþ÷è êîåô³ö³ºíò ïåðåòâîðåííÿ, ëåãêî îòðèìàòè àíàë³òè÷íèé âèðàç
õàðàêòåðèñòèêè ïåðåòâîðåííÿ ÎÅÄ ÌÄÂ:
SÌ = 2,57 102 (U � 0,0018)�1 ì Â. (7)
Çã³äíî ç (7) âèçíà÷àºìî íèæíþ SÌmin ³ âåðõíþ SÌmàõ î÷³êóâàí³ ìåæ³
ä³àïàçîíó âèì³ðþâàííÿ ÌÄÂ, ïðè÷îìó âåðõíÿ ìåæà âñòàíîâëþâàëàñü ç
ïîõèáêîþ 20 % ïðè âèõ³äí³é íàïðóç³ ìîäóëÿ Uðç, ÿêà ïåðåäáà÷àëà éîãî
âïåâíåíå ðîçä³ëåííÿ íà ð³âí³ øóì³â Uðç 5 Uøç:
SÌmin = 26,7 ì, SÌmàõ = 35,7 êì.
Íèæ÷å íàâåäåíî îñíîâí³ òåõí³÷í³ ïàðàìåòðè ÎÅÄ ÌÄÂ:
Ïîòóæí³ñòü âèïðîì³íþâàííÿ ÑÄ ïðè ²ÑÄ = 700 ìÀ òà òåì-
ïåðàòóð³ p�n-ïåðåõîäó tJ =25 Ñ
300 ìÂò
Àìïë³òóäà ïðÿìîêóòíèõ îäíîïîëÿðíèõ ³ìïóëüñ³â ñòðóìó
êð³çü ²×-âèïðîì³íþâà÷ (ïðîãðàìíî çàäàºòüñÿ ç ÏÊ ó ä³à-
ïàçîí³ 0,3�0,6 À)
0,5 À
×àñòîòà ñë³äóâàííÿ ïðÿìîêóòíèõ îäíîïîëÿðíèõ ³ìïóëüñ³â
ñòðóìó âèïðîì³íþâà÷à ïðè øïàðóâàòîñò³ 2
2,7 êÃö ± 0,1 %
Ðîáî÷à òåìïåðàòóðà ²×-âèïðîì³íþâà÷à (35�50) Ñ ± 2 Ñ
Ðîáî÷à òåìïåðàòóðà ôîòîä³îäíîãî ïðèéìà÷à ²×-âèïðîì³-
íþâàííÿ
(50 ± 2) Ñ
Êîåô³ö³ºíò ïåðåòâîðåííÿ Êäâ = 2,57 102 ì Â
Äèíàì³÷íèé ä³àïàçîí âèì³ðþâàííÿ ÌÄ 27 ì�35 êì
³äíîñíà ïîõèáêà âèì³ðþâàííÿ ÌÄÂ
ïðè ÌÄÂ < 5 êì (ÌÄÂ) 10 %
ïðè ÌÄÂ 20 êì (ÌÄÂ) 20 %
Ãàáàðèòí³ ðîçì³ðè
âèñîòà 170 ìì
øèðèíà 130 ìì
Ïðîâåäåí³ çà ðîçðîáëåíèìè ìåòîäèêàìè åêñïåðèìåíòàëüí³
äîñë³äæåííÿ îñíîâíèõ õàðàêòåðèñòèê â³äêàë³áðîâàíîãî ÎÅÄ ÌÄ ç âè-
êîðèñòàííÿì øòó÷íîãî-òåñòîâîãî òóìàíó äîâåëè øèðîêèé (äî òðüîõ ïî-
ðÿäê³â) äèíàì³÷íèé ä³àïàçîí âèì³ðþâàííÿ ñòâîðåíîãî äàò÷èêà òà âèñîêó
ðîçïîä³ëüíó çäàòí³ñòü âèçíà÷åííÿ ÌÄ ïðè çíà÷åííÿõ 20 êì [7].
Ðîçðîáëåíèé äàò÷èê ìîæíà âèêîðèñòîâóâàòè ÿê îñíîâíèé ³íñòðóìåí-
òàëüíèé çàñ³á ïðè ñòâîðåíí³ ñó÷àñíîãî àâòîìàòèçîâàíîãî âèì³ðþâà÷à
ÌÄ äëÿ îðãàí³çàö³¿ áåçïå÷íî¿ ðîáîòè âñ³õ âèä³â òðàíñïîðòó, ïðè ïðîâå-
äåíí³ ñ³ëüñüêîãîñïîäàðñüêèõ, áóä³âåëüíèõ, ãåîëîãîðîçâ³äóâàëüíèõ ³ òî-
ïîãðàô³÷íèõ ðîá³ò, àåðîçéîìêè, âèïðîáóâàíü â³éñüêîâî¿ òåõí³êè, ìîí³-
òîðèíãó íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà òà ³í.
V.S. Kretulis, I.E. Minakova, P.F. Oleksenko
OPTOELECTRONIC SENSOR
OF METEOROLOGICAL VISIBILITY
Nephelometric optoelectronic sensor of meteorological visibility is designed
and created. It operates in the near infrared region ( = 850 nm) outside the moisture
absorption band and contains three basic elements: emitter, photodetector and sensitive
investigational volume of air. Based on the developed techniques experimental studies of the basic
characteristics of calibrated sensor with using artificial test fog generator have shown wide
dynamic measurement range (from 27 m to 35 km) sensor and expected increased reliability
of measurement results at values visibility above 20 km. The developed sensor can be
recommended for use as a basic unit to create a modern automated meteorological visibility
meter for road services, road, air and water transport to organize their work safely.
Keywords: optoelectronic sensor, meteorological visibility, nephelometer, extinction co-
efficient, converter.
1. Áàðàíîâ À.Ì. Âèäèìîñòü â àòìîñôåðå è áåçîïàñíîñòü ïîëåòîâ. � Ë.: Ãèäðîìåòåîèç-
äàò, 1991. � 206 ñ.
2. Êîâàëåâ Â.À. Âèäèìîñòü â àòìîñôåðå è åå îïðåäåëåíèå. � Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò,
1988. � 216 ñ.
3. Áîðåí Ê., Õàôìåí Ä. Ïîãëîùåíèå è ðàññåÿíèå ñâåòà ìàëûìè ÷àñòèöàìè. � Ì.:
Ìèð, 1986. � 660 ñ.
4. Áàðòåíåâà Î.Ä., Äîâãÿëî Â.È., Ïîëÿêîâà Â.À. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå îï-
òè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïðèçåìíîãî ñëîÿ àòìîñôåðû // Òð. ÃÒÎ. � 1967. � Âûï. 220. �
Ñ. 101�162.
5. Ãàâðèëîâ Â.À. Âèäèìîñòü â àòìîñôåðå. � Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1966. � 324 ñ.
6. Ðîçåíáåðã Ã.Â. Ýëåêòðîäèíàìèêà ñòàòè÷åñêè íåîäíîðîäíûõ ñðåä è òåîðèÿ ïåðåíî-
ñà // Òåîðåòè÷åñêèå è ïðèêëàäíûå ïðîáëåìû ðàññåÿíèÿ ñâåòà. � Ìèíñê, 1971. �
Ñ. 159�170.
7. Îïòîýëåêòðîííûé ñåíñîð ìåòåîðîëîãè÷åñêîé äàëüíîñòè âèäèìîñòè / Êðåòó-
ëèñ Â.Ñ., Îëåêñåíêî Ï.Ô., Ìèíàêîâà È.Å. // Òåç. äîï. V ̳æíàðîäíî¿ íàóê.-òåõí.
êîíô. «Ñåíñîðíà åëåêòðîí³êà òà ì³êðîñèñòåìí³ òåõíîëî㳿», Óêðà¿íà, Îäåñà. �
2012. � Ñ. 209.
²íñòèòóò ô³çèêè íàï³âïðîâ³äíèê³â
³ì. Â.ª. Ëàøêàðüîâà
ÍÀÍ Óêðà¿íè
Ïðîñïåêò Íàóêè, 41
03028 Êè¿â
Îòðèìàíî 15.04.2013
|