Установка для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світловідбивних поверхонь

Установка для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світловідбивних поверхонь, що складається з джерела світла типу А (з кольоровою температурою 2854 К), фотоприймальної головки, корегованої під криву видності ока, розташованої на відповідному кронштейні, та блока живлення, яка відрізняється тим, що освітлювач містить амперметр, додаткову оптичну систему для його юстування та люксметр слабких освітле ностей, установка в цілому додатково містить поворотний стіл, додатковий люксметр та юстувальне дзеркало, а відстань між освітлювачем, поворотним столом, додатковим люксметром та юстувальним дзеркалом складає 10 метрів, при цьому питомий коефіцієнт сили світла світловідбивних поверхонь К визначається за формулою: Корисна модель належить до приладів, призначених для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла, зокрема матеріалів зі світоловідбивним ефектом і може бути використаний як при контролі якості згаданих матеріалів, так і вимірювання питомого коефіцієнта сили світла відбитих потоків оптичного випромінювання. Відомі прилади КС-ТЕСТ та КС-ТЕСТ-1, які описані у паспортних даних на електронному ресурсі ЗАО «Олівера» [электронный ресурс]. - Режим доступу до паспортних даних на прилади КСТЕСТ та КС-ТЕСТ-1: http://www.nolivera.ru/gibdd/index.php?tb=d_sign&id=1. Прилади складаються з випромінювача та фотоприймача, розташованих в одному корпусі пістолетного типу, призначені для вимірювання коефіцієнта світловідбивання дорожніх знаків. Діапазон вимірювання коефіцієнта світловідбивання приладу КС-ТЕСТ складає 1-100, а КС-ТЕСТ-1 1-300 кд/(лкм2). Недоліком загаданих приладів є та обставина, що згідно ДСТУ 4100-2002 (Знаки дорожні. Загальні технічні умови. Правила застосування : ДСТУ 4100-2002 - [чинний від 2003-01-01]. К.: Держстан дарт України, 2002. -101с. (Державний стандарт України) діапазон вимірювання коефіцієнта світловідбивання достатній для вимірювання дорожніх знаків, але цей діапазон звужує сферу застосування приладу. Крім того, головний недолік зазначених приладів полягає у їх неспроможності вимірювати коефіцієнт сили світла світловідбивних матеріалів зокрема, а також з урахуванням кутів спостереження та освітлення, як цього вимагає ДСТУ 4100-2002. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є рефлектометр дорожніх знаків РДЗ, основні технічні характеристики якого описані на електронному ресурсі http://nsl.npkgoi.ru/itc/r_1251/developments/road_refl ekt.htm. Рефлектометр призначений для оперативного вимірювання коефіцієнта світлоповертання світлоповертаючих матеріалів, зокрема в умовах виробництва, який складається з джерела світла типу А (з кольоровою температурою 2854К), фото приймальної головки, корегованої під криву видності ока та блока живлення. Діапазон вимірювання коефіцієнта світоповертання приладу складає 1 1  L2 , де o   Е1 - освітленість, виміряна люксметром слабких освітленостей, лк; Ео - освітленість, виміряна в площині досліджуваного зразка додатковим люксметром, лк; L - відстань між досліджуваним зразком та фотометричною головкою люксметра слабких освітленостей, м; А - засвічена площа досліджуваного зразка, м2. (19) UA (11) 58174 (13) U  3 999 кд/(лкм2). Кут спостереження зразка 0,33°, кут освітлення - 5°. Діапазон вимірювання коефіцієнта світлоповертання цього приладу, як і в аналогів, достатній для вимірювання згідно ДСТУ 41002002, також відповідають ДСТУ 4100-2002 і кути. Недоліки згаданого пристрою наступні. - Пристрій вимірює коефіцієнт світлоповертання світлоповертаючих матеріалів, а не питомий коефіцієнт сили світла знаків та матеріалів із світловідбивною поверхнею, як того вимагає ДСТУ 4100-2002. - Наявний діапазон вимірювань звужує сферу застосування приладу. Задача - розширення діапазону вимірювань та забезпечення вимірювання коефіцієнта сили світла світловідбивних матеріалів згідно ДСТУ 41002002. Технічне рішення поставленої задачі досягається тим, що: Згідно фіг., освітлювач містить амперметр, додаткову оптичну систему для його юстування та люксметр слабких освітленостей, установка в цілому додатково містить поворотний стіл, додатковий люксметр та юстуюче дзеркало, а відстань між освітлювачем, поворотним столом, додатковим люксметром та юстуючим дзеркалом складає 10 метрів, при цьому питомий коефіцієнт сили світла світловідбивних поверхонь К визначається як K=(E1L2)/(EOA), де Е1 - освітленість, виміряна люксметром слабких освітленостей, лк; ЕO освітленість, виміряна в площині досліджуваного зразка додатковим люксметром, лк; L -відстань між досліджуваним зразком та фотометричною головкою люксметра слабких освітленостей, м; А засвічена площа досліджуваного зразка, м2. Відповідність критерію "новизна" запропонованій установці для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світловідбивних поверхонь забезпечує та обставина, що заявлена сукупність ознак не міститься ні в одному з об'єктів існуючого рівня техніки. Промислове використання корисної моделі не вимагає великих витрат, спеціальних матеріалів та технологій, його реалізація можлива на виробництвах України і за її межами. Приклад конструкції установки для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світловідбивних поверхонь Установка складається з люксметра слабких освітленостей (1), кронштейна для кріплення фотометричної головки люксметра (2), ампервольтметра типу М2015 (3), освітлювача (4), поворотного столика (5), досліджуваного зразка (6), який міститься на поворотному столику, блока живлення освітлювача типу СНП-40 (7), люксметра типу ТЕС0693 (8), та юстуючого дзеркала (9). У дослідному зразку запропонованого установки для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світловідбивних поверхонь використаний люксметр низьких рівнів освітленості, чутливий у діапазоні 10-5 - 103 лк. Відстань від зразка до цього люксметра, згідно ДСТУ 4100-2002 складає 10 м, площа дослідного зразка, який освітлювався, складала 7.10-2 м2. Діапазон вимірювання освітленості в площини зразка складав від 1 до 20 лк. В 58174 4 фотометричної головці люксметра використаний фотодіод ФД-288 з зеленим світлофільтром, який корегує спектральну характеристику фотодіоду під криву БІДНОСТІ ока. Решта приладів, які входили до складу установки, є стандартними засобами вимірювання. Перелік графічних матеріалів Фіг. Схематичне зображення установки для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світловідбивних поверхонь Робота заявленої установки Запропонована установка для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світоловідбивних поверхонь працює наступним чином. Освітлювач створює в площині зразка, що досліджується, освітленість від 1 до 20 лк. Зміна освітленості здійснюється за допомогою діафрагми об'єктива освітлювача. Корпус освітлювача встановлений на чотирьох регульованих ніжках. Зміна висоти і кута нахилу освітлювача дозволяє юстирувати систему освітлювач - дослідний зразок. Для юстирування системи використовується юстуюче дзеркало. Робочий режим освітлювача забезпечує блок живлення типу СНП-40. Контроль струму лампи освітлювача проводиться за допомогою амперметра типу М2015. Кутові апертури освітлювача (  ), фотоприймача (  ) і зразка (  ) складають не більше 10 кутових мінут і забезпечуються конструкцією установки. Питомий коефіцієнт сили світла зразка, що досліджується, визначається розрахунковим шляхом по виміряних освітленостях. Вимірювання освітленості в площині зразка проводиться за допомогою фотометра ТЕС0693, в площині спостереження за допомогою люксметра малих рівнів освітленості. Поворотний столик забезпечує вимірювання питомого коефіцієнта сили світла зразка, що досліджується, при повороті зразка (кут освітлення  ) в межах ± 50° і кріплення фотометричної головки, юстуючого дзеркала або зразка, діаметром до 50 мм. Діаметр робочого вікна - 30 мм. Поворотний столик має регульовані ніжки, що дозволяє змінювати висоту і кут нахилу столика. Переміщенням фотометричної головки люксметра в кронштейні забезпечуються вимірювання питомого коефіцієнта сили світла зразка, при кутах спостереження 0°12', 0°20' і 1°30'. Після юстирування установки, встановлюють зразок в посадочне місце поворотного столика і засвічують потоком випромінювання, який після відбивання від зразка, що виміряється, потрапляє на фотометричну головку люксметра. За відомими розмірами зразка, відстані між зразком і площиною спостереження, виміряними освітленостями в площині зразка і площині спостереження розраховують питомий коефіцієнт сили світла зразка згідно із формулою  1  L2 , o   (1) де Е1 - освітленість, виміряна люксметром слабких освітленостей, лк; 5 58174 Еo - освітленість, виміряна в площині досліджуваного зразка додатковим люксметром, лк; L - відстань між досліджуваним зразком та фотометричною головкою люксметра слабких освітленостей, м; А - засвічена площа досліджуваного зразка, м2. Діапазон вимірювання люксметра низьких рівнів освітленості складає 10-5 - 103 лк. Відстань від зразка до цього люксметра, згідно ДСТУ 4100-2002 складає 10 м, площа дослідного зразка, яка засвітлюється, складає близько 7.10-2 м2. Діапазон вимірювання освітленості в площини зразка складає від 1 до 20 лк. Таким чином, з урахуванням наведених даних, можна оцінити діапазон вимірювання питомого коефіцієнту сили світла світоловідбивних поверхонь згідно формули (1), який складає щонайменше від 10-3 до 104 кд/(лк.м2). Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 Таким чином, запропонована установка для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світоловідбивних поверхонь забезпечує вимірювання саме питомого коефіцієнта сили світла світоловідбивних поверхонь, як цього вимагає ДСТУ 4100-2002. При цьому установка має розширений діапазон вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світоловідбивних поверхонь, який складає від 10-3 до 104 кд/(лкм2). За своїми метрологічними параметрами запропонована установка для вимірювання питомого коефіцієнта сили світла світоловідбивних поверхонь повністю відповідає вимогам, що висуваються до засобів вимірювальної техніки, які застосовуються для контролю цієї фізичної величини згідно ДСТУ 4100-2002. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601