Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
100 200 300 500ЬщГкд/мг
Ркс. 3.9. Зависимость между температурой 7 и яркостью L v черного тела.
тем прямого измерения с помощью телецеитрической оптической системы. В первом случае косвенного определения I (() и 0 на расстоянии I от середины светящего объема фотометром измеряются Е (() и Я, а затем делается расчет по соотиошеииям для точечных источников света- / (t) = Е {() I2; 0 = HP. Погрешность этих соотношений не превышает 1 % на расстояниях, превышающих 10 наибольших размеров светящего тела источника. Телецентрический метод измерения / (?) и 0 аналогичен описанному в табл. 3.5.
Сущность метода измерения яркости L„ (t) и интегральной яркости Л„ = (Lv(t)dt состоит в измерении освещенности Е (t) и экспозиции Н создаваемого объективом оптического изображения светящего тела (см. табл. 3.5). Независимо от положения перемещаемого при фокусировке объектива изображение создается лучами в пределах неизменного телесного угла, ограничиваемого неподвижной апертурной диафрагмой, поэтому Е (t) и Н диафрагмы пропорциональны соответственно Lv (i) и Л„ фотометрируемой части источника. Такая система имеет неизменную градуировочную характеристику. Если диафрагма отсутствует, то фотометр необходимо градуировать после каждой перефокусировки. Определение Lv (t) и Ли возможно и без фокусирующей оптики путем измерения E(t) и Н на расстоянии I от ограниченной калиброванной диафрагмой части фотометрируемого источника (см. табл. 3.5). Для возможно более четкого ограничения фотометри-руемой площадки диафрагма должна располагаться предельно близко к светящему объему источника.
Для определения яркостной температуры импульсных ламп, обладающих практически сплошным спект-
40
Метрология оптического излучения
(Разд. 3
Таблица 3.10. Параметры отечественных импульсных фотометров промышленного производства [3.86,311
Модель Измеряемые величины Пределы измерений Длительность импульсов, с Частота повторения импульсов, Гц Тип фотоприемника Размер светящего тела, мм Тип индикатора Оснояная погрешность измерений, %
СМИ 10—S* 105 кд• с 10—®—1 0 Ф-13 <200 Стрелочный 15
ФИМ lvmax % Lv fV' Форма импульсов 5* 102—107 кд 1—10’ кд*с 2-105—1013 кд/м» 6 • 103*-106 кд-с/м* ю—7 — 10—! 0 Ф-22 <80 <80 >0,2 >0,2 Цифровой и выход на осциллограф 20
ФИС *umax Разброс импульсов Форма импульсов 5« 104—108 кд 10—7 — 10—! 0—3.10» Ф*22 <80 Шкала, цифровой и выход иа осциллограф 20
ИМО-2 И, 10—105 Дж • м * 10—8 — 1 0 Конический калориметр — Стрелочный 10
И си** !отах 3-Ю5 кд 7-105 кд 3.10—8 | 3.10—* / 1/15 - 40 2,5 Счетчик числа импульсов 5
* С калиброванной диафрагмой на входе калориметра. •• Импульсный светоизмерительный источник.
ром излучения в видимой области, можно пользоваться зависимостью между температурой и яркостью черного тела (рис. 3.9). Если оптическая плотность зондируемого фотометром столба разряда в импульсной лампе достаточно велика, то яркостиая температура может быть принята за температуру плазмы.
Определение светового потока Ф (/) и световой энергии Q возможно двумя методами (см. табл. 3.5): с помощью интегрирующего шарового фотометра и по пространственным распределениям силы света и освечи-вання. Сущность первого метода состоит в измерении освещенности Е (t) и экспозиции Н на внутренней поверхности фотометрического шара, пропорциональных соответственно Ф (t) н Q. Сущность второго метода определения, например Q, состоит в численном интегрировании пространственного распределения освечивания в — индикатрис освечиваиия в различных плоскостях, измеряемых на распределительном фотометре. Лампа или фотоприемник поворачивается распределительным фотометром на фиксированные углы вокруг центра светящего объема, и после каждого поворота по нескольким вспышкам определяется среднее освечивание в данном направлении. Определение полных индикатрис освечивания по нескольким десяткам или сотням последовательных вспышек возможно в силу хорошей воспроизводимости параметров импульсов излучения. По индикатрисам подсчитывается эквивалентный телесный угол Qa [8], который обычно считается неизменным для данных типа и режима работы лампы; световая энергия Q определяется путем умножения измеренного освечивания 9 иа Q3.
Сигнал, вырабатываемый приемниками излучения в описанных выше фотометрических устройствах, регистрируется различными электроизмерительными приборами и устройствами, принципы работы которых подробно рассмотрены в [3.86, 3.87]. Для получения временных зависимостей параметров излучения обычно применяются осциллографы (запоминающие или с фотографическими приставками). Пиковые реакции приемников измеряются осциллографами, специальными электронными устройствами, импульсными пиковыми вольтметрами, а также анализаторами и дискриминаторами импульсов. Для измерения янтегрэлышх за импульс
реакций приемников применяются электронные устройства с входными накопительными конденсаторными ячейками или баллистические гальванометры. Градуировочные характеристики импульсных фотометров определяются с помощью светоизмерительных ламп сравнения.
Параметры выпускаемых отечественной промышленностью фотометров для импульсных ламп представлены в табл. 3.10. Кроме того, широкое применение находят импульсные фотометры (импульсные люксметры и экспозиметры), состояшис из фотометрической головки и стандартной электроизмерительной аппаратуры (осциллографов, пиковых вольтметров и баллистических гальванометров). В металлическом корпусе головки помещаются приемник излучения (фотоэлемент или фотодиод) и исправляющие его спектральную чувствительность поглотители. Перед входным окном головкн устанавливаются сменные ослабители света. По такому же конструктивному принципу построены портативные многопредельные приборы с кремниевым фотодиодом (например, прибор 40А OPTO-METER американской фирмы «Юиайтед детектор технолоджи»), предназначенные для измерений не только освещенности и экспозиции, но и энергетической освещенности и энергетической экспозиции в спектральном интервале 450—910 нм.
