Opis patentu przyznanego przez Urząd Patentowy RP

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)
OPIS PATENTOWY
(19)
PL
(21) Numer zgłoszenia: 367148
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(22) Data zgłoszenia: 09.04.2004
202583
(13) B1
(11)
(51) Int.Cl.
G01J 1/00 (2006.01)
G01N 21/59 (2006.01)
B60J 1/00 (2006.01)
G01M 11/00 (2006.01)
Przyrząd do pomiaru przepuszczalności światła
(54)
(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
15.11.2004 BUP 23/04
WSOP Sp. z o.o.,Gliwice,PL
Firma Projektowo-Usługowo-Handlowa
ELHOS Witold Hosumbek,
Jerzy Kaczmarski S.C.,Pilchowice,PL
(72) Twórca(y) wynalazku:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
PL 202583 B1
31.07.2009 WUP 07/09
Grzegorz Legomiński,Chorzów,PL
Jarosław Cichoń,Gliwice,PL
Jerzy Kaczmarski,Gliwice,PL
Witold Hosumbek,Pilchowice,PL
2
PL 202 583 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest przyrząd do pomiaru przepuszczalności światła zwłaszcza w szybach pojazdów.
Znana jest z polskiej normy PN - 81 B - 13153 aparatura do pomiaru przepuszczalności światła
składająca się ze źródła światła, systemu optycznego i urządzenia pomiarowego. Źródło światła stanowi lampa pozwalająca uzyskać temperaturę barwową 2856 ± 50 K. System optyczny składa się
z zespołu soczewek i przesłony tak dobranych, aby nie występowała aberracja chromatyczna. Długość ogniskowej zespołu soczewek wynosi co najmniej 500 mm, a siła światła nie przekracza wartości
f/20.
Przesłona jest umieszczona w odległości 100 ± 5 mm od zespołu soczewek i ma taki otwór, że
średnica wiązki światła padająca na szybę wynosi 7 ± 1 mm.
Urządzenie pomiarowe stanowi kula integracyjna lub inny odbiornik światła, wyposażone
w przyrząd pomiarowy. Kula integracyjna ma otwór o średnicy dwukrotnie większej od średnicy wiązki
światła wychodzącej z systemu optycznego. Przyrząd pomiarowy jest wyposażony w skalę liniowości
nie większej niż 2%.
Znana jest również z publikacji Instytutu Transportu Samochodowego w Warszawie - IV Konferencja - Badania Techniczne Pojazdów w świetle obowiązujących przepisów 2003 r. - str. 69 referat
autorstwa Leszka Turek pt. „Badanie przepuszczalności światła szyb samochodowych w trakcie okresowych badań technicznych pojazdów" aparatura do badań przepuszczalności światła oszkleń pojazdów, która składa się z oświetlacza wyposażonego w standardowe źródło światła o temperaturze barwowej 2856 K i systemu optycznego przeznaczonego do formowania wiązki światła zawierającego
soczewkę i przesłonę, oraz urządzenia pomiarowego, wyposażonego w detektor promieniowania
o standardowej czułości.
Badaną próbkę umieszcza się między przesłoną i odbiornikiem światła powierzchnią prostopadle do kierunku padania światła w ten sposób, aby odległość próbki od odbiornika była pięciokrotnie
większa od jego średnicy.
Celem wynalazku jest skonstruowanie uniwersalnego przyrządu do pomiaru przepuszczalności
światła w szybach charakteryzującego się cyfrową kalibracją, krótkim czasem i dużą klasą dokładności
pomiaru, niewrażliwością na grubość mierzonej szyby, równoległą i jednorodną wiązką światła oraz
prostotą obsługi wykonywaną przez jedną osobę.
Istota wynalazku polega na tym, że urządzenie pomiarowe ma kulę całkującą zawierającą na
wejściu płytkę rozpraszającą, która rozprasza wstępnie wiązkę światła przed wejściem do kuli całkującej, zaś wewnątrz kuli całkującej prostopadle do osi optycznej urządzenia pomiarowego umieszczona
jest przesłona chroniąca detektor promieniowania przed bezpośrednim oświetleniem.
Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania zilustrowanego schematycznie na rysunku.
Równoległa wiązka światła o zadanej temperaturze barwy 2856 K ± 50 K wytworzona przez
oświetlacz 1 składający się ze źródła światła 2 które stanowi żarówka halogenowa, przesłony 3 formującej wstępnie strumień światła padający na soczewkę 4 o ogniskowej około 25 mm ze skorygowaną
aberracją chromatyczną i układu dwóch przesłon 5, 6 ustalających równoległą wiązkę światła ulokowanych za soczewką 4 trafia na wejście do urządzenia pomiarowego 7. Urządzenie pomiarowe 7 jest
urządzeniem elektronicznym złożonym z kuli całkującej 8 pokrytej siarczanem baru zawierającej na
wejściu płytkę rozpraszającą 9, wewnątrz przesłonę 10 ustawioną prostopadle do osi optycznej urządzenia pomiarowego 7, oraz na wyjściu filtr podczerwieni 11, detektora promieniowania 12 o skorygowanej charakterystyce widmowej V(λ) zgodnej z charakterystyką widzenia oka ludzkiego, układu precyzyjnych wzmacniaczy pomiarowych 13, jednostki obliczeniowej 14, którą stanowi układ mikroprocesorowy z 10-bitowym przetwornikiem A/C, oraz wyświetlacza 15. Wiązka światła wchodząca do urządzenia pomiarowego 7 przed wejściem do kuli całkującej 8 zostaje wstępnie rozproszona na płytce
rozpraszającej 9. Średnica wejścia do kuli całkującej 8 jest dwukrotnie większa od średnicy wiązki
światła wychodzącej oświetlacza 1, przez co eliminuje się możliwość wystąpienia błędu pomiarowego
związanego z załamaniem lub nie równoległością wiązki po przejściu przez badaną szybę 17 oraz
niedokładnym pozycjonowaniem oświetlacza 1 i urządzenia pomiarowego 7. Przez wstępne rozproszenie wiązki światła przed wejściem do kuli całkującej 8 uzyskuje się równomierne oświetlenie jej
wnętrza niezależnie od kąta i miejsca padania wiązki. Znajdująca się we wnętrzu kuli całkującej 8
przesłona 10 chroni detektor promieniowania 12 przed bezpośrednim oświetleniem. Filtr podczer-
PL 202 583 B1
3
wieni 11 redukuje wpływ promieniowania cieplnego żarówki na detektor promieniowania 12. Detektor
promieniowania 12 wytwarza sygnał prądowy, który poprzez dwustopniowy wzmacniacz pomiarowy
13 jest podawany na wejście do jednostki obliczeniowej 14, a następnie na wyświetlacz 15.
Oświetlacz 1 i urządzenie pomiarowe 7 mają budowę walca o średnicy zewnętrznej 66 mm i połączone są między sobą giętkim i spiralnym przewodem 16, który można demontować w celu łatwiejszego przechowywania przyrządu.
Pomiar współczynnika przepuszczalności światła dokonuje się w czasie gotowości pomiarowej
przyrządu po przeprowadzonej wcześniej kalibracji, w pozycji wzajemnego ustawienia oświetlacza 1
i urządzenia pomiarowego 7, zbliżonej do pozycji podczas kalibracji. Oświetlacz 1 i urządzenie pomiarowe 7 umieszcza się po przeciwnych stronach szyby 17.
Zakończenie pomiaru oznajmiane jest sygnałem dźwiękowym, a na wyświetlaczu 15 pojawia
się wynik pomiaru lub komunikat.
Zastrzeżenie patentowe
Przyrząd do pomiaru przepuszczalności światła zwłaszcza w szybach pojazdów składający się
z oświetlacza wyposażonego w źródło światła o temperaturze barwowej 2856 K ± 50 K i systemu
optycznego zawierającego soczewkę i przesłony, oraz urządzenia pomiarowego wyposażonego
w detektor promieniowania, jednostkę obliczeniową i wyświetlacz wartości mierzonej, znamienny tym, że
urządzenie pomiarowe (7) ma kulę całkującą (8) zawierającą na wejściu płytkę rozpraszającą (9), rozpraszającą wstępnie wiązkę światła przed wejściem do kuli całkującej (8), a wewnątrz kuli całkującej (8)
prostopadle do osi optycznej urządzenia pomiarowego (7) umieszczona jest przesłona (10) chroniąca
detektor promieniowania (12) przed bezpośrednim oświetleniem.
Rysunek
4
PL 202 583 B1
Departament Wydawnictw UP RP
Cena 2,00 zł.