a_centaurus: Все сообщения за 18 Октября 2010 года

RLAN> Как считать у.и. сжатого газа. Скорость звука?

Есть алгоритм. Завтра посмотрю на работе. У.И. азота или закиси - около 70 с. Воздуха - ок.60 с. Отсюда пляши. Скорость звука где? Если в сопле Лаваля, то опять же по известным формулам. С учётом показ ателя адиабаты ребочего тела (газа).

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Ckona> Это, наверное, исторически так сложилось. Всякий точечный источник излучает мощность в ваттах, по спектру в Вт/Гц, по углу в Вт/стерадиан, с учетом расстояния Вт/кв.м. или (по спектру) Вт/(гц*кв.м.)
Нет. Точечный источник - понятие как геометрическое, так и волновое. В оптике под т.и. подразумевается источник с такими угловыми размерами, которые представляются оптической системой в фокальной плоскости в форме диска Эйри. (дифракционный предел)
Никакую мощность источник не излучает. Излучают И. ЭНЕРГИЮ.
Мощность это характеристика И. излучать энергию в единицу времени. (W=J/s). Это - для УВ и ИК диапазона. В видимом (400-700 нм) мощность - характеристика источника ИСПУСКАТь световую энергию в единицу времени. Ckona, "бытовые представления" в фоторадиометрии НЕ ПРОХОДЯТ. Это абсолютно точная наука с абсолютно точной терминологией. Например в химии или квантовой электронике также есть абсолютно точные определения и сведённые в систему магнитуды. Надеюсь, там ты ты не будешь на входе пытаться изменить сложившуюся десятками лет систему? Пожалуйста, уважай и законы прикладной оптики и радиометрии. Если хочешь сделать в рамках стандарта, я тебе помогу. Когда хочешь построить дом, то спрашивай у каменщика. А если шатны пошить, то лучше у портного. И не наоборот.
Ckona> Первичная задача проще. Определить ту долю света от неба (цифру! цифру!), которая дает фототок в "наших" приемных светодиодах и сравнить ее с количеством света, которое попадет в светодиод от доступных нам источников света. Имея графики спектрального распределения и значения мощности, решается запросто безо всяких экспериментов.

Ну, если бы она (задача) решалась запросто, то ты бы её уже решил. Без всяких экспериментов. На самом деле энергетический расчёт оптической системы - задача для опытного оптика-расчётчика вполне решаемая без привлечения дополнительных экспериментальных данных. Всё давно замерено и находится в таблицах. Из таблиц берутся исходные данные (те самые цифры, к которым ты взываешь) для расчёта. Э.Р. начинается с постановки задачи, определения источников и установления пороговых величин для детектирования. Я тебе написал о своей готовности помочь как базовой литературой, так и конкретными примерами габаритно-энергетического расчёта "оптической системы с фотоэлектрическим приёмником" (так называется задача).

•  1
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Ckona> Калибровать нужно по эталону. Небо, Солнце - не могут быть эталоном из-за нестабильной атмосферы.

Ckona> Надо просить Центауруса - каков может быть эталон для калибровки ?
Ckona> Наверняка существуют какие-то "эталонные" лампочки накаливания...

Да, конечно существуют эталонные лампы с цветовой температурой 2850 К. Но дело даже не в них самих а в стабильности эмиссии как W излучателя, так и источника питания (0.1%). Такие установки в фоторадиометрии называются "стандартными излучателями". Штука не тривиальная и дорогая. Кроме того должен быть ограничен спектральный диапазон (полосовой фильтр) и симулирована геометрия (точечный, протяжённый, Ламберт и т.д.). Для измерений с точностью 1-5% в принципе можно использовать хороший фонарик с батарейным питанием. Я в лаборатории иногда использую для этих целей фонарь марки Maglight. У них прекрасные светотехнические характеристики. Малое потребление и цветовая температура точечной лампы в пределах указанной. То есть в пределах получаса работы поток стабилен ок. 1%. Кроме того нужны сфера Ульбрихта (фотометрический шар) и стандартный приёмник. Не пугайтесь терминов. Сферы я делал например, из пенопластовых поплавков для ёмкостей воды с окраской сульфатом бария на клею, а фотоприёмник можно позаимствовать из фотографиии. Люксметр подойдёт. Фильтр можно напечатать на плёнке на принтере. Выбрав голубую с фиолетовой области. Или также найти готовый. Это всё для калибровки собственно стенда. Вместо шара в принципе для такого несложного исследования подойдёт белый диффузный экран. Молочное стекло, мелованный картон или калька. Надо только добиться равномерной засветки. Для этого можно собрать также "light box". Такие фотографы используют для сьёмок ювелирных украшений. Делается из листов поролона и кальки. Размер 20х20х20 см3. (есть в Google)
Фонарь светит на стенки, а экран будет эталонным излучателем типа Ламберт (как небо). Далее надо определить, чего хотим замерить. Как я понял, речь шла о снятии "угловой чувствительности" приёмной системы. Tогда надо собрать простейший гониометр из подходящего механического девайса с транспортиром. Расположить по оси экрана сначала эталонный источник (фотодиод или люксметр) с полевой диафрагмой, равной по размеру апертуре LED. И с ним снять диаграмму сигнал вс. угол. Повторить не менее 3 раз. Можно в обе стороны (±90º) Составить график угловой чувствительности: сигнал, mV/угол, град. Будет время, попробую собрать такую установку и прокалибровать синий LED. В качестве эталона возьму детектор и анализатор промышленного радиометра IL-1700. Потом опишу метод.

•  2
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Написал и обратил внимание на ответ VMK, что он хочет замерять. Фототок как функция высоты полёта. Да это так, по логике задачи. Но высота здесь - неизвестное. А накопление данных будет производится вычитанием сигналов от детекторов верхней и нижней полусферы во время подьёма? Так? Тогда нужно придумать другой калибровочный set-up. Ведь с высотой сигнал от верхней полусферы будет расти (при условиях практической неизменности сценария во время стабильного вертикального полёта ракеты: Солнце в зените, небо без облаков), а от нижней уменьшаться пропорционально в первом случае уменьшению столба атмосферы, а во-втором ... А ведь многое будет изменяться для нижней полусферы. Атмосферная колонна увеличивается, угол освещения меняется, альбедо поверхности усредняется (участки подстилающей "сшиваются") и изменяется непредсказуемо... Как из этого извлечь полезную информацию - ума не приложу. Не хватает внутреннего реперного калибровочного сигнала. От известного источника, светимость которого точно не меняется во время измерений. Тогда можно обработать информацию с учётом этого сигнала. В измерительных системах такого рода обычно имеется такой реперный канал. И сигнал от измерительного канала сравнивается с частотой опроса с сигналом реперного. Тогда можно будет по-крайней мере построить кривую изменения разницы двух приёмников в сравнении с калибровочной. И, если известна частота опроса, можно сравнить её с эталонным таймером и вычислить время до апогея. Ну и что дальше? Как вытащить высоту из массива данных? Измерять скорость ракеты? Или давление? Тогда зачем оптический канал. Чего-то я не догоняю.

•  1
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

RLAN> Отказался, не решить ее мне. Но со своих поворотных стульев отслеживать подвижные предметы намного удобней и надежней, чем с рук.

Не решить. Поскольку кроме удержания обьекта в поле зрения (узком) необходимо управлять фокусировкой камеры. А это дополнительный канал синхронизации. Я пытался как-то снимать на видео кондоров (размах крыла до 4 м) которые живут недалеко от дома на горе. Они там летают вместе с планерами из местного аэроклуба, в восходящих потоках. Так вот главная проблема - поймать сцену в видоискатель при бесконечном фокусе, а потом её приблизить, меняя zoom. Скорость перефокусировки маленькая, так что пока доедет, сцена теряется. Лучшие результаты, кстати для оперативных сьёмок в движении получил укрепляя камеру на лоб, используя крепление наголовного фонаря. Куда твой взгляд, туда и ось сьёмки. Правда увеличение постоянно. Хотя есть налобные камеры для sport extrim где имеется канал контроля фокусировки. Они сейчас уже в доступных ценах. Может для сьёмки ракет с потолком 100-500 м этого и достаточно?

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Ckona> Тю, прожектор же на платформе сопровождения, поворачивается вместе с фотодатчиками. Если угол освещения прожектором окажется меньше угла захвата на сопровождение - это грубейшая ошибка разработчика.

Боюсь, что с идея с подсветкой нереализуема на любительском уровне. Наверное можно попробовать наооборот. Лампа-flash (стробоскоп) в качестве проблескового маяка на обьекте и приёмники на земле. Единственный достойный кандидат на это - Xenon flash lamp. В максимуме такие лампы добивают до яркостной темп. 10К К и электрической мощности в 5-10 КW. Речь, конечно не идёт о таких, а обычных лампах для фотокамер. Среди них есть вполне подходящие по яркости и питанию. Взяв обычную платку с flash lamp и подключив к ней мультивибратор на входе, можно добиться устойчивой работы устройства на 2-5 Hz. Такой источник на фото flash лампе мы делали даже на прибор для измерения спектров УФ атмосферы Венеры. Этого достаточно, чтобы отмечать трассу ракеты. Цветовая яркость миниатюрной лампы (1 см длиной или "U") находится в пределах 5000 К, что вполне сравнимо с яркостью Солнца. Кроме того Xe имеет спектр излучения с фоном и линиями в ультрафиолетовой и синей части спектра. Что позволит использовать ваши любимые голубые LEDы в качестве селективных приёмников. Конечно, энергетику надо считать с конкретным источником, но она в любом случае будет на несколько порядков (поток на входе LEDа) выше, чем с отражателем. Я работал с дальномером теодолита оснащённым двумя устройствами для возврата луча. Первый - катафотный экран на плёнке позволял определять дистанцию до обьекта до 100 м. И с призмой - до 2 км. В качестве источника использовался красный LD. Но это, при условии наводки по коллиматору теодолита с точностью до 30´. Если не изменяет память, то такой экран возвращал до 60% падающей энергии по той же оси. При несовпадении с осью визирования, энергия падает экспонециально. И замер произвести уже нельзя.
Спектр ксеноновой flash-lamp (Perkin-Elmer)

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Serge77>> Совершенно верно, но зачем здесь точная калибровка? Достаточно увидеть, на какой высоте напряжение на верхнем светодиоде станет меньше, чем на нижнем. Ещё конечно интересно увидеть, как быстро падает или растёт напряжение на обоих светодиодах.
-VMK-> Съвсем точно!

В общем-то Xan правильно написал. Цитирую из книги:"Расчёт видимости звезд и дальних огней".
Глава 8. Природное освещение и световая обстановка.
"Поскольку на пути к земной поверхности лучам от Солнца, являющимся первичным источником излучения, приходится проходить через атмосферу, солнечная радиация доходит до Земли в двух различных формах: в виде прямого солнечного излучения и в виде света неба, возникающего из-за рассеяния в толще воздуха. В некоторых случаях (в нижних слоях) добавляется ещё и светом, отражённым от поверхности Земли и земных предметов. Таким образом суммарная освещённость обьекта, находящегося в атмосфере (наша ракета a_c) представляет собой сумму всех компонентов: E=Es+En+Ez. Соотношение между компонентами зависит от условий погоды, положения Солнца и ориентировки осв. плоскости". Кроме того, рассеивание света зависит от длины волны. Сильнее рассеиваются короткие волны. То есть существование некой поверхности, где суммарная освещённость на определённой длине волны (н.р. 460 нм) может быть одинакова для верха и низа, вполне реально.
Небо в энергетических расчётах принимается за протяжённый диффузный источник Ламбертовского типа. То есть энергетическая яркость - L и энергетическая светимость - М поверхности Ламберта, равномерно рассеивающей излучение во всех направлениях, существует зависимость: Ме=пи*Le.

•  18
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение