Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

Измерение температуры современными метеорологическими радиозондами происходит в диапазоне от -80 °С до +50 °C, при этом допустимая погрешность составляет 1,8 °C. Относительная влажность измеряется в диапазоне 10—98%, предельная допустимая погрешность – 10% относительной влажности.

Радиометр

Радиометр представляет собой радиотехнический прибор, предназначенный для измерения радиоизлучения мощности.

Космические тела создают электромагнитное излучение, характеризуемое непрерывным частотным спектром в виде шума, определяемого как случайные по времени и амплитуде всплески электромагнитного поля. Антенна, настраиваемая на определенную частоту, выхватывает из непрерывного спектра сигнала небольшой интервальный отрезок частот, центр этого отрезка есть настраиваемая частота антенны. Затем сигнал отправляется на вход радиометра, где происходит смешивание частоты сигнала и частоты, которая направлена от генератора. При этом создается сочетательное колебание с промежуточной частотой, в основном представляющей собой разность смешиваемых частот. В связи с пропорциональностью амплитуды колебаний промежуточной частоты амплитуде смешиваемых колебаний происходит сохранение модуляции сигнала в колебаниях промежуточной частоты. Сигнал такой частоты увеличивается при помощи усилителя, полоса которого устанавливается как частоты, способные регистрироваться радиометром. Сигнал промежуточной частоты подвергается выпрямлению при помощи детектора, выделяющего постоянную составляющую, и его накопление производится интегрирующим приспособлением со свойственным временем интегрирования.

Затем сигнал отправляется на регистрирующее устройство, в качестве которого может служить самопишущий вольтметр, обеспечивающий регистрацию трансформации регистрируемого сигнала, например, за время движения радиоисточника сквозь диаграмму направленности антенны. Для радиометра характерно рассмотрение рабочей длины волны, чувствительности, определяемой степенью шумов, соответствующей шумовой температуре на входе приемника, полосы усиливаемых частот, времени, за которое производится накопление сигнала. Радиометр употребляется для регистрации величины приращения антенной температуры, являющейся намного ниже температуры шумов, полученных на входе приемника.

В современные радиометры включают малошумные усилители высокой частоты, такие как параметрические усилители, усилители на туннельных диодах, мазеры, способные повышать чувствительность прибора и регистрировать приращение температуры на входе до сотых и тысячных долей.

Прибор относительно поставленной задачи подразделяется на спектральный радиометр, модуляционный радиометр, корреляционный и др.

Спектральный радиометр предназначен для проведения работ по рассмотрению радиоизлучения космических объектов относительно спектральных линий (например, в линиях излучения нейтрального водорода).

Модуляционный радиометр представляет собой модулятор, который поочередно подключает ко входу приемника антенну и ее эквивалент. При помощи модуляционного прибора в соединение с методом синхронного детектирования можно получить слабый полезный модулированный сигнал, который принимается антенной относительно сильного немодулированного шума приемного устройства.

Корреляционный радиометр благодаря коррелятору производит выделение полезного сигнала относительно некоррелированных, а следовательно, не объединенных друг с другом, намного превышающих шумов приемника.

Радиометр-дозиметр создан для нахождения мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения, предназначен для выполнения всевозможных исследований дозиметрического и радиометрического контроля окружающей среды, различных установок, также при его помощи производится контроль рабочих мест. Прибор прост, универсален и надежен, относится к категории носимых, обеспечивается блоками детектирования.

Оптический радиометр применяется для определения потока световой энергии, разработан на принципе теплового действия света.

Акустический радиометр используется для определения звукового давления.

Радиометр используется в качестве составной части радиотелескопа, для этого его подключают на выход антенны радиотелескопа.

Радиометр-дозиметр разработан для произведения измерения дозы мощности амбиентной эквивалентной дозы постоянного и импульсивного рентгеновского и гамма-излучения, плотности потока альфа-излучения и бета-излучения, дозы и мощности эквивалентной дозы нейтронного излучения, плотности потока гамма-излучения, потока мощности экспозиционной дозы гамма– излучения в скважинах и жидких средах. Также радиометр-дозиметр используется для нахождения и локализации радиоактивных источников, для создания радиационной съемки местности относительно географических координат с датчиком GPS, применяется и как пересчетное приспособление.

Радиометрический вакуумметр

Прибор для измерения полного давления, предел измерений соответствует 10—2 н/м2. Относится к вакуумметрам, созданным на косвенных измерениях давления.

Радиометрический вакуумметр основан на радиометрическом эффекте. Состоит из двух по-разному нагретых пластинок, которые устанавливаются в разреженный газ, при этом появляются силы, которые уводят пластины на величину, пропорциональную давлению газа при расстоянии между ними менее длины свободного пробега молекул. Природа газа никоим образом не влияет на значения радиометрического вакуумметра.

Радиосекстант

Прибор для фиксирования радиоизлучения светил, используемый для измерения угловых расстояний. Радиосекстант получил широкое применение в навигации.

Радиоспектрометр

Радиоспектрометр, также называемый радиоспектрографом, представляет собой прибор для измерения спектра космического радиоизлучения, которое поступает в радиотелескоп.

Прибор состоит из высокочувствительного супергетеродинного радиоприемника, анализатора спектра, приспособления, производящего регистрирование. Разработан на основе трансформации высокочастотных электрических колебаний, образуемых рассматриваемым излучением, при помощи приемника, в котором колебания усиливаются и трансформируются в частоты, которые может считать анализатор. Главным образом применяются многоканальные анализаторы с узкополосными фильтрами, которые настраиваются на разнообразные частоты измеряемой зоны спектра. Выход каждого фильтра производит регистрацию сигнала, который пропорционален мощности электрических колебаний, движущихся сквозь фильтр.

Радиоспектрометр оснащается приспособлением, отвечающим за ограждение от действия постоянного спектра космических радиоисточников. Также это приспособление используется для заслона от шумов, производимых самим приемником. Параметрами прибора являются разрешающая способность по частоте, чувствительность. Разрешающая способность рассматривается относительно ширины полосы частот, которые проходят узкополосные фильтры, ширина самых узких частей рассматриваемого спектра разрешающую способность определяет в диапазоне 100—1 000 000 Гц. Чувствительность радиоспектрометра увеличивается в результате введения малошумящих квантовых усилителей.

Радиоспектрометр как газоанализатор миллиметрового диапазона разработан на основе оротрона. Базой для такого радиоспектрометра послужил когерентный широкодиапазонный генератор миллиметрового излучения – оротрон, предназначенный для спектроскопии высокого разрешения молекул, молекулярных комплексов, ионов, анализа сложных газовых смесей на молекулярной микропримеси. Когерентность излучения оротрона осуществляет достаточно высокое спектральное разрешение, а также возможность произведения селективного анализа микропримесей.

Предназначен для исследовательских работ изучения спектральных радиолиний, которые создаются в межзвездном пространстве.

Расходомер

Расходомер – прибор, используемый для измерения расхода, в настоящее время насчитывается более 20 способов измерения расхода.

Расходомеры, распределенные относительно принципа их действия: переменного перепада давления; постоянного перепада давления; тахометрические; электромагнитные; переменного уровня; тепловые; вихревые; акустические; резонансные; оптические; ионизационные; меточные и др.

К расходомерам переменного перепада давления относятся дифманометры, являющиеся приборами, в результате действия которых перепад давления в трубопроводе осуществляется сужающими устройствами, например диафрагмами, соплами, трубой Вентури.

Расходомеры постоянного перепада давления работают на изменениях площади проходного сечения, при этом перепад остается всегда устойчивым. Такие расходомеры оснащаются погруженным поплавком и поршнем. Главным изъяном ранее описанных методов является обязательное наличие сверхчувствительного электронного манометра.