Основные характеристики оптико механических приборов

Оптико-механические приборы наблюдения

Программа МДК 01.04 «Специальная техника»

Для группы ПД-2-17

ПРИБОРЫ ОПЕРАТИВНОГО НАБЛЮДЕНИЯ

ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ПРИБОРЫ И ОПТИЧЕСКИЕ

ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Приборы оперативного наблюдения

Понятие «наблюдение» применимо ко многим сферам человеческой деятельности. Философы определяют наблюдение как форму восприятия, одну из форм чувственного познания. Однако от простого, элементарного восприятия наблюдение в своей наиболее эффективной форме отличается преднамеренностью, целенаправленностью и планомерностью. При этом процесс наблюдения всегда связан с концентрацией внимания на объекте наблюдения, что усиливает восприимчивость наблюдателя к нему. Философский энциклопедический словарь трактует наблюдение как «преднамеренное и целенаправленное восприятие внешнего мира с целью изучения и отыскания смысла». Для наблюдения пользуются оптическими приборами (бинокль, стереотруба, дальномер, перископ). Ночью и в условиях ограниченной видимости применяются приборы ночного видения и осветительные средства (прожекторы, осветительные ракеты и др.).

Сотрудники органов внутренних дел используют оперативное наблюдение при исполнении своих служебных обязанностей. Федеральный закон «Об оперативно-розыскной деятельности» (ч. 1 ст. 6) предусматривает наблюдение как одно из оперативно-розыскных мероприятий. Оперативное наблюдение можно охарактеризовать как направленное, систематическое, непосредственно визуальное или опосредованное восприятие значимых для решения конкретных задач оперативно-розыскной деятельности деяний лиц и явлений (событий, фактов, процессов), их фиксация и документирование с использованием оперативно-технических средств. В своей служебной деятельности сотрудники правоохранительных органов проводят наблюдение как в гласной, так и негласной форме. Таким образом, приняв приведенные выше формулировки за основу, можно дать следующее определение: технические средства наблюдения, используемые в органах внутренних дел – это приборы, предназначенные для расширения физических возможностей органов зрения наблюдателя при решении задач оперативно-служебной деятельности, наблюдения за лицами, представляющими оперативный интерес, документирования их преступной деятельности.

По принципу действия приборы наблюдения можно разделить на четыре класса: оптико-механические; телевизионные приборы и оптические эндоскопы; электронно-оптические;

Оптико-механические приборы наблюдения

Конструкция оптико-механических приборов в основе своей состоит из системы линз и (или) зеркал и других элементов, преобразующих свет по законам геометрической оптики. Как технические средства они применяются для наблюдения объектов в видимом диапазоне. В этих приборах не происходит преобразования видимого света в какие-либо другие виды энергии. Оптико-механические средства оперативного наблюдения могут включать в свою конструкцию и некоторые электронные системы (отображения дополнительной информации, стабилизации изображения и др.), а приборы, относимые в пособии к оптико-электронным средствам наблюдения всегда имеют оптико- механические элементы. К оптико-механическим приборам относятся телескопы, бинокли, перископы, эндоскопы, оптические прицелы и т.п.

Оптико-механические приборы наблюденияпредназначены для наблюдения за объектом на расстоянии или из-за укрытий в дневное и вечернее время суток. По функциональным возможностям их можно объединить в следующие группы:

— бинокли, монокуляры, зрительные трубы, телескопы, оптические прицелы. Главным достоинством этих приборов является увеличение масштаба изображения контролируемого объекта, что позволяет в процессе наблюдения эффективно использовать их удаленность в качестве основного фактора маскировки;

— устройства, выполненные по перископической системе, позволяющие полностью замаскировать наблюдателя в укрытии;

— инверторы дверного глазка, дополняющие стандартный глазок и дающие возможность осмотра внутреннего помещения;

— полупрозрачные зеркала, предназначенные для одностороннего наблюдения за объектом;

— объективы, представляющие собой систему оптических линз, заключенных в специальную оправу и собирающих свет, идущий от рассматриваемого через окуляр объекта;

— досмотровые комплекты зеркал, обеспечивающие возможность осмотра труднодоступных мест (межмебельных проемов, дымоходов, вентиляционных отверстий, строительных конструкций, автомобилей и т.п.).

В качестве критериев выбора того или иного вида оптико-механического прибора выступают такие тактико-технические характеристики, как фокусное расстояние, светосила объектива, угол поля зрения и другие параметры.

К данной группе приборов можно отнести, например, бинокль зеркально-линзовый с центральной фокусировкой (БЗЛ 30х60), 30-кратным увеличением, диаметром входного зрачка 60 мм и угловым полем зрения в пространстве 2 градуса, который позволяет производить наблюдение за особо удаленными объектами.

Такие устройства, как фотоснайперы (ФС-12, ФС-122, ФС-122ТК), изготовленные на базе отечественного фотообъектива «Таир-3» с фокусным расстоянием 300 мм, обеспечивают наблюдение за объектом, находящимся на расстоянии не менее 150 м.

Определенный интерес вызывает бинокулярный прибор наблюдения со стабилизацией изображения (БС 16х40 «Кондор»), позволяющий вести наблюдение в условиях, осложненных тряской и вибрацией. Основу системы составляет блок призм, кинематически связанный с ротором гидростабилизирующего узла, который обеспечивает стабильное положение в пространстве визирной оси независимо от угловых колебаний самого прибора.

В процессе наблюдения за объектами используются различные типы объективов, от правильности выбора которых в немалой степени зависит успех проводимого мероприятия. Так, длиннофокусные объективы (телеобъективы) обеспечивают качественное наблюдение объектов, находящихся на значительном удалении. К ним можно отнести такие отечественные объективы, как «Таир-3» – фокусное расстояние 300 мм, «МТО-500» (3М-5АМС) – 500 мм, «МТО-1000» (МТО-11) – 1000 мм, «Гранит-11» – переменное фокусное расстояние – 80–200 мм. При их применении следует учитывать то, что увеличение кратности объектива приводит к уменьшению угла поля зрения и, следовательно, к необходимости надежной фиксации при ведении наблюдения.

Источник

Оптико-механические приборы

Delphi site: daily Delphi-news, documentation, articles, review, interview, computer humor.

Естественно и вечное стремление людей расширить границы своего зрения. Люди старались улучшить все характеристики зрения и создали огромное количество оптических приборов: для увеличения дальности наблюдения — зрительные трубы, бинокли и телескопы, для расширения области спектральной чувствительности — так называемые приборы ночного видения, для расширения поля зрения — системы телевизионного наблюдения, а для фиксации изображения — фотоаппараты кино- и видеокамеры.

Наиболее древними из перечисленных являются так называемые оптико-механические приборы, позволяющие зрительно приблизить удаленные предметы. Несмотря на свой «преклонный возраст» они до сих пор очень популярны и практически незаменимы для наблюдения за конкурентами с больших расстояний или из укрытий.

Принцип действия таких приборов основан на том свойстве, что один и тот же предмет виден под большим углом (у2 > У1) при меньшей дальности ^2 -5 лк. Активный режим используется в условиях полного отсутствия освещения. Он сопровождается применением источника подсветки объекта наблюдения. Таким источником может быть лазер, например полупроводниковый или на стекле с неодимом, или специальный ИК-прожектор. Прожекторы с мощностью излучения до 100-120 Вт функционируют, как правило, от автономных источников с напряжением питания 12 В. Диапазон расстояний, подсвечиваемых такими прожекторами, варьируется в диапазоне 10-110 м, в зависимости от мощности источника и ширины луча, вид последнего формируется специальными насадками.

Внешний вид приборов ночного видения и источников подсветки

Внешний вид приборов ночного видения и источников подсветки приведены на рис. 70-76.

Рис. 72. Активный ночной наблюдательный прибор с импульсной лазерной подсветкой

Рис. 73. Очки ночного видения ОЮ1

Рис. 74. Лазерный источник излучения фирмы Dedal

Рис. 75. Инфракрасный лазерный осветительный прибор PK-765

Технические характеристики приборов ночного видения

Приведём технические характеристики ряда приборов ночного видения:

РК300 — прибор ночного видения, предназначенный для получения фотоснимков на стандартную пленку 35 мм. Применяется с объективами, имеющими фокусное расстояние 75 мм (светосила — F 1,4), фокусное расстояние — 135 мм (светосила — F 1,8) или 180 мм (светосила — F 2,8), угол зрения — 13,7°. Габариты: диаметр — 75 мм, длина — 350 мм; вес — 1,9 кг. Для фиксации изображения может комплексироваться с фотоаппаратом или видеокамерой.

РК1260-8 — прибор ночного видения, предназначенный для получения фотоснимков объектов, находящихся на расстоянии до 10 км. Использует обычную фотопленку 35 мм.

РК1245 — прибор для наблюдения удаленных объектов в условиях слабой освещенности (до 10 -5 лк), фокусное расстояние объектива — 25 мм, светосила — F 1,4, угол зрения — 40°. Напряжение питания — 6,75 В, время непрерывной работы — 20 часов. Вес — 980 г. Выполнен в виде бинокля; РК1245-8 -в виде шлем-маски.

РК305 — прибор ночного видения активного типа, предназначенный для наблюдения объектов в условиях полного отсутствия освещенности. Имеет объектив с фокусным расстоянием 135 мм и светосилой объектива F 2,8. ИК-прожектор имеет мощность 35 Вт и обеспечивает дальность наблюдения до 350 м. Собственный источник питания с напряжением 8 В обеспечивает время непрерывной работы 1,5 часа. Габариты прибора — 250x280x80 мм, вес —

Dedal-220 — монокулярный прибор ночного видения с угловым полем зрения прибора 28° в вертикальной и горизонтальной области. Диаметр объектива — 37 мм, светосила — F 1,0, кратность увеличения — 1,3. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 30 000. Габаритные размеры — 122x58x58, вес — 8 кг. Время непрерывной работы — 40 часов.

Dedal-040 — прибор ночного видения, выпускаемый как в монокулярном, так и бинокулярном исполнении. Угловое поле зрения прибора в зависимости от конструктивного исполнения лежит в диапазоне 14°-17°. Диаметр объектива — 85-100 мм, светосила — Б 1,5-Р 2,0, кратность увеличения — 1,9

3,2. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 50 000. Габаритные размеры монокуляра — 210x76x93, бинокуляра — 325x76x103 мм, вес, соответственно, 1,12 и 1,52 кг. Время непрерывной работы — 50 часов.

8ру1их — прибор ночного видения индивидуального применения. Заключен в прочный и компактный корпус, дает высококонтрастное изображение с хорошим разрешением при низких уровнях освещенности. Прибор име ет окуляр с регулированием фокусировки, кнопку включения-выключения и держатель объектива типа C с адаптером, дающим возможность менять объектив в соответствии с условиями наблюдения. Стандартно прибор поставляется с объективом диаметром 75 мм и светосилой F 1,4. Масса прибора — 0,5 кг, напряжение питания — 2,0-5,0 В, потребляемый ток — 16 мА.

EEV Nite-Watch Plus — самый компактный и легкий из приборов ночного видения фирмы EEV (Великобритания). Его масса (с объективом и батареей) составляет 330 г, габаритные размеры — диаметр 46*120 мм. Его легко спрятать в кармане. Прибор может комплексироваться через адаптеры с различными кино-, фото- и видеокамерами. Усиление яркости в приборе составляет не менее 20 000. Продолжительность непрерывной работы от одной батареи — 3 часа. Источник питания — литиевый элемент типа DL1/3N с напряжением 2,5-3,5 В. Потребляемый ток — 18 мА.

EEV Black Watch — прибор, специально разработанный для таких применений, как скрытое фотографирование и видеонаблюдение. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 2 000 000, что позволяет получать высококачественные фотографии в самых неблагоприятных условиях.

Источник

Средства измерений и контроля с оптическим и оптико-механическим преобразованием

Оптико-механические измерительные приборы. Эти приборы находят широкое применение в измерительных лабораториях и в цехах для измерения размеров калибров, плоскопараллельных концевых мер длины, точных изделий, а также для настройки и проверки средств активного и пассивного контроля. Эти приборы основаны на сочетании оптических схем и механических передач. К оптико-механическим измерительным приборам относятся: пружинно-оптические измерительные головки (оптикаторы), оптиметры, ультраоптиметры, длиномеры, измерительные машины, интерферометры и ряд других приборов.

Рис. 2.25. Оптиметр: а — вертикальный; б — горизонтальный

Рис. 2.26. Оптическая схема оптиметра:

7 — окуляр; 2 — зеркало; 3 — трехгранная призма; 4 — стеклянная пластинка; 5— призма полного отражения; 6 — измерительный стержень; 7 — зеркало поворотное; в — объектив

Оптиметр состоит из измерительной головки, называемой трубкой оптиметра, и вертикальной или горизонтальной стойки. В зависимости от вида стойки оптиметры подразделяют на вертикальные (например, ОВО-1, или ИКВ) (рис. 2.25, а) и горизонтальные (например, ОГО-1, или ИКГ) (рис. 2.25, б). Выпускают также горизонтальные и вертикальные проекционные оптиметры (ОГЭ-1 или ОВЭ-02). У последних отсчет результата измерения производится по шкале, проецируемой на экран. Вертикальные оптиметры предназначены для измерений наружных размеров деталей, а горизонтальные — для измерения как наружных, так и внутренних размеров.

В оптической схеме оптиметров использованы принципы автоколлимации и оптического рычага. Принцип действия трубки оптиметра показан на рис. 2.26. Лучи от источника света направляются зеркалом 2 в щель трубки и, преломляясь трехгранной призмой 3, проходят через шкалу, имеющую 200 делений, нанесенных на плоскость стеклянной пластинки 4. Пройдя шкалу, луч попадает на призму полного отражения 5 и, отразившись от нее под прямым углом, направляется на объектив 8 и зеркало поворотное 7. Качающееся зеркало пружиной прижимается к измерительному стержню 6. При перемещении стержня 6, опирающегося на измеряемую деталь, зеркало 7 поворачивается на угол а вокруг оси, проходящей через центр опорного шарика, что вызывает отклонение отраженных от зеркала 7 лучей на угол 2а. Отраженный пучок лучей объективом превращается в сходящийся пучок, который дает изображение шкалы. При этом шкала смещается в вертикальном направлении относительно неподвижного указателя на некоторую величину, пропорциональную измеряемому размеру. Изображение шкалы наблюдается в окуляр 1, как правило, одним глазом, что утомляет контролера. Для обеспечения отсчета на окуляр 1 надевают специальную проекционную насадку, на экране которой можно наблюдать изображение шкалы обоими глазами. Основные метрологические характеристики оптиметров см. в табл. 2.9.

Оптический длиномер (рис. 2.27, а) состоит из измерительной головки и вертикальной или горизонтальной стойки. Схема работы длиномера показана на рис. 2.27, б. Конструкция длиномера соответствует принципу Э.Аббе, т. е. основная шкала является продолжением измеряемой детали 3. В пиноли 5 закреплен измерительный наконечник 4, входящий в соприкосновение с измеряемой деталью 3. Сила тяжести пиноли 5 уравновешена противовесом 1, который перемещается внутри масляного демпфера 2. Пиноль 5 соединена с противовесом стальной лентой 9, перекинутой через блоки, причем измерительная сила длиномера определяется разностью масс пиноли 5 и противовеса 1. Эта сила регулируется с помощью грузовых шайб 8. Отсчеты по стеклянной шкале 6, освещаемой источником света S, производят с помощью отсчетного микроскопа 7 со спиральным нониусом.

В настоящее время все большее распространение получают длиномеры с цифровым отсчетом, на табло которых высвечивается непосредственно измеряемый размер.

Основные метрологические характеристики оптических длиномеров см. в табл. 2.9.

Таблица 2.9. Основные метрологические характеристики оптико-механических приборов

Наименование и тип прибора

Пределы измерений по шкале, мкм

Пределы допускаемой погрешности на любом участке шкалы в пределах 100 делений, мкм

Наибольшее измерительное усилие (колебание измерительного усилия), Н

Источник

Читайте также:  Приборы безопасности водогрейных котлов с температурой не выше 115 градусов
Оцените статью
Электроника