изобретения рационализаторские предложения Егина

Николай Леонидович Егин -
изобретатель и рационализатор

Данный сайт был создан при жизни Николая Егина с целью привлечения предприятий и организаций заинтересованных во внедрении и производстве продукции на основе авторских разработок Николая Леонидовича Егина


Главная страница

Правовые аспекты
Новые изобретения
Егин изобретатель
Ознакомьтесь с публикациями об изобретениях Николая Егина. Статьи разбиты в группы по отраслям:
Транспорт Новые технологии Сельское хозяйство Нефтепродукты Промышленность
Медицина Офисная и бытовая техника Строительство Энергетика Экология

Памяти Николая Егина

Николай Егин

1949 - 2017

Автор работал и проживал в г. Рязань.

Вы можете ознакомиться с изобретениями Николая Егина
Данный сайт остается как память об изобретателе

Важная информация об авторских свидетельствах

Защитные очки «СОБР» быстрого реагирования c круговым поляроидом

До 90 % информации о внешнем мире человек получает с помощью органов зрения. Глаза это воспринимающая часть органов зрения, которая через нервы связана с мозговыми центрами в затылочной части коры больших полушарий головного мозга. Далеко не всегда эти процессы происходят в комфортных условиях, особенно опасны резкие перепады освещения, которые могут повредить сетчатку глаз. Применяют защитные очки различного назначения: начиная с солнцезащитных и кончая специальными для защиты зрения от световых воздействий оружия массового поражения и импульсно — световых средств (свето — взрывных гранат, ракет) спец. подразделений МЧС, МВД, Минобороны, пожарных, электро — и газосварщиков, металлургов, водителей транспортных средств и так далее.

Подробный анализ параметров всех известных типов очков выявил их общий недостаток — огромная потеря времени в ручном режиме и большая инерционность в автоматическом. Например, кристаллические или пленочные очки типа «Хамелеон» меняют свою светопроницаемость при переходе из тени на солнечную освещенность за несколько минут для бытовых моделей, и за несколько секунд для специальных. В какой-то степени это приемлемо для отдыхающих на пляже, но не для выполнения ответственных работ.

Кроме того, все известные светозащитные очки имеют, либо фиксируемую светопроницаемость, которая не меняется, либо переменную в малом диапазоне. Возникла необходимость найти вариант защитных очков с быстрым реагированием в десятые доли секунды и диапазоном светопроницаемости от 100% до 0%. Изучение всех возможных оптических эффектов физики позволило выбрать наиболее интересный вариант, а именно, явление поляризации света. Поляризация — это ориентация колебаний световой волны в пространстве. Световая частица (квант) является электромагнитной волной, рис.1, которая состоит из колебаний электрического поля (вертикально) и магнитного поля (горизонтально). Степень поляризации света может быть различной в зависимости от того, какая доля квантов в нем имеет одинаковую ориентацию колебаний.

Защитные очки быстрого реагирования c круговым поляроидомЧеловеческий глаз очень чувствителен к окраске (то есть длине волны) и яркости света, но поляризации практически не замечает. Некоторые представители фауны, в частности насекомые, например, пчелы отлично видят поляризацию солнца, когда плотная облачность. Кино и фото аппаратура тоже «замечает» поляризацию, которую создает блики и ухудшает качество материалов. Для нее применяют фильтры — поляроиды, которые гасят «неправильно» ориентированные волны. Можно сфотографировать, например, дно водоема без бликов воды на его поверхности.

Защитные очки быстрого реагирования c круговым поляроидомМы решили сделать все волны в световом потоке «правильными», то есть параллельными друг другу, не потеряв на фильтре ни одной из них. Для этого применили циркулярный (круговой) поляроид в виде специальной пленки на оптическом стекле, который поворачивал каждую хаотично ориентированную (неправильную) волну на угол, необходимый для заданной (правильной) ориентации волн (на рисунке справа). Теперь освещенность и видимость объектов, например, ночной дороги, стало выше. Действует удивительная зависимость: чем темнее поверхность, тем сильнее поляризован отраженный от нее свет. Эта зависимость получила название закона Умова, русского физика, открывшего ее в 1905 году. Таким образом, половина успеха специальным очкам для водителей была обеспечена. Циркулярный поляроид переводил весь свет от дороги в поляризованный без малейших потерь и бликов, даже на мокром шоссе, что повышало видимость ночью и безопасность движения. Такое качество было полезно и для других специализированных очков.

Для достижения второй половины успеха надо было придумать, как в десятые доли секунды по воле человека менять светопрозрачность очков от 100% до 0%. Для этого за круговым поляроидом поставили линейный поляроид тоже в виде специальной пленки на оптическом стекле. В исходном положении он на 100% пропускал весь поляризованный свет «правильно» настроенный первой пленкой. При повороте второго стекла относительно первого на несколько градусов на несколько градусов, свет начинал меркнуть и полностью исчезал при повороте на 90о. Это происходило потому, что ориентация колебаний световых волн при повороте стекла постепенно, начинала не совпадать с входящим потоком и стекло на глазах чернело. Это второе удивительное свойство совмещенных поляроидов позволяло мгновенно подобрать затемнение очков удобное для глаз при встречном автомобиле ночью, при сварочных работах, плавке металла и т.д.

Защитные очки быстрого реагирования c круговым поляроидом
Рисунок 3. Устройство защитных очков «СОБР» c круговым поляроидом

Вариант ручного управления поляроидом в очках сразу исключили, так как руки заняты. Вариант электронного управления возможен, но сложный и дорогой, поэтому остановимся на простом и удобном для всех случаев применения специальных очков быстрого реагирования (СОБР) — тактильно-механическом. Для его реализации второе стекло соединили кулисой с тактильным датчиком, расположенным под подбородком. Достаточно опустить подбородок вниз, как очки «почернеют» на необходимую для нас величину. Поскольку скорость реакции человека на внезапный свет составляет от 0,2 до 0,4 сек без специальной тренировки, разработанное устройство надежно исключало ослепление. Для повышения скорости реакции зрительно — мышечных систем человека разработали специальный тренажер «ТПГМ-1» (тренажер подготовки глазной мышцы), патенты № 1076082, 1325551 и «ТПЗ-2» (тренажер подготовки зрения) положительное решение по заявке № 4792371/14. Эти устройства повышают скорость реакции на внезапный свет до 0,05 — 0,1 сек., что делает невозможным ослепление солдата самым мощным световым оружием.

Очки «СОБР» состоит из маски 1 с двумя оправами 2, внутри которых установлены неподвижно наружные поляроиды 3 и на кольце 4 подвижные внутренние поляроиды 5 с оправкой 6. Кольца 4 имеют поводки 7 с рычагами 8 и кронштейнами 9 с штифтами 10 и спиральными пружинами 11. На краях рычагов 8 штифтами 12 подвижно закреплены тяги 13 с сенсорами 14 на концах под подбородок, выполняющие функцию тактильных датчиков. Маска крепится на голове человека эластичным фиксатором 13, выполненным, например, из резино — текстильной ленты с защитным чехлом против загрязнений.

Что же касается поляроидных пленок для круговой и линейной поляризации света, то их можно получить из кристаллов турмалина, но будет присутствовать желто — зеленый световой фон. Поэтому лучше применять кристаллы сильно дихроичных веществ, например, сернистый йод — хинин, называемый герапатитом. Но и эти технологии можно назвать устаревшими. Стремительно развивающиеся нанотехнологии создали целое направление в оптике — это нанофотоника. Разработаны супрамолекулярные наноразмерные гибридные структуры, в том числе новые, особо эффективные поляроиды методом нанесения на прозрачные пленки металлов — наноматриц. Имеется возможность приобретения всех необходимых комплектующих материалов и деталей, поэтому освоить сборку очков «СОБР» могут любые предприятия среднего и малого бизнеса.

В настоящее время вблизи аэродромов в России и за рубежом участились хулиганские действия по ослеплению пилотов лазерными указками и лазерными приборами для световых шоу, что опасно аварийными последствиями. Предложенные очки быстрого реагирования могут решить данную проблему для авиационных компаний.


Все представленные на сайте изобретения имеют авторские свидетельства на изобретение, чертежи и конструкторскую документацию. Автор – Николай Егин.

Важная информация об авторских свидетельствах

nlegin-bonbone

Рейтинг@Mail.ru

Все материалы опубликованные на сайте предоставлены Николаем Егиным!

Вы в праве копировать их с обязательной ссылкой на сайт изобретателя

Copyright © 2010-2017 Nikolay Egin, All Rights Reserved.
Designed by Aleksey Lattu