Рис. 1.4. Преломляющий (линзовый) тип оптики
Для того, чтобы свести к минимуму влияние отраженных лучей света стеклянный баллон лампочки стремятся сделать как можно меньше, внутреннюю часть сигнальной головки светофора окрашивают в черный цвет, а с внешней стороны головки навешивают защитный козырек. Поэтому считается, что линзовая оптика является безопасной в отношении ложного сигнала.
Отражательный тип оптики (рис. 1.5) позволяет получать бóльшие углы охвата и, следовательно, более высокий коэффициент усиления. Однако высокая отражательная способность параболического зеркала приводит к возникновению ложного сигнала вследствие отражения солнечных лучей или направленных пучков света, например, от локомотивного прожектора. По этой причине от применения отражательной оптики в светофорах железнодорожного транспорта отказались.
Рис. 1.5. Отражательный тип оптики
В прожекторном светофоре применяется смешанная оптика – отражательная и преломляющая (рис. 1.6), в которой вследствие применения эллипсоидного отражателя свет от источника, помещенного в первом фокусе, собирается во втором фокусе. В месте второго фокуса располагают цветные светофильтры. Размер таких фильтров обычно меньше размеров светофильтров преломляющей оптики, и поэтому можно осуществлять автоматическую смену положения светофильтров при смене сигнальных показаний светофора. Этим достигается возможность подачи нескольких сигнальных показаний от одной оптической системы. Появление ложных сигналов исключено, так как отраженный луч от постороннего источника света будет всегда окрашен в тот же цвет, что и основной. Наличие отражателя позволяет получать большой угол охвата и, следовательно, большой коэффициент усиления. Однако, сложная конструкция таких светофоров снижает эффективность их использования.
Рис. 1.6. Прожекторный тип оптики
На отечественных железных дорогах в основном применяются светофоры с линзовой оптикой, реже – с прожекторной.
Нормально световой пучок, выходя из линзы светофора, расходится постепенно, а так как вблизи светофора он остается ещё достаточно узким, то на близком расстоянии от светофора (около 10 м) его показание может быть невидимым для машиниста. Для обеспечения видимости показаний светофора вблизи него применяют установку отклоняющих вставок, представляющих собой круглую пластинку прозрачного стекла, имеющую зубчатые бороздки. Вставка устанавливается в линзовом комплекте так, чтобы она отклоняла лучи, падающие на центральную зону линзы, довольно круто (под углом 30º) вниз и в сторону сигнализируемого пути. Благодаря этому отклонению получается видимость показаний светофора и в непосредственной близости около него (около 10 м). Отклоняющая вставка помещается в центре между передней и задней линзами, удерживаясь в этом положении при помощи спиральной пружины, упирающейся в заднюю линзу.
В последнее время в эксплуатацию поступают светофоры мозаичного типа. В таких светофорах в качестве источника сигнала используется поверхность, набранная в виде мозаики из светодиодов. Каждая поверхность излучает световой поток в виде основных сигнальных цветов. Интенсивность такого излучения зависит от типа применяемых светодиодов и вполне соизмерима с интенсивностью излучения светофоров с оптическими системами. Достоинством такого типа светофоров является простота конструкции, а следовательно, высокая надежность, низкое энергопотребление, простота эксплуатации. Срок их службы в десятки раз выше аналогичных комплектов на лампах накаливания. Кроме того, выход из строя отдельных светодиодов мозаики не влечет за собой отказа светофора в целом. Применение светодиодов исключает ложные показания светофоров за счет отражения солнечных лучей. К недостаткам следует отнести сравнительно высокую стоимость изготовления.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.