CC BY
33
УДК 535.311
В.А.Карачинов, В.И.Челпанов*
ПОРТАТИВНЫЙ ЛАЗЕРНО-ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ВИЗУАЛИЗАТОР
Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого * НИИ промышленного телевидения «Растр»
In the article results of the researches aimed at development of compact and multifunctional laser-video system — a visualizer — are given. Possibilities of visualization of dilution and outflow processes are shown.
Известно, что телевизионные системы (ТС) в настоящее время позволяют решать целый комплекс задач, связанных с диагностикой ряда технологических процессов в условиях воздействия агрессивных сред, электрических полей, высоких температур и др. [1,2]. Проектирование подобных ТС, как правило, сопряжено с реализацией целого ряда критериев и направлено преимущественно на уменьшение массы, габаритных размеров изделия. Это позволяет создавать новые классы портативных приборов, в том числе для систем промышленной безопасности, как стационарных, так и подвижных. В данном сообщении
приведены результаты исследований, нацеленных на разработку малогабаритной и многофункциональной лазерно-телевизионной системы (ЛТС) — визуализа-тора (рис.1а).
В основу работы ЛТС положен известный метод Теплера, в котором регистрация оптической неоднородности осуществляется по изменению показателя преломления [3]. Такой выбор обеспечил достижение необходимых значений надежности и чувствительности, которые не ниже аналогичных параметров некоторых интерферометрических систем [1]. Как видно из рис.1а, конструкция ЛТС выполнена на базе серийно
300мкм В
выпускаемой в ФГУП НИИ ПТ «Растр» телевизионной системы «Эстакада» и включает: излучатель (1) (полупроводниковый лазер КЬМ-650/3, X = 650 нм), теневую телевизионную камеру на основе ФПЗС (2) и видео-контрольное устройство (3) (например, ПЭВМ, малогабаритный монитор с памятью и др.).
Проведенные экспериментальные исследования позволили оценить функциональные возможности созданной ЛТС. Так, наряду с надежной визуализацией конвективных потоков в жидкостях и газах она обеспечивает поиск и визуализацию парогазовых свищей (утечек) в магистралях и баллонах высокого давления. Кроме того, исследования показали высокую эффективность ЛТС при визуализации процессов растворения как твердых (сахар, соли), так и жидких веществ. Типичные примеры исследований приведены на рис.1б,в. Следует подчеркнуть, что получен-
ный яркостный контраст (изображение) отмеченных процессов в рамках существующих вычислительных методик может быть использован в дальнейшем для определения количественных оценок — например, коэффициента расхода жидкости и размера свища, концентраций (градиентов) растворяемых веществ и
др. [4, 5 ].
1. Гиль В.В. Оптические методы исследования процессов горения. М.: Наука, 1984. 169 с.
2. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В., Карачинов В.А., Тори-цин С.Б. // Оптический журнал. 2006. Т.73. №5. С.69-70.
3. Васильев Л. А. Теневые методы. М.: Наука, 1968. 400 с.
4. Григорьев В. А., Зорин В.М. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник. Т.2. М.: Энергоатомиздат, 1988. 560 с.
5. Хауф.В., Григуль У. Оптические методы в теплопередаче. М.: Мир, 1973. 240 с.
