CC BY
73
РЕГИСТРАЦИЯ ЭНЕРГОИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ
Г.Н. Дульнев, А.В. Чащин, Н.П. Меткин
Рассмотрен преобразователь энергоинформационного потока (ПЭИП), построенный на базе тепломера Геращенко со встроенной термопарой. ПЭИП реагирует не только на изменение энергетического (теплового) потока, но и на изменение информации во времени. Такой датчик разработан также с использованием p-n переходов на базе полупроводниковых элементов, предназначенных для генерации холода.
1. Преобразователи энергоинформационных потоков
Открытые системы в общем виде обмениваются с окружающей средой массой, энергией и информацией, однако возможен случай только энергоинформационного обмена. Для регистрации последнего создан преобразователь энергоинформационного потока (ПЭИП). Он состоит из тепломера Геращенко со встроенной в него термопарой. Измерение теплового потока основано на использовании эффекта Зеебека - возникновения разности электрических потенциалов на поверхностях датчика при прохождении через него теплового потока. Преобразователь теплового потока представляет собою пластину, состоящую из батареи идентичных дифференциальных последовательно соединенных биметаллических термоэлектродов, заформованных в электроизоляционный компаунд.
Рис. 1. Батарея биметаллических элементов: 1 - восходящая ветвь; 2 - нисходящая ветвь; 3 - каркас
Биметаллическая термобатарея (рис. 1) состоит из витка плоской спирали, в котором восходящая ветвь 1 - основной термоэлектрод; нисходящая ветвь 2 покрыта парным термоэлектрическим материалом. Участок основной термоэлектрической проволоки навит на каркас 3 из электроизоляционной платы термоэлемента. Батарея биметаллических термоэлементов изготовлена из константановой проволоки с медным покрытием, нанесенным гальваническим методом, в общем металлическом экране. На 1 см такой батареи размещено порядка 5000 термоспаев, что делает устройство высокочувствительным к измеряемой величине. Технические данные устройства: коэффи-
Вт
циент преобразования K = 60—2-, инерционность порядка 10 с, габаритные разме-
м мВ
ры 17x17x1,5 мм, электрическое сопротивление порядка 700 Ом, относительная погрешность измерения удельного потока ±4% [1]
Многочисленные опыты, проведенные с этим устройством, позволяют предположить, что оно реагирует на проходящие через него тепловые (энергетические) и информационные потоки, т.е. выполняет функцию ПЭИП [2-4]. Чувствительность такого датчика к информационным потокам связана, на наш взгляд, с особенностями конструкции этого прибора, напоминающего строение мембраны в живой клетке. Это биологическая система с двойным электрическим слоем (ДЭС). Последний возникают на поверхности раздела твердой и жидкой фаз и реагирует на изменение электрического потенциала, на воздействие электромагнитного, магнитного полей и нетеплового компонента излучения человека (информационный поток), а также торсионного излучения. Одновременная реакция многочисленных ДЭС во всем объеме тканей биологического объекта возникает в ответ на воздействие внешнего фактора и может стать причиной синхронизации метаболических процессов на уровне клеточных ансамблей и органов [6].
Двойные электрические слои присутствуют в тканях живых организмов, у которых каждая клетка представляет собою сложную коллоидную систему с множеством ДЭС. Последние обладают уникальными сенсорными свойствами и, по-видимому, играют важную роль в жизнедеятельности биологической системы. Эти вопросы довольно подробно изучались А.В. Бобровым. Им была также рассмотрена роль ДЭС мембраны нейрона в приеме мозгом информации из внешнего мира [6].
2. Использование р-п переходов как ПЭИП
Роль ДЭС могут играть р-и-переходы полупроводниковых материалов и сборные структуры термоэлектрических модулей (ТЕМ) на их основе. Свое первоначальное применение ТЕМ нашли при построении разного рода охлаждающих устройств, производство которых в настоящее время имеет широкую номенклатуру и объем выпуска. ТЕМ различаются между собой по методам сборки и используемым материалам полупроводника. На рис. 2, а представлена общая схема термоэлектрического модуля.
В основе работы ТЕМ лежит эффект Пельтье. Его суть состоит в том, что при прохождении постоянного тока через гетерогенные полупроводники тепловая энергия излучается или поглощается в переходной области полупроводников в зависимости от полярности напряжения, подаваемого на его внешние обкладки.
Основной единицей конструкции ТЕМ является термопара, ветви которой выполнены из полупроводникового материала р-типа и и-типа проводимости. Традиционно используется сплав на основе теллурида висмута. Термопары ТЕМ соединены между собой электрически последовательно и зажаты между двумя керамическими пластинами. Число термопар составляет от нескольких элементов до сотен единиц на один модуль (см. рис. 2, б), что обеспечивает их применение в широких пределах рабочих мощностей - от долей до сотен ватт.
При прохождении через ТЕМ постоянного тока создается температурный градиент между внешними поверхностями модуля. В результате этого одна из его сторон охлаждается, а противоположная - нагревается. Если высокая температура, произведенная на горячей стороне, эффективно рассеивается в окружающую среду, то температура на холодной стороне будет намного ниже, чем на горячей стороне. Охлаждающаяся способность модуля пропорциональна тепловому потоку, проходящему через него. При изменении полярности холодная сторона будет нагреваться, а горячая сторона - охлаждаться.
Повышение температуры на одной из сторон ТЕМ сопровождается пропорциональным изменением теплового потока, проходящего в объеме полупроводникового материала. На этом принципе нами был изготовлен измерительный датчик теплового потока, выполняющий роль ПЭИП Геращенко. При этом использовались ТЕМ, выпускаемые промышленно фирмой «Криотерм» (Санкт-Петербург). Испытания показали,
что разработанные датчики обеспечивают чувствительность по тепловому потоку от тела человека, достаточную для исследований изменений термодинамической энтропии, регистрируемой «прямым» методом.
д-
COLO SIDE
p-TYPE SEMICONDUCTOR ELEMENT
in-TYPE SEMICONDUCTOR
ELEMENT INSULATOR
(CERAMIC PLATE) HOT SIDE
Рис.2 Общая (а) и конструктивная (б) схемы термоэлектрического модуля
3. Измерительный комплекс «ЭНИОТРОН-3»
Для регистрации электрических сигналов от датчика 2 используется лабораторно-измерительный комплекс «ЭНИОТРОН-3» (рис. 3) [4]. Этот измерительный комплекс является развитием аналогичного устройства «ЭНИОТРОН-2». Последний имеет следующие характеристики: быстродействие 20 кГц; 16 одновременно работающих каналов; обработка сигналов в реальном масштабе времени; возможность работы в локальной сети в автоматическом режиме с дистанционным управлением. «ЭНИОТРОН-3» отличается от своего предшественника применением более современных блоков, но, реализуя все возможности устройства «ЭНИОТРОН-2», он характеризуется повышенным быстродействием, увеличением числа каналов и миниатюрным исполнением - все устройство размещается в небольшом чемоданчике типа «кейс» [5].
Датчики 2 регистрируют величину удельного теплового потока и некоторую нетепловую (информационную) составляющую потока, ^(т), —-, а также температуру
м2
а
б
поверхности тела Т, К. Это позволяет определить изменение удельного (локального) потока тепловой и информационной энтропии обмена Лел£ с окружающей средой участка тела А [5, 7]:
Лел£ _ Ад Вт
УЛт УТ м3 К
Рис. 3. Структурная схема измерительного стенда: 1- аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 2 - преобразователь энергоинформационного потока; 3 - персональный
компьютер
В работе [7] предложено совместное действие тепловых и информационных
внешних потоков выражать с помощью удельного порока энтропии. Показано, что для ( ) ( ) Л
локального (л) внешнего (е) потока энтропии- справедливо выражение
Лт
_Л £ед _ Ад
°ел _ УЛт _ УТ ' м3К , где А и У - поверхность и объем тела человека, д - плотность энергоинформационного потока, Т - абсолютная температура тела.
Если в процессе опыта температура тела практически не меняется, то энергетическая составляющая процесса будет равна нулю, и результаты измерений будут относиться только к информационной составляющей процесса.
Выводы
1. Предложен метод и прибор для регистрации энергоинформационного обмена человека.
2. Рассмотрены преобразователи энергоинформационных потоков на базе термостолбиков и на полупроводниковых элементах.
Литература
1. Геращенко О.А. Основы теплометрии. - Киев: Наукова Думка, 1971. - 116 с.
2. Дульнев Г.Н., Колмаков С.В. К вопросу о существовании шестого чувства. // Наст. сб. - С. 29-34.
3. Васильева Г.Н., Дульнев Г.Н., Муратова Б.Л., Полякова О.С. Тепловой поток как показатель энергоинформационного обмена субъектов // Парапсихология и психофизика. Журнал фонда парапсихологии им. Л. Л. Васильева. 1993. № 2. - С.24-35.
4. Дульнев Г.Н. В поисках тонкого мира. - СПб: Весь, 2004. - 286 с.
5. Патент на изобретение № 2290058 от 27.12.2006. Способ определения локального потока энтропии человека.
6. Бобров А.— . Торсионные методы в психофизике. Ч.11. Возможные структуры механизма сознания / Сознание и физический мир. —ып. 2. - М.: Фолиум, 1997. - С. 2445.
7. Васильев — Н., Дульнев Г.Н. Массоэнергоинформационный обмен в природе // Наст. сб. - С. 11-16.
