CC BY
56
наиболее нагретых мест, оценка изменений температуры. Если сравнивать с другими датчиками, то данные датчики взрывобезопасны, не подвержены к электро -помехам, они имеют широкий диапазон температур. Волоконно-оптические датчики температуры состоят из не токопроводящих материалов, что позволяет использовать их под высоким напряжением.
Волоконно-оптические датчики температуры получают все большее признание. Производством рассматриваемых датчиков занимаются многие отечественные предприятия. Далее в таблице 1 приведена сравнительная характеристика параметров датчиков температуры различных фирм.
Таблица 2. Сравнительная характеристика ВОДТ
—-—^^^^Производители Основные параметры ——^^^ НЦВО- Фотоника ТЕХНО-КОМ ПроТелеком
Диапазон измерения температур, °С -50...+500 +20...+150 -30...+120
Разрешение, °С 0.1 0.1 0.1
Диапазон длин волн, нм 1510-1590 1500-1600 1510-1590
Тип соединения FC/APC FC/APC FC/APC
Рассмотренные волоконно-оптические датчики температуры обладают высокой надежностью, помехозащищенностью, нечувствительны к СВЧ-полям, магнитные полям, электромагнитным импульсам. По приведенным данным в таблице 1 можно сделать вывод о том, что датчики предприятия «НЦВО-Фотоника» обладают довольно широким диапазоном температур, что является преимуществом волоконно -оптических датчиков. В настоящее время волоконно-оптические датчики температуры хорошо зарекомендовали себя в различных сферах. Развитие коммерческого рынка свидетельствует о том, что растет интерес к данным датчикам.
Список литературы
1. Калитиевский Н. И. Волновая оптика: Учебное пособие. 4-е изд. Стер. СПб.: Издательство «Лань», 2006. 480 с.
2. Дроздов В. С. Оптоволоконные датчики // Современная техника и технологии, 2015. № 8. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://technology.snauka.ru/2015/ 08/7750/ (дата обращения: 04.01.2017).
ТЕПЛОВИЗИОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
1 2 3
Галимуллина Э. Э. , Абзалилова Ю. Р. , Галимова А. Р.
1Галимуллина Элина Эмилевна - студент; 2Абзалилова Юлия Рамилевна - студент; 3Галимова Айсылу Рафисовна - студент, кафедра информационно-измерительной техники, факультет авионики, энергетики и инфокоммуникаций, Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа
Аннотация: в статье рассматриваются способы и сферы применения устройств, работающих на основе наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Также приводятся принцип работы и краткая история появления тепловизионных приборов.
Ключевые слова: тепловизионные приборы, инфракрасное излучение, тепловизор.
Существование теплового излучения за пределами видимого спектра было открыто Уильямом Гершелем в 1800 г. С помощью термометра, помещаемого за красным участком солнечного спектра при прохождении излучения сквозь призму, Гершель обнаружил невидимое глазом излучение, несущее энергию и проявляющееся свои тепловым действием. Впоследствии он доказал, что это излучение, названное инфракрасным, подчиняется тем же законам, что и видимый свет.
Только в 1830 г. появились первые приемники инфракрасного излучения на основе принципа работы термопары, которые стали называть термоэлементами. Появление в 1880 г. терморезистивных материалов, т.е. материалов, электрическое сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры, позволило существенно улучшить чувствительность приемников инфракрасного излучения [2, с. 8].
Все тела, температура которых превышает температуру абсолютного нуля излучают электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка. Спектральная плотность мощности излучения (функция Планка) имеет максимум, длина волны которого на шкале длин волн зависит от температуры. Положение максимума в спектре излучения сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Тела, нагретые до температур окружающего нас мира (-50..+50 градусов Цельсия) имеют максимум излучения в среднем инфракрасном диапазоне (длина волны 7..14 мкм). Температуры около тысячи градусов и выше не требуют тепловизоров для наблюдения, их тепловое свечение видно невооруженным глазом.
Современные тепловизоры, как правило, строятся на основе специальных матричных датчиков температуры — болометров. Они представляют собой матрицу миниатюрных тонкопленочных терморезисторов. Инфракрасное излучение, собранное и сфокусированное на матрице объективом тепловизора, нагревает элементы матрицы в соответствии с распределением температуры наблюдаемого объекта. Пространственное разрешение коммерчески доступных болометрических матриц достигает 1280*720 точек.
Полвека назад инфракрасные системы тепловидения в большинстве случаев применялись в военной технике. Но и по сей день вооруженные силы используют тепловые стрелковые и артиллерийские прицелы, тепловые прицелы для наведения управляемых снарядов. Функции этих систем включают обзор, разведку и сбор информации, поиск и захват целей, управление огнем, аэронавигацию [1, с. 17].
В наши дни данная технология находит широкое применение в других областях жизни. Например, для контроля утечек тепловой энергии в жилых домах. С помощью тепловизора можно определить области потерь тепловой энергии, тем самым обнаружив места, требующие ремонта.
Также возможно применение данных приборов для теплового обзора местности в интересах охраны окружающей среды, например, для обнаружения лесных пожаров, поиска при спасательных работах, также как средства наблюдения сквозь дым для пожарных.
Тепловизионные приборы используются для контроля качества продукции в промышленности, для контроля температуры различных процессов, профилактического обследования электроэнергетического оборудования
В частности, системы тепловидения могут найти применение в качестве вспомогательных средств при посадке самолетов гражданской авиации, в криминалистике и горном деле, например, для обнаружения трещин и осыпей в угольных шахтах, разведки земных ресурсов.
Преимуществом систем тепловидения по сравнению с другими пассивными электронно-оптическими и оптико-электронными изображающими системами является их способность работать в любое время суток в неблагоприятных погодных условиях. Основная причина такого преимущества — эффективная передача контраста и работа в оптимальных окнах прозрачности атмосферы [1, с. 19].
Список литературы
1. Ллойд Дж. Системы тепловидения. / Пер. с англ. под ред. А. И. Горячева. М.: Мир, 1978. 416 с.
2. Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы. Техника. Применение. М.: Мир, 1988. 416 с.
СУЩНОСТЬ МЕТОДА МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЙ Голкова Р. Д.1, Галимова А. Р.2
1Голкова Регина Динаровна - студент;
2Галимова Айсылу Рафисовна - студент, факультет авионики, энергетики и инфокоммуникаций, Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа
Аннотация: статья посвящена анализу методов контроля металлоизделий. Особое внимание уделяется магнитному методу. Авторами дается обобщенная характеристика метода дефектоскопии поверхности материалов, его эффективности. Обосновывается идея о том, что магнитный метод наиболее подходящий для области геофизических исследований.
Ключевые слова: дефектоскопия, магнитный метод контроля, магнитное поле рассеяния, поверхностные дефекты.
Сегодня мировое сообщество уделяет все больше внимания развитию и изучению новых возможностей осуществления контроля поверхности материалов на стадиях производства и эксплуатации приборов, вспомогательных систем на основе использования различных методов дефектоскопии материалов. Например, визуальный, ультразвуковой, капиллярный, магнитный, электромагнитный, рентгеновский и другие. При выборе того или иного метода контроля следует исходить из того факта, что универсального метода не существует, а следовательно, и возможности методов ограничены поиском определенных по характеру и месту положения дефектов.
Для области геофизических исследований, а именно для исследования технического состояния колонн в скважинах наиболее подходящим методом дефектоскопии являются магнитные методы контроля. Физическая сущность таких методов основывается на регистрации магнитных полей рассеяния, образующихся над дефектом, а также измерении различных магнитных характеристик. В местах нарушения сплошности происходит перераспределение магнитного потока и резкое изменение характера магнитного поля рассеяния. Характер магнитного поля рассеяния определяется величиной и формой дефекта, глубиной его залегания, а также его ориентацией относительно направления магнитного потока. Поверхностные дефекты типа трещин, ориентированные перпендикулярно магнитному потоку, вызывают появление наиболее резко выраженных магнитных полей рассеяния. По фиксированным результатам исследования можно судить о характере дефекта и его положении [1]. На рисунке 1 приведено магнитное поле рассеяния над дефектом.
