Способ дистанционного измерения толщины нефтяной пленки на поверхности водоема

 

Способ дистанционного измерения толщины пленки относится к измерительной технике и может быть использован в самолетных системах контроля загрязнения нефтью морской поверхности и в очистных сооружениях портов и промышленных предприятий. Целью изобретения является повышение точности измерения толщины нефтяной пленки при малом волнении за счет увеличения отрезка монотонного изменения толщины пленки в 10-100 раз, гарантированного получения участка чистой воды в начале этого отрезка, преобразования неоднородной по толщине пленки в однородную . Облучают нефтяную пленку монохроматическим лучом, измеряют интенсивность отраженного луча, сканируют луч вдоль отрезка монотонного изменения толщины пленки, регистрируют экстремумы интенсивности отраженного луча вдоль этого отрезка, определяют одновременно с числом экстремумов расстояние между экстремумами, находят толщину пленки по формуле. До сканирования луча получают пятно чистой воды, направляя поток воды из глубины водоема, за отрезок монотонного изменения толщины пленки принимают отрезок от центра пятна чистой воды до его периферии, через период времени 10-100 с сканируют монохроматический луч вдоль этого отрезка. 1 ил. (Л 00 1C tc 00 Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИН др 4 С 01 В 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

3 ! (t !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 4062905/24-28 (22) 28.04.86 (46) 07.07.87. Бюл. Р 25 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) Т.IO.Øåâåëåâà и Н.Б.Леус (53) 531.715.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1052857, кл. G 01 В 11/06, t983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1126811, кл. G 01 В 11/06, 1980. (54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ТОЛЩИНЫ НЕФТЯНОЙ ПЛЕНКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ВОДОЕМА (57) Способ дистанционного измерения толщины пленки относится к измерительной технике и может быть использован в самолетных системах контроля загрязнения нефтью морской поверхности и в очистных сооружениях портов и промьппленных предприятий. Целью изобретения является повьппение точности измерения толщины нефтяной пленки при малом волнении за счет увеличения

„,SUÄÄ 1322086 А1 отрезка монотонного изменения толщины пленки в 10-100 раз, гарантированного получения участка чистой воды в начале этого отрезка, преобразования неоднородной по толщине пленки в однородную. Облучают нефтяную пленку монохроматическим лучом, измеряют интенсивность отраженного луча, сканируют луч вдоль отрезка монотонного изменения толщины пленки, регистрируют экстремумы интенсивности отраженного луча вдоль этого отрезка, определяют одновременно с числом экстремумов расстояние между экстремумами, находят толщину пленки по формуле. До сканирования луча получают пятно чистой воды, направляя поток воды из глубины водоема, эа отрезок монотонного изменения толщины пленки принимают отрезок от центра пятна чистой воды до его периферии, через период времени 10-100 с сканируют монохроматический луч вдоль этого отрезка.

1 1322

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано для дистанционного измерения толщины нефтяной пленки, плавающей на поверхности водоемов, в самолетных 5 и спутниковых системах контроля загрязнения нефтью морской поверхности и в очистных сооружениях портов и промышленных предприятий.

Цель изобретения — повышение точ- 10 ,Ности измерения толщины при малом волнении за счет увеличения длины отрезка, монотонного изменения толщины пленки в 10-100 раз, гарантированного получения участка чистой воды в на- 15 чапе этого отрезка, преобразования неоднородной по толщине пленки в однородную.

На чертеже изображена схема, реализующая способ дистанционного изме- 20 рения толщины нефтяной пленки на поверхности водоема.

Схема содержит источник 1 излучения (солнце), спектрограф 2„ судно 3, пересекающее нефтяную пленку 4, след

5 судна 3, по периферии которого находится нефтяная пленка 4, отрезок ÎR монотонного изменения толщины пленки

6, расположенный перпендикулярно следу 5 судна 3, начало которого распо- 36 ложено в центре следа, где еще существует чистая вода 7, а конец — за периферией пятна (следа) в области невозмущенной неоднородной пленки, интерференционные полосы 8 равной толщины.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Источником 1 излучения, например солнцем, облучают нефтяную пленку 4. 40

Спектрограф 2 устанавливают на борту самолета (не показан). Судно 3 пересекает нефтяную пленку 4, образуя полосу чистой воды, по периферии которой находится нефтяная пленка 4. 45

Ориентируют входную щель спектрографа

2 вдоль отрезка, направленного перпендикулярно следу 5 судна 3 от центра до периферии следа 5, осуществляя таким образом сканирование оптическо- 50 го луча вдоль отрезка монотонного изменения толщины пленки. Через период времени 10-100 с, в зависимости от размеров судна 3, гидрометеорологических условий и времени существо- 55 вания 1ефтяной пленки 4 на морской поверхности после разлива фотографируют водную поверхность на ряде длин волн через каждые 10-20 с. На изобра08б 2 женин щели спектрографа 2 появляются последовательно чередующиеся интерференционные минимумы и максимумы интенсивности отраженного луча

Для повышения точности измерения целесообразно из ряда изображений щели выбрать такое на длине волн Д и сделанное через такой промежуток времени, чтобы число различаемых интерференционных экстремумов было максимальным на максимальном отрезке, начинающемся с чистой воды.

Находят число экстремумов на отрезке монотонного изменения толщины пленки 4 и расстояние между ними. 3атем рассчитывают толщину пленки по формуле

1 Г 3 4,(2N -1)И

h = — I - + g — — +... + — —--L 8n 8n " Sn где h — толщина пленки; — длина волны монохроматического излучения; п — показатель преломления нефти на длине волны Д;

L — длина отрезка от центра до периферии пятна чистой воды;

N — число экстремумов вдоль отрезка Ь; R„ J., ..., 1 — расстояния между соседними экстремумами.

Формула изобретения

Способ дистанционного измерения толщины нефтяной пленки на поверхности водоема, заключающийся в том, что облучают монохроматическим излучением нефтяную пленку, измеряют интенсивность отраженного излучения, сканируют излучение вдоль отрезка монотонного изменения толщины пленки, регистрируют экстремумы интенсивности отраженного излучения вдоль этого отрезка и определяют число экстремумов и расстояние между ними, по которым судят о толщине пленки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения толщины при малом волнении, перед сканированием излучения направляют на пленку поток воды из глубины водоема,, фиксируют пятно чистой воды, принимают за отрезок монотонного изменения толщины пленки отрезок от центра пятна чистой воды до его периферии, а сканирование производят через период времени 10-100 с.

1322086

Составитель А.Лобзова

Техред А. Кравчук

Корректор Г.Решетник

Редактор А.Сабо

Заказ 2853/36

Тираж 677

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4