Способ дистанционного измерения толщины нефтяной пленки на поверхности водоема Советский патент 1987 года по МПК G01B11/06 

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

Цель изобретения - повышение точ- 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 начале этого отрезка, преобразования неоднородной по толщине пленки в однородную.

На чертеже изображена схема, реализующая способ дистанционного измерения 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 OR монотонного изменения толщины пленки 6, расположенный перпендикулярно следу 5 судна 3, начало которого расположено 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 лучают монохроматическим излучением

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. 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 я тем, что, с целью повышения точго 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 чистой воды, принимают за отрезок мования нефтяной пленки 4 на морской поверхности после разлива фотографируют водную поверхность на ряде длин волн через каждые 10-20 с. На изобра

862

жении 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 дпине волн Д и сделанное через такой промежуток времени, чтобы число различаемых интерференционных экстремумов было макси- мальньп на максимальном отрезке, начинающемся с чистой воды.

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

h) b,f .3f ......

L I- 8n 8п ™ 8ti J

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 L;

l,) ..., t - расстояния между соседними экстремумами.

35 Формула изобретения

Способ дистанционного измерения толщины нефтяной пленки на поверхности водоема, заключающийся в том, что о6нефтяную пленку, измеряют интенсивность отраженного излучения, сканируют излучение вдоль отрезка монотонного изменения толщины пленки, регист- 45 рируют экстремумы интенсивности отраженного излучения вдоль этого отрезка и определяют число экстремумов и расстояние между ними, по которым судят о толщине пленки, отличающийности измерения толщины при малом волнении, перед сканированием излучения направляют на пленку поток воды из глубины водоема, фиксируют пятно

нотонного изменения толщины пленки отрезок от центра пятна чистой воды до его периферии, а сканирование производят через период времени 10-100 с.

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

Ч -S

Редактор А.Сабо

Составитель А.Лобзова Техред А.Кравчук

Заказ 2853/36Тираж 677Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,.д. 4/5

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

Корректор Г.Решетник