EA009547B1 - Способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из объекта - Google Patents

Способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из объекта Download PDF

Info

Publication number
EA009547B1
EA009547B1 EA200501842A EA200501842A EA009547B1 EA 009547 B1 EA009547 B1 EA 009547B1 EA 200501842 A EA200501842 A EA 200501842A EA 200501842 A EA200501842 A EA 200501842A EA 009547 B1 EA009547 B1 EA 009547B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
filter
infrared
chemical
image
present
Prior art date
Application number
EA200501842A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200501842A1 (ru
Inventor
Дэвид У. Фарри
Original Assignee
ФАРРИ БРАЗЕРС ЛЛСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=33556403&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA009547(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ФАРРИ БРАЗЕРС ЛЛСи filed Critical ФАРРИ БРАЗЕРС ЛЛСи
Publication of EA200501842A1 publication Critical patent/EA200501842A1/ru
Publication of EA009547B1 publication Critical patent/EA009547B1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/202—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
    • G01N21/3518—Devices using gas filter correlation techniques; Devices using gas pressure modulation techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036—Specially adapted to detect a particular component
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33—Transforming infrared radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0252—Constructional arrangements for compensating for fluctuations caused by, e.g. temperature, or using cooling or temperature stabilization of parts of the device; Controlling the atmosphere inside a photometer; Purge systems, cleaning devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0488—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts with spectral filtering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/4228—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors arrangements with two or more detectors, e.g. for sensitivity compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J2005/0077—Imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/0265—Handheld, portable
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0801—Means for wavelength selection or discrimination
    • G01J5/0802—Optical filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0846—Optical arrangements having multiple detectors for performing different types of detection, e.g. using radiometry and reflectometry channels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1793—Remote sensing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
    • G01N2021/3531—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis without instrumental source, i.e. radiometric

Abstract

Способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из объекта, относится к визуальному обнаружению и идентификации утечек химических, газовых и нефтяных продуктов с помощью инфракрасной камеры. Способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из объекта, включает направление пассивной инфракрасной камеры-системы в сторону объекта. При этом пассивная инфракрасная камера-система (22) предназначена для получения визуального изображения химиката (140), вытекающего из компонента, содержащего химикат. Пассивная инфракрасная камера-система (22) состоит из линзы (38), холодной части (42) и системы охлаждения (60). Внутри холодной части (42) располагается инфракрасный датчик (44) и оптический полосовой фильтр (46). Инфракрасный датчик (44) предназначен для получения инфракрасного изображения с линзы (38). Оптический полосовой фильтр (46) расположен вдоль оптического пути между линзами (38) и инфракрасным датчиком (44). Хотя бы часть полосы пропускания (80) оптического полосового фильтра (46) располагается внутри полосы поглощения химиката (например 71, 72). Система охлаждения (60) предназначена для охлаждения холодной части (42) инфракрасной камеры-системы (22).

Description

Настоящее изобретение относится к визуальному обнаружению и идентификации утечек химических, газовых и нефтяных продуктов с помощью инфракрасной (ИК) камеры.
История вопроса
Например, в нефтяной и газовой промышленности, в нефтехимической промышленности, на обогатительных фабриках, коммунальными предприятиями и поставщиками коммунальных услуг зачастую больше времени и средств затрачивают на поиски утечек, нежели на их устранение. В подавляющем большинстве случаев утечку стараются обнаружить традиционными способами. Многие традиционные способы могут просто пропустить утечку и не определить её в случае, если устройство обнаружения расположено неправильно относительно направления утечки. Также многие традиционные способы требуют очень значительных затрат времени и являются очень трудоёмкими, что приводит к увеличению расходов. Следовательно, существует большая необходимость для более быстрого, более точного и менее дорогого способа обнаружения таких утечек.
Нефтепродукты, такие как жидкие, газовые и жидкостно-газовые формы углеводородных соединений (например, ископаемое топливо) часто транспортируют и перекачивают по трубам. Традиционным способом осмотра трубопроводов для нефтепродуктов или для определения утечек нефтепродуктов является способ, при котором используют пламенно-ионизационный детектор (также иногда называемый «анализатором»). Другая недавно разработанная система использует активную инфракрасную систему (имеющую передающий источник инфракрасного излучения и воспринимающий датчик) для обнаружения испарений нефтепродуктов. Однако такие системы требуют, чтобы детектор находился внутри потока или струи текущего нефтепродукта. Такие тесты обнаруживают только наличие паров нефтепродуктов на детекторе. Они не обеспечивают визуального изображения утечки. Также эти прежние методы испытаний требуют, чтобы детектор находился в непосредственной близости к месту утечки, что может быть опасным и/или сложным для обследующего.
Прежние инфракрасные системы, разработанные для замера испарений от ракетных двигателей, например, давали нечёткое и размытое изображение, по которому трудно было различить фоновые объекты. Например, использование инфракрасной камеры, которая отображает широкий спектр инфракрасных длинных волн (например, 3-5 мкм) обычно не принесёт пользы при обнаружении небольших утечек. Данная система использует перестраиваемый фильтр, который разлагает изображение сквозь различные диапазоны рабочих частот при попытке идентифицировать ширину полосы пропускания сильнейшей интенсивности (как показано системой). Эта система предназначалась для определения химического состава ракетного выхлопа в зависимости от длины волны, при которой интенсивность ракетного султана была наибольшей. Однако эта система не предназначена для получения чёткого визуального изображения фотоснимка ракетного выхлопа.
Другие попытались визуализировать утечку нефтепродуктов с помощью инфракрасных камер, используя «тёплое» фильтрующее устройство и/или активную инфракрасную камеру-систему. Тёплое фильтрующее устройство представляет собой устройство, в котором фильтр используют для ограничения длин световых волн, достигающих инфракрасного датчика, но этот фильтр не находится в холодной или охлаждённой части камеры, если даже у камеры есть охлаждённая часть. Такие системы не были способны ни обеспечивать чёткое изображение, с помощью которого можно быстро и легко обнаруживать небольшие утечки, ни способны определять утечки с расстояния (например, с вертолёта, летящего по прямой). Другие системы активны и требуют того, чтобы лазерный луч проходил сквозь обследуемую зону, для того, чтобы обнаружить наличие утечки химиката из компонента. Однако для того чтобы обнаружить утечку с помощью таких систем, обычно узкий лазерный луч должен пересечь текущий поток. Следовательно, утечка может быть не обнаружена, если лазерный луч не пересечёт траекторию утечки, и такие системы зачастую неспособны достоверно отыскать небольшие утечки. Следовательно, существует необходимость в более быстром и более эффективном способе выполнения визуального обследования для обнаружения утечек с достоверностью и точностью, чем существующие сейчас способы обнаружения утечки.
Агентство США по защите окружающей среды предложило критерии, по которым разрешаются визуальные обследования с применением инфракрасных камер при проведении обследований на предмет утечки. Однако из-за недостаточной способности обнаруживать и некачественного исполнения, которые показали предшествующие и современные системы, эти критерии ещё не введены в действие. Таким образом, Агентство ожидает кого-то, кто бы предложил систему или способ достоверного и точного обнаружения утечек разных размеров.
Краткое изложение существа изобретения
Выше затронутые вопросы могут быть заданы исполнителями примеров осуществления настоящего изобретения. В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения пассивная инфракрасная камерасистема адаптирована для получения визуального изображения химического истечения из компонента, содержащего химикат. Пассивная инфракрасная камера состоит из линзы, холодной части и системы охлаждения. В охлаждённой части находится инфракрасный первичный преобразователь и оптический полосовой фильтр. Инфракрасный первичный преобразователь предназначен для получения инфракрас
- 1 009547 ного изображения с линзы. Оптический полосовой фильтр располагается вдоль оптического канала между линзами и инфракрасным датчиком. Хотя бы часть полосы пропускания оптического полосового фильтра является полосой поглощения химиката. Система охлаждения предназначена для охлаждения холодной части инфракрасной камеры.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из компонента. Способ включает следующие этапы, описанные в настоящем разделе. Порядок выполнения операций может разниться, может быть последовательным, совмещенным, параллельным, или комбинированным. Пассивная инфракрасная камера-система направлена в сторону компонента. Пассивная инфракрасная камера состоит из линзы, холодной части и системы охлаждения. В охлаждённой части находится инфракрасный первичный преобразователь и оптический полосовой фильтр. Инфракрасный первичный преобразователь предназначен для получения инфракрасного изображения с линзы. Оптический полосовой фильтр располагается вдоль оптического канала между линзами и инфракрасным датчиком. Наконец часть полосы пропускания оптического полосового фильтра является полосой поглощения химиката. Система охлаждения предназначена для охлаждения холодной части инфракрасной камеры. Инфракрасное изображение фильтруется оптическим полосовым фильтром. Это инфракрасное изображение и является изображением утечки химиката, выделяющегося из компонента. После того, как инфракрасное изображение проходит сквозь линзы и оптический полосовой фильтр, профильтрованное инфракрасное изображение утечки получается с помощью инфракрасного датчика. Профильтрованное инфракрасное изображение, полученное с помощью инфракрасного датчика, электронно обрабатывается для получения видимого изображения, представляющего фильтрованное инфракрасное изображение. Утечка визуально определяется на основе видимого изображения, представляющего профильтрованное инфракрасное изображение, полученное с помощью инфракрасной камеры-системы.
Выше даны довольно общие характеристики настоящего изобретения, для лучшего понимания изобретения, которое следует ниже. Дополнительные свойства и преимущества изобретения, которые составляют предмет пунктов формулы изобретения. Специалистами должно учитываться, что раскрытая концепция и специфическое применение могут быть использованы в готовом виде как основа для модификации и разработки других устройств или процессов для достижения целей настоящего изобретения. Также специалистами должно учитываться, что такие равнозначные конструкции не выходят за пределы существа и объёма изобретения как указано в четвёртом из прилагаемых пунктов.
Краткое описание фигур
Ниже приведено краткое описание фигур, которые иллюстрируют образцы составляющих настоящего изобретения:
фиг. 1 - перспектива системы обнаружения утечки химиката первого примера осуществления изобретения;
фиг. 2 - диаграмма инфракрасной камеры-системы обнаружения утечки химиката, изображённой на фиг. 1;
фиг. ЗА - 3Ό - графики поглощения метана;
фиг. 4 - кривая распространения, иллюстрирующая полосу пропускания оптического полосового фильтра;
фиг. 5 - график поглощения малой группы алканов, с полосой пропускания первого примера осуществления изобретения;
фиг. 6 - график поглощения малой группы алкенов, с полосой пропускания первого примера осуществления изобретения;
фиг. 7 - график поглощения малой группы ароматических химикатов, с полосой пропускания первого примера осуществления изобретения;
фиг. 8 - график поглощения малой группы алканов со схематическим изображением полосы пропускания для второго примера осуществления изобретения;
фиг. 9 - график поглощения малой группы алкенов со схематическим изображением полосы пропускания для третьего примера осуществления изобретения;
фиг. 10 - график поглощения малой группы ароматических химикатов со схематическим изображением полосы пропускания для четвёртого примера осуществления изобретения;
фиг. 11 - график поглощения метана со схематическим изображением полосы пропускания для пятого примера осуществления изобретения;
фиг. 12 - график поглощения метана со схематическим изображением полосы пропускания для шестого примера осуществления изобретения;
фиг. 13 - график поглощения этилена, преобразованного в схематическое изображение со схематическим изображением полосы пропускания для седьмого примера осуществления изобретения;
фиг. 14 - график поглощения этилена, преобразованного в схематическое изображение оптическим полосовым фильтром в восьмом примере осуществления изобретения;
фиг. 15 - график поглощения пропилена, со схематическим изображением полосы пропускания для девятого примера осуществления изобретения;
- 2 009547 фиг. 16 - график поглощения пропилена со схематическим изображением полосы пропускания для десятого примера осуществления изобретения;
фиг. 17 - график поглощения 1,3 бутадиена со схематическим изображением полосы пропускания для одиннадцатого примера осуществления изобретения;
фиг. 18 - график поглощения 1,3 бутадиена со схематическим изображением полосы пропускания для двенадцатого примера осуществления изобретения;
фиг. 19 - график поглощения сульфогексофлюрина со схематическим изображением полосы пропускания для тринадцатого примера осуществления изобретения;
фиг. 20 - перспектива системы обнаружения утечки химикатов четырнадцатого примера осуществления изобретения;
фиг. 21 - обследующий, использующий способ примера осуществления настоящего изобретения;
фиг. 22 иллюстрирует использование примера осуществления настоящего изобретения для проведения обследования множественных полей из одного избранного поля;
фиг. 23 А - 31В - образцы изображений, полученных с использованием примера осуществления настоящего изобретения;
фиг. 32 - схема двухформатной камеры примера осуществления настоящего изобретения;
фиг. 33 - 35 - блок-схемы, иллюстрирующие способы использования двухформатной камеры примера осуществления настоящего изобретения;
фиг. 36 - схема другой двухформатной камеры примера осуществления настоящего изобретения;
фиг. 37, 38 - блоксхемы, иллюстрирующие дополнительные способы использования двухформатной камеры примера осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание иллюстративной части
В настоящем разделе даётся описание иллюстративной части настоящего изобретения. На представленных здесь пронумерованных рисунках показаны различные виды похожих или подобных частей примеров осуществления настоящего изобретения. Рисунки не обязательно выполнены в масштабе и в некоторых случаях частично увеличены и/или упрощены исключительно в иллюстративных целях. Обычный специалист может внести множество возможных дополнений и вариантов настоящего изобретения, основываясь на следующих иллюстративных частях примера осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 1 показывает систему обследования утечки химиката 20 в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения. Система обследования утечки химиката 20 первого примера включает пассивную инфракрасную камеру-систему 22. Пассивная инфракрасная камера-система 22 первого примера предназначена для получения видимого изображения, представляющего профильтрованное инфракрасное изображение выделения химиката (например, утечки) из компонента, содержащего внутри этот химикат, как подробнее описано ниже.
Как показано на фиг. 1, инфракрасная камера-система 22 может крепиться на станине 24. Наплечник 26 и рукоятки 28 могут крепиться к станине 24, как показано на фиг. 1. Наплечник 26 и рукоятки 28 предназначены для удержания системы 20 во время проведения обследования (см., например, фиг. 21, описываемую ниже). Обычно во время проведения обследования с использованием данной системы 20, обследующий будет ходить вокруг различных компонентов неся систему 20 на плече и направляя систему 20 в сторону на компоненты для поиска утечек. В других примерах, однако, камера-система 22 может крепиться или переноситься другими способами (например, в руках, на тележке, треноге, штативе, гиростабилизированной платформе, ремнях и т.д.). Также, как описано ниже, обследования с использованием примера осуществления настоящего изобретения могут производиться с транспортного средства (движущегося и не движущегося).
Система обследования утечки 20 первого примера осуществления также имеет дисплей с плоским экраном 30 (например, ЖК-дисплей), электрически соединённый с инфракрасной камерой-системой 22 (см., например, фиг. 1) видимые изображения (представляющие профильтрованные инфракрасные изображения), полученные камерой-системой 22, могут быть отображены на экране дисплея 30 во время обследования. Система 20 обычно включает видеозаписывающее устройство 32 (не показано на фиг. 1, см., например фиг. 21, описываемую ниже) электрически подключённую к камере-системе 22 для записи изображений камерой-системой 22 во время пользования системой 20. Видеозаписывающее устройство 32 может крепиться к станине 24 или же может переноситься самостоятельно обследующим (например, в сумке на ремне или кейсе 34, как показано на фиг. 21). Видеозаписывающее устройство 32 может записывать изображение в цифровом и/или аналоговом формате. Так, во время использования системы 20 для определения утечки, обследующий может обнаружить утечку визуально, поскольку она отобразится на экране дисплея 30, а затем записать детальное и чёткое изображение утечки, используя видеозаписывающее устройство 32 для последующего просмотра и анализа.
Система 20 первого примера осуществления имеет батарею 36, электрически подключённую к инфракрасной камере-системе 22. Во время пользования системой 20 предпочтительно питание системы 20 от батареи 36, чтобы обследующий мог свободно перемещаться при производстве обследования. В других примерах осуществления изобретения, однако, питание системы 20 может осуществляться, напри
- 3 009547 мер, по сетевому шнуру от электрической розетки, от генератора, от синхронного генератора переменного тока транспортного средства. Питание системы 20 по сетевому шнуру менее предпочтительно, поскольку это может ограничить возможность перемещения обследующего и/или замедлить процесс обследования.
Фиг. 2 - диаграмма инфракрасной камеры-системы 22, изображенной на фиг. 1 - показывает её составляющие. В первом примере осуществления изобретения пассивная инфракрасная камера-система 22 имеет одну или более линз 38 в линзовом устройстве 40 для оптической фокусировки изображения. Предпочтительно съёмное линзовое устройство 40 для возможности установки разных линзовых устройств (например, с разными диапазонами фокусировки) в камеру-систему 22. Камера-система 22 имеет холодную часть 42, в которой расположен инфракрасный датчик 44 и оптический полосовой фильтр 46. Холодная часть 42 предпочтительно изнутри представляет собой выполненный из не подверженного коррозии материала контейнер 48. Предпочтительно контейнер 48 имеет сменную тубу 50, окружающую холодную часть 42 для обеспечения изоляции. Контейнер 48 может быть выполнен из металла и иметь хотя бы одно входное окно 52 для того, чтобы получаемое инфракрасное изображение с линзового устройства 40 могло проникать в холодную часть 42. Инфракрасный датчик 44, расположенный в холодной части 42, предназначен для закрепления инфракрасного изображения, которое поступает в холодную часть 42 через линзовое устройство 40. В предлагаемом примере осуществления изобретения инфракрасный датчик 44 представляет собой фокусную плоскую матрицу (ФПМ) датчиков из антимоната индия (1п§Ь) (например, матрицу размером 320x256) для получения инфракрасного света в диапазоне высокой чувствительности в 3-5 микрон. В других примерах осуществления изобретения для инфракрасного датчика 44 могут использоваться другие материалы для обеспечения высокой чувствительности к другим диапазонам длины волны инфракрасного света. Инфракрасный датчик 44 электрически подключается к другим электронным составляющим (в общем виде представлен блоком 54 на фиг. 2), которые могут быть внутри и/или снаружи камеры-системы 22. Дизайн инфракрасного датчика 44 и электронных составляющих 54 для камеры-системы 22 может отличаться для других примеров осуществления настоящего изобретения.
Холодная часть 42 охлаждается системой охлаждения 60. Могут использоваться различные системы охлаждения 60 для разных примеров осуществления настоящего изобретения. Предпочтительно система охлаждения 60 может поддерживать температуру в холодной части 42 ниже 100К (т.е. менее чем 173°С). Более предпочтительно поддерживать в холодной части 42 системой охлаждения 60 температуру от 75 до 85К. В первом примере осуществления изобретения система охлаждения 60 включает криогенный охладитель Стирлинга с замкнутым циклом, как показано на диаграмме на фиг. 2. При необходимости конфигурация криогенного охладителя Стирлинга 60 для данного примера осуществления изобретения может отличаться от конфигурации охладителя, показанного на фиг. 2. Холодный штифт 62 может использоваться для обеспечения температурного обмена между холодной частью 42 и цилиндром регенератора 64, как показано на фиг. 2. Криогенный охладитель Стирлинга 60 в качестве охладителя может использовать гелий или, например, криогенную жидкость. В предлагаемом примере осуществления изобретения криогенный охладитель Стирлинга 60 может использоваться для стабилизации температурного режима в холодной части 42, например, около 77К. Для использования в целях примера осуществления настоящего изобретения в качестве инфракрасной камеры-системы 22 предлагается, например, высококлассная камера МетйпТМ Ιηάί^ο БуЧспъ 1пс., Калифорния.
Как показано на диаграмме фиг. 2, оптический полосовой фильтр 46 располагается вдоль оптической линии между линзовым устройством 40 и инфракрасным датчиком 44, а следовательно, инфракрасное изображение фильтруется оптическим полосовым фильтром 46 до того, как оно достигает инфракрасного датчика 44. Оптический полосовой фильтр 46 в первом примере осуществления изобретения имеет полосу пропускания от 3100 до 3600 нм. Поскольку оптический полосовой фильтр 46 холодный, т.к. располагается в первом примере осуществления изобретения в холодной части 42, фильтр 46 работает лучше, чем когда бы он не был холодным (располагался не в холодной части 42) и это позволяет получать более чёткое изображение, чем в случае, если бы использовался тёплый (не охлаждённый) оптический полосовой фильтр. В предлагаемом примере осуществления изобретения оптический полосовой фильтр 46 охлаждается до температуры ниже 100К. Охлаждение оптического полосового фильтра 46 в системе охлаждения 42 (т.е. «холодный» фильтр) обеспечивает больший температурный контраст (большую температурную разницу) между вытекающим химикатом и оптическим полосовым фильтром 46, что повышает чувствительность камеры-системы 22 при отображении утечки химиката. Охлаждение оптического полосового фильтра 46 эффективно снижает фоновый шум фильтра 46 (воспринимаемый инфракрасным датчиком 44). Когда оптический полосовой фильтр 46 не охлаждён («теплый» фильтр), уровень фонового шума, производимого самим фильтром, гораздо выше (по сравнению с холодным фильтром), и поэтому чувствительность к обнаружению инфракрасного света, поглощённого вытекающим химикатом после прохождения инфракрасного изображения сквозь тёплый фильтр снижена. Также в тёплом фильтре температурная разница между оптическим полосовым фильтром и вытекающим химикатом значительно меньшая, чем в холодном фильтре.
Камера-система, изображённая на фиг. 1 и 2 в первом примере осуществления изобретения - пас
- 4 009547 сивная инфракрасная камера-система. Следовательно, камера-система 22 работает по принципу (насколько это может быть принципом) отражения природного света и тепла. Большинство из широко распространённых химикатов имеют одну или более полос поглощения (диапазоны длины волны, где поглощение инфракрасного света на несколько порядков выше). Например, фиг. 3Ά-3Ό показывают графики поглощения метана (СН4), основанные на экспериментальных данных.
На каждом графике на фиг. 3Ά - 3Ό вертикальная ось есть поглощение (не имеющее единицы измерения), а горизонтальная ось - длина волны инфракрасного света (цт). Поглощение и распространение обратно зависимы, распространение обычно определяется как доля света, которая достигает детектора после прохождения сквозь образец (например, оптический фильтр, газ):
Т=1/1о или %Т=100(1/1о), где I - интенсивность света, достигающего детектора после прохождения сквозь образец;
1о - интенсивность света опорного луча или источника луча в отсутствии образца;
Т - распространение (выраженное как отношение);
%Т - распространение (выраженное как процентное отношение).
Поглощение - логарифмическая шкала, увеличивающаяся по мере уменьшения распространения: А=1од10 (1/1о), где Ά - поглощение. Инфракрасное излучение часто измеряется в единицах измерения длины волны (например, микронах или нанометрах). Также инфракрасное излучение иногда измеряется в волновых числах (ст-1):
волновое число (ст-1)=107/Л=Е/ Нс/1/100, где Л - длина волны в нанометрах;
Е - энергия (Дж),
Н - постоянная Планка (6,626/10-34 Дж/с);
с - скорость света (3,0/108 м/с).
Следовательно, волновое число световой волны прямо пропорционально длине волны и её энергии.
На фиг. 3Ά показана оптическая плотность метана от примерно 1,5 цт до 16,5 цт (инфракрасный свет). Заметьте, что в случае с метаном здесь две наибольших полосы поглощения 71, 72, где оптическая плотность инфракрасного света гораздо выше (порядки амплитуды выше), чем на других, смежных, длинах волны. Первая полоса поглощения 71 располагается между примерно 3,1 цт и примерно 3,6 цт, а вторая полоса поглощения 72 - между примерно 7,2 цт и 8,2 цт (см. фиг. 3Ά). На фиг. 3В показан диапазон длин волны между примерно 3,15 цт и примерно 3,45 цт, для более точной иллюстрации первой полосы поглощения 71, показанной на фиг. 3Ά. Заметьте, что вертикальная шкала графика на фиг. 3Ά та же, что и на фиг. 3В. На фиг. 3С показан диапазон длин волны между примерно 7,2 цт и примерно 8,2 цт, для более точной иллюстрации второй полосы поглощения 72, показанной на фиг. 3Ά. Заметьте, что вертикальная шкала графика на фиг. 3С на несколько порядков амплитуды меньше, чем графика на фиг. 3Ά. Существуют также другие полосы поглощения 73 для метана в диапазоне, показанном на фиг. 3Ά, но они имеют оптическую плотность на несколько порядков амплитуды ниже, чем первая и вторая полосы поглощения 71, 72. Например, третья полоса поглощения 73, показанная на фиг. 3Ά - на примерно 2,3цт. На фиг. 3Ό показан диапазон длин волны между примерно 2,15 цт и примерно 2,45 цт, для более точной иллюстрации третьей полосы поглощения 73. Вертикальная шкала графика на фиг. 3Ό на несколько порядков амплитуды меньше, чем графиков на фиг. 3Л-3С’. Следовательно, метан обладает гораздо более высокой способностью поглощать инфракрасный свет между примерно 3,1 цт и примерно 3,5 цт, (за верхним пределом или в пределах первой полосы поглощения 71). Так, например, инфракрасная камерасистема 22, приспособленная для приёма инфракрасного света между примерно 3-5 цт, будет обладать высокой чувствительностью к изображению метана между примерно 3,1 цт и примерно 3,5 цт. Оптическая плотность метана на второй полосе поглощения 72 (см. фиг. 3Ά) может быть так же легко определена инфракрасной камерой-системой 22, приспособленной для обнаружения инфракрасного света в соответствующем диапазоне (например, 7-8 цт).
В предлагаемом примере осуществления настоящего изобретения, предназначенном для визуального обнаружения определённого химиката (а также, возможно, и других химикатов), вытекающих из компонента, оптический полосовой фильтр 46 располагается в холодной части 42 инфракрасной камерысистемы 22 и имеет полосу пропускания, которая хотя бы частично расположена в полосе поглощения химиката. Например, в первом примере осуществления изобретения оптический полосовой фильтр 46 имеет полосу пропускания 80, расположенную между 3200 и 3550нм, как показано кривой распространения для фильтра 46 на фиг. 4. Первый пример осуществления изобретения предназначен для визуального обнаружения, например, метана (как, впрочем, и других химикатов). Как сказано выше, метан обладает первой полосой поглощения 71 (см. фиг. 3Ά и 3В), расположенной между 3200 и 3550 нм.
Оптический полосовой фильтр 46 первого примера осуществления изобретения имеет полную ширину при половинном максимальном значении (Н\У) 82 около 64,4 нм, средину длины волны 84 около 3382 нм и максимальное пропускание 86 около 91,16%, как показано кривой распространения на фиг. 4. Оптический полосовой фильтр 46 в первом примере осуществления изобретения - однородный оптиче
- 5 009547 ский пассивный фильтр, выполненный из кварцевого субстрата (§ίθ2). предпочтительно используемого в настоящее время. Предлагаемый полосовой фильтр, обладающий такими характеристиками может быть заимствован, например у 8рес1тодоп И8 1пс, Нью-Джерси. Другие оптические полосовые фильтры других примеров осуществления изобретения могут иметь разные кривые распространения с разными полосами пропускания, разными формами, разными материалами и разными характеристиками (например, полной шириной при половинном максимальном значении 82, срединой длины волны 84, максимальным пропусканием 86 и т.п.). Существует множество разных оптических полосовых фильтров, выпускаемых многочисленными изготовителями. Показанный на фиг. 4 оптический полосовой фильтр 46 первого примера осуществления изобретения обеспечивает спектр распространения инфракрасного света большего, чем 45% в диапазоне прохождения между примерно 3360 и примерно 3400 нм. Другие оптические полосовые фильтры (кривая не показана) могут использоваться альтернативно, например, для распространения инфракрасного света больше, чем на 45% в диапазоне прохождения между примерно 3350 и примерно 3390 нм, что может давать похожие или практически одинаковые результаты в сравнении с результатами при использовании фильтра первого примера осуществления изобретения.
На фиг. 5 представлен график в диапазоне 3000-3600 нм, показывающий полосы поглощения для некоторых общераспространённых алканов, например: метана (71), этана (88), пропана (90), бутана (92) и гексана (94). На фиг. 5 полоса пропускания 80 фильтра 46 первого примера осуществления изобретения наложена на полосы поглощения 71, 88, 90, 92, 94. На фиг. 5 заметно, что хотя бы часть полосы пропускания 80 оптического полосового фильтра 46 располагается внутри первой полосы поглощения 71 для метана. Использование оптического полосового фильтра 46 в первом примере осуществления изобретения обеспечивает высокую чувствительность инфракрасному цвету, поглощаемому метаном в диапазоне примерно 3200-3500 нм (см. фиг. 5). Заметьте также, что полоса пропускания 80 оптического полосового фильтра 46 так же обеспечивает высокую чувствительность инфракрасному цвету, поглощаемому этаном (88), пропаном (90), бутаном (92) и гексаном (94) в диапазоне примерно 3200-3500 нм (см. фиг. 5). Хотя пример осуществления изобретения может быть приспособлен для обнаружения утечки из компонента определённого химиката, это же устройство может быть также полезно своей способностью обнаруживать семейства или группы химикатов, как и в случае первого примера осуществления настоящего изобретения. Таким образом, инфракрасная камера-система 22 первого примера осуществления изобретения предназначена для получения видимого изображения, представляющего собой инфракрасное изображение метана, этана, пропана, бутана и/или гексана, выделяющихся из компонента.
На фиг. 6 представлен график в диапазоне 3000-3600 нм, показывающий полосы поглощения для некоторых общераспространённых алкенов, например: пропилена (96) и этилена (98). На фиг. 6 (как на фиг. 5) полоса пропускания 80 фильтра 46 первого примера осуществления изобретения наложена на полосы поглощения пропилена (96) и этилена (98), расположенные в диапазоне примерно 3000-3600 нм. На фиг. 6 заметно, что хотя бы часть полосы пропускания 80 оптического полосового фильтра 46 располагается внутри полос поглощения 96, 98, показанных для пропилена и этилена. Таким образом, инфракрасная камера-система 22 первого примера осуществления изобретения предназначена для получения видимого изображения, представляющего собой инфракрасное изображение пропилена и/или этилена, выделяющихся из компонента.
На фиг. 7 представлен график в диапазоне 3000-3600 нм, показывающий полосы поглощения для некоторых общераспространённых ароматических химикатов, например: оксилена (100), тулена (102) и бензена (104). На фиг. 7 (как на фиг. 5 и 6) полоса пропускания 80 фильтра 46 первого примера осуществления изобретения наложена на полосы поглощения оксилена (100), тулена (102) и бензола (104), расположенные в диапазоне примерно 3000-3600 нм. На фиг. 7 заметно, что хотя бы часть полосы пропускания 80 оптического полосового фильтра 46 располагается внутри полос поглощения 100, 102, 104, показанных для оксилена, тулена и бензола. Таким образом, инфракрасная камера-система 22 первого примера осуществления изобретения предназначена для получения видимого изображения, представляющего собой инфракрасное изображение оксилена, тулена и/или бензола, выделяющихся из компонента.
В других примерах осуществления изобретения, приспособленных для визуального обнаружения утечки метана, выделяющегося из компонента (и/или некоторых других химикатов, имеющих полосу поглощения, перекрывающую или близкую к перекрывающей первую полосу поглощения 71 для метана), оптический полосовой фильтр 46 может обладать любым из вариантов характеристик включительно (но не исчерпывающе), например: полоса пропускания оптического полосового фильтра, имеющая средину длины волны, расположенную в диапазоне примерно 3375-3385 нм; оптический полосовой фильтр, приспособленный для того, чтобы достигнуть распространения более 80% инфракрасного света в диапазоне прохождения 3365-3395 нм; полоса пропускания оптического полосового фильтра, имеющая средину длины волны, расположенную в диапазоне примерно 3340 -3440 нм; полоса пропускания оптического полосового фильтра, имеющая средину длины волны, расположенную в диапазоне примерно 3360-3380 нм; полоса пропускания оптического полосового фильтра, имеющая средину длины волны, расположенную в диапазоне примерно 3100-3600 нм; полоса пропускания оптического полосового фильтра, имеющая средину длины волны, расположенную в диапазоне примерно 3200-3500 нм; полоса пропускания оптического полосового фильтра, имеющая средину длины волны, расположенную в диапазоне пример
- 6 009547 но 3300-3500 нм; оптический полосовой фильтр имеющий полную ширину при половинном максимальном распространении менее 600 нм; оптический полосовой фильтр имеющий полную ширину при половинном максимальном распространении менее 400 нм; оптический полосовой фильтр имеющий полную ширину при половинном максимальном распространении менее 200 нм; оптический полосовой фильтр имеющий полную ширину при половинном максимальном распространении менее 100 нм; оптический полосовой фильтр имеющий полную ширину при половинном максимальном распространении менее 80 нм; оптический полосовой фильтр, приспособленный для достижения распространения более 70% на средине длины волны; полоса пропускания оптического полосового фильтра, имеющего средину длины волны, расположенную внутри полосы поглощения химиката; полоса пропускания оптического полосового фильтра, имеющего средину длины волны, расположенную частично в стороне от полосы поглощения химиката и их комбинации и их примерах осуществления изобретения оптический полосовой фильтр 46 может состоять из двух или более оптических фильтров (например: в рядах), расположенных в холодной части 42 (т. е. холодных фильтров) для выполнения той же самой функции, что и одинарный оптический полосовой пассивный фильтр. Например, первый оптический фильтр (не показан) оптического полосового фильтра 46 может иметь высокие характеристики для полосового фильтра, а второй оптический фильтр (не показан) оптического полосового фильтра 46 может иметь низкие характеристики для полосового фильтра для достижения прохождения инфракрасного света менее примерно 3600 нм, которые вместе обеспечивают эффективную полосу пропускания, расположенную в диапазоне примерно 31003600 нм.
Пример осуществления настоящего изобретения может быть адаптирован для визуального обнаружения утечки любого из широкого множества химикатов (или испаряющихся газов) включая (но не исчерпывающе), например: углеводород, метан, этан, пропан, бутан, гексан, этилен, пропилен, ацетилен, спирт, этанол, метанол, ксилен, бензол, формальдегид, 1,2 бутадиен, 1,3 бутадиен, бутадиен, ацетон, газолин, дизельное топливо, нефть, нефтепродукты, нефтехимические продукты, летучие, органические соединения, летучие неорганические соединения, сырая нефть, непереработанные нефтепродукты, и их комбинации. На фиг. 8-19 показано несколько примеров полос поглощения (из множества) для некоторых образцов химикатов (из множества), которые могут быть обнаружены во время течи из компонента посредством использования примера осуществления настоящего изобретения и несколько примеров полос пропускания (из множества) для оптического полосового фильтра 46, которые могут быть использованы в примере осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 8-19 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 схематически представлена прямоугольной блок-схемой для показа её приблизительного расположения относительно полос поглощения химикатов. Как уже хорошо известно специалистам, действительная полоса поглощения для оптического полосового фильтра обычно будет представлять собой какую-либо разновидность кривой (зачастую - колоколообразную кривую) нежели быть прямоугольной. Прямоугольная форма используется лишь для схематической иллюстрации, тогда как действительная полоса пропускания (и действительная кривая распространения) для оптического полосового фильтра 46 примера осуществления изобретения могут иметь любую форму из широкого многообразия форм (симметричную, ассиметричную, высокую, косую, ромбоидальную, достигающую полной ширины на половине максимального значения, пика распространения и т.д.).
На фиг. 8 показано несколько полос поглощения 71, 88, 90, 92, 94 для тех же самых алкенов, представленных на фиг. 5, в диапазоне 3000-3600 нм. На фиг. 8 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 второго примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 3300-3400 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 100 нм. На фиг. 9 показано несколько полос поглощения 96, 98 для тех же самых алкенов, представленных на фиг. 6, в диапазоне 3000-3600 нм. На фиг. 9 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 третьего примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 32503510 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 250 нм. На фиг. 10 показано несколько полос поглощения 100, 102, 104 для тех же самых ароматических химикатов, представленных на фиг. 7, в диапазоне 3000-3600 нм. На фиг. 10 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 четвёртого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 3200-3580 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 350 нм.
На фиг. 11 показана первая полоса поглощения 71 для метана (см., например, фиг 3А). На фиг. 11 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 пятого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 3200-3550 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 150 нм. Следовательно, пятый пример осуществления изобретения предназначается для визуального обнаружения утечки метана, выделяющегося из компонента. На фиг. 12 показана вторая полоса поглощения 72 для метана (см., например, фиг 3А). На фиг. 12 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 шестого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 7600-7800 нм с полной шириной на половине максимального значения менее 200 нм. Таким образом, шестой пример осуществления изобретения предназначается также
- 7 009547 для визуального обнаружения утечки метана, выделяющегося из компонента.
На фиг. 12 показана полоса поглощения 98 для этилена, расположенного в диапазоне примерно 3100-3500 нм. На фиг. 13 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 седьмого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 3200-3400 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 300 нм. Следовательно, седьмой пример осуществления изобретения предназначается для визуального обнаружения утечки этилена, выделяющегося из компонента. На фиг. 14 показана другая полоса поглощения 106 для этилена, расположенного в диапазоне примерно 10000-11500 нм. На фиг. 14 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 восьмого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 10450-10550 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 100 нм. Таким образом, шестой пример осуществления изобретения предназначается также для визуального обнаружения утечки этилена, выделяющегося из компонента.
На фиг. 15 показана полоса поглощения 96 для пропилена, расположенного в диапазоне примерно 3100-3600 нм. На фиг. 15 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 девятого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 3200-3600 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 400 нм. Следовательно, девятый пример осуществления изобретения предназначается для визуального обнаружения утечки пропилена, выделяющегося из компонента. На фиг. 16 показана другая полоса поглощения 108 для пропилена, расположенного в диапазоне примерно 10000-11500 нм. На фиг. 16 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 десятого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 10900-11000 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 100 нм. Таким образом, десятый пример осуществления изобретения предназначается также для визуального обнаружения утечки пропилена, выделяющегося из компонента.
На фиг. 17 показана полоса поглощения 110 для 1,3 бутадиена, расположенного в диапазоне примерно 3100-3500 нм. На фиг. 17 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 одиннадцатого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 3150-3300 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 150 нм. Следовательно, одиннадцатый пример осуществления изобретения предназначается для визуального обнаружения утечки 1,3 бутадиена, выделяющегося из компонента. Заметьте, что в другом примере осуществления изобретения (не показано) полоса пропускания одиннадцатого примера осуществления изобретения может располагаться в диапазоне примерно 3200-3400 нм, например, как другой вариант. Если целью является обнаружение утечки определённого химиката (или семейства химикатов), предпочтительно для обеспечения лучшей чувствительности обнаружения иметь полосу пропускания 80 накладывающуюся на полосу поглощения в области под полосой поглощения. Ширина полосы пропускания 80 может не быть критической для данного химиката, будучи больше всего зависимой от геометрической характеристики полосы поглощения данного химиката (например, ширины продольной оси длины волны, высоты продольной оси поглощения).
На фиг. 18 показана другая полоса поглощения 112 для 1,3 бутадиена, расположенного в диапазоне примерно 9000-12000 нм. На фиг. 18 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 двенадцатого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 1050010600 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 150 нм. Таким образом, двенадцатый пример осуществления изобретения предназначается также для визуального обнаружения утечки 1,3 бутадиена, выделяющегося из компонента. Заметьте, что полоса пропускания 80 на фиг. 18 не центрована на наибольшем максимальном значении 114 полосы поглощения 112. В других примерах осуществления изобретения (не показано) может быть предпочтительно иметь полосу пропускания 80, центрованную на или вблизи наибольшего максимального значения 114 полосы поглощения 112.
На фиг. 19 показана полоса поглощения 116 для сульфата гексафлюрина (8Е6) , расположенного в диапазоне примерно 10000-11500 нм. На фиг. 19 полоса пропускания 80 для оптического полосового фильтра 46 тринадцатого примера осуществления изобретения располагается, например, в диапазоне примерно 10500-10600 нм с полной шириной на половине максимального значения менее примерно 100 нм. Таким образом, тринадцатый пример осуществления изобретения предназначается также для визуального обнаружения утечки 8Е6, выделяющегося из компонента. Сульфат гексафлюрина часто используется в размыкающих устройствах для электрооборудования и его выделения вредны для окружающей среды. Следовательно, пример осуществления настоящего изобретения предназначается для визуального обнаружения утечки 8Е6, выделяющегося, например, из электрического оборудования.
На фиг. 20 показан четырнадцатый пример осуществления настоящего изобретения. В четырнадцатом примере осуществления изобретения система охлаждения 60 инфракрасной камеры-системы 22 имеет камеру 126, предназначенную для хранения жидкого азота. Жидкий азот термально взаимодействует с холодной частью 42 для охлаждения расположенных в ней инфракрасного датчика 44 и оптического полосового фильтра 46. Для четырнадцатого примера осуществления изобретения в настоящее время предпочтительно использовать в качестве инфракрасной камеры-системы 22 камеру 1п8Ь ЬаЬога1огу Сатега,
- 8 009547 выпущенную Ιηάφο 8у51ст. 1пс., Калифорния, в особенности, когда необходима переносная камера (как показано на фиг. 20). Станина 24, батарея 26 и экран дисплея 30 для четырнадцатого примера осуществления изобретения (фиг. 20) могут быть теми же, что и для первого примера осуществления изобретения (фиг. 1). Для обеспечения лучшей видимости на экране дисплея 30 при ярком окружающем свете могут быть использованы козырёк, чехол или колпачок. Например, четырнадцатый пример осуществления изобретения, показанный на фиг. 20, имеет лёгкий защитный щит 128, расположенный вблизи экрана 30, частично защищающий экран 30 от общего освещения. Во время работ обследующий может смотреть поверх края щита для того, чтобы лучше просматривать несколько загороженные защитным устройством участки экрана дисплея.
Осуществление настоящего изобретения может быть использовано для обследования любых из широкого множества компонентов, состоящих из химикатов содержащих химикаты или состоящих из химикатов, включая (но не исчерпывающе), например: трубы, компрессоры, двигатели, краны, вентили, контейнеры, тару, выключатели, фитинги, резервуары, соединительные вставки, шланги, раструбы, сливы, машины, вентили-затворы для выпуска и их комбинации. Некоторые примеры использования примеров осуществления изобретения будут описаны ниже.
Пример осуществления настоящего изобретения может быть использован для визуального обнаружения испарения (т. е. паров) продуктов нефтепереработки, вытекающих из компонента, такого как вентиль или фитинг. Преимущество примера осуществления настоящего изобретения над существующими способами обнаружения утечек (например, портативный ионизатор пламени, электронный газоанализатор) состоит в том, что обследующий может реально видеть утечку, текущую в видимом изображении (представляющем собой инфракрасное изображение), полученное с помощью инфракрасной камерысистемы 22. При использовании электронного газоанализатора, для обнаружения потока датчик должен быть расположен внутри текущего потока, что требует максимального приближения и охвата обследованием смежных компонентов или ближайшего пространства. При использовании примера осуществления настоящего изобретения обследующий может зрительно охватить большее пространство за более короткий промежуток времени и может делать это на расстоянии. Таким образом, обследующему может быть не нужно приближаться к оборудованию, которое может быть опасным для него. Также, трубы, нуждающиеся в обследовании, часто расположены вдоль крыши, что затрудняет их обследование с использованием электронного газоанализатора. Но с осуществлением примера настоящего изобретения обследующий может стоять ниже труб и производить визуальное обследование с помощью инфракрасной камеры - системы 22 с земли (на расстоянии).
Также, обследующий может совмещать использования примера осуществления настоящего изобретения с другими способами обследования. Например, после того, как обследующий визуально обнаружит локализацию утечки с помощью инфракрасной камеры-системы 22, он может в дальнейшем производить анализ утечки, используя другие измерительные приборы.
В первом способе использования примера осуществления настоящего изобретения пример осуществления настоящего изобретения (например, первый пример) используется для визуального обследования газораспределительной подстанции природного газа (метана) 120. Обычно такие газораспределительные подстанции располагаются в ограниченном огороженном пространстве 122. Как показано на фиг. 21, обследующий 124, использующий пример осуществления настоящего изобретения, может обследовать газораспределительную подстанцию 120, находясь снаружи ограждения 122, даже если газораспределительная подстанция расположена внутри ограждения 122. Если ограждение 122 не может просматриваться насквозь, как при ограждении из сетки-рабицы, возможно визуальное обследование газораспределительной подстанции через ограждение 122. Например, обследующий 124 может стоять на предмете (например, тележке). В альтернативном случае он может быть поднят, например, краном. Также, он может производить обследование, находясь внутри ограждения 122.
При большинстве способов использования примера осуществления настоящего изобретения для обнаружения утечки химиката (или химикатов), выделяющегося из компонента, выполняются следующие действия. Обследующий направляет инфракрасную камеру-систему 22 в сторону обследуемого компонента или компонентов. Инфракрасные изображения компонента и фон проходят в камеру-систему 22 через линзовое устройство 40 (хотя бы одна линза 38) (см., например, камеру-систему 22 на фиг. 2). Инфракрасное изображение на пути к инфракрасному датчику 44 проходит через оптический полосовой фильтр 46. Инфракрасное изображение фильтруется оптическим полосовым фильтром 46 в соответствии с характеристиками фильтра 46 (т.е. полосой пропускания 80). Профильтрованное инфракрасное изображение воспринимается затем инфракрасным датчиком 44, который преобразует инфракрасное изображение в электрический сигнал, представляющий профильтрованное инфракрасное изображение. Этот электрический сигнал затем преобразуется электронно камерой-системой 22 (см., например, фиг. 2) и/или внешне другим устройством, расположенным вне камеры-системы 22 для получения визуального изображения, представленного профильтрованным инфракрасным изображением. Это визуальное изображение может быть, например, просмотрено обследующим в режиме реального времени, другим лицом в другом месте, переписано, передано на другое устройство или в другую точку.
Способом примера осуществления настоящего изобретения обследующий может получать изобра
- 9 009547 жения и оценивать их, выполняя обследование. Другим способом обследующий может делать то же самое, и, дополнительно, изображения могут быть записаны и просмотрены повторно. Повторный просмотр возможен тем же обследующим, другим лицом или с помощью компьютерной программы. При повторном просмотре может обнаружиться нечто, пропущенное при первоначальном просмотре. Возможность повторного просмотра недоступна многими традиционными способами обследования утечек, поскольку они не обеспечивают получение чёткого визуального изображения при обследовании. Таким образом, лучшее обследование утечек, требующее тех же самых (или меньших) затрат времени и средств, может быть произведено использованием способа настоящего изобретения, плюс видеозапись утечки может быть сохранена и просмотрена многократно.
Преимущество примера осуществления настоящего изобретения состоит в том, что он может обеспечивать запись изображений, полученных во время визуального обследования. Такие записи могут быть полезны во многих случаях. Записанное полученное в открытом пространстве изображение может передаваться (например, в реальном времени или позже) просматривающему повторно (человеку или компьютерной системе) в другом месте или удалённом месте. Например, иногда в открытом пространстве, где есть яркое освещение, для обследующего может быть затруднительным различить маленькие детали на видеомониторе или экране дисплея. Также, условия обследования могут быть не способствующими тщательному изучению изображения во время обследования. Таким образом, повторно просматривающий, располагающийся в темноте или стабильной окружающей среде, может провести лучший повторный просмотр изображений, полученных системой. Изображения могут быть, например, переписаны устройством, встроенным в инфракрасную камеру-систему, переписаны в удалённом месте после передачи, или переписаны отдельным устройством, не встроенным в инфракрасную камеру-систему 22. Изображение может быть передано с камеры-системы 22 на другое устройство (которое может быть и может не быть удалённо расположено) любым из широкого многообразия средств коммуникации, включая (но не исчерпывающе), например: кабель, провод, беспроводные коммуникационные устройства, по сети, через Интернет. Изображения, полученные инфракрасной камерой-системой, могут не однократно переписываться во время обследования и/или могут быть записаны через любой промежуток времени. Заметьте, что на фиг. 21 видеозаписывающее устройство располагается в кейсе отдельно от инфракрасной камерысистемы. В других примерах осуществления настоящего изобретения другие составляющие системы могут быть расположены отдельно от инфракрасной камеры-системы, например, в наплечной сумке. Так может быть сделано для облегчения переноски камеры-системы. В примере подразумевается размещение большинства составляющих системы в наплечной сумке или другом кейсе (например, кейсе на колёсах или ручной переноске), с таким расчётом, что часть камеры, содержащая линзы, оптический полосовой фильтр и инфракрасные датчики могли образовывать наименьшую переносимую единицу. Такая переносимая единица может включать, например, маленькую плоскую панель экрана дисплея. Также подразумевается, что визуальные изображения с камеры могут показываться обследующему с использованием системы, проецирующей изображения прямо в глаза обследующего либо на внутреннюю поверхность окуляра или очков. Специалисту известны множество разных типов и размеров дисплейных экранов или проекторов, которые могут быть встроены или использованы для использования примера осуществления настоящего изобретения.
Также подразумевается, что пример осуществления настоящего изобретения может быть абсолютно обезапасен для достижения большей подвижности использования системы для проведения обследований. Также, обеспечение использования примера осуществления настоящего изобретения, предусматривающее абсолютно безопасную инфракрасную камеру-систему, может обеспечить преимущество проведения обследований без необходимости проведения экстренных работ для обеспечения безопасности и/или без необходимости применения других мер безопасности, обычно сопутствующих использованию не абсолютно безопасной системы обследования.
В дальнейшем подразумевается, что осуществление настоящего изобретения может предусматривать галогенную лампу (поставленную вместе с камерой-системой или приобретённую отдельно) для получения большего температурного контраста для камеры-системы, использующей тепло, излучённое галогенной лампой, для постепенного изменения температуры фона. При этом полезно использование включённой галогенной лампы, как необходимой основы для более точного изображения (более высокой чувствительности или с более высоким разрешением) утечки, после того, как последняя локализована (также как и для записи утечки).
Визуальная идентификация утечки может быть выполнена в другом, удалённом от инфракрасной камеры-системы и/или локализации утечки месте, например, во время просмотра записи изображений, просмотра записи, переданной в удалённое место. Например, обследующая группа, летящая в вертолёте над линией распространения (описывается ниже), может быть ориентирована на получение хорошего изображения линии распространения и преимущественно следующих ГССМ координат линии распространения. Однако в вертолёте для группы обследующих может быть затруднительным во время обследования сконцентрироваться на повторном просмотре изображений, полученных во время производства обследования. Визуальные изображения, полученные инфракрасной камерой-системой, могут быть записаны и/или переданы обозревателю. Тогда обозреватель может тщательно повторно просмотреть изо
- 10 009547 бражения для того, чтобы обнаружить утечку. Такой повторный просмотр может выполняться в реальном времени, что позволит обозревателю общаться с группой обследующих и дать им команду возвратиться к предполагаемому месту утечки для получения подтверждения (т. е. «повиснуть» над определённым местом локализации и получить больше изображений единственной локализации). Или, если визуальные обследования записаны, обозреватель может изучить полученные при обследовании изображения позже. Следовательно, один из группы обследующих может позже сесть в безопасной зоне, более подходящей для изучения изображений и повторно просмотреть их. Затем, позже, при необходимости, может быть произведено приближённое или более удалённое обследование предполагаемых локализаций.
Государственные стандарты и правила безопасности обычно требуют, чтобы газо- и нефтепроводы обследовались через определённые промежутки времени. Если какая-либо компания не выполняет эти требования, она может быть оштрафована. Также, если происходит какая либо авария либо происшествие, где протекающая или повреждённая линия явилась причиной взрыва или возгорания, компания захочет убедиться, что эта линия была надлежащим образом тщательно проверена во время обследования. Следовательно, выгодным является возможность записи чёткого изображения визуального обследования и хранения этой записи. В примере осуществления настоящего изобретения ГССМ координаты, дата и/или время могут быть выставлены во время обследования или вставлены в записанное изображение. Это обеспечивает уверенность в том, что обследование в определенном месте в определённое время. Такие записи могут храниться для будущего пользования (в аналоговом или цифровом формате) на различных носителях (видеоплёнка, СИ, ЭУЭ. база данных, жёсткий диск и т.п.).
В предлагаемом примере и/или способе осуществления настоящего изобретения информация обследования может быть выведена и/или записана параллельно с записью/воспроизведением визуального изображения, представляющего собой профильтрованное инфракрасное изображение. Она может включать любую относимую информацию в том числе, например (перечень не исчерпывающий): наименование и адрес места проведения обследования, наименование компонента, информацию об идентификации компонента, ГССМ координаты, дату и время суток, имя обследующего, наименования организации, производящей обследование, информацию об одной или нескольких камерах-системах. Также параллельно либо поверх изображений на носитель информации может быть записан звук (например, голос). Такая информация об обследовании может содержаться вместе с визуальным изображением или переписываться и передаваться отдельно.
Во втором способе использования примера осуществления настоящего изобретения пример осуществления настоящего изобретения может использоваться для обследования различных закрытых пространств 130 с одного месторасположения за пределами пространства 130 и/или из пространства 130. На фиг. 22 показано часто встречающееся расположение складов, где нет прохода за помещениями 132. Вместо этого только ограждение 134 может разделять два или более смежных задних складов 130. На фиг. 22 линия распространения подземного природного газа 136 показана пунктирами, которые тянутся поперёк многочисленных задних складов 130. Используя традиционные техники поиска утечек, обследующий будет вынужден заходить в каждый задний склад 130 для обследования этой линии во всех шести складах 130, показанных на фиг. 22. Однако поскольку утечка может быть обнаружена визуально с использованием примера осуществления настоящего изобретения, обследующий может войти только в один задний склад 130 и просмотреть каждый из смежных складов 130 (как показано стрелками на фиг. 22). Таким образом, для обследования может быть задействован только один человек вместо шести. Также, обследующий может закрепить инфракрасную камеру-систему 22 на треногу на тележке или, держа инфракрасную камеру-систему 22, на кинооператорском кране, расположенном в конце улицы или в проходе для обеспечения визуального доступа к многочисленным задним складам 130. Таким образом, использованием примера осуществления настоящего изобретения могут быть визуально обследованы на предмет наличия утечки с использованием инфракрасной камеры-системы 22 из одной точки (например, из одного заднего склада 130 через заграждения 134 или с кинооператорского крана).
Многометровые разводки природного газа в жилом фонде расположены вблизи зданий (например, между зданиями), в местах, где не может проехать транспорт. Такие линии разводки должны периодически проверяться на утечку. В подобных случаях, используя традиционный способ поиска утечки, обследующий обычно проходит каждый метр, ища утечку. В третьем способе использования примера осуществления настоящего изобретения такие линии могут быть обследованы визуально с использованием инфракрасной камеры-системы с транспортного средства. Например, обследующий может направить инфракрасную камеру-систему на линии разводки, проезжая мимо каждого здания, не покидая улицу или транспортное средство. Это может сэкономить огромное количество средств и рабочего времени человека. Эта же техника использования примера осуществления настоящего изобретения может использоваться для обследования компонентов, расположенных близко от любого здания или на любом здании, не только жилых домах.
В четвёртом способе выполнения обследования с использованием примера осуществления настоящего изобретения обследование может производиться поэтапно. На первом этапе обследующий обозревает зону обследования с использованием инфракрасной камеры-системы с расстояния, для того, чтобы убедиться, что утечка не большая и у него есть время прийти или приехать. Это, главным образом, дела
- 11 009547 ется для безопасности обследующего. Многие химикаты имеют слабый запах или не пахнут и не видимы человеческому глазу. Следовательно, обследующий, прибыв на место, может попасть в опасность. Далее, после того, как обследующий убедится, что нет сильной большой утечки (например, большого потока выделения химиката), он может произвести более детальное обследование на предмет средних, малых и/или крайне малых утечек.
Иногда об утечке газа, химикатов или разлив химических жидкостей в городах или вблизи автомагистралей сначала сообщается полиции и полиция принимает меры для отведения движения в сторону от места происшествия для обеспечения безопасности людей. Однако в некоторых случаях полицейский въезжает прямо в поток утечки, не зная об этом, и провоцирует взрыв, который может привести к травме или смерти. Такая же опасность существует для ремонтников, прибывших на место. Таким образом, выгодно применять способ использования примера осуществления настоящего изобретения в первую очередь. Например, если есть подозрение на утечку химиката, вертолёт с инфракрасной камерой-системой может летать над предполагаемым местом для обеспечения визуальности с использованием способа настоящего изобретения. Этим способом амплитуда и направление паров от утечки или разлива могут быть определены и о них может быть сообщено быстрее и безопаснее. Часто трудно бывает с самого начала определить амплитуду и направление утечки или разлива, используя традиционные способы. Как ещё один пример, осуществление настоящего изобретения может быть использовано пожарными с пожарных машин, как только они прибудут к месту утечки или разлива. Также, важным является безопасность персонала на производственном предприятии, имеющего в оборудовании пример осуществления настоящего изобретения в плане доступности обнаружения предполагаемой утечки или разлива с безопасного расстояния.
Направление инфракрасной камеры-системы примера осуществления изобретения в сторону обследуемого компонента может производиться с транспортного средства. Часть системы или система целиком может быть установлена на транспортном средстве или базироваться на нём и/или её, например, может держать человек, находящийся в транспортном средстве. Это может быть любой тип или вид транспортного средства, подходящий для производства обследования, в том числе: грузовик, легковой автомобиль, мотоцикл, велосипед, лодка, корабль, личное судно, воздушное судно с неподвижным крылом, винтокрылое воздушное судно (например, вертолёт, автожир), мощный парапланёр, сверхлёгкое воздушное судно, мощный планёр, планёр, воздушный шар, аэростат, транспортное средство с дистанционным управлением, автоматическое воздушное транспортное средство и т.д., транспортное средство может быть движущимся или стоящим во время всего обследования или его части. Если инфракрасная камера-система смонтирована или установлена на транспортном средстве, желательно располагать её на гидростабилизированной платформе, как обычно делается в кинопромышленности (например, гидростабилизированная установка). Такая гидростабилизированная платформа может обеспечить возможность получения лучших изображений при обследовании с движущегося транспортного средства (например, грузовика, вертолёта, аэростата, самолёта).
Пример осуществления изобретения может устанавливаться на спутнике для проведения обследований из космоса. Одно из преимуществ инфракрасного света состоит в том, что он может быть виден сквозь густые облака. Диапазон обследования способом обследования с использованием примера осуществления настоящего изобретения ограничивается лишь линией видимости. Следовательно, пока выделяющаяся утечка химиката или след паров находятся в видимости (не закрываются деревьями, сильным дождём, зданиями, или физическими телами), инфракрасное изображение может быть получено. Размер, тип и конфигурация линзы могут быть различными для обеспечения фокуса в данном диапазоне.
Типичный способ поиска утечек на пересечённой местности - хождение вдоль линий с использованием электронного газоанализатора (факела) или в некоторых случаях, там, где нет ограждений, проезда на грузовике с установленным на нём электронным газоанализатором вдоль линий. Одним из недостатков этого способа является то, что ветер, дующий от устройства, или, если транспортное средство или идущий находятся с подветренной стороны, устройство, скорее всего, не обнаружит утечку. Следующая проблема состоит в том, что многие линии застроены зданиями и ограждениями. Это делает очень непрактичным проверку на наличие утечек с использованием традиционной техники в жилых кварталах. Организации часто производят обследования с воздуха для поиска нарушения габаритов строений или блокировки кривых сопряжения. Такие обследования могут производиться одновременно с визуальным обследованием на предмет утечки с помощью инфракрасного света.
Также установленные на грузовиках электронные газоанализаторы предназначены для обнаружения утечки в городах, а не на пересечённой местности. Отличие в том, что размер утечки в городах может быть большим. Существует опасность захватывания горячим каталитическим конвертером травы. Это может привести к взрыву, который может убить водителя и разрушить оборудование. Традиционные приборы для поиска утечек требуют, чтобы обследующий был максимально близко к потоку утечки газа для того, чтобы обнаружить его. Со временем течь увеличивается и может быть слишком поздно. Используя пример осуществления настоящего изобретения, большая утечка может быть обнаружена более чем за 800 м от неё и другие утечки могут быть обнаружены на расстоянии.
Пример осуществления настоящего изобретения может быть установлен, например, на вертолёте
- 12 009547 или самолёте и может пролетать над линией трубопровода на относительно высокой скорости (примерно 100-200 км/ч). В это время визуальные изображения записываются инфракрасной камерой-системой. Даже когда из-за высокой скорости для обследующего может быть трудно определить координаты утечки в полёте, компьютерная система распознавания изображения способна обнаружить утечку на высокой скорости или повторный просмотр записи, сделанной на менее высокой скорости, может выявить не замеченные утечки.
Часто утечки из трубопроводов обнаруживаются по наличию мёртвой растительности в местах, где газ протёк сквозь грунт. Однако зимой, когда трава не зеленая, этот способ может не срабатывать. Также в некоторых местах, таких как пустыня, может не быть растительности на месте утечки. Таким образом, использование способа настоящего изобретения помогает легко визуально обнаружить утечку из подземного трубопровода с большого и малого расстояния с помощью примера осуществления настоящего изобретения.
Например, на болотистых грунтах Южной Луизианы почти невозможно обходить трубопроводы. Вместо этого операторы обычно пролетают над ними и ищут обесцвеченную растительность. Однако колонии муравьев также могут уходить из зоны обесцвеченной растительности, что выглядит с воздуха так же, как утечка газа. С помощью примера осуществления настоящего изобретения, установленного, например, на вертолёте, можно охватить зону, в которой предполагается наличие утечки, и записать короткую последовательность особенной зоны с использованием инфракрасной камеры-системы 22 для того, чтобы с лёгкостью обнаружить, есть ли утечка. В свою очередь, целая (не повреждённая) линия трубопровода может быть визуально осмотрена с использованием инфракрасной камеры-системы 22 с целью поиска утечек.
Большинство трубопроводов снабжено манометрами и автоматическими затворами, расположенными вдоль линии через определённые интервалы (контрольные точки). Часто у оператора есть оборудование для того, чтобы увидеть перепад давления на линии между точками, расстояние между которыми может быть, например, 100-150 км. На такой длинной дистанции может быть несколько утечек. Обычно, трудно определить, какая из утечек больше. Таким образом, многие меньшие утечки могут быть зафиксированы раньше, чем большие. С помощью примера осуществления настоящего изобретения можно разграничить большие и меньшие утечки. Так, большие утечки могут быть локализованы и устранены в первую очередь, поскольку это, обычно, важнее.
Иногда устранение одной утечки может привести к новой утечке в той же трубе во время производства ремонтных работ. Способом настоящего изобретения соседние участки ремонтируемого трубопровода могут быстро и легко обследоваться визуально с помощью примера осуществления настоящего изобретения для определения, существует ли другая утечка на линии.
Когда чугунные или старые металлические линии дают утечку, материал труб часто пропитывается текущим газом. Загрязнение вокруг места утечки газа (для любого типа трубы) часто также пропитывается газом.
Таким образом, после выполнения ремонтных работ и удаления загрязнения, электронный газовый анализатор может ложно показывать, что утечка всё ещё существует, т. к. он может обнаруживать оставшийся газ, просочившийся в загрязнение и/или трубу. Также, если газ пахнет, запах может часто держаться несколько дней, поскольку он медленно исчезает из загрязнения, что может вызвать в дальнейшем жалобы людей, всё ещё вдыхающих газ. Однако производство визуального обследования на предмет утечки газа с помощью примера осуществления настоящего изобретения может быстро определить, где после выполнения ремонтных работ утечка газа всё ещё существует (до или после удаления загрязнения). В большинстве случаев визуальная проверка способна выявить оставшиеся нефтепродукты, содержащиеся в загрязнении и действительную утечку (показывая, например, поток идущего газа). Это может сэкономить огромные средства на вызов ремонтной службы и гарантировать уверенность в том, что утечка устранена более тщательно и более эффективно.
Поиски утечки в промышленных кварталах центральных частей городов часто проводятся в ночное время из-за дорожного движения. При наличии надлежащего разрешения на полёт инфракрасная камерасистема 22 может устанавливаться, например, на вертолёт для проведения таких поисков утечки в дневное время и экономии сверхурочного рабочего времени людей. Одним из преимуществ проведения поиска утечки в подобных случаях с использованием инфракрасной камеры-системы 22 для визуального обнаружения утечек является то, что грунт часто сохраняет тепло для обеспечения хорошего температурного контраста и таким образом получается лучший фоновый контраст для обозрения утечки инфракрасным светом по сравнению с небом или устройствами во многих случаях.
Другим способом использования примера осуществления настоящего изобретения является обнаружение утечек в крупных танкерах, перевозящих нефтепродукты морем. С использованием инфракрасной камеры-системы - примера осуществления настоящего изобретения утечки в окружающую среду могут быть обнаружены визуально с безопасного расстояния (например, с берега, из дока) судоходной компанией или соответствующими компетентными регулярными службами. Такие суда, перевозящие химикаты или нефтепродукты, могут быть визуально обследованы, например, при их прохождении мимо или приближении. Обследования могут также производиться с борта лодки, корабля или катера. Также,
- 13 009547 внутренние пространства судна могут, например, периодически или постоянно просматриваться с использованием портативной или временно установленной/стационарной инфракрасной камеры-системыпримера осуществления настоящего изобретения.
Другим способом использования примера осуществления настоящего изобретения является обнаружение утечек на нефтяных вышках. Часто на такие вышки добираются вертолётом. Инфракрасная камера-система 22, приспособленная для визуального обнаружения утечки нефтепродукта, может быть установлена на борту вертолёта. Это даст возможность экипажу вертолёта, например, обозреть на предмет утечки газовые платформы в открытом океане при приближении и до посадки. Это снизит или исключит риск посадки вертолёта с работающим двигателем в газовое пятно. В дальнейшем, в других примерах осуществления настоящего изобретения, портативная или временно установленная/стационарная инфракрасная камера-система 22 может быть установлена в определённых точках вокруг вышки для проведения постоянного или периодического визуального поиска утечки.
В другом способе использования примера осуществления настоящего изобретения обнаружение утечек химикатов может проводиться на фабриках, заводах, производственных предприятиях, нефтеперерабатывающих и/или нефтеочистительных заводах. На некоторых заводах такие обследования проводятся обычно ежемесячно. Проблема состоит в способе, который используется в настоящее время. Зачастую используется пламенно-температурный детектор, который часто детонирует на консистентную смазку, которая используется, например, для смазки вентилей. Однако инфракрасная камера-система 22 может быть настроена (например, использование оптического полосового фильтра 46 с определённой полосой пропускания 80) так, что она не будет реагировать на смазочные материалы. Следовательно, такой пример осуществления настоящего изобретения может различать смазочные материалы и утечку газа. Если пары смазочных материалов отображены камерой-системой 22, визуальное обозрение паров и частиц паров может позволить обследующему сделать вывод, что это не утечка, а выделение смазки. Часто на замену вентилей в результате обнаружения выделения смазки, ошибочно принятого за утечку, производятся дорогие и напрасные расходы.
Другой способ осуществления настоящего изобретения - обнаружение утечек в нефтехимической или другой химической промышленности с помощью примера осуществления настоящего изобретения для визуального обнаружения утечек. Обнаружение таких утечек может производиться на любом этапе от исследования до производства и помещения произведённых химикатов в контейнеры для хранения или транспортировки. Трубопровод или линия транспортировки, содержащая химикат, может быть визуально обследована на предмет наличия утечки с использованием примера осуществления настоящего изобретения. Как пример, могут быть визуально обследованы на предмет наличия утечки с использованием примера осуществления настоящего изобретения различные трубы, соединения и оборудование на производственном предприятии. Могут быть визуально обследованы на предмет наличия утечки с использованием примера осуществления настоящего изобретения, контейнеры для хранения, грузовые суда или автотрейлеры, используемые для хранения и/или перевозки химикатов. Некоторые примеры химикатов: этилен, пропилен, ацетилен, пропан, спирт, этанол, метанол, ксилен, бензол, бутадиен, ацетон, их составляющие и соединения.
Пример осуществления настоящего изобретения может использоваться для поиска утечки на заводе и вокруг него. Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что большие и малые утечки могут быть визуально различимы. Часто малые утечки остаются не устранёнными, потому что они не могут быть легко обнаружены традиционными способами. Даже малые утечки могут быть опасны в закрытом пространстве, где скапливаются воспламеняющиеся газы. Также на многих производственных предприятиях газы могут не пахнуть, а значит, человек не почувствует их. Даже если газы имеют запах, часто трудно или невозможно обнаружить все утечки. На большинстве заводов сам завод пахнет как химикаты, потому что везде - большое количество малых утечек. Если персонал завода может быстро и легко найти утечки, что можно сделать, используя пример осуществления настоящего изобретения, может оказаться экономичным устранение даже малейших утечек. В противном случае завод может дышать подобными химикатами все время. При испытаниях примера осуществления настоящего изобретения за 30 мин было обнаружено 15 утечек на одном крупном заводе, что быстрее, чем при большинстве традиционных способах обследования. Другое преимущество использования примера осуществления настоящего изобретения состоит в том, что обследующему не нужно зачастую ползать по и вокруг оборудования и труб, поскольку они могут быть обследованы инфракрасной камерой-системой, в то время, как, пользуясь электронным газоанализатором, обследующему требуется направлять его в поток утечки газа для её обнаружения.
Закрытые пространства внутри завода или другие заводские площади могут быть, например, периодически или постоянно обследуемы портативной или временно установленной/стационарной инфракрасной камерой-системой - примером осуществления настоящего изобретения. Временно установленная инфракрасная камера-система - пример осуществления настоящего изобретения. Может использовать, например, криогенный охладитель Стирлинга с замкнутым циклом и может быть подобна первому примеру осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг. 1, но приспособленному для установки на здание. Внутренняя сеть временно установленных камер может быть расположена для охвата
- 14 009547 как части территории завода, так и всей его территории. В одном примере осуществления настоящего изобретения человек может просматривать изображения, получаемые камерой постоянно или периодически. В другом примере может использоваться компьютерная система, распознающая изображение и отслеживающая изменения в изображении или движение изображения, показывающего поток вытекающего из места утечки газа или жидкости.
Также, на многих заводах и фабриках есть вентиляционные отверстия и каналы, выходящие на крышу. На одном заводе их может быть множество. Высота каналов может быть более 10 м. Однако с помощью использования инфракрасной камеры в соответствии с настоящим изобретением газы, находящиеся в таких каналах, могут быть быстро обнаружены с расстояния на земле. Также с расстояния более 3 м могут быть обнаружены вспышки пламени.
Записанные данные обследования и ранних обследований могут быть полезны для директора завода. Если на заводе проводилось обследование, и вновь обнаружилась утечка, запись которой уже имеется, директор может узнать, что эта утечка либо не устранялась, либо повторная.
В ещё одном способе использования примера осуществления настоящего изобретения правительственные организации могут самостоятельно с помощью инфракрасной камеры-системы, выделяет ли завод или фабрика нефтепродукты или другие химикаты, которые не должны выбрасываться в окружающую среду (летучие органические соединения, летучие неорганические соединения, закись азота, негорящие химикаты и др.). Такие проверки могут проводиться правительственными организациями выборочно, для обеспечения контроля соблюдения законодательства об охране окружающей среды. Также компетентные органы могут требовать записи проведённых проверок для просмотра или выполнять повторные проверки для того, чтобы знать, были ли устранены своевременно ранее обнаруженные утечки. Таким образом, существует много способов другим способом использования примера осуществления настоящего изобретения, полезных компетентным правительственным службам. В другом способе использования примера осуществления настоящего изобретения с помощью примера осуществления настоящего изобретения может быть легко обнаружена утечка топлива (или других химикатов или жидкостей) в транспортном средстве. Например, в модели Ьосик Εδρηΐ бензобаки предрасположены к ржавлению и образованию маленьких отверстий, через которые возможна утечка, что может вызвать возгорание, которые трудно обнаружить. Дорого снимать бензобак для обследования, поскольку для этого приходится перегонять транспортное средство. Токсичные пары вытекающего топлива могут проникнуть в кабину, что опасно для находящихся в ней людей. Пример осуществления настоящего изобретения может использоваться для точного обнаружения таких утечек. Этот способ может также использоваться для обнаружения утечек топлива в других транспортных средствах, таких как самолёт, лодка, вертолёт и др. Инфракрасная камера-система 22 настоящего изобретения может быть использована для обнаружения утечки охлаждающей жидкости непосредственно на транспортном средстве, а также утечки газа или охлаждающей жидкости в бытовой технике.
На фиг. 23А-31В показаны некоторые изображения, полученные с помощью примера осуществления настоящего изобретения во время опытных испытаний. Они были получены с использованием четырнадцатого примера осуществления настоящего изобретения (см. фиг. 20), имеющего оптический полосовой фильтр 46 и полосу пропускания 80 примерно такую же, какая показана на фиг. 4.
На фиг. 23Ά-23Ό показаны визуальные изображения, представляющие профильтрованные инфракрасные изображения газа 140, вытекающего из грунта (например, подземный газопровод). Изображения на фиг. 23А-23Э - последовательность изображений, выбранных из видеозаписи утечки 140. хотя иногда трудно иллюстрировать статичным изображением движение текущего потока 140, последовательность изображений делает восприятие утечки 140 более легким. Очень маленькие утечки (с низкой скоростью потока), которые не показываются одним статичным изображением, часто легко видны на видео, потому что движение текущего потока или паров может быть легко видно на видео.
На фиг. 24А-24Э показаны изображения, полученные с помощью примера осуществления настоящего изобретения, показывающие газ 140, вытекающий из компрессора на буртике 142 на разряженной стороне. Последовательность изображений на фиг. 24А-24Э была выбрана из видеозаписи газа 140, вытекающего из буртика 142.
На фиг. 23А-23 Ό показаны изображения, полученные с помощью примера осуществления настоящего изобретения, показывающие утечку природного газа (метана) 140, вытекающего из трубопровода сечением 1,5 дюйма под давлением примерно 12 фунтов на кв. дюйм. Это - подземный газопровод (не показан). Хотя большое облако метана, поднимающееся над отверстием в грунте, несколько рассеивается и трудно видимо в статичных изображениях на фиг. 25А-25Э. оно легко видно на видео во время движения облака 140. Заметьте также, что изображения фоновых объектов легко различаются и фокусируются в оригинальном видео, цель которого - обеспечить фон места истока утечки 140.
На фиг. 26 показаны изображения, полученные с помощью примера осуществления настоящего изобретения и выбранные из последовательности видеозаписей. На фиг. 26 показана большая утечка газа 140, вытекающего из компонента 144 на заводе.
На фиг. 27 также показано изображение, полученное с помощью примера осуществления настоящего изобретения и выбранные из последовательности видеозаписей. На фиг. 27 показан газ 140, вытекаю- 15 009547 щий из вентиля трубы 146, проходящей по крыше дома 148 (на высоте около 10 м). Это изображение может быть получено человеком с земли. Газ, вытекающий из вентиля 146 может течь из затвора, что тоже может быть зафиксировано, если затвор открыт.
На фиг. 28А и 28В также показаны изображения, полученные с помощью примера осуществления настоящего изобретения и выбранные из последовательности видеозаписей. На них изображён человек, закачивающий топливо в грузовик газовым насосом. Заметьте, что на фиг. 28В газ, закачиваемый в бензобак, пары газа 140 могут быть видны поверх ручки насоса.
На фиг. 29 показано изображение пропана 140, находящегося в баллоне во время испытаний системы. На фиг. 30 показано изображение малой утечки газа 140, выделяющегося из компонента на заводе. Утечка появляется в виде черного облака 140. Это - относительно маленькая утечка.
На фиг. 31А-31Б показаны изображения, взятые из вертолёта, летящего во время испытаний. В этом испытании баллон с пропаном был открыт на открытом месте, как на фиг. 29. На фиг. 31А поток пропана 140 может быть виден инфракрасной камерой-системой с расстояния 800 м при скорости движения вертолёта около 60 узлов. На фиг. 31В - более чёткое изображение потока пропана 140 на более близком расстоянии, чем на фиг 31 А. Заметьте, что на фиг. 31 В виден человек 150, стоящий близко к потоку пропана 140 и рядом с кустом 152. Также заметьте, что на фиг. 31А и 31В видны две дороги, которые служат контрольными ориентирами и фоном для локализации потока пропана 140.
Преимущество примера осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 23А-31В, состоит в том, что часто фон и окружающие объекты могут быть чётко видимы при изображении утечки потока газа 140. Это может быть очень полезным при документировании видеоизображений утечек.
При испытаниях примера осуществления настоящего изобретения Агентством США по охране окружающей среды по сравнению с другими инфракрасными камерами-системами пример осуществления настоящего изобретения существенно отличается в лучшую сторону. После этих испытаний и введения новых требований к охране окружающей среды, которое ожидается к концу 2004 г. использование примера осуществления настоящего изобретения в промышленности существенно возрастёт.
Также, после испытаний, описанных выше, многие смогут успешно использовать пример осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 32 представлена блок-схема первой дуальной камеры-примера осуществления настоящего изобретения. Система включает первую видеокамеру 22, которая является инфракрасной камеройсистемой с оптическим полосовым фильтром 46 (установленным в холодной части 42, т.е. холодным фильтром); вторую видеокамеру 154 (например, другую инфракрасную камеру-систему); распределитель изображения 156; линзовое устройство 158; процессор/записывающее устройство изображения 160, вторая видеокамера 154 может быть любой инфракрасной камерой-системой, которая может получать изображения с того же типа линз, что и первая видеокамера 22, вторая видеокамера 154 может быть инфракрасной видеокамерой, которая фильтрует так, что в результате не даёт изображение текущего химиката. Первая видеокамера 22 - инфракрасная камера, приспособленная для получения чёткого визуального изображения химической утечки с использованием оптического полосового фильтра 46 с полосой пропускания 80 (например, полосой пропускания 80, со срединой длины волны примерно 3,38 мкм). Например, первой видеокамерой 22 может быть любой из примеров осуществления настоящего изобретения, описанных выше (см. фиг. 20). Первая видеокамера 22 может получать те же самые изображения, что и вторая видеокамера 154 с тех же самых линз 158 через распределитель изображения 156. Видеосигнал от каждой камеры может поступать на процессор/записывающее устройство изображения 160.
Процессор/записывающее устройство изображения 160 может просто записывать два источника видеосигнала для последующего воспроизведения. В другом случае процессором/записывающим устройством изображения 160 может быть система (например, компьютерная система) или специальная/приспособленная аппаратура для выработки двух видеосигналов. Обычно изображения со второй видеокамеры 154 сравниваются с изображениями с первой видеокамеры 22 соответствующей компьютерной программой компьютерной системы, поскольку утечка газа не появляется на изображении со второй видеокамеры 154, наличие газового султана, показанное на изображении с первой камеры 22, может быть обнаружено как различие между двумя видеосигналами.
В одном примере осуществления настоящего изобретения программа может автоматически идентифицировать и преобразовывать элементы изображения в соответствии с газовым султаном в инфракрасном изображении. Затем изображение газового султана (различия, показанные в инфракрасном изображении с первой камеры) освещается или раскрашивается для получения окончательного изображения.
Как вариант процессор/записывающее устройство изображения 160 может подвижно соединяться, например, с видеомонитором 162 (см. фиг. 32) и/или в базе данных 164. Видеомонитор 162 может быть использован оператором или обследующим для просмотра любого одного, нескольких или всех изображений, полученных с использованием, например, системы 20. База данных может быть использована как хранилище или архив для собранных видеоизображений и результатов испытаний. Первая и вторая камеры 22 и 154 могут быть самостоятельными устройствами. В другом примере осуществления распределитель изображения 156, линза 158, первая камера 22 и вторая камера 154 могут быть помещены для пе
- 16 009547 реноски совместно в одну тару. Также процессор/записывающее устройство изображения 160 (или его отдельные части) могут размещаться в том же самом вложении или на том же саамом штативе, что и части системы 20.
На фиг. 33 представлена блок-схема 168, показывающая способ использования примера осуществления настоящего изобретения (например, показанного на фиг. 32). Способом, представленным на фиг. 33, изображения с обеих камер могут быть получены в открытом пространстве и позже обработаны в транспортном средстве или офисе. Также использованием способа, представленного на фиг. 33, изображения с обеих камер могут быть сохранены не обработанными, даже если обработка производится немедленно (в полёте). Изображения с обеих камер сравниваются на предмет наличия различий (см. блоксхему 170), которые могут быть показателями утечки химиката. Далее различия идентифицируются и преобразовываются. Преобразованные различия могут быть затем добавлены к изображению со второй камеры для получения комбинированного изображения. Также, когда различия идентифицируются (например, превышение ожидаемого количества элементов изображения, обнаруживающего движение), может быть включён сигнал для оповещения оператора или обследующего о предполагаемом обнаружении утечки химиката.
Другим способом, представленным на фиг. 34, могут быть записаны изображения с первой камеры 22 и комбинированное изображение. Например, инфракрасное изображение с первой камеры может понадобиться для удержания записи для обработки некорректированного изображения. Однако для повторного просмотра и анализа обследований предпочтительно комбинированное изображение, поскольку оно может обеспечить цветовое кодирование или другие визуальные или аудио сигналы, помогающие повторно просматривающему лучше идентифицировать возможные утечки.
Ещё одним способом, представленным на фиг. 35, может быть записано только комбинированное изображение и обработка изображений может производиться после того, как все изображения собраны. Однако, при обработке может использоваться временная буферная память (например, дисплейное ОЗУ).
На фиг. 36 представлена упрощённая схема для альтернативной системы 20, где распределитель изображения и объединённые линзы не используются. Таким образом, первая камера 22 получает изображения отдельно от второй камеры 154. В этом примере вторая камера 154 может быть, например, лёгкой видеокамерой. На фиг. 37 представлена блок-схема 172 для способа, где может использоваться система 20, представленная на фиг. 36. Способ, представленный на блок-схеме фиг. 37, может варьироваться для обеспечения записи изображения(ий) с первой и/или второй камер 22, 154. в других примерах осуществления (не показано) также может использоваться дополнительная(ые) камера(ы), (например, третья камера). Видеоизображение со второй камеры 154 может быть показано внутри видеоизображения с первой камеры 22 (картинка в картинке) для обеспечения лучшего вида (например, полный цвет) для инфракрасного изображения с первой камеры 22.
На фиг. 38 представлена блок-схема 174 для способа осуществления примера настоящего изобретения. В этом способе сигнал может быть подан, если изображения с первой и второй камер показывают существенные различия (например, площадь изображения, количество элементов изображения, количество элементов на площадь и т.д.) или сдвиг изображения с первой камеры, который не является изображением со второй камеры (см. блок 176 на фиг. 38).
В другом способе осуществления примера настоящего изобретения может быть использована одна стационарно установленная камера (например, в машинном отделении). Часто в определённых зонах завода не интенсивное движение (например, нет людей, часто перемещающихся по комнате) в комнате (других ненаблюдаемых внутренних частях). В таком способе осуществления примера настоящего изобретения изображение может быть обработано аппаратурой или компьютерной системой для обнаружения сдвига изображения. Т.к. изображение - инфракрасное изображение, полученное инфракрасной камерой-системой способа осуществления примера настоящего изобретения, сдвиг может быть вызван утечкой химиката. Таким образом, изображение может быть постоянно или периодически контролируемо на автоматический сдвиг. Сигнал может быть подан, когда сдвиг обнаружен, для того, чтобы предупредить оператора о предполагаемой утечке. Затем оператор может просмотреть видеоизображение (прошлое или настоящее) для того, чтобы увидеть, есть ли действительно утечка.
Хотя способы осуществления примера настоящего изобретения и хотя бы некоторые из его преимуществ описаны подробно, необходимо учитывать, что могут делаться различные изменения, замены и альтернативы без нарушения смысла и целостности изобретения, как указано в прилагаемых пунктах формулы изобретения. Более того, область применения настоящего изобретения не ограничивается его использованием в каких-либо определённых производствах, процессах, машинах, составляющих материи, средствах, способах и этапах, описанных выше. Специалист естественно может использовать для улучшения настоящего изобретения существующие или разработанные в дальнейшем производства, процессы, машины, составляющие материи, средства, способы или последовательности, которые выполняют практически ту же самую функцию или достигают практически того же самого результата, что и способы осуществления примера настоящего изобретения, описанные выше могут в дальнейшем не использоваться. Соответственно, предполагается, что прилагаемые пункты должны содержать область применения таких процессов, машин, производств, составляющих материи, средств, способов или после
- 17 009547 довательностей.

Claims (5)

1. Способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из компонента, включающий направление пассивной инфракрасной камеры-системы в сторону компонента, при этом пассивная инфракрасная камера состоит из линзы, холодной части, включающей инфракрасный датчик и единственный оптический полосовой фильтр, установленный между линзами и инфракрасным датчиком, где хотя бы часть полосы пропускания оптического полосового фильтра соответствует полосе поглощения более чем одного химиката, включая химикат выделяющийся из объекта и системы охлаждения, предназначенной для охлаждения холодной части; и визуального определения утечки, основанного на визуальном изображении, представляющем собой профильтрованное инфракрасное изображение, полученное инфракрасной камерой-системой.
2. Способ по п.1, где направление пассивной инфракрасной камеры-системы в сторону компонента производят с движущегося транспортного средства, например грузовика, легкового автомобиля, мотоцикла, велосипеда, лодки, корабля, личного судна, воздушного судна с неподвижным крылом, винтокрылого воздушного судна, мощного парапланера, сверхлегкого воздушного судна, мощного планера, планера, воздушного шара, аэростата, транспортного средства с дистанционным управлением, автоматического воздушного транспортного средства или их комбинаций.
3. Способ по п.1, где система охлаждения включает криогенный охладитель Стирлинга с закрытым циклом или камеру, предназначенную для содержания жидкого азота.
4. Способ по п.1, где середина полосы пропускания оптического полосового фильтра находится внутри полосы поглощения химиката в диапазоне 3100-3600 нм, а ширина этой полосы на уровне 50% пропускания составляет примерно 600 нм.
5. Способ по п.1, где химикатом является метан.
Фиг. 1
Фиг. 2
- 18 009547
Фиг. 3С
2.15 2.20 2.25 2.30 2.35 2.40 2.45
Фиг. 3Ώ % РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ДЛИНА ВОЛНЫ
Фиг. 4 % РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ФИЛЬТР)
0.00120.00100.00080.00060.0004 4
0.0002
0.0000
КОНТРОЛЬНЫЕ точки ПОГЛОЩЕНИЯ
ДЛИНА ВОЛНЫ (дт)
Фиг. 5
- 19 009547
КОНТРОЛЬНЫЕ точки ПОГЛОЩЕНИЯ % РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ФИЛЬТР)
ДЛИНА ВОЛНЫ (дт)
Фиг. 6
КОНТРОЛЬНЫЕ точки ПОГЛОЩЕНИЯ % РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ФИЛЬТР)
0.0012 0.00100 00080.00060.00040.00020 0000-|“
ДЛИНА ВОЛНЫ («
Фиг. 8
- 20 009547
Фиг. 9
КОНТРОЛЬНЫЕ точки ПОГЛОЩЕНИЯ % РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ФИЛЬТР)
0.00035- 0.000300.000250.000200.000150.000100.000050.00000--“
3.0
100
Фиг. 10
КОНТРОЛЬНЫЕ точки ПОГЛОЩЕНИЯ % РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ФИЛЬТР)
0.00090
100
0.00010-1
0.000800.000700.000600.000500.000400.00030 0.000200.00000
ДЛИНА ВОЛНЫ (мт)
Фиг. 11
- 21 009547
КОНТРОЛЬНЫЕ точки ПОГЛОЩЕНИЯ % РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ФИЛЬТР)
0.00090.00070.0008-
-100
0.00060.00050.00040.00030.00020.0001 0.0000
7.2
7.4
А.
I I
I
I
I
I
I ^80 ί
ΐ ι
ί ι
ι
I ί
Л 1 Ь Ай ΐ’η^/Ι Λ ?.
Ο ϋ <.,> 4 4 учч?. ι
7.8 8.0 ч-о
8.2
ДЛИНА ВОЛНЫ (Д ГЛ)
Фиг. 12
КОНТРОЛЬНЫЕ точки ПОГЛОЩЕНИЯ % РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ФИЛЬТР)
0.00025
ЭТИЛЕН
0.00020-I
--ФИЛЬТР
0.00000
0.00015
0.00010
0.00005
ДЛИНА ВОЛНЫ
Фиг. 13
КОНТРОЛЬНЫЕ ТОЧКИ ПОГЛОЩЕНИЯ
15/3/ % РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ФИЛЬТР)
0 0014
100
0.0012 ЭТИЛЕН
ФИЛЬТР
0.0010
0.0008-60
00006 -40
0.000430
00002- » ,
Ί о 4—
10.0
Т—
11.0
Ч-о
11 5
ДЛИНА ВОЛНЫ с^т)
Фиг. 14
- 22 009547
Фиг. 15
Фиг. 16
- 23 009547
КОНТРОЛЬНЫЕ точки ПОГЛОЩЕНИЯ % РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ФИЛЬТР)
...........ЭР6 ! ?! ! ---------ФИЛЬТР 80% ί ! У > ί $ ί ΐ: ΐι •1 ·ι : ι · !; !ι II Ι’ν^ΙΙβ ( 1 ! ? ! \ ί 1
Фиг.
Фиг. 20
- 24 009547
Фиг. 21
Фиг. 22 ил°|*иЬ>:ъз<ии|*|*»|у«/г«оГ
Фиг. 23А
ГА<л1₽(г£ая Г*^91’ »«*’·**ΐ4ΚΡ«οΓ
Фиг. 23В
- 25 009547 (ЛгтаЛЬги «»|*»1ч1зхия1*1«|ччяи
Фиг. 23 С
ΙβίϊΟίίίΙΐβ;’’*» |л.иЙ5Тз.ХД»Ж *;5 Ц.^ОшГ
Фиг. 23Ό
Фиг. 24А
142
Яркость ι о [ аа , [п»ймК1кпц^Ия||лп»к9 ЮОб:10ЛН*1’, .блдав1
Фиг. 24В
Фиг. 24С
- 26 009547
142
Фиг. 24Ό
140
Фиг. 25А
140
Фиг. 25В
Фиг. 25С
Фиг. 25Ό
- 27 009547
Фиг. 26
I УймЧпЛм кОЦЗЭИМ ‘50 мо/эт
Фиг. 27
Фиг. 28А
Фиг. 28В
Фиг. 29
- 28 009547
Фиг. 30
Фиг. 31А
Фиг. 31В
Фиг. 32
- 29 009547
Фиг. 33
Фиг. 34
- 30 009547
Фиг. 35
1Б2
162
ВИДЕО· ВТОРАЯ ПЕРВАЯ ВИДЕО- МОНИТОР 2 КАМЕРА-СИСТЕМА КАМЕРА-СИСТЕМА МОНИТОР 1 .1 . .1 . . 1 ПРОЦЕССОРДАПИСЫВАЮЩЕЕ ) -Д УСТРОЙСТВО ИЗОБРАЖ ЕНИЯ 16 -- КОМБИНИРОВАННЫЙ БАЗА 162-^ ВИДЕО· МОНИТОР ДАННЫХ ^-164
Фиг. 36
Фиг. 37
- 31 009547
Фиг. 38
EA200501842A 2003-06-11 2004-04-26 Способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из объекта EA009547B1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US47799403P 2003-06-11 2003-06-11
US48207003P 2003-06-23 2003-06-23
US54067904P 2004-01-30 2004-01-30
PCT/US2004/012946 WO2005001409A2 (en) 2003-06-11 2004-04-26 Infrared imaging of chemical leaks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200501842A1 EA200501842A1 (ru) 2006-10-27
EA009547B1 true EA009547B1 (ru) 2008-02-28

Family

ID=33556403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200501842A EA009547B1 (ru) 2003-06-11 2004-04-26 Способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из объекта

Country Status (6)

Country Link
US (4) US8193496B2 (ru)
EP (1) EP1639332A2 (ru)
JP (1) JP2007515621A (ru)
CA (1) CA2528299A1 (ru)
EA (1) EA009547B1 (ru)
WO (1) WO2005001409A2 (ru)

Families Citing this family (153)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7427758B2 (en) 2003-05-28 2008-09-23 Opto-Knowledge Systems, Inc. Cryogenically cooled adjustable apertures for infra-red cameras
JP2007515621A (ja) * 2003-06-11 2007-06-14 フリー ブラザーズ エルエルシィ 赤外線カメラ・システムを用いて検査を実施する及び化学物質漏出を検出するためのシステム及び方法
CN2765161Y (zh) * 2005-01-31 2006-03-15 广州飒特电力红外技术有限公司 可拆卸式顶置遥控手柄热像仪
US7851758B1 (en) 2005-09-29 2010-12-14 Flir Systems, Inc. Portable multi-function inspection systems and methods
US7250603B1 (en) * 2006-03-24 2007-07-31 Draeger Safety, Inc. Crawling handle for thermal imaging camera
US20090252650A1 (en) * 2006-08-16 2009-10-08 Sridhar Lakshmanan Portable mems-based spectral identification system
US8478480B2 (en) * 2006-10-27 2013-07-02 International Electronic Machines Corp. Vehicle evaluation using infrared data
US20080116377A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Wai Ming Luk Method and System for Passive Remote Exhaust Emission Measurement
US8003941B1 (en) * 2007-03-01 2011-08-23 Fluke Corporation System and method for providing a remote user interface for a thermal imager
US8653461B1 (en) 2007-03-23 2014-02-18 Flir Systems, Inc. Thermography camera tuned to detect absorption of infrared radiation in a selected spectral bandwidth
US8659664B2 (en) * 2007-03-23 2014-02-25 Flir Systems, Inc. Thermography camera configured for leak detection
US8466964B2 (en) * 2007-04-02 2013-06-18 Opto-Knowledge Systems, Inc. Multispectral uncooled thermal infrared camera system
US7687776B2 (en) * 2007-04-11 2010-03-30 General Monitors, Inc. Gas and/or flame imaging system with explosion proof housing
US8164813B1 (en) 2007-06-16 2012-04-24 Opto-Knowledge Systems, Inc. Non-circular continuous variable aperture or shutter for infrared cameras
EP2179295B1 (en) 2007-08-03 2021-05-05 Flir Systems, Inc. Wireless remote detector systems and methods
US8124931B2 (en) 2007-08-10 2012-02-28 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for oil spill detection
US8548271B2 (en) * 2008-01-08 2013-10-01 Opgal Optronic Industries Ltd. System and method for gas leakage detection
US8274402B1 (en) 2008-01-24 2012-09-25 LDARtools, Inc. Data collection process for optical leak detection
US7887190B2 (en) 2008-02-01 2011-02-15 The Boeing Company Method and system for an enclosed, portable, volatile environment laser projector
US7649174B2 (en) * 2008-02-11 2010-01-19 Flir Systems, Inc. Thermography camera configured for gas leak detection
CA2721708C (en) * 2008-04-17 2018-01-09 The Travelers Indemnity Company A method of and system for determining and processing object structure condition information
WO2010048453A2 (en) * 2008-10-22 2010-04-29 International Electronic Machines Corp. Thermal imaging-based vehicle analysis
ES2349911B1 (es) * 2008-10-31 2011-11-04 Eads Construcciones Aeronauticas, S.A. Metodos y sistemas para realizar analisis de estanqueidad en depositos de fluidos.
US8517835B2 (en) * 2009-02-20 2013-08-27 Activision Publishing, Inc. Video game and peripheral for same
US8803093B2 (en) * 2009-06-02 2014-08-12 Flir Systems Ab Infrared camera for gas detection
US10091439B2 (en) * 2009-06-03 2018-10-02 Flir Systems, Inc. Imager with array of multiple infrared imaging modules
JP5302801B2 (ja) * 2009-07-10 2013-10-02 江田特殊防水工業株式会社 漏水検知システム並びに漏水検知方法および漏水検知用ラジコンヘリコプター
US10810519B2 (en) * 2009-10-05 2020-10-20 The Boeing Company Hierarchical mission management
US9101831B2 (en) * 2009-11-24 2015-08-11 Activision Publishing, Inc. Video game and peripheral for same
CA2787303A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 Delacom Detection Systems, Llc A method, device and system for determining the presence of volatile organic compounds (voc) in video
US8528429B2 (en) * 2010-01-20 2013-09-10 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. System and method for stabilizing a sensor
KR101086142B1 (ko) * 2010-02-02 2011-11-25 한국수력원자력 주식회사 카메라 영상신호를 이용한 누설판별 방법 및 시스템
US8836793B1 (en) 2010-08-13 2014-09-16 Opto-Knowledge Systems, Inc. True color night vision (TCNV) fusion
US9013554B2 (en) * 2011-02-28 2015-04-21 Duke University Systems and methods for comprehensive focal tomography
US20140002667A1 (en) * 2011-03-25 2014-01-02 Joseph M. Cheben Differential Infrared Imager for Gas Plume Detection
CN103460686B (zh) * 2011-03-25 2017-02-22 埃克森美孚上游研究公司 化学羽状流的自主检测
KR101131095B1 (ko) * 2011-06-10 2012-04-02 주식회사 창성에이스산업 가스누설감지 시스템 및 방법
WO2013010272A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 Power Diagnostic Technologies Ltd. Apparatus and method for multi-spectral dual balanced imaging
US10314594B2 (en) 2012-12-14 2019-06-11 Corquest Medical, Inc. Assembly and method for left atrial appendage occlusion
US10813630B2 (en) 2011-08-09 2020-10-27 Corquest Medical, Inc. Closure system for atrial wall
US10307167B2 (en) 2012-12-14 2019-06-04 Corquest Medical, Inc. Assembly and method for left atrial appendage occlusion
EP2590138B1 (en) 2011-11-07 2019-09-11 Flir Systems AB Gas visualization arrangements, devices, and methods
JP2013122389A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Mitsubishi Electric Corp 気体検出装置
WO2013168206A1 (ja) * 2012-05-11 2013-11-14 キヤノンアネルバ株式会社 冷凍機、冷却トラップ
EP2850403B1 (en) 2012-05-18 2021-10-27 Rebellion Photonics, Inc. Divided-aperture infra-red spectral imaging system for chemical detection
US9599508B2 (en) 2012-05-18 2017-03-21 Rebellion Photonics, Inc. Divided-aperture infra-red spectral imaging system
JP2013040929A (ja) * 2012-07-31 2013-02-28 Ministry Of National Defense Chung Shan Inst Of Science & Technology 赤外線熱影像アレーモジュールの検証装置と検証方法
US9255526B2 (en) * 2012-08-23 2016-02-09 Siemens Energy, Inc. System and method for on line monitoring within a gas turbine combustor section
US10441670B2 (en) 2012-08-28 2019-10-15 Sensor Electronic Technology, Inc. Storage device including ultraviolet illumination
US10383964B2 (en) 2012-08-28 2019-08-20 Sensor Electronic Technology, Inc. Storage device including ultraviolet illumination
US9919068B2 (en) 2012-08-28 2018-03-20 Sensor Electronic Technology, Inc. Storage device including ultraviolet illumination
US10688210B2 (en) 2012-08-28 2020-06-23 Sensor Electronic Technology, Inc. Storage device including ultraviolet illumination
US10646603B2 (en) 2012-08-28 2020-05-12 Sensor Electronic Technology, Inc. Multi wave sterilization system
US9878061B2 (en) 2012-08-28 2018-01-30 Sensor Electronic Technology, Inc. Ultraviolet system for disinfection
CN107187700A (zh) 2012-08-28 2017-09-22 传感器电子技术股份有限公司 食品储藏盒以及食品存藏装置
WO2014036080A1 (en) 2012-08-28 2014-03-06 Sensor Electronic Technology, Inc. Ultraviolet gradient sterilization, disinfection, and storage system
US9724441B2 (en) 2012-08-28 2017-08-08 Sensor Electronic Technology, Inc. Storage device including target UV illumination ranges
WO2014036089A1 (en) 2012-08-28 2014-03-06 Sensor Electronic Technology, Inc. Multi wave sterilization system
US20140142689A1 (en) 2012-11-21 2014-05-22 Didier De Canniere Device and method of treating heart valve malfunction
US8874283B1 (en) 2012-12-04 2014-10-28 United Dynamics Advanced Technologies Corporation Drone for inspection of enclosed space and method thereof
US10004464B2 (en) 2013-01-31 2018-06-26 Duke University System for improved compressive tomography and method therefor
US10373470B2 (en) 2013-04-29 2019-08-06 Intelliview Technologies, Inc. Object detection
WO2015023741A1 (en) 2013-08-13 2015-02-19 Duke University Structured illumination for volumetric-molecular-imaging
US9536148B2 (en) 2013-09-27 2017-01-03 Real Data Guru, Inc. Property assessment and prospecting tool
US10112710B2 (en) 2013-10-15 2018-10-30 Elwha Llc Motor vehicle with captive aircraft
US9562849B2 (en) 2013-11-12 2017-02-07 Rebellion Photonics, Inc. Divided-aperture infra-red spectral imaging system
US9566443B2 (en) 2013-11-26 2017-02-14 Corquest Medical, Inc. System for treating heart valve malfunction including mitral regurgitation
US9207434B2 (en) * 2014-02-25 2015-12-08 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Dual-band passively athermal optical lens system
CA2847707C (en) 2014-03-28 2021-03-30 Intelliview Technologies Inc. Leak detection
US9488629B2 (en) * 2014-04-10 2016-11-08 General Electric Company Method for detecting coolant leaks in generators
US20150292976A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 General Electric Company Method and system for detecting leaks in steam turbines
US9759630B2 (en) * 2014-04-10 2017-09-12 General Electric Company System for detecting coolant leaks in generators
CA2890498C (en) * 2014-05-01 2022-10-18 Rebellion Photonics, Inc. Mobile gas and chemical imaging camera
US11290662B2 (en) 2014-05-01 2022-03-29 Rebellion Photonics, Inc. Mobile gas and chemical imaging camera
US20170026588A1 (en) 2014-05-01 2017-01-26 Rebellion Photonics, Inc. Dual-band divided-aperture infra-red spectral imaging system
US9509960B2 (en) * 2014-05-08 2016-11-29 Verizon Patent And Licensing Inc. Vehicle anomaly detection and reporting
US10488854B1 (en) 2014-05-20 2019-11-26 InspectionLogic Corporation Method and determination for fugitive emissions monitoring time
EP3158320B1 (en) 2014-06-23 2018-07-25 Exxonmobil Upstream Research Company Methods and systems for detecting a chemical species
US9448134B2 (en) 2014-06-23 2016-09-20 Exxonmobil Upstream Research Company Systems for detecting a chemical species and use thereof
WO2015199912A1 (en) 2014-06-23 2015-12-30 Exxonmobil Upstream Research Company Image quality enhancement of a differential image for a multiple detector system
US9442011B2 (en) 2014-06-23 2016-09-13 Exxonmobil Upstream Research Company Methods for calibrating a multiple detector system
US10458905B2 (en) * 2014-07-07 2019-10-29 Rebellion Photonics, Inc. Gas leak emission quantification with a gas cloud imager
US10943357B2 (en) 2014-08-19 2021-03-09 Intelliview Technologies Inc. Video based indoor leak detection
US9475526B2 (en) 2014-08-23 2016-10-25 Caterpillar Inc. Track link having a wear sensing device
US10182195B2 (en) * 2014-09-23 2019-01-15 Flir Systems, Inc. Protective window for an infrared sensor array
CA2962754A1 (en) * 2014-09-28 2016-03-31 Rheidiant, Inc. Pipeline wireless sensor network
US9868482B2 (en) 2014-10-29 2018-01-16 Caterpillar Inc. Track roller assembly with a wear measurement system
US9592866B2 (en) 2014-11-06 2017-03-14 Caterpillar Inc. Track assembly having a wear monitoring system
US9557244B2 (en) 2014-11-10 2017-01-31 Caterpillar Inc. Thrust bias detection system
US10842626B2 (en) 2014-12-09 2020-11-24 Didier De Canniere Intracardiac device to correct mitral regurgitation
US9371630B1 (en) 2014-12-19 2016-06-21 Caterpillar Inc. Determination of undercarriage idler and roller wear based on final drive speed
TW201625923A (zh) * 2015-01-02 2016-07-16 無限傳感有限公司 使用短波紅外技術之烴類氣體偵測
WO2016139261A1 (en) 2015-03-02 2016-09-09 Flir Systems Ab Wavelength band based passive infrared gas imaging
US11249016B2 (en) 2015-03-02 2022-02-15 Flir Systems Ab Wavelength band based passive infrared gas imaging
WO2016138991A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 Flir Systems Ab Quantifying gas in passive optical gas imaging
JP5880751B2 (ja) * 2015-03-03 2016-03-09 三菱電機株式会社 気体検出装置
US10527497B2 (en) 2015-05-22 2020-01-07 Irnova Ab Infrared imaging detector
WO2016196224A1 (en) 2015-05-29 2016-12-08 Rebellion Photonics, Inc. Hydrogen sulfide imaging system
US10528840B2 (en) * 2015-06-24 2020-01-07 Stryker Corporation Method and system for surgical instrumentation setup and user preferences
US10873686B2 (en) * 2015-06-30 2020-12-22 Rosmeount Inc. Explosion-proof thermal imaging system
CN106558181B (zh) * 2015-09-28 2019-07-30 东莞前沿技术研究院 火灾监测方法和装置
CA2947862C (en) * 2015-11-06 2019-03-26 John Wilson Inspection system and method for hvac units
CN211825673U (zh) * 2015-12-07 2020-10-30 菲力尔系统公司 成像装置
US9910014B2 (en) 2015-12-22 2018-03-06 General Electric Company Methods and systems for detecting gas flow by photoacoustic signal generation
US11525735B2 (en) * 2016-01-11 2022-12-13 Carrier Corporation Infrared presence detector system
CN110036277B (zh) * 2016-03-10 2022-01-28 技术研究和发展基金有限公司 一种气体传感装置及一种气体感测方法
IL244775B (en) * 2016-03-27 2018-01-31 Opgal Optronic Ind Ltd Combination of gas leak detection and quantification
CA3022540C (en) 2016-05-18 2020-02-18 Allen M. Waxman Hydrocarbon leak imaging and quantification sensor
US10928268B2 (en) * 2016-05-18 2021-02-23 Phil MCNEIL Apparatus and methodologies for leak detection using gas and infrared thermography
US10506193B2 (en) * 2016-07-19 2019-12-10 Snap-On Incorporated Methods and systems for displaying a thermal image and information related to servicing a vehicle
WO2018045107A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 Flir Systems Ab Method of indicating gas movement in a scene
RU2649094C1 (ru) * 2016-10-12 2018-03-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации Способ определения возможности применения спектрорадиометра для экологического мониторинга атмосферы
WO2018075964A1 (en) 2016-10-21 2018-04-26 Rebellion Photonics, Inc. Mobile gas and chemical imaging camera
CA3041100A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Rebellion Photonics, Inc. Gas imaging system
WO2018078193A1 (es) * 2016-10-28 2018-05-03 Vira Gas Imaging, S.L. Dispositivo para la detección y cuantificación de gases
ES2910112T3 (es) 2016-11-14 2022-05-11 Opgal Optronic Ind Ltd Sistemas y métodos para cuantificar una fuga de gas
US10290158B2 (en) 2017-02-03 2019-05-14 Ford Global Technologies, Llc System and method for assessing the interior of an autonomous vehicle
WO2018156795A1 (en) * 2017-02-22 2018-08-30 Rebellion Photonics, Inc. Systems and methods for monitoring remote installations
CA3053821A1 (en) 2017-03-16 2018-09-20 MultiSensor Scientific, Inc. Scanning ir sensor for gas safety and emissions monitoring
CN110392811A (zh) * 2017-03-31 2019-10-29 大金工业株式会社 制冷剂泄漏部位的探测方法
US10509974B2 (en) 2017-04-21 2019-12-17 Ford Global Technologies, Llc Stain and trash detection systems and methods
US10304165B2 (en) 2017-05-12 2019-05-28 Ford Global Technologies, Llc Vehicle stain and trash detection systems and methods
CN107576450A (zh) * 2017-07-25 2018-01-12 国网天津市电力公司电力科学研究院 一种室内gis 设备sf6气体泄漏的检测装置及使用方法
US10792449B2 (en) 2017-10-03 2020-10-06 Breathe Technologies, Inc. Patient interface with integrated jet pump
US10309779B2 (en) 2017-11-07 2019-06-04 Ross McArthur System and method for monitoring underwater organic solid buildup and related emissions background
WO2019094639A1 (en) 2017-11-09 2019-05-16 Rebellion Photonics, Inc. Window obscuration sensors for mobile gas and chemical imaging cameras
US11059378B2 (en) 2017-11-16 2021-07-13 The Boeing Company Charging a rechargeable battery of an unmanned aerial vehicle in flight using a high voltage power line
US10919626B2 (en) * 2017-11-16 2021-02-16 The Boeing Company Charging a rechargeable battery of an unmanned aerial vehicle in flight using a high voltage power line
CN111356909B (zh) 2017-11-16 2023-07-04 多传感器科学公司 用于使用扫描照明器及光学传感器进行多光谱成像及气体检测的系统及方法
TWI746907B (zh) * 2017-12-05 2021-11-21 日商斯庫林集團股份有限公司 煙霧判定方法、基板處理方法及基板處理裝置
US10810858B2 (en) 2018-05-03 2020-10-20 Quantum IR Technologies, LLC Infrared imaging systems and methods for gas leak detection
CA3099168A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-07 Quantum IR Technologies, LLC Infrared imaging systems and methods for oil leak detection
US10900857B2 (en) 2018-06-06 2021-01-26 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for fluid leak determination
US10843702B2 (en) 2018-06-06 2020-11-24 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for oil leak determination
US10943943B2 (en) 2018-06-14 2021-03-09 Mani Sundaram Dual band gas imager
US20200030726A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 Haier US Appliances Solutions, Inc. Infrared leak detection system
JP7176378B2 (ja) * 2018-11-30 2022-11-22 コニカミノルタ株式会社 揮発性液体判定装置、方法及びプログラム
US11079281B2 (en) * 2019-01-17 2021-08-03 Uvia Group Llc Cold stage actuation of optical elements including an optical light shield and a lenslet array connected to a cold finger
US10976245B2 (en) 2019-01-25 2021-04-13 MultiSensor Scientific, Inc. Systems and methods for leak monitoring via measurement of optical absorption using tailored reflector installments
US11243329B2 (en) * 2019-03-01 2022-02-08 Nancy Kerr Del Grande Detecting subsurface objects and voids using thermal inertia
US20220221368A1 (en) * 2019-05-07 2022-07-14 Les Systemes Flyscan Inc. System And Method For Determining An Indication Of A Presence Of A Leak Of Hazardous Material Using A Trained Classification Module
US11761938B2 (en) 2019-06-21 2023-09-19 General Electric Company Sensing system and method
EP4018120A4 (en) * 2019-08-19 2023-09-20 BHE Compression Services, LLC EMISSIONS AND METHANE REDUCTION SYSTEM
US11231198B2 (en) 2019-09-05 2022-01-25 Trane International Inc. Systems and methods for refrigerant leak detection in a climate control system
EP4052006A4 (en) * 2019-11-01 2023-11-29 Institut National d'Optique CONTAINER LEAK DETECTION USING THERMAL IMAGING
KR102123568B1 (ko) * 2019-12-27 2020-06-16 이광열 Cctv와 누설감지센서를 이용한 유해화학용액 누설 모니터링 시스템
KR102091465B1 (ko) * 2019-12-27 2020-03-20 이광열 Cctv 영상과 빅데이터를 기반으로 하여 방재 정보를 생성하기 위한 시스템
US11385379B2 (en) 2020-01-23 2022-07-12 Peter J. Wilk Methods for detecting deposits of known materials
JP2021189001A (ja) * 2020-05-28 2021-12-13 トリニティ工業株式会社 設備温度管理システム、方法及びプログラム
US11692434B2 (en) * 2021-03-30 2023-07-04 Saudi Arabian Oil Company Remote wellhead integrity and sub-surface safety valve test
CN113865717B (zh) * 2021-09-24 2023-10-20 重庆大学 一种基于高速相机的瞬态高温比色测温装置
CN114199464A (zh) * 2021-12-09 2022-03-18 湖北久之洋信息科技有限公司 一种实现视频显控的sf6气体检漏手持设备
CN115308367B (zh) * 2022-07-14 2023-05-23 宣化钢铁集团有限责任公司 一种用于氢冶金还原设备组合式五感点检工具

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU679907A1 (ru) * 1976-01-15 1979-08-15 Предприятие П/Я М-5237 Оптический фильтр
US4390785A (en) * 1980-12-29 1983-06-28 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Method and apparatus for remotely detecting gases in the atmosphere
SU1494925A1 (ru) * 1987-02-03 1989-07-23 Предприятие П/Я А-1944 Оптический фильтр
US5811812A (en) * 1996-11-01 1998-09-22 Andros, Incorporated Multiple-gas NDIR analyzer
RU2190159C1 (ru) * 2001-04-04 2002-09-27 НПО измерительной техники Способ управления процессом горения и устройство для его осуществления
RU2201584C2 (ru) * 2000-12-26 2003-03-27 Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова Способ обнаружения утечек газа из магистральных газопроводов бортовыми диагностическими системами и стенд для моделирования утечки газа

Family Cites Families (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US241380A (en) * 1881-05-10 Alfbed i
US676226A (en) * 1901-06-11 Gear-generating cutter
US3032655A (en) * 1958-03-05 1962-05-01 Romans Gleason Method of detecting pipe line leaks
US3662171A (en) * 1970-09-21 1972-05-09 Textron Inc Methane gas detection system using infrared
JPS5280888A (en) 1975-12-27 1977-07-06 Seiko Epson Corp Gas leakage alarm
DE2637616A1 (de) * 1976-08-20 1978-02-23 Siemens Ag Filter fuer fotodetektoren
US4426663A (en) * 1982-01-06 1984-01-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Real-time optical filtering method with improved filtered image detection and bandwidth adjustment
US4555627A (en) * 1983-04-05 1985-11-26 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Backscatter absorption gas imaging system
US4520265A (en) * 1983-09-06 1985-05-28 Southern California Gas Co. Method and apparatus for accurate remote monitoring of gases
US4543481A (en) * 1983-12-08 1985-09-24 Moniteq Ltd. Leak detection in pipelines
US4622845A (en) * 1985-03-21 1986-11-18 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for the detection and measurement of gases
US4816828A (en) * 1986-03-27 1989-03-28 Feher Kornel J Aircraft damage assessment and surveillance system
US4712195A (en) * 1986-05-09 1987-12-08 Curtis Instruments, Inc. Solid-state cumulative operations measurement system
FR2611900B1 (fr) * 1987-03-06 1989-10-27 Technologies Speciales Ingenie Dispositif pour detecter des micro-fuites de gaz par rayonnement infrarouge
CA1307839C (en) * 1987-03-20 1992-09-22 Donald A. Abernathy Leak detection and multispectral survey system
EP0318039B1 (en) * 1987-11-26 1995-02-01 Fujitsu Limited An emergency watching system using an infrared image processing
US4772789A (en) * 1987-12-28 1988-09-20 Rockwell International Corporation Leak imaging using differential absorption
US4904996A (en) * 1988-01-19 1990-02-27 Fernandes Roosevelt A Line-mounted, movable, power line monitoring system
JPH01234759A (ja) 1988-03-14 1989-09-20 Nec Corp 赤外線検知器用冷却装置
US5130259A (en) * 1988-08-01 1992-07-14 Northrop Corporation Infrared staring imaging array and method of manufacture
US5021663B1 (en) * 1988-08-12 1997-07-01 Texas Instruments Inc Infrared detector
US5229798A (en) * 1988-09-22 1993-07-20 Brown Garrett W Stabilized equipment support, primarily for use with hand-held cameras
US4958076A (en) * 1989-02-10 1990-09-18 Gas Research Institute Selective natural gas detecting apparatus
US4996431A (en) * 1989-02-10 1991-02-26 Gas Research Institute Selective gas detecting apparatus
US4947044A (en) * 1989-03-20 1990-08-07 The Boeing Company Method and apparatus for covertly viewing a target using infrared radiation
US5202682A (en) * 1989-07-13 1993-04-13 Curtis Instruments, Inc. Data encodement and reading method and apparatus
US5166789A (en) * 1989-08-25 1992-11-24 Space Island Products & Services, Inc. Geographical surveying using cameras in combination with flight computers to obtain images with overlaid geographical coordinates
US5045937A (en) * 1989-08-25 1991-09-03 Space Island Products & Services, Inc. Geographical surveying using multiple cameras to obtain split-screen images with overlaid geographical coordinates
US5001346A (en) * 1990-02-26 1991-03-19 Rockwell International Corporation Leak detection system with background compensation
US5241380A (en) 1991-05-31 1993-08-31 Video Sentry Corporation Track mounted surveillance system having multiple use conductors
US5430293A (en) * 1991-10-08 1995-07-04 Osaka Gas Co., Ltd. Gas visualizing apparatus and method for detecting gas leakage from tanks or piping
JPH0711464B2 (ja) 1991-10-08 1995-02-08 大阪瓦斯株式会社 ガス漏れ監視装置
DE69201709T2 (de) 1991-10-08 1995-08-17 Osaka Gas Co Ltd Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Gasen.
US5197295A (en) * 1991-11-04 1993-03-30 Nachman Pundak Stirling miniature integral cooler/dewar assembly
DE69125011T2 (de) * 1991-12-04 1997-09-25 Bertin & Cie Verfahren und Vorrichtung zur optischen Ferndetektion eines sich in einem beobachteten Raumgebiet befindenden Gases
JPH06141209A (ja) * 1992-04-17 1994-05-20 Gold Star Co Ltd プロジェクタ機能を有するムービーカメラシステム
CA2152914C (en) * 1992-12-28 1997-04-15 Michele Hinnrichs Image multispectral sensing
US5386117B1 (en) * 1993-06-07 1997-06-10 Computational Systems Inc Infrared thermography system including mobile unit
DE4321644A1 (de) * 1993-06-30 1995-01-12 Nord Systemtechnik Vorrichtung zur Feststellung von Undichtigkeiten an Bauteilen
GB9416711D0 (en) 1994-08-18 1994-10-12 Msa Britain Ltd Infra-red gas detector
DE4434814A1 (de) * 1994-09-29 1996-04-04 Microparts Gmbh Infrarotspektrometrischer Sensor für Gase
US5550373A (en) * 1994-12-30 1996-08-27 Honeywell Inc. Fabry-Perot micro filter-detector
US5656813A (en) 1995-04-04 1997-08-12 Gmd Systems, Inc. Apparatus for imaging gas
US5650624A (en) * 1995-04-13 1997-07-22 Engelhard Sensor Technologies, Inc. Passive infrared analysis gas sensor
EP0827585A4 (en) * 1995-04-18 1999-05-12 Curtis Instr ECONOMICAL AND COMPACT SEMICONDUCTOR DISPLAY
US5878356A (en) * 1995-06-14 1999-03-02 Agrometrics, Inc. Aircraft based infrared mapping system for earth based resources
US5818951A (en) * 1995-10-13 1998-10-06 Infrared Service Corporation Methods and related apparatus for generating thermographic survey images
US5742053A (en) * 1996-11-29 1998-04-21 Rekunyk; Horace Infrared gas detection method and apparatus
AU7616296A (en) 1995-11-29 1997-06-19 Horace Rekunyk Infrared gas detection method and apparatus
FR2749469B1 (fr) * 1996-06-03 1998-07-17 Inst Francais Du Petrole Systeme aeroporte d'acquisition et de traitement d'images a caracteristiques modulables
US5726805A (en) * 1996-06-25 1998-03-10 Sandia Corporation Optical filter including a sub-wavelength periodic structure and method of making
US6303934B1 (en) 1997-04-10 2001-10-16 James T. Daly Monolithic infrared spectrometer apparatus and methods
US6092008A (en) * 1997-06-13 2000-07-18 Bateman; Wesley H. Flight event record system
DE69811098T2 (de) 1997-10-10 2003-10-09 Zellweger Analytics Ltd Optische gasdetektion
US5867264A (en) * 1997-10-15 1999-02-02 Pacific Advanced Technology Apparatus for image multispectral sensing employing addressable spatial mask
US6157486A (en) * 1998-01-13 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Retroreflective dichroic reflector
US6061141A (en) 1998-01-20 2000-05-09 Spectronix Ltd. Method and system for detecting gases or vapors in a monitored area
US6243483B1 (en) * 1998-09-23 2001-06-05 Pii North America, Inc. Mapping system for the integration and graphical display of pipeline information that enables automated pipeline surveillance
US6853452B1 (en) * 1999-03-17 2005-02-08 University Of Virginia Patent Foundation Passive remote sensor of chemicals
US6182497B1 (en) 1999-08-20 2001-02-06 Neodym Systems Inc Gas detection system and method
SE9904836L (sv) * 1999-12-28 2001-06-29 Jonas Sandsten Kvantitativ avbildning av gasemissioner utnyttjande optisk teknik
GB0005069D0 (en) * 2000-03-02 2000-04-26 Ecolotrol A controlled interference spectrometer
US6811113B1 (en) * 2000-03-10 2004-11-02 Sky Calypso, Inc. Internet linked environmental data collection system and method
US6580450B1 (en) * 2000-03-22 2003-06-17 Accurate Automation Corporation Vehicle internal image surveillance, recording and selective transmission to an active communications satellite
WO2002027297A1 (en) * 2000-09-28 2002-04-04 Sandia Corporation Pulsed laser linescanner for a backscatter absorption gas imaging system
US6465775B2 (en) * 2000-12-19 2002-10-15 Schlumberger Technology Corporation Method of detecting carbon dioxide in a downhole environment
JP4669630B2 (ja) 2001-06-11 2011-04-13 理研計器株式会社 赤外線式ガス検知装置およびその制御方法
US6680778B2 (en) * 2001-11-08 2004-01-20 Michele Hinnrichs Gas leak detector
CA2384220A1 (en) * 2002-04-30 2003-10-30 Dan Keith Andersen Aircraft mounted video recording system
CA2386651A1 (en) * 2002-05-16 2003-11-16 Dan Keith Andersen Method of monitoring utility lines with aircraft
CA2392410A1 (en) * 2002-07-04 2004-01-04 Dan Keith Andersen Method of aerial monitoring of forests
CA2771670C (en) * 2003-03-13 2013-04-02 Synodon Inc. Remote sensing of gas leaks
JP2007515621A (ja) * 2003-06-11 2007-06-14 フリー ブラザーズ エルエルシィ 赤外線カメラ・システムを用いて検査を実施する及び化学物質漏出を検出するためのシステム及び方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU679907A1 (ru) * 1976-01-15 1979-08-15 Предприятие П/Я М-5237 Оптический фильтр
US4390785A (en) * 1980-12-29 1983-06-28 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Method and apparatus for remotely detecting gases in the atmosphere
SU1494925A1 (ru) * 1987-02-03 1989-07-23 Предприятие П/Я А-1944 Оптический фильтр
US5811812A (en) * 1996-11-01 1998-09-22 Andros, Incorporated Multiple-gas NDIR analyzer
RU2201584C2 (ru) * 2000-12-26 2003-03-27 Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова Способ обнаружения утечек газа из магистральных газопроводов бортовыми диагностическими системами и стенд для моделирования утечки газа
RU2190159C1 (ru) * 2001-04-04 2002-09-27 НПО измерительной техники Способ управления процессом горения и устройство для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
US20170122833A1 (en) 2017-05-04
EA200501842A1 (ru) 2006-10-27
WO2005001409A3 (en) 2005-05-06
US20060091310A1 (en) 2006-05-04
EP1639332A2 (en) 2006-03-29
US20120273680A1 (en) 2012-11-01
CA2528299A1 (en) 2005-01-06
US20130250124A1 (en) 2013-09-26
US8193496B2 (en) 2012-06-05
WO2005001409A2 (en) 2005-01-06
US8426813B2 (en) 2013-04-23
JP2007515621A (ja) 2007-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA009547B1 (ru) Способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из объекта
US5742053A (en) Infrared gas detection method and apparatus
US20040263852A1 (en) Aerial leak detector
CN109632685B (zh) 基于双波段差分红外成像系统的工业气体排放探测方法
WO1996041097A1 (en) Aerial pipeline surveillance system
Sridharan et al. Long Term, Periodic Aerial Surveys Cost Effectively Mitigate Methane Emissions
US20160084755A1 (en) Evaporative vehicle emission loss detection from a non-operating vehicle
WO1999054700A2 (en) Infrared remote monitoring system for leak
CN113421354A (zh) 无人机油气管道应急巡检方法及系统
CN116642840A (zh) 一种水体污染源无人机高光谱遥感排查方法
WO1997020167A1 (en) Infrared gas detection method and apparatus
CN116293487A (zh) 一种基于区块链空天地一体化的化工园区监测系统及方法
Churchill et al. Automated Unmanned Systems Perform Safe Emissions Quantification & Reduction in Permian Operations
MXPA05013432A (en) Infrared imaging of chemical leaks
Gavrilenko et al. A New Approach to Aircraft Flight Technology for Detecting Gas Leakage from Pipelines
MXPA05014233A (es) Sensor aereo de fuga de gas.
Shen et al. Deepwater Horizon oil spill monitoring using airborne multispectral infrared imagery
RU2073816C1 (ru) Способ дистанционного обнаружения утечек нефти из магистрального трубопровода
CN211821762U (zh) 一种基于无人机的管道泄漏检测装置
Stearns et al. Airborne DIAL (Differential Absorption Lidar) for broad area hazardous liquid leak detection
Geiger et al. Mid-infrared DIAL lidar for petroleum exploration and pipeline monitoring
Robinson et al. Refinery evaluation of optical imaging to locate fugitive emissions
Riquetti et al. Aerial surveillance for gas and liquid hydrocarbon pipelines using a flame ionization detector (FID)
Dietz Commercial applications of perfluorocarbon tracer (PFT) technology
FeiCheng System of diagnosing the fleet of aircraft engines

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM