Pasiūlymas yra iš elektronikos srities, o būtent - naftos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo jutikliai (detektoriai) - ir gali būti panaudotas gamtos apsaugai nuo užteršimo naftos išmetalais jos kaupimo, saugojimo ir vartojimo vietose.The proposal is from the field of electronics, namely, sensors (detectors) for the detection of petroleum products on the surface of the water and can be used to protect nature from oil pollution at its storage, storage and consumption sites.
Saugant gamtą nuo naftos ir jos produktų išmetalų būtina turėti patikimus, pigius ir greitai reaguojančius jutiklus. Žinomi būdai ir juos realizuojantys įrenginiai yra sudėtingi, brangūs ir reikalauja daug laiko analizei atlikti. Analoge panaudotas metodas - naftos ir jos produktų fluorescencija, apšvitinant ją ultravioletiniais spinduliais ir stebint atsiradusį mėlyną švytėjimą (OnpejĮeJieHHe cojepxaHH£ Ηεφτεπρο,πγκΓΟΒ b προη3βολοτβ6ηηβιχ h ctohhbk BOflax. - M.: “SHeprmi”, 1972). Toks įrenginys turi ultravioletinių spindulių šaltinį, optinį kolorimetrą su violetinių spindulių optiniu filtru, kurio išėjime sumontuotas fotodetektorius fotoimtuvas. Analogas yra brangus, blogai veikia vandens sotintų garų aplinkoje dėl didelės spindulių sugerties joje ir reikalauja apsaugos nuo tiesioginės saulės šviesos.Reliable, cheap and responsive sensors are essential to protect nature from oil and oil product emissions. Known techniques and devices that implement them are complex, expensive, and time consuming to perform analysis. The method used in the analogue was fluorescence of petroleum and petroleum products by irradiation with ultraviolet light and observation of the resulting blue glow. Such a device has an ultraviolet source, an optical colorimeter with a violet optical filter, the output of which is equipped with a photodetector photographic detector. The analogue is expensive, malfunctions in a water-saturated vapor environment due to its high absorption of radiation and requires protection from direct sunlight.
Analogo trūkumams pašalinti naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo būde, kuriame formuoja optinį kanalą - apšviečia vandens paviršių optiniu spinduliu ir registruoja atspindį, naujai vandens paviršių apšviečia moduliuotais infraraudonais spinduliais vienu metu dviem ar daugiau optiniais kanalais atraminiu ir matuojamuoju, kurių atstumą nuo vandens paviršiaus palaiko pastovų, po atraminiu optiniu kanalu pastoviai palaiko švarų vandenį ir registruoja atspindėtų signalų skirtumą. Naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo įrenginyje, susidedančiame iš optinio kanalo, kurį sudaro optinių spindulių šaltinis - spinduolis ir fotoimtuvas, kurio išėjimas sujungtas su signalizacijos schemos įėjimu, papildomai įjungtas antras ar daugiau optinių kanalų, kurių fotoimtuvų išėjimai sujungti su papildomai įjungtos elektrinių signalų palyginimo schemos įėjimais, kurios išėjimas sujungtas su signalizacijos schemos įėjimu. Spinduoliai ir fotoimtuvai poromis sumontuoti atskiroje dėžutėje - optinėje galvutėje, kuri įtvirtinta virš vandens paviršiaus stacionariai arba ant ją palaikančių virš to paviršiaus plūdurų, o vienas optinis kanalas - atraminis, turi kontaktą su švaraus vandens paviršiumi.Analog deficiencies in the method of detecting petroleum and petroleum products on the water surface by forming an optical channel by illuminating the surface of the water with optical radiation and recording the reflection, illuminating the water surface with modulated infrared light simultaneously with two or more optical channels supported and spaced maintains a steady, steady stream of clean water beneath a support optical channel and records the difference in reflected signals. A surface-to-surface oil and oil product detection device comprising an optical channel comprising an emitter and a photo receiver having an output coupled to an input of an alarm circuit, the second or more optical channels having the output of the receiver coupled to the electrical signals comparator circuit inputs whose output is coupled to the alarm circuit input. The emitters and photo receivers are paired in a separate box, an optical head that is fixed over or above the surface of the water, and one optical channel, a support, has contact with the surface of clean water.
Struktūrinėje naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo jutiklio schemoje parodyta : 1 ir 2 - spinduoliai, 3 ir 4 - fotoimtuvai, 5 - elektrinių signalų palyginimo schema, 6 - signalizacijos schema, 7 - optinė galvutė, 8 - signalų palyginimo - signalizacijos įrenginys, 9 - Švaraus vandens palaikymo užuolaida, 10 vandens paviršiaus plokštuma, 11 - plūdurai.A schematic diagram of a sensor for detecting petroleum and petroleum products on the water surface shows: 1 and 2 emitters, 3 and 4 photographic receivers, 5 electrical signal comparison circuit, 6 alarm system, 7 optical head, 8 signal signaling device, 9 - Clean water curtain, 10 water surface plane, 11 - buoys.
Naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo jutiklis turi du ar daugiau optinius kanalus, kuriuos sudaro vienodi infraraudonų spindulių spinduoliai 1 - 2 ir tiek pat tų spindulių fotoimtuvų 3 - 4, sugrupuotų atitinkamomis poromis. Fotoimtuvų 3 -4 išėjimai sujungti su elektrinių signalų palyginimo schemos 5 įėjimais, o jos išėjimas sujungtas su signalizacijos schemos 6 įėjimu. Spinduoliai 1 > 2 ir fotoimtuvai 3 - 4 poromis sumontuoti bendroje dėžutėje 7 - optinėje galvutėje, kuri sumontuota arti vandens paviršiaus 10 stacionariai, kai vandens lygis nekinta, arba ant plūdurų 11, kai vandens 10 lygis svyruoja. Elektrinių signalų palyginimo schema 5 ir signalizacijos schema 6 sumontuotos atskiroje dėžutėje 8 - signalizacijos įrenginys, kurioje sumontuotas ir jutiklio maitinimo blokas. Viename iš optinių kanalų - pvz., spinduolis 1 ir fotoimtuvas 3, palaikomas švarus vanduo ir tas optinis kanalas yra atraminis, o kitas.- matuojamasis. Tam sumontuota vandeniui nepralaidi užuolaida 9, pvz., žiedo formos metalinis ar iš kitos medžiagos tuščiaviduris cilindras, dalinai panertas į vandenį. Užuolaida 9 yra pritvirtinta prie optinės galvutės 7. Esant reikalui optinių matavimo kanalų gali būti keli.The sensor for the detection of petroleum and petroleum products on the surface of the water has two or more optical channels consisting of the same infrared emitters 1-2, and the same number of photovoltaic emitters 3-4, grouped in pairs. The outputs 3 to 4 of the cameras are connected to the inputs 5 of the electrical signal comparison scheme and its output is connected to the input of the alarm scheme 6. The emitters 1> 2 and the photodetectors 3 - 4 are mounted in a common box 7 - an optical head mounted near the water surface 10 for stationary when the water level is constant or on buoys 11 for the water level 10. The electrical signal comparison diagram 5 and the alarm diagram 6 are mounted in a separate box 8 - an alarm device which also contains a sensor power supply. One of the optical channels, such as the emitter 1 and the photo receiver 3, maintains clean water and that optical channel is a support and the other one - a measurement. For this purpose, a watertight curtain 9, such as a hollow cylinder of metal or other material, partially submerged in water, is fitted. The curtain 9 is attached to the optical head 7. If desired, there may be several optical measurement channels.
Naftos ir jos produktų ant vandens paviršaus aptikimo būdas ir įrenginys veikia sekančiai. Būde elektriškai ar kitaip moduliuoja spinduolių 1 ir 2 infraraudonus spindulius ir jais apšviečia vandens paviršių. Fotoimtuvais 3 ir 4 registruoja atspindėtą infraraudoną šviesą, pvz., spinduolio 1 - fotoimtuvų 3 ir spinduolio 2 - fotoimtuvų 4. Po vienu iš optinių kanalų - atraminiu, pvz., spinduolis 1 ir fotoimtuvas 3, pastoviai palaiko švarų vandenį. Tam naudoja vandeniui, o tuo pačiu ir naftai bei jos produktams, nepralaidžią užuolaidą 9. Fotoimtuvais 3 ir 4 priimtus optinius atspindžio signalus pakeičia į jų intensyvumui proporcingus elektrinius signalus ir juos palygina tų signalų palyginimo schema 5. Gautą tų signalų skirtumą ar santykį paduoda į signalizacijos schemą 6, kurioje formuoja aliarmo signalą, kai tie palyginamieji signalai skiriasi. Aliarmo signalą formuoja parinkdami skirtuminio signalo dydj ir tuo nustato aliarmo jautrį. Aliarmo signalas gali būti garso, šviesos ar kitoks signalas. Maitinimo įtampa iš signalizacijos įrenginio 8 į optinę galvutę 7 gali būti paduota atskiru kabeliu arba per fotoimtuvų 3 ir 4 išėjimų ir palyginimo schemos 5 įėjimų jungiamuosius laidus. Optinė galvutė 7 palaikoma pastoviu atstumu nuo vandens paviršiaus 10. Kai tas paviršius 10 yra pastovus optinė galvutė sumontuota stacionariai, o kai kinta - optinė galvutė 7 sumontuota ant ją palaikančių vandens paviršiuje 10 plūdurų 11.The method and device for detecting petroleum and oil products on the water surface operate as follows. In a method, it modulates the infrared rays of emitters 1 and 2 electrically or otherwise and illuminates the surface of the water. Photographers 3 and 4 register the reflected infrared light, such as emitter 1 - photomultiplier 3 and emitter 2 - photomultiplier 4. Under one of the optical channels, a support, such as emitter 1 and photovoltaic 3, constantly maintains clean water. It uses a watertight curtain for water, and thus for oil and oil products. 9 Transforms the optical reflection signals received by the photometers 3 and 4 into electrical signals proportional to their intensity and compares them to the signaling scheme 5. 6 which generates an alarm signal when the comparator signals are different. The alarm signal is generated by selecting the difference signal size and thereby setting the alarm sensitivity. The alarm signal can be an audio, light or other signal. The supply voltage from the signaling device 8 to the optical head 7 can be supplied by a separate cable or through the connecting wires of the outputs 3 and 4 of the photo receivers and the inputs of the comparison circuit 5. The optical head 7 is maintained at a constant distance from the water surface 10. When that surface 10 is a stationary optical head, it is stationary, and when it is variable, the optical head 7 is mounted on buoys 11 on its supporting water surface 10.
Palyginus su analogu pasiūlytas naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo būdas ir įrenginys yra pigesnis ir patikimesnis, nes nebijo tiesioginės saulės šviesos ir nejautrus susidarantiems vandens soties garams virš matuojamojo paviršiaus.Compared to its analogue, the proposed method and device for detecting petroleum and petroleum products on the water surface are cheaper and more reliable because they are not afraid of direct sunlight and are insensitive to the resulting water saturation vapor above the measuring surface.