RU2387977C1 - Non contact method for detection of oil pollutions on water surface - Google Patents

Non contact method for detection of oil pollutions on water surface Download PDF

Info

Publication number
RU2387977C1
RU2387977C1 RU2008151936/28A RU2008151936A RU2387977C1 RU 2387977 C1 RU2387977 C1 RU 2387977C1 RU 2008151936/28 A RU2008151936/28 A RU 2008151936/28A RU 2008151936 A RU2008151936 A RU 2008151936A RU 2387977 C1 RU2387977 C1 RU 2387977C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water surface
oil
radiation
reflected
investigated
Prior art date
Application number
RU2008151936/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Леонидович Белов (RU)
Михаил Леонидович Белов
Виктор Александрович Городничев (RU)
Виктор Александрович Городничев
Валентин Иванович Козинцев (RU)
Валентин Иванович Козинцев
Юрий Викторович Федотов (RU)
Юрий Викторович Федотов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
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
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority to RU2008151936/28A priority Critical patent/RU2387977C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2387977C1 publication Critical patent/RU2387977C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technique.
SUBSTANCE: invention refers to measurement technique and can be used for operative detection of oil and oil products spills in seas and inland water bodies. The method includes irradiation of water surface in question by pulsed optical beam with tunable in narrow spectral band length of radiation wave, recording radiation reflected from water surface, determination by measurement data of dependence between power of reflected radiation and wave length and obtaining on the base of this dependence the reflection index and its second derivative with respect to wave length. The presence of oil film on water surface is determined by simultaneous execution of two relations which include reflection indices for investigated and pure water surface and the second derivatives with respect to wave length of reflection indices for investigated and pure water surface.
EFFECT: invention makes possible to detect thin films of oil products (with thickness from tenths of microns to microns) with close to one probability of correct detection.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного обнаружения разливов нефти и нефтепродуктов в морях и внутренних водоемах.The invention relates to measuring equipment and can be used for the rapid detection of oil spills and oil products in the seas and inland waters.

Известен способ обнаружения нефтяной пленки на поверхности воды [1], заключающийся в том, что исследуемую водную поверхность облучают импульсным пучком оптического излучения, принимают отраженный сигнал и проводят сравнение сигналов, отраженных от чистой и исследуемой водной поверхности. В качестве параметра сравнения выбирается количество импульсных сигналов N, превысивших порог срабатывания анализатора. При N≥Nb судят о наличии нефтяной пленки, а при N<Nb - об ее отсутствии (Nb - число, характеризующее вероятность приема сигналов).A known method of detecting an oil film on a water surface [1], which consists in the fact that the investigated water surface is irradiated with a pulsed beam of optical radiation, receive the reflected signal and compare the signals reflected from the clean and the investigated water surface. The number of pulse signals N exceeding the analyzer threshold is selected as a comparison parameter. For N≥N b, the presence of an oil film is judged, and for N <N b , its absence (N b is the number characterizing the probability of receiving signals).

Недостатком этого способа обнаружения нефтяных загрязнений является невысокая достоверность обнаружения.The disadvantage of this method of detecting oil pollution is the low reliability of the detection.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ [2] обнаружения нефтяной пленки на водной поверхности путем облучения поверхности воды импульсным пучком оптического излучения и приема отраженного сигнала с последующим сравнением сигналов, отраженных от чистой и исследуемой водной поверхности, облучение поверхности и прием отраженного сигнала осуществляют на двух длинах волн, в качестве параметров отраженного излучения выбирают отношения мощностей лазерных сигналов, полученных от исследуемой водной поверхности, к соответствующим мощностям лазерных сигналов, полученным от чистой водной поверхности, а о наличии нефтяной пленки судят по выполнению одновременно двух соотношений:Closest to the invention in technical essence is a method [2] for detecting an oil film on a water surface by irradiating a water surface with a pulsed beam of optical radiation and receiving a reflected signal, followed by comparing signals reflected from a clean and investigated water surface, irradiating the surface and receiving the reflected signal at two wavelengths, as the parameters of the reflected radiation, choose the power ratios of the laser signals received from the studied water surface and the respective power laser signals received from a clean water surface, and the presence of the oil film is judged to fulfill simultaneously two relations:

Figure 00000001
или
Figure 00000002
Figure 00000001
or
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где

Figure 00000004
;Where
Figure 00000004
;

λ1, λ2 - длины волн зондирования;λ 1 , λ 2 - sounding wavelengths;

P(λ1), Р(λ2) и Pw1), Pw2) - мощности лазерных сигналов на длинах волн λ1, λ2 полученные от исследуемой и от чистой водной поверхности.P (λ 1 ), P (λ 2 ) and P w1 ), P w2 ) are the power of the laser signals at wavelengths λ 1 , λ 2 obtained from the investigated and from a clean water surface.

Недостатком этого метода обнаружения нефтяных загрязнений на водной поверхности является недостаточная надежность обнаружения тонких пленок нефтепродуктов.The disadvantage of this method of detecting oil pollution on the water surface is the lack of reliability of detection of thin films of oil products.

Избежать этого недостатка можно тем, что согласно способу обнаружения нефтяных загрязнений на поверхности водоемов, включающему облучение поверхности воды импульсным пучком оптического излучения, прием отраженного сигнала и последующее сравнение сигналов, отраженных от чистой и исследуемой водной поверхности, при облучении поверхности перестраивают в узком спектральном диапазоне длину волны излучения, определяют зависимость мощности отраженного излучения от длины волны, находят на основе этой зависимости коэффициент отражения и его вторую производную, а о наличии нефтяной пленки судят по выполнению одновременно двух соотношений:This disadvantage can be avoided by the fact that, according to a method for detecting oil pollution on the surface of water bodies, including irradiating the water surface with a pulsed beam of optical radiation, receiving a reflected signal and then comparing the signals reflected from a clean and investigated water surface, the surface length is rearranged in a narrow spectral range upon irradiation radiation waves, determine the dependence of the reflected radiation power on the wavelength, find the reflection coefficient and e on the basis of this dependence the second derivative, and the presence of an oil film is judged by the fulfillment of two ratios simultaneously:

Figure 00000005
и
Figure 00000006
Figure 00000005
and
Figure 00000006

гдеWhere

Rref; Rw - коэффициенты отражения от исследуемой и чистой водной поверхности;R ref ; R w - reflection coefficients from the investigated and clean water surface;

Figure 00000007
,
Figure 00000008
- вторые производные по длине волны коэффициента отражения от исследуемой и чистой водной поверхности
Figure 00000007
,
Figure 00000008
- second derivatives with respect to the wavelength of the reflection coefficient from the investigated and clean water surface

Наличие отличительных признаков указывает на соответствие критерию "новизна".The presence of distinctive features indicates compliance with the criterion of "novelty."

Указанные отличительные признаки неизвестны в патентной литературе, и поэтому предложенное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".These distinguishing features are unknown in the patent literature, and therefore, the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

На фиг.1 схематично изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.Figure 1 schematically shows a device that implements the proposed method.

Устройство содержит перестраиваемый по длине волны в узком спектральном диапазоне источник оптического излучения 1; фотоприемник 2, регистрирующий отраженное от водной поверхности излучение; блок обработки 3, который по данным измерений определяет зависимость мощности отраженного излучения от длины волны, находит на основе этой зависимости коэффициент отражения и его вторую производную и проводит проверку выполнения соотношений (1), что позволяет с высокой достоверностью проводить обнаружение тонких пленок нефтепродуктов.The device contains tunable wavelength in a narrow spectral range of the optical radiation source 1; a photodetector 2 detecting radiation reflected from the water surface; processing unit 3, which, according to the measurement data, determines the dependence of the reflected radiation power on the wavelength, finds the reflection coefficient and its second derivative based on this dependence, and checks the fulfillment of relations (1), which allows high-accuracy detection of thin films of oil products.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Источник оптического излучения 1 облучает исследуемую водную поверхность 4 (например, источник излучения 1 может находиться на авиационном носителе). Облучение водной поверхности осуществляют вертикально вниз. Длина волны излучения перестраивается в узком спектральном диапазоне. Интенсивность отраженного излучения регистрируется фотоприемником 2. Сигнал с фотоприемника 2 поступает в блок обработки 3. В блоке обработки по данным измерений определяется зависимость мощности отраженного излучения от длины волны, находятся на основе этой зависимости коэффициент отражения и его вторая производная, проводится проверка выполнения соотношений (1) и делается вывод о наличии или отсутствии нефтяных загрязнений. Параметры отраженного излучения для чистой водной поверхности, например, регистрируются в начале измерений при полете над заведомо чистым участком водной поверхности и хранятся в памяти блока 3. При облете исследуемой акватории результатом работы блока 3 является массив данных о наличии нефтяных загрязнений.The optical radiation source 1 irradiates the investigated water surface 4 (for example, the radiation source 1 may be on an aircraft carrier). Irradiation of the water surface is carried out vertically down. The radiation wavelength is tuned in a narrow spectral range. The intensity of the reflected radiation is recorded by the photodetector 2. The signal from the photodetector 2 enters the processing unit 3. In the processing unit, the dependence of the reflected radiation power on the wavelength is determined from the measurement data, the reflection coefficient and its second derivative are found on the basis of this dependence, and the fulfillment of the relations (1 ) and concludes that there is or is no oil pollution. The parameters of the reflected radiation for a clean water surface, for example, are recorded at the beginning of measurements when flying over a known clean part of the water surface and are stored in the memory of block 3. When flying around the studied area, the result of block 3 is an array of data on the presence of oil pollution.

Теоретические расчеты и экспериментальные исследования показывают, что физической основой дистанционного обнаружения нефтяных загрязнений на водной поверхности методом оптического зондирования является наличие контраста яркости отраженного излучения от чистой водной поверхности и водной поверхности, покрытой пленкой нефти. Для гладкой водной поверхности этот контраст обусловлен тем, что коэффициент отражения Rref нефтяной пленки (трехслойной системы «воздух - пленка нефтепродукта - вода») отличается от коэффициента отражения Rw чистой водной поверхности (двухслойной системы «воздух - вода») (см., например, [3, 4]).Theoretical calculations and experimental studies show that the physical basis for the remote detection of oil pollution on a water surface by optical sensing is the presence of a contrast in the brightness of the reflected radiation from a clean water surface and a water surface covered with an oil film. For a smooth water surface, this contrast is due to the fact that the reflection coefficient R ref of the oil film (three-layer system “air - oil film-water”) differs from the reflection coefficient R w of a clean water surface (two-layer system “air - water”) (see, for example, [3, 4]).

В случае присутствия на водной поверхности нефтяных загрязнений коэффициент отражения Rref будет зависеть от толщины нефтяной пленки d, оптических характеристик нефти и от длины волны излучения λ. При вертикальном падении излучения на поверхность для коэффициента отражения трехслойной системы «воздух - пленка (нефтепродукта) - вода» Rref(λ, d) имеем (см., например [5]):In the case of the presence of oil pollution on the water surface, the reflection coefficient R ref will depend on the thickness of the oil film d, the optical characteristics of the oil and the radiation wavelength λ. With a vertical incidence of radiation on the surface, for the reflection coefficient of the three-layer system “air - film (oil product) - water” R ref (λ, d) we have (see, for example, [5]):

Figure 00000009
,
Figure 00000009
,

гдеWhere

Figure 00000010
;
Figure 00000011
;
Figure 00000010
;
Figure 00000011
;

Figure 00000012
;
Figure 00000013
;
Figure 00000012
;
Figure 00000013
;

n2,3(λ), k2,3(λ) - показатели преломления и поглощения нефти и воды соответственно;n 2,3 (λ), k 2,3 (λ) are the refractive indices and absorption of oil and water, respectively;

Figure 00000014
,
Figure 00000015
- коэффициенты отражения на границе сред «воздух - нефть» и «нефть - вода» соответственно;
Figure 00000014
,
Figure 00000015
- reflection coefficients at the boundary of the air-oil and oil-water media, respectively;

T(λ) - пропускание пленки нефти.T (λ) is the transmission of the oil film.

Индексы 1, 2, 3 относятся к воздуху, нефти и воде (для воздуха показатель преломления принят равным 1, а показатель поглощения - 0).Indices 1, 2, 3 refer to air, oil, and water (for air, the refractive index is taken to be 1, and the absorption index to 0).

Из формулы для Rref(λ, d) видно, что в общем случае из-за интерференции излучения, отраженного от границ раздела «воздух - пленка нефтепродукта» и «пленка нефтепродукта - вода», коэффициент отражения Rref(λ, d) является периодической функцией длины волны излучения λ и толщины пленки d.From the formula for R ref (λ, d) it can be seen that in the general case, due to the interference of radiation reflected from the interfaces “air - oil film” and “oil film - water”, the reflection coefficient R ref (λ, d) is a periodic function of the radiation wavelength λ and film thickness d.

При толщине пленок десятые доли и единицы микрометров периодическая зависимость величины Rref(λ, d) от длины волны излучения λ, и толщины пленки d очень существенна. Она приводит к тому, что для тонких пленок возможны ситуации, когда измеренный (в условиях шумов измерения) коэффициент отражения трехслойной системы «воздух - пленка нефтепродукта - вода» Rref(λ, d) оказывается (в точках минимума Rref(λ, d)) примерно равным и даже меньшим коэффициента отражения на границе сред «воздух - вода»

Figure 00000016
; (см. фиг.2, где приведены результаты расчетов для длины волны 0,65 мкм, здесь 1 - Rref(λ, d),
Figure 00000017
Figure 00000018
Это практически не позволяет проводить надежное обнаружение (с высокой вероятностью правильного обнаружения) тонких пленок нефти на водной поверхности при единичных измерениях и существенно ухудшает вероятность правильного обнаружения при усреднении по серии измерений. Фиг.2 приведена для случая относительного среднеквадратического значения шума измерения 4%, однако подобные ситуации возможны и при гораздо меньшем шуме (но они будут более редкие).At a film thickness of tenths and units of micrometers, the periodic dependence of the value of R ref (λ, d) on the radiation wavelength λ, and the film thickness d is very significant. It leads to the fact that, for thin films, situations are possible when the measured (under the conditions of measurement noise) reflection coefficient of the three-layer system “air - oil film - water” R ref (λ, d) is (at the minimum points R ref (λ, d )) approximately equal to or even lower than the reflection coefficient at the boundary of the air-water media
Figure 00000016
; (see figure 2, which shows the calculation results for a wavelength of 0.65 μm, here 1 is R ref (λ, d),
Figure 00000017
Figure 00000018
This practically does not allow reliable detection (with a high probability of correct detection) of thin oil films on the water surface during single measurements and significantly worsens the probability of correct detection when averaged over a series of measurements. Figure 2 shows for the case of a relative rms value of the measurement noise of 4%, however, similar situations are possible with much less noise (but they will be more rare).

Для увеличения вероятности правильного обнаружения тонких пленок нефти на водной поверхности необходимо привлекать дополнительную информацию из данных измерений. Одним из вариантов является использование (для увеличения вероятности правильного обнаружения) результатов измерения второй производной (по длине волны излучения) коэффициента отражения системы «воздух - пленка нефтепродукта - вода».To increase the likelihood of correct detection of thin films of oil on the water surface, it is necessary to attract additional information from the measurement data. One option is to use (to increase the likelihood of correct detection) the measurement results of the second derivative (with respect to the radiation wavelength) of the reflection coefficient of the air-film-oil-water system.

Алгоритм обнаружения пленок нефтепродуктов на водной поверхности может быть пороговым: если одновременно выполняются соотношения

Figure 00000019
и
Figure 00000020
, то принимается решение о наличии нефтяной пленки на водной поверхности.The algorithm for detecting oil product films on a water surface may be threshold: if the ratios are simultaneously satisfied
Figure 00000019
and
Figure 00000020
, then a decision is made on the presence of an oil film on the water surface.

Таким образом, для обнаружения пленок нефтепродуктов на водной поверхности необходимо провести измерение коэффициента отражения системы «воздух - пленка нефтепродукта - вода», определить его вторую производную и сравнить их с пороговыми значениями (значениями коэффициента отражения и его второй производной для чистой водной поверхности). Коэффициент отражения на длине волны λ можно определить, измеряя мощность отраженного излучения на длине волны λ при известной мощности излучения источника (например, используя схему измерения, в которой весь отраженный от поверхности оптический пучок попадает в приемный объектив). Вторая производная коэффициента отражения вычисляется по данным измерений спектральной зависимости коэффициента отражения в узком спектральном интервале, что может быть реализовано, используя один перестраиваемый по длине волны в узком диапазоне лазер видимого, ближнего или среднего ИК диапазонов спектра.Thus, in order to detect films of oil products on a water surface, it is necessary to measure the reflection coefficient of the air – oil film – water system, determine its second derivative, and compare them with threshold values (values of the reflection coefficient and its second derivative for a clean water surface). The reflection coefficient at wavelength λ can be determined by measuring the power of reflected radiation at wavelength λ at a known radiation power of the source (for example, using a measurement circuit in which the entire optical beam reflected from the surface enters the receiving lens). The second derivative of the reflection coefficient is calculated from the measurement data of the spectral dependence of the reflection coefficient in a narrow spectral range, which can be realized using a single laser that is tunable along the wavelength of the narrow range of the visible, near or middle IR spectral ranges.

В таблице в качестве примера приведены результаты расчетов вероятности правильного обнаружения.The table shows, as an example, the results of calculations of the probability of correct detection.

ТаблицаTable Вероятность правильного обнаружения пленок нефтепродуктов на водной поверхностиThe probability of the correct detection of oil films on the water surface Толщина пленки, мкмFilm thickness, microns Pпо P by 1one 22 0,21890.2189 0,413060.41306 0,995190,99519 0,43780.4378 0,649470.64947 1,000001.00000 0,65660.6566 0,836040.83604 1,000001.00000 0,87550.8755 0,939020.93902 1,000001.00000 1,09441,0944 0,982820.98282 1,000001.00000 1,31321.3132 0,995920,99592 1,000001.00000 1,53211,5321 0,999210,99921 1,000001.00000 1,75091,7509 0,999890,99989 1,000001.00000 1,96991.9699 0,999990,99999 1,000001.00000 2,18872,1887 1,000001.00000 1,000001.00000

Расчеты в таблице проведены в точках минимума коэффициента отражения Rref(λ, d) (см. фиг.2). В точках, отличных от точек минимума Rref(λ, d), вероятности правильного обнаружения всегда больше. При расчетах значение относительного среднеквадратического значения шума измерения принималось равным 1,5%, длина волны излучения - 0,65 мкм.The calculations in the table were carried out at the minimum points of the reflection coefficient R ref (λ, d) (see figure 2). At points other than the minimum points R ref (λ, d), the probability of correct detection is always greater. In the calculations, the value of the relative rms value of the measurement noise was taken to be 1.5%, and the radiation wavelength was 0.65 μm.

Расчеты проводились для двух способов обнаружения пленок нефти на водной поверхности:The calculations were carried out for two methods of detecting oil films on a water surface:

- способа, использующего только данные измерений коэффициента отражения Rref(λ, d) (колонка 1 таблицы);- a method using only the measurement data of the reflection coefficient R ref (λ, d) (column 1 of the table);

- предлагаемого способа, использующего данные измерений коэффициента отражения Rref(λ, d) и его второй производной (колонка 2 таблицы).- the proposed method using the measurement data of the reflection coefficient R ref (λ, d) and its second derivative (column 2 of the table).

Из Таблицы видно, что для тонких пленок нефтепродуктов (с толщиной пленок нефтепродуктов меньше 2 мкм) предлагаемый способ обнаружения обеспечивает гораздо большую вероятность правильного обнаружения.The Table shows that for thin films of oil products (with a film thickness of oil products less than 2 microns), the proposed detection method provides a much greater probability of correct detection.

Таким образом, предлагаемый способ, основанный на измерении коэффициента отражения и его второй производной, позволяет обнаруживать тонкие пленки нефтепродуктов (с толщиной от десятых долей мкм до единиц мкм) с вероятностью правильного обнаружения близкой к единице.Thus, the proposed method, based on measuring the reflection coefficient and its second derivative, allows one to detect thin films of oil products (with a thickness from tenths of microns to units of microns) with a probability of correct detection close to unity.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи увеличения надежности обнаружения нефтяных загрязнений на водной поверхности. Известные способы обнаружения нефтяных загрязнений на поверхности воды могут ошибочно идентифицировать как "чистая водная поверхность" участки водной поверхности с тонкими пленками нефтепродуктов.The invention is aimed at solving the problem of increasing the reliability of detection of oil pollution on the water surface. Known methods for detecting oil pollution on the surface of the water can be mistakenly identified as "clean water surface" areas of the water surface with thin films of oil products.

Неконтактный способ обнаружения нефтяных загрязнений на поверхности воды, основанный на измерении коэффициента отражения и его второй производной, позволяет с высокой достоверностью обнаруживать тонкие пленки нефтяных загрязнений на водной поверхности.A non-contact method for detecting oil pollution on the surface of the water, based on measuring the reflection coefficient and its second derivative, makes it possible to detect thin films of oil pollution on the water surface with high reliability.

Данное устройство может быть собрано на предприятиях РФ из компонент и узлов, изготавливаемых в РФ, и соответствует критерию "промышленная применимость".This device can be assembled at the enterprises of the Russian Federation from components and components manufactured in the Russian Federation, and meets the criterion of "industrial applicability".

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР N1354073, кл. G01N 21/55, 1987.1. USSR author's certificate N1354073, cl. G01N 21/55, 1987.

2. Патент РФ на изобретение №2298169, кл. G01N 21/55, 2007.2. RF patent for the invention No. 2298169, class. G01N 21/55, 2007.

3. Радиофизический мониторинг загрязнений природной среды / Белов М.Л., Городничев В.А., Козинцев В.И. и др. М.: Аргус, 1994, 107 с.3. Radiophysical monitoring of environmental pollution / Belov M. L., Gorodnichev V. A., Kozintsev V. I. et al. M: Argus, 1994, 107 pp.

4. Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды / Козинцев В.И., Орлов В.М., Белов М.Л. и др. М.: Изд-во МГТУ, 2002, 528 с.4. Optoelectronic systems for ecological monitoring of the environment / Kozintsev V.I., Orlov V.M., Belov M.L. et al. M.: Publishing House of MSTU, 2002, 528 s.

5. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973, 719 с.5. Born M., Wolf E. Fundamentals of optics. M .: Nauka, 1973, 719 p.

Claims (1)

Неконтактный способ обнаружения нефтяных загрязнений на водной поверхности путем облучения поверхности воды импульсным пучком оптического излучения и приема отраженного сигнала с последующим сравнением сигналов, отраженных от поверхности чистой и исследуемой воды, для принятия решения о наличии нефтяной пленки, отличающийся тем, что при облучении поверхности перестраивают в узком спектральном диапазоне длину волны излучения, определяют зависимость мощности отраженного излучения от длины волны, находят на основе этой зависимости коэффициент отражения и его вторую производную, а о наличии нефтяной пленки судят по выполнению одновременно двух соотношений
Figure 00000021
и
Figure 00000022

где Rref, Rw - коэффициенты отражения от исследуемой и чистой водных поверхностей;
Figure 00000023
Figure 00000024
- вторые производные по длине волны коэффициента отражения от исследуемой и чистой водных поверхностей.
A non-contact method for detecting oil pollution on a water surface by irradiating the water surface with a pulsed beam of optical radiation and receiving a reflected signal, followed by comparing the signals reflected from the surface of the clean and test water, to make a decision about the presence of an oil film, characterized in that when the surface is irradiated, it is rebuilt into narrow spectral range of the radiation wavelength, determine the dependence of the reflected radiation power on the wavelength, find on the basis of this dependence reflection coefficient and its second derivative, and the presence of the oil film is judged to fulfill simultaneously two relations
Figure 00000021
and
Figure 00000022

where R ref , R w - reflection coefficients from the investigated and clean water surfaces;
Figure 00000023
Figure 00000024
- the second derivatives of the wavelength of the reflection coefficient from the investigated and clean water surfaces.
RU2008151936/28A 2008-12-29 2008-12-29 Non contact method for detection of oil pollutions on water surface RU2387977C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151936/28A RU2387977C1 (en) 2008-12-29 2008-12-29 Non contact method for detection of oil pollutions on water surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151936/28A RU2387977C1 (en) 2008-12-29 2008-12-29 Non contact method for detection of oil pollutions on water surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2387977C1 true RU2387977C1 (en) 2010-04-27

Family

ID=42672743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008151936/28A RU2387977C1 (en) 2008-12-29 2008-12-29 Non contact method for detection of oil pollutions on water surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2387977C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102997856A (en) * 2012-12-12 2013-03-27 南京大学 Ocean spilt oil film thickness hyperspectral remote sensing estimation method based on parameter lookup table
RU2529886C1 (en) * 2013-05-22 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) Detection method of oil films on water surface
RU2800809C1 (en) * 2023-04-03 2023-07-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Method for detecting oil films on the water surface

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102997856A (en) * 2012-12-12 2013-03-27 南京大学 Ocean spilt oil film thickness hyperspectral remote sensing estimation method based on parameter lookup table
CN102997856B (en) * 2012-12-12 2016-08-03 南京大学 A kind of marine oil spill oil film thickness high-spectrum remote-sensing evaluation method based on Parameter lookup step
RU2529886C1 (en) * 2013-05-22 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) Detection method of oil films on water surface
RU2800809C1 (en) * 2023-04-03 2023-07-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Method for detecting oil films on the water surface

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101625319B (en) Multilayer structure measuring method and multilayer structure measuring apparatus
JP4911606B2 (en) Total reflection attenuation optical probe and aqueous solution spectrometer using the same
RU2298169C1 (en) Bi-spectral method for remotely finding oil spills on water surface
JP5360741B2 (en) Paper sheet inspection method and inspection apparatus using terahertz light
CA2732300C (en) Time domain spectroscopy (tds)-based method and system for obtaining coincident sheet material parameters
US7428055B2 (en) Interferometer-based real time early fouling detection system and method
KR20160114080A (en) Film thickness measurement method and film thickness measurement device
CN110927121B (en) Phase type SPR detection device and method based on white light interference spectrum
JP2018009824A (en) Sample analysis method and sample analyzer
CN103620384A (en) Diffusing measurement window for near and mid ir multichannel sensor
CA3022750A1 (en) Evanescent hemolysis detection
US5296711A (en) Technique for the remote detection of sea slicks
US20020191192A1 (en) Method and arrangement for contactless determination of product characteristics
KR20200057998A (en) Apparatus for detecting oil spill
JP6207333B2 (en) Film thickness measuring method and film thickness measuring apparatus
RU2387977C1 (en) Non contact method for detection of oil pollutions on water surface
RU2304759C1 (en) Remote three-wave method of measuring thickness of film films
EP1467177A1 (en) Method and apparatus for measuring thicknesses of layers of multilayer thin film
RU2645008C1 (en) Device for measuring the length of infrared surface of the electromagnetic wave
EP3311138B1 (en) Determination of the absoprtion and scattering coefficient on the basis of a calibrated optical reflection signal
CN111316086B (en) Optical detection method for surface defects and related device
RU2300077C1 (en) Remote method of measuring thickness of oil product thick films onto water surface
CN106529483B (en) high-resolution photoacoustic microscopic imaging identity recognition system and recognition method thereof
JP2013011516A (en) Apparatus and method for evaluation of citrus
CN115575349A (en) Anti-interference laser gas remote measuring method and system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171230