RU2558745C1 - Способ дистанционного обнаружения неоднородностей в оптически непрозрачных средах - Google Patents
Способ дистанционного обнаружения неоднородностей в оптически непрозрачных средах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558745C1 RU2558745C1 RU2014120831/07A RU2014120831A RU2558745C1 RU 2558745 C1 RU2558745 C1 RU 2558745C1 RU 2014120831/07 A RU2014120831/07 A RU 2014120831/07A RU 2014120831 A RU2014120831 A RU 2014120831A RU 2558745 C1 RU2558745 C1 RU 2558745C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- illuminating
- inhomogeneities
- components
- optically opaque
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относится к областям радиолокации и дистанционного зондирования и может быть использовано для обнаружения протяженных неоднородностей в оптически непрозрачных средах. Достигаемый технический результат - уменьшение влияния помех, возникающих из-за интерференции отраженных объектом волн, и увеличение отношения сигнал-шум. Указанный результат достигается за счет того, что зондируемый объект освещается электромагнитным излучением, в котором плоскость колебаний электрической компоненты периодически поворачивается на девяносто градусов. При взаимодействии с объектом освещающее излучение рассеивается и частично деполяризуется из-за причин, связанных со структурной неоднородностью, расположенной в объекте, и особенностью ее ориентации по отношению к полю. Из деполяризованного излучения последовательно выделяются компоненты, поляризованные ортогонально по отношению к поляризации освещающего объект излучения. Эти компоненты преобразуются в электрические сигналы, между которыми определяется разность. Ее величина является индикатором наличия или отсутствия неоднородности в объекте. 2 ил.
Description
Изобретение относится к областям радиолокации и дистанционного зондирования. Оно может быть применено для обнаружения протяженных неоднородностей в оптически непрозрачных средах. Это могут быть трещины и скрытые от визуального наблюдения внутренние дефекты в строительных конструкциях, кабели электропроводки, телефонные, оптоволоконные линии и др.
В диапазоне радиоволн для обнаружения предметов в оптически непрозрачных средах применяются методы, работающие на просвет или отражение. Возможность применения способа просвечивания ограничивается из-за больших потерь энергии при прохождении электромагнитных вол через объект. При обнаружении аномалий, залегающих на небольших глубинах, применяется радиолокационный метод. На этом методе основана работа радиоволнового интроскопа [1], принятого за прототип. Принцип его действия заключается в том, что объект освещается плоскополяризованным излучением, которое при рассеянии деполяризуется неоднородностью. Приемник излучения оснащен поляризационным фильтром, пропускающим излучение, поляризованное ортогонально к поляризации падающего излучения. Это позволяет избавиться от помех, возникающих из-за интерференции отраженных объектом волн. Основным недостатком интроскопа [1] является то, что такой метод приема не обеспечивает оптимально достижимого отношения сигнал-шум. Поэтому, чтобы зондировать объект дистанционно, потребуется применять источник излучения большой мощности.
Технический результат заключается в том, что способ обнаружения неоднородностей в оптически непрозрачных средах позволяет избавиться от помех, возникающих из-за интерференции отраженных объектом волн, и увеличить отношение сигнал-шум, что позволит при дистанционном зондировании объектов применять источники излучения меньшей мощности.
Технический результат в способе обнаружения неоднородностей в оптически непрозрачных средах достигается тем, что область 4 (см. фиг. 1) объекта 3 освещается плоскополяризованным электромагнитным излучением 1, в котором плоскость колебания 2 электрической компоненты поля (вектор E) периодически поворачивается на угол 90°. При взаимодействии с объектом освещающее излучение рассеивается и частично деполяризуется (позиция 6) из-за причин, связанных со структурной неоднородностью 5 и особенностью ее ориентации по отношению к полю (вектору Ē). То есть в излучении 7, рассеянном объектом, все компоненты будут поляризованы с различной степенью. Из этого излучения выделяются компоненты, ориентированные ортогонально к плоскости колебания вектора Ē (выделяется компонента A, если плоскость 2 ориентирована параллельно оси OX, и B, если параллельно OZ). Выделенные излучения преобразуются в пропорциональные им электрические сигналы, по которым определяется разностный сигнал, служащий индикатором наличия или отсутствия анизотропной неоднородности.
Способ может быть реализован устройством, блок-схема которого показана на фиг. 2. Генератор 1 создает высокочастотное плоскополяризованное электромагнитное излучение, поступающее через фидерную линию 2 на вход вращателя поляризации 3. Принцип его работы основан на эффекте Фарадея (вращение плоскости поляризации в магнитном поле). Управляется вращатель 3 однополярными прямоугольными импульсами напряжения, поступающими с генератора звуковой частоты 17. На выходе вращателя в течение полупериода импульса, когда напряжение имеет высокий уровень, плоскость колебания вектора Ē будет ориентирована параллельно оси OX, а при низком уровне параллельно оси OZ. Положение плоскости в зависимости от уровня управляющего напряжения показано позицией 5 в излучении 6, направляемом антенной 4 на зондируемый объект. Излучение после взаимодействия с объектом показано позицией 7. Оно принимается антенной 8 и направляется во вращатель поляризации 9. Принцип его работы аналогичен работе вращателя 3. Управляется он импульсами с генератора 17, прошедшими через инвертор 16. Поэтому импульсы, поступающие на вращатель 9, будут сдвинутыми на половину периода по отношению к импульсам, поступающими на вращатель 3. В результате на входе поляризационного фильтра 10 компонента В будет ориентирована параллельно оси OZ, когда плоскость 5 ориентирована параллельно оси OX, а при ориентации плоскости 5 параллельно оси OZ компонента A будет параллельна этой оси. Фильтром 10 с наименьшим ослаблением пропускается излучение с ориентацией вектора Ē параллельно оси OZ. С выхода фильтра через фидерную линию 11 излучение поступает на детектор 12. Преобразуется им в электрический сигнал, который усиленный усилителем 13 поступает на первый вход логического устройства 18, а на второй - импульсы напряжения с генератора 17. В зависимости от уровня управляющего напряжения сигнал с выхода устройства 18 будет поочередно поступать на интеграторы 19, 20. Один из интеграторов интегрирует сигнал, принятый при ориентации плоскости 5 параллельно оси OX, другой ортогонально к ней. Выходные сигналы интеграторов поступают на устройство 21, которое вычисляет разность между ними. Разностный сигнал регистрируется устройством 22.
Литература
1. Чигряй Е.Е., Хохлов Г.И., Игнатов Б.Г. и др. Радиоволновый интроскоп в миллиметровом диапазоне. // Электронные волны и электронные системы, 2010 г., т. 15, №1, с. 50-54.
Claims (1)
- Способ дистанционного обнаружения неоднородностей в оптически непрозрачных средах, заключающийся в освещении зондируемого объекта плоскополяризованным электромагнитным излучением, приеме деполяризованного неоднородностью излучения, выделении из него компоненты, поляризованной ортогонально по отношению к поляризации излучения, освещающего объект, преобразовании ее в электрический сигнал, отличающийся тем, что объект последовательно освещается излучениями поляризации, которыхе взаимно ортогональны, из деполяризованного неоднородностью излучения последовательно выделяются две компоненты поляризации, которыхе ортогональны поляризации освещающего излучения, эти компоненты преобразуются в электрические сигналы, между которыми определяется разностный сигнал, являющийся индикатором наличия или отсутствия неоднородности в зондируемом объекте.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014120831/07A RU2558745C1 (ru) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | Способ дистанционного обнаружения неоднородностей в оптически непрозрачных средах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014120831/07A RU2558745C1 (ru) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | Способ дистанционного обнаружения неоднородностей в оптически непрозрачных средах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2558745C1 true RU2558745C1 (ru) | 2015-08-10 |
Family
ID=53796010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014120831/07A RU2558745C1 (ru) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | Способ дистанционного обнаружения неоднородностей в оптически непрозрачных средах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2558745C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4609873A (en) * | 1980-01-04 | 1986-09-02 | Texaco Inc. | Dielectric well logging system with at least three transmitter coils and at least two receiver coils for determining resistivity and dielectric constant of a subsurface formation adjacent a fluid invaded zone of the formation |
RU99120296A (ru) * | 1997-02-24 | 2001-08-27 | Н.В.Кема (Nl) | Способ обнаружения и определения местоположения неоднородностей в диэлектрике и устройство для его осуществления |
WO2002004987A2 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | T & A Survey B.V. | 3d borehole radar antenna and algorithm, method and apparatus for subsurface surveys |
US6600441B2 (en) * | 2000-10-13 | 2003-07-29 | Hilti Aktiengesellschaft | Subsurface exploratory radar detector for a hand tool device |
RU2269141C2 (ru) * | 2003-08-22 | 2006-01-27 | Анатолий Борисович Атнашев | Способ исследования среды |
RU2282875C1 (ru) * | 2005-03-03 | 2006-08-27 | Вячеслав Адамович Заренков | Устройство зондирования строительных конструкций |
RU2408032C2 (ru) * | 2009-03-16 | 2010-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи" (ОАО НПК НИИДАР) | Способ зондирования контролируемого пространства радиолокационной системой с фазированной антенной решеткой |
-
2014
- 2014-05-22 RU RU2014120831/07A patent/RU2558745C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4609873A (en) * | 1980-01-04 | 1986-09-02 | Texaco Inc. | Dielectric well logging system with at least three transmitter coils and at least two receiver coils for determining resistivity and dielectric constant of a subsurface formation adjacent a fluid invaded zone of the formation |
RU99120296A (ru) * | 1997-02-24 | 2001-08-27 | Н.В.Кема (Nl) | Способ обнаружения и определения местоположения неоднородностей в диэлектрике и устройство для его осуществления |
WO2002004987A2 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | T & A Survey B.V. | 3d borehole radar antenna and algorithm, method and apparatus for subsurface surveys |
US6600441B2 (en) * | 2000-10-13 | 2003-07-29 | Hilti Aktiengesellschaft | Subsurface exploratory radar detector for a hand tool device |
RU2269141C2 (ru) * | 2003-08-22 | 2006-01-27 | Анатолий Борисович Атнашев | Способ исследования среды |
RU2282875C1 (ru) * | 2005-03-03 | 2006-08-27 | Вячеслав Адамович Заренков | Устройство зондирования строительных конструкций |
RU2408032C2 (ru) * | 2009-03-16 | 2010-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи" (ОАО НПК НИИДАР) | Способ зондирования контролируемого пространства радиолокационной системой с фазированной антенной решеткой |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЧИГРЯЙ У.У. и др. Радиоволновый интроскоп в миллиметровом диапазоне. Электронные волны и электронные системы. 2010, т.15, N1, с.50-54. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202631110U (zh) | 太赫兹时域双光谱检测系统 | |
CN106353408B (zh) | 一种压电超声直探头 | |
CN101413926A (zh) | 一种声、超声无损检测方法 | |
CN105182351A (zh) | 基于量子偏振的多维信息探测装置及多维信息探测方法 | |
CN105092013B (zh) | 声音识别系统及声音识别方法 | |
RU2349927C1 (ru) | Компонентный индикатор ближнего поля | |
RU2558745C1 (ru) | Способ дистанционного обнаружения неоднородностей в оптически непрозрачных средах | |
CN102226830A (zh) | 一种电力用声电联合绝缘监测轨道式集成装置 | |
CN105004930B (zh) | 一种新型的微波探测方法及装置和应用 | |
CN106093732B (zh) | 用于高压电气设备局部放电检测的光纤方向传感器 | |
RU186572U1 (ru) | Двухволновой поляризационный лидар | |
CN106768400B (zh) | 基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪 | |
RU2528130C1 (ru) | Устройство для измерения свойства диэлектрического материала | |
CN201273891Y (zh) | 一种用于陶瓷绝缘子的超声无损检测装置 | |
JP3638248B2 (ja) | 異常箇所検出装置 | |
Shi et al. | Polarization-dependent characteristics of a photon-counting laser ranging system | |
CN107860465B (zh) | 一种磁致伸缩导波纵波管道固有频率检测方法 | |
RU2014126961A (ru) | Способ определения аномалий на морской поверхности неконтактным радиолокационным методом | |
RU2282178C1 (ru) | Радиоинтроскоп | |
RU2410709C1 (ru) | Способ обнаружения опоры линии электропередач и устройство для его осуществления | |
Battaglini et al. | The use of pulse compression and frequency modulated continuous wave to improve ultrasonic non destructive evaluation of highly-scattering materials | |
JP6655829B2 (ja) | 水分計 | |
JP2010085320A (ja) | 光ファイバ振動センサ | |
RU2569415C1 (ru) | Устройство контроля высоковольтного оборудования под напряжением | |
US20160012704A1 (en) | Object Detector and Method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170523 |