SU1059419A1 - Tough-free method of measuring thickness of oil film on water reservoir surface - Google Patents

Tough-free method of measuring thickness of oil film on water reservoir surface Download PDF

Info

Publication number
SU1059419A1
SU1059419A1 SU823393979A SU3393979A SU1059419A1 SU 1059419 A1 SU1059419 A1 SU 1059419A1 SU 823393979 A SU823393979 A SU 823393979A SU 3393979 A SU3393979 A SU 3393979A SU 1059419 A1 SU1059419 A1 SU 1059419A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
thickness
incidence
oil film
water
angle
Prior art date
Application number
SU823393979A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тамара Юлиановна Шевелева
Владимир Иванович Якименко
Владимир Алексеевич Прянишников
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
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 Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина) filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority to SU823393979A priority Critical patent/SU1059419A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1059419A1 publication Critical patent/SU1059419A1/en

Links

Abstract

БЕСКОНТАКТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ НЕФТЯНОЙ ПЛЕНКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ВОДОЕМОВ, заключающийс  в том, что направл ют на поверхность водоема под фиксированным углом падени  оптический луч получают иктерферени онную картину в отраженном свете, определ ют толщину нефт ной пленки, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности измерени , раздел ют перед направлением на поверхность водое га оптический луч на два луча, второй луч сканируют в плоскости, перпендикул риой направлению движени  ветровых волн в водоеме , определ ют значение предельного угла падени  второго луча, при котором интенсивность отраженного луча составл ет 0,1-0,01 от его максимальной интенсивности, наход т р д значений толиошы пленки как функции гачений пределшого угла падени  второго луча в моменты экстремумов отражени  первого луча и оЕфедел ют по этому р ду значений среднее (Я значение толщины пленки. о О1 со 4 со /CONTACTLESS METHOD FOR MEASURING THICKNESS oil film on water surface, comprising the steps that is directed onto the surface of the reservoir at a fixed angle of incidence of the optical beam obtained ikterfereni onnuyu picture in reflected light, determining the thickness of an oil film, characterized in that, in order povppeni accuracy measurements, the optical beam is divided into two beams before being directed onto the surface of the water, the second beam is scanned in a plane perpendicular to the direction of movement of the wind waves in the water body; The limiting angle of incidence of the second beam, at which the intensity of the reflected beam is 0.1-0.01 of its maximum intensity, find a series of values of the film thickness as a function of the damping of the incidence angle of the second beam at the instants of reflection extremums of the first beam and over this range of mean values (I is the value of the film thickness. about O1 1 4 со /

Description

Фиг.1 Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано, в частности, в самолетных и судовых системах экспрессконтрол  загр знени  нефтью водных бассейно Известен бескоитактпый способ измерени  толщины нефт ной пленки на поверхносв водоемов , заклю5гаюший( в том, что облучают водную поверхность оптическим лучом с ишро ким спектром, определ ют в отраженном свете цвет нефт ной пленки, по цвету наход т тол-, щину нефт ной пленки ll. Недостатком данного способа  вл етс  низка  точность из-за ограниче1шости диапазона измер емых толщины пленок областью 0,1-2 мкм вследствие ограничени  спектральной области чувствнтельносвс приемника излучени  (например глаза оператора), сложности интерпретации получаемой цветовой картинЬ, котора  неустойчива во времени из-за изменени  толщины пленк волнением водной поверх ности., Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  бесконтактный способ измерени  толщины нефт ной плешей на поверхности водоемов, заключающийс  в том, что направл ют на поверхность водоема под фиксированным углом падени  оптический луч, получают интерференционную картину в отраженном свете, определ ют толщину нефт ной пленки по формуле I . , 4hh a,x-ft2UrO где Л - измер ема  олпдана пленки; П - показатель преломлени  нефти; ,, 712. Дли ны волн, соответствующие первому, второму и третьему экстремумам/ Х - пор док первого экстремума т. Недостатком способа измерени  толщинь нефт ной пленки  вл етс  низка  точность измерени  ввиду того, что не контролируетс  изменение толщины нефт ной пленки в точке измерени  в течение цикла спектральных изме рений, характеризующегос  большой длительностью .. Кроме того, неконтролируемо измен етс  трлщина пленки вследствие ее нагрева и исшарени  лучом света, который должен обладать значительной интенсивностью дл  обеспече и  выделени  из него бопьщого числа узких спектральных диапазонов в щироком спектре длин волн; существенна дисперси  нефти в щироком спектральном диапазоне. Целью изобретени   вл етс  повыщение точности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что со гласно бесконтактному способу измерени  толщины нефт ной пленки на поверхности водоемов , заключающемус  в том, что направл ют на поверхность водоема под фиксированным углом па;1ени  оптический луч, получают Ш1терфере1щио1гаую картину в отраженном свете , определ ют Толщину нефт ной пленки, раздел ют перед направлением на поверхность водоема оптический луч на два луча, второй луч сканируют в плоскости, перпендикул рной направлению даижени  ветровых волн в водоеме , определ ют значение предельного угла падени  второго луча, при котором интенсивность отраженного лзча составл ет 0,1-0,01. от его максимальной штенсивности, наход т р д, значений толщины пленки как функции значешЕЙ предельного угла падени  второго луча в моменты экстремумов отражени  первого луча и определ ют по этому р ду значений среднее значение толщины пленки. На фиг. 1 изображена функ1а1ональна  схема устройства, с помощью которого реализуетс  предлагаемый 5есконтактный способ измерени  толщины пленки на поверхносш водоемов; на фш-, 2 - зависимости интенсивности отраженного первого луча от толщины нефт ной пленки и область возможных значений предельного угла падени  второго луча в зависимости от толщины пленки при доверительной веро тности 0,9. Устройство (х держит источник оптического луча, разделитель 2 луча, с помощью которого перед направлением на поверхность водоема раздел ют оптический луч на два луча; причем первый луч направл ют под фиксированным углом, а В;торой пуч сканируют, сканирующий элемент 3, фотоприемники 4 и 5, выходы коTOpbtx соедин ютс  с соответствующими входа)ми блока 6 обработки сигналов. Предлагаемым способ осуществл ют следующим образом. Источник 1 оптического луча, разделитель 2, сканир)тощий элемент 3, фотоприемники 4 и располагают иа борту нооттел  цад иевозмуенной водной поверхностью водоема 7, например на выносной стреле .в насосной части инсекционного суют- Направл ют движение носител  по направлению движени  Метровых волн. Оптичеосий луч источника 1 раздел ют разделителем 2 иа два луча и зондируют ими водаую поверхность водоема 7, причем первый луч направл ют вертикально на водную поверхность, а второй луч сканируют сканирующим «лементом 3 в плоскости, перпендикул рной направлению движени  носител . С помощью фотоприемников 4 и 5 измер ют интенсивности первого и второго отраженных лучей. Запоминают Максимальное э ачен е интенсивности второго луча, устанавливают значение предельной интенсйвности второго луча 2 в диапазоне 0,01-0,1 от его максимальной интенсивности, определ ют значение предел ьного углаоСцре,;. соответствующее установленному значению предельной икFig. 1 The invention relates to a measuring technique and can be used, in particular, in aircraft and ship systems of the express monitoring of oil pollution in a water basin. A non-tact method for measuring the thickness of an oil film on water surfaces in water reservoirs is known (because the water surface is irradiated with an optical beam With a narrow spectrum, the color of the oil film is determined in reflected light, the color of the film is determined by the thickness of the oil film. The disadvantage of this method is the low accuracy due to the limited measuring range The thickness of the film is 0.1–2 µm due to the limitation of the spectral region of the sensitivity of the radiation receiver (for example, the operator’s eyes), the difficulty of interpreting the resulting color pattern, which is unstable with time due to changes in the thickness of the films by the surface water. The essence of the invention is a non-contact method for measuring the thickness of an oil splash on the surface of water bodies, which consists in directing to the surface of a water body at a fixed angle of incidence A common beam, an interference pattern is obtained in reflected light, and the thickness of the oil film is determined by formula I. , 4hh a, x-ft2UrO where L is the measured film thickness; P is the refractive index of oil; ,, 712. The wavelengths corresponding to the first, second, and third extremums / X are in the order of the first extremum. The disadvantage of the measurement method for oil film thickness is the low measurement accuracy due to the fact that the change in oil film thickness at the measuring point is not controlled. during a cycle of spectral measurements, characterized by a long duration. In addition, the film’s irregular thickness changes uncontrollably due to its heating and light beam exhaustion, which must have considerable intensity to ensure dividing therefrom bopschogo number of narrow spectral bands in the spectrum of wavelengths extensive reorganization; a significant dispersion of oil in a wide spectral range. The aim of the invention is to increase the measurement accuracy. The goal is achieved by the method of measuring the thickness of the oil film on the surface of the reservoirs, which consists in directing the surface of the reservoir at a fixed angle Pa; the optical beam is obtained in the reflected light, the thickness of the oil is determined films, the optical beam is divided into two beams before being directed onto the surface of the reservoir; the second beam is scanned in a plane perpendicular to the direction of the wind waves in the reservoir; th incident angle of the second beam, wherein the intensity of the reflected lzcha is 0.1-0.01. from its maximum intensity, a series of film thickness values are found as a function of the value of the second angle of incidence limit at the instants of reflection extremes of the first beam, and the mean value of the film thickness is determined from this series of values. FIG. Figure 1 shows a functional diagram of the device by which the proposed 5-contact method for measuring the film thickness on water bodies is implemented; for fsh-, 2, the dependences of the intensity of the reflected first beam on the thickness of the oil film and the range of possible values of the limiting angle of incidence of the second beam as a function of the film thickness with a confidence probability of 0.9. The device (x holds the source of the optical beam, the beam splitter 2, with which the optical beam is divided into two beams before being directed to the surface of the water body; the first beam is directed at a fixed angle and B; the second beam is scanned, scanning element 3, photodetectors 4 and 5, the outputs of the CObtx are connected to the corresponding inputs of the signal processing unit 6. The proposed method is carried out as follows. The optical beam source 1, separator 2, scanner, the skinny element 3, the photodetectors 4 and position the side of the immobilized water surface of the reservoir 7, for example, an outrigger boom. The optical beam of source 1 is divided by separator 2 and two beams, and they probe the water surface of the reservoir 7, the first beam is directed vertically to the water surface, and the second beam is scanned by scanning element 3 in a plane perpendicular to the direction of movement of the carrier. Using the photodetectors 4 and 5, the intensities of the first and second reflected rays are measured. Remember the maximum intensity of the intensity of the second beam, set the value of the limit intensity of the second beam 2 in the range of 0.01-0.1 of its maximum intensity, determine the value of the limit of your angle,;. corresponding to the set value of the limit IR

Claims (1)

БЕСКОНТАКТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЁ- том, что направляют на поверхность водоема под фиксированным углом падения оптический луч, получают интерференционную картину в отраженном свете, определяют толщину нефтяной пленки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, разделяют перед направлением на поверхность водоема оптический луч на два луча, второй луч сканируют в плоскости, перпендикулярной направлению движения ветровых волн в водоеме, определяют значение предельного угла падения второго луча, при котором интенсивность отраженного луча составляет 0,1—0,01 от его максимальной интенсивности, находят ряд значений толщины пленки как функции значений предельного угла падения второго луча в моменты экстремумов отражения первого лучаNON-CONTACT METHOD OF MEASURING that the optical beam is directed to the surface of the reservoir at a fixed angle of incidence, an interference pattern is obtained in the reflected light, the thickness of the oil film is determined, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the optical beam is divided into two beams, the second beam is scanned in a plane perpendicular to the direction of movement of the wind waves in the pond, the value of the limiting angle of incidence of the second beam at which the intensity of reflection beam is 0.1-0.01 of its maximum intensity, a number of film thicknesses are found as a function of the limiting angle of incidence of the second beam at the times of extremes of reflection of the first beam Фиг. 1 >FIG. 1> II 1059419 21059419 2
SU823393979A 1982-02-12 1982-02-12 Tough-free method of measuring thickness of oil film on water reservoir surface SU1059419A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823393979A SU1059419A1 (en) 1982-02-12 1982-02-12 Tough-free method of measuring thickness of oil film on water reservoir surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823393979A SU1059419A1 (en) 1982-02-12 1982-02-12 Tough-free method of measuring thickness of oil film on water reservoir surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1059419A1 true SU1059419A1 (en) 1983-12-07

Family

ID=20996561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823393979A SU1059419A1 (en) 1982-02-12 1982-02-12 Tough-free method of measuring thickness of oil film on water reservoir surface

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1059419A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авиационные наблюдени и контроль за загр зненностью вод суши и мор . 1етодвческое указание. ; Л., 1975, с. 57-58. 2. Крылова Т. В. Интерференщюнные покрыти . Л., МашиностроеЙ1е, 1973, с. 174 J90 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4660980A (en) Apparatus for measuring thickness of object transparent to light utilizing interferometric method
EP0650030B1 (en) Apparatus for and method of evaluating multilayer thin films
US4152069A (en) Process and apparatus for ascertainment of the valuation data of gems
DE59005914D1 (en) Method and device for phase measurement of radiation, in particular light radiation.
DE69312403D1 (en) Measurement of the wall thickness of a transparent container
GB1578585A (en) Apparatus for analyzing coherent radiation
EP0078411A3 (en) Non-contact sensor with particular utility for measurement of road profile
GB2173664A (en) Laser warning sensor
NO891576D0 (en) MEASUREMENT OF CURVING OF TRANSPARENT OR TRANSPARENT MATERIAL.
GB1156969A (en) Non-Contacting Gauge
US4815856A (en) Method and apparatus for measuring the absolute thickness of dust defocus layers
WO1986004676A3 (en) Device for optical determination of low-order errors in shape
SU1059419A1 (en) Tough-free method of measuring thickness of oil film on water reservoir surface
SU1370456A1 (en) Method of fixing position of object outlines
JPS57179704A (en) Method and device for measuring length
EP0119356A1 (en) Apparatus for measuring parameters of optical fibres
RU2800809C1 (en) Method for detecting oil films on the water surface
US4077723A (en) Method of measuring thickness
SU1126811A1 (en) Method of remote measuring of thickness of oil film on water
US5023441A (en) Method to measure the angle of incidence for radiation and a detector to carry out the method
RU1770850C (en) Method of determining spectral directional - hemispheric refraction coefficients of specimens
SU1054680A1 (en) Method of gauging linear dimensions of opaque objects
JPS5451863A (en) Surface roughness measuring apparatus
JPS60202940A (en) Method of measuring depth of etching
RU1783300C (en) Method and device for measuring belt thickness