SU1224680A1

SU1224680A1 - Method of remote detection and evaluation of petroleum product film thickness on sea surface

Info

Publication number: SU1224680A1
Application number: SU843773441A
Authority: SU
Inventors: Владимир Викторович Погадаев
Original assignee: Севастопольский Приборостроительный Институт
Priority date: 1984-07-12
Filing date: 1984-07-12
Publication date: 1986-04-15

Abstract

Изобретение относитс к опти .ческим измерени м и может быть использовано дл дистанционного обнаружени к оценки толщины нефтепро- дуктовых пленок на водной поверхности . С целью повышени достоверности обнаружени пленок нефтепродуктов , расширени диапазона и повышени точности определени кх толщины,отраженное от исследуемой поверхности излучение пропускают через вращающийс или циклически пово- а paчивae {ый пол ризатор и определ ют частотный спектр регистрируемого сигнала.. (Л 4 (3 00The invention relates to optical measurements and can be used for remote detection for estimating the thickness of petroleum product films on a water surface. In order to increase the reliability of detection of oil films, broaden the range and increase the accuracy of determining the thickness kx, the radiation reflected from the surface under study is passed through a rotating or cyclically rotating polarizer and the frequency spectrum of the recorded signal is determined. (L 4 (3 00

Description

Изобретение относитс к оптическим измерени м и может быть использовано дл дистанционного обнаружени и оценки толщины нефтепродукто- вых пленок на водной поверхности дл контрол толщины покрытий из прозрачных оптически активных полимерных материалов.The invention relates to optical measurements and can be used to remotely detect and estimate the thickness of oil films on a water surface to control the thickness of coatings of transparent optically active polymeric materials.

Цель изобретени - повышение достоверности обнаружени пленок нефтепродуктов на водной поверхности, расширение диапазона и повышение точности определени их толщины.The purpose of the invention is to increase the reliability of detection of oil films on the water surface, expanding the range and improving the accuracy of determining their thickness.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Контролируемый участок водной поверхности облучают когерентным монохроматическим- линейно пол ризованным излучением оптического диапазона . Отраженное или рассе нное морской поверхностью излучение регистрируют фотоприемником. В приемном устройстве перед светочувствительным элементом помещают пол ризатор-анализатор , который вращают вокруг оптической оси фотоприемника с некоторой заданной угловой скоростью . Возможно также циклическое поворачивание пол ризатора анализатора на угол 0-90 относительно не- которого первоначально заданного положени . Так как исходное излучение носит линейно пол ризованный характер, отраженное и рассе ное водной поверхностью излучение будет пол ризовано. Вследствие этого интесивность излучени , прошедшего пол ризатор-анализатор и зарегистрированного фотоприемникомJ зависит от величины угла между оптическими плоскост ми анализатора и отраженного излучени . На выходе фотоприемного устройства по вл етс периодический сигнал, период которого раве половине периода вращенн анализатора в случае кругового вращени последнего, или периоду цикла при качании в пределах 0-90 . Дл определени толщины пленок нефтепродуктов регистрируют частотный спектр сигнала.При отражении от гладкой водной поверхности зависимость интенсивности излучени Т угла выражаетс соотношениемThe controlled area of the water surface is irradiated with coherent monochromatic-linearly polarized radiation of the optical range. Radiation reflected or scattered by the sea surface is recorded by a photo-receiver. A polarizer-analyzer is placed in the receiving device in front of the photosensitive element, which is rotated around the optical axis of the photodetector at a certain angular velocity. It is also possible to cyclically rotate the analyzer polarizer by an angle of 0-90 relative to some initially specified position. Since the initial radiation is linearly polarized, the radiation reflected and scattered by the water surface will be polarized. As a result, the intensity of the radiation transmitted by the analyzer polarizer and registered by the photodetector depends on the angle between the optical planes of the analyzer and the reflected radiation. A periodic signal appears at the output of the photoreceiver, the period of which is equal to half the period of the rotary analyzer in the case of the circular rotation of the latter, or the cycle period when oscillating within 0-90. To determine the thickness of the oil films, the frequency spectrum of the signal is recorded. When reflected from a smooth water surface, the dependence of the radiation intensity T is expressed by the ratio

I «i.fI "i.f

где I . - интенсивность падающегоwhere i. - intensity of the falling

на пол ризатор-анализатор .излучени on the polarizer-radiation analyzer

I - интенсивность пропущен-ю-го анализатором излучегги , с - угол между оптическимиI is the intensity of the missed radiation emitter, s is the angle between the optical

плоскост ми анализатора и излучени при линейном характере пол ризации. Стеленной.показатель лежит в пределах 1 п С 2 и зависит от угла между плоскостью падени и плоскостью пол ризации падаклцего излучени . В случае, когда вектор Е излучени лежит в плоскости падени п 2 и перпендикул рен плоскости падени , п 1. Дл первого случа отражение будет минимальным, а дл analyzer and radiation planes with linear polarization. The stelen index is in the range of 1 n C 2 and depends on the angle between the plane of incidence and the plane of polarization of the padacl radiation. In the case when the radiation vector E lies in the plane of incidence of n 2 and is perpendicular to the plane of incidence, n 1. For the first case, the reflection will be minimal, and for

второго - максимальным. Дл увеличени дальности обнаружени пленки желательно иметь большую величину отраженного излучени , поэтому вектор Е составл е с плоскостью падени угол в пределах 45 «Х490 . Когда вектор Е излучени лежит в плоскости па,цени амплитуда кривой I 1д-со8 1 С минимальна при чистой водной поверхности и растет пропорционально толщине нефтепродуктовой пленки не мен своей формы. При значении угла межДу вектором Е и плоскостью падени равном 90 амплитуда кривой I « 1. |cosoCl дл чистой поверхности и поверхности, покрытой пленкой, практически неизменна , Однако при наличии пленки нефтепродукта на исходную кривуюsecond - maximum. To increase the detection range of the film, it is desirable to have a large amount of reflected radiation, therefore, the E vector is an incidence plane with an angle in the range of 45 ° X490. When the radiation vector E lies in the plane of the pas, value of the amplitude of the Id-co8 1 C curve is minimal with a clean water surface and grows in proportion to the thickness of the oil product film without changing its shape. When the angle of the interDU vector E and the plane of incidence is equal to 90, the amplitude of the curve I 1. 1. | CosoCl for a clean surface and a surface covered with a film is almost unchanged, However, if there is a film of petroleum on the original curve

накла;:цлвабтс определенное количество экстремумов, количество которых пропорционально толщине пленки и обратно пропорционально длине волныnakla:: a certain number of extremes, the number of which is proportional to the film thickness and inversely proportional to the wavelength

используемого излучени . . .used radiation. . .

Форкула изобретени Fork of the invention

1. Дистанционный способ обнаружени оценки толщины пленок нефтепродуктов на морской поверхности, Бключсшщий освещение исследуемой поверккости плоскопол ризованным монохроматическим излучением, регистрациьо интенсивности зеркально отраженного излу 1ени , отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности обнаружени ime- иок нефтепродуктов, расширени диапазона и повышени точности определени их толщины, отраженное излучение пропускают через вращающийс или циклически поворачиваемый пол 1. A remote method for detecting an estimate of the thickness of oil films on the sea surface, Split illumination of the investigated curvature by flat-polarized monochromatic radiation, recording the intensity of specularly reflected radiation, characterized in that, in order to increase the reliability of the detection of i-of petroleum products, expand the range and improve the accuracy their thickness, reflected radiation is passed through a rotating or cyclically rotating field

312246804312246804

ризатор и дополнительно определ ют2, Способ по п.1, отличаючастотный спектр регистрируемогощ и и с тем, что регистрируютThe analyzer and additionally determine 2, the method according to claim 1, which distinguishes the frequency spectrum of the recorded and and that register

сигнала, по которому суд т о толщи-интенсивность излучени , рассе ноне йленки нефтепродуктов.го контролируемой поверхностью.A signal judging by the thickness-intensity of the radiation scatters the oil products on its controlled surface.

Claims

Claim

1. A remote method for detecting and evaluating the thickness of oil product films on the sea surface, including illumination of the test surface with gshkopolarizirovannym monochromatic radiation, registration of the intensity of specularly reflected radiation, characterized in that, in order to increase the reliability of detection of oil product films, expand the range and improve the accuracy of determining their thickness, reflected radiation is passed through a rotating or cyclically rotated field 224 680 4 riser and additionally determines ie frequency spectrum of the recorded signal, which is judged by the thickness of the oil film.

2. The method according to π.1, characterized in that the intensity of the radiation scattered by the controlled surface is recorded.