Литературы:
1.
Дэвид Бейли, Эдвин Райт. Волоконная оптика: теория и
практика/пер. с англ. – М.: Кудиц-пресс, 2008. – 320 с
571
2.
Манько А., Каток В., Задорожний М.. Защита информации на
волоконно-оптических линиях связи от несанкционированного доступа.
http://bezpeka.com/files/lib_ru/217_zaschinfvolopt.zip
3.
Свинцов А. Г. ”ВОСП и защита информации.” Науково-технічна
конференція «Правове, нормативне та метрологічне забезпечення системи
захисту інформації в Україні» Україна, Київ, 1998 р.
4.
Корольков А. В., Кращенко И. А., Матюхин В. Г., Синев С. Г.
"Проблемы защиты информации, передаваемой по волоконно-оптическим
линиям связи, от несанкционированного доступа" // Информационное
Общество, 1997 г., № 1
5.
Румянцев К.Е., Хайров И.Е. .Защита информации, передаваемой
по светодиодным линиям связи..//Информационное противодействие угрозам
терроризма: научн-практ. Журн. /ФГПУ НТЦ, Москва. 2004, №2. С. 27 – 32.]
6.
Годный В.Г.Вопросы информационной безопасности в волоконно
оптических линиях связи. Системы безопасности.2002.2(44).с44-46.
7.
Рахимов Н.Р. Рефлектометрический метод определения каналов
утечки информации в волоконно-оптических линиях связи. . // Сборник
материалов VII Международного научного конгресса ГЕО-СИБИРЬ-2011. Т.
5. Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика,
микротехника, нанотехнологии. ч.1. Новосибирск. СГГА. 2011. С.221-225.
ОПТОЭЛЕКТРОННАЯСИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦВЕТОВЫХ
ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОЗРАЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Н.Р. Рахимов, Х.Д. Закирова
Филиал ФГБОУ ВО УГНТУ
В последнее время оптоэлектронные методы контроля [1-3] с успехом
применяются для количественного и качественного анализа различных
веществ,
например,
для
определения
параметров
жидких
сред
(нефтепродуктов, растительного масла, глицерина, соков, напитков, мочи,
крови и т.п.).
Высокая точность и чувствительность, экономичность являются их
преимуществами по сравнению с другими физико-техническими методами
анализа.
Суть оптоэлектронного анализа состоит в том, что любое вещество
отражает или поглощает, или излучает свет. При этом в зависимости от
химического
состава
вещества
и
количественного
соотношения
составляющих его элементов изменяется интенсивность светопоглощения,
угол отражения и другие характеристики взаимодействия светового излучения
и вещества.
Одним из наиболее развивающихся направлений в этой области
является создание оптоэлектронных анализаторов – фотоколориметров.
Бесспорно, фотоколориметры применяются в различных областях народного
хозяйства для непрерывного или дискретного контроля физико-химических
572
параметров веществ и материалов. Самое широкое использование
фотоколориметры получили в медицине для анализа биопрепаратов в
биологических жидкостях и контроля за состоянием человека. В частности,
фотоколориметры предназначены для измерения коэффициентов пропускания
и оптической плотности водных растворов, а также для измерения скорости
изменения оптической плотности вещества и определение концентрации
вещества в растворах.
В настоящее время, в этом плане, наибольшее применение нашли
отечественные фотоколориметры серийного выпуска такие, как колориметры
фотоэлектрические концентрационного типа КФК-2МП [4], КФК-2,
содержащие излучатель, светофильтр, кювету (кварцевую или стеклянную) с
исследуемым раствором, приемник оптического излучения (ПОИ),
электронный блок обработки сигналов и измерительный прибор.
Эти колориметры предназначены для измерения в отдельных участках
диапазона длин волн 315-980 нм, выделяемых светофильтрами,
коэффициентов пропускания и оптической плотности жидкостных растворов
и твердых тел, а также определения концентрации веществ в растворах
методом построения градуировочных графиков. Колориметр позволяет также
производить измерения коэффициентов пропускания рассеивающих взвесей,
эмульсий и коллоидных растворов в проходящем свете. Также применяется на
предприятиях водоснабжения, в металлургической, химической, пищевой
промышленности, в сельском хозяйстве, в медицине и других областях
народного хозяйства.
В мировой практике для этих целей получил распространение фотометр
ЮНИКО 1201, который предназначен для измерения коэффициентов
пропускания, оптической плотности и концентрации растворов. Однолучевой
спектрофотометр специально разработан для широкого использования в
лабораториях всех отраслей промышленности, решения аналитических задач
в таких отраслях, как клиническая химия, биохимия, защита окружающей
среды, энергетика, металлургические, химические, пищевые лаборатории,
лаборатории воды и сточной воды, нефтехимии и в других сферах контроля
качества.
По техническим характеристикам и возможностям ЮНИКО 1200(1201)
полностью заменяет широко применяемые в лабораторной практике
фотоколориметры и фотометры фотоэлектрические типа ФЭК и КФК-2,-3,-5 и
др. Например, спектрофотометр обеспечивает определение содержания
веществ в различных растворах – меди, железа, хлора, серебра; определение
содержания сахара, билирубина, глюкозы, холестерина, креатина в крови и
моче; мочевины, общего белка, щелочей, фосфатов в химических растворах.
Фотометр ЮНИКО 1200 (1201) работает в спектральном интервале 325
– 1000 нм.
Прибор специально адаптирован для отечественных условий
эксплуатации и выпускается с учетом российских лабораторных требований.
573
Главными недостатками данных устройств являются сложность
конструкции, низкая чувствительность и неточность, за счет несовершенства
кюветы и кюветодержателя, когда для каждого последующего анализа
необходимо извлекать кювету из прибора, заполнять её очередной пробой,
мыть и протирать оптические поверхности кювет от потеков исследуемой
жидкости.
В данной работе нами предлагается оптоэлектронный фотоколориметр –
анализатор жидких сред автоматического типа. Он не имеет
вышеперечисленных
недостатков,
так
как
в
оптоэлектронном
фотоколориметре кювета выполнена в виде прозрачного шара, внутри
выполнена полость в виде цилиндра, а в центр цилиндра установлена
цилиндрическая или призменная серебряная отражающая поверхность, а
также переключатель оптических пар, светоизлучающий диод (СИД) - ПОИ,
при этом каждый параметр контролируется четырьмя оптопарами.
Упрощение конструкции устройства обеспечивается тем, что датчик типа
нарушенного полного внутреннего отражения выполнен в виде линзы-шара
для обеспечения удобства контроля в ходе технологического процесса.
Повышение чувствительности достигается за счет того, что источники
излучения и измерительные ПОИ под углом ≈ 45º к излучателям.
На рисунке 1 представлена блок-схема оптоэлектронного устройства для
контроля цветовых параметров нефтепродуктов, на рисунке 2 конструктивное
выполнение датчика.
КО
КО
ЭВМ
Рис.1 Блок схема оптоэлектронного устройства для контроля цветовых параметров
нефтепродуктов
З
Г
З
Г
ЗГ
З
Г
К
К
К
К
К
К
К
К
Я
К
К
Я
К
С
ИД
1
З
Г
ПОИ
1
С
ИД
2
З
Г
СИД
3
З
Г
ПОИ
3
С
ИД
4
З
Г
О
П
СИД
1
З
Г
СИД
2
ПОИ
2
С
И
Д
1
З
Г
СИД
1
СИД
4
З
Г
ПОИ
4
И
Д
1
З
Г
СИД
1
БОФС
ИП
574
Устройство состоит из задающего генератора (ЗГ) (источника
импульсного питания), коммутатора (К), светоизлучающих диодов СИД
1
,
СИД
2
, СИД
3,
СИД
4,
контролируемого объекта (КО), отражающей
поверхности (ОП), приемников оптического излучения ПОИ
1
, ПОИ
2
, ПОИ
3
,
ПОИ
4
, блока обработки фотоэлектрического сигнала (БОФС) и
измерительного прибора (ИП) или ЭВМ.
Датчик включает в себя линзу-шар 2, полость которой представляет
собой цилиндр, проходящий через ее центр, где уставлен посеребренный вал
с отражающей цилиндрической или призменной поверхностью 1, кран 3 для
перекрывания и пропускания потока исследуемой жидкости, помещенные в
корпус 4 (рис. 2).
Устройство работает следующим образом. При заполнении
цилиндрического отверстия линзы-шара 2 (то есть кюветы)
контролируемой
жидкостью,
она
облучается
несколькими
светодиодами с длиной волны 315 – 1200 нм и устройство также
можно установить в технологический процесс, т.е. можно
контролировать жидкие среды (соки, напитки, пиво и т.д.),
протекающие через трубу.
При
включении
задающий
генератор
вырабатывает
прямоугольные импульсы 8 - 10 Гц. Разделенные импульсы через
переключатели оптронов подаются на светоизлучающие диоды СИД
1
,
СИД
2
, СИД
3,
СИД
4
.
575
Рис. 2 Конструктивное выполнение оптоэлектронного устройства для контроля цветовых
параметров нефтепродуктов
В
первом
положении
переключателя,
поток
излучения
светоизлучающего диода СИД
1
фокусируется и отражается от посеребренной
поверхности вала 1 и далее попадает на приемник оптического излучения
ПОИ
1.
Затем сигналы поступают в БОФС, где реализуется отношение
сигналов компенсационного и измерительного потока. Сигнал
отношения пропорционален величине коэффициента пропускания,
оптической плотности жидких сред и прозрачных твердых тел, а
также измеряется концентрация веществ в растворе, после
предварительного определения потребителем градуировочной
характеристики, подаются на измерительный прибор, по показанию
которого судят об оптических параметрах жидких сред.
576
Предлагаемое устройство повышает точность измерения за счет
двукратного прохождения излучения через исследуемый объект и
стационарного расположения кюветы.
Разработка данного устройства стала возможной, также благодаря тому,
что появились эффективные источники и приемники оптических излучений,
которые выпускаются как экспериментально, так и серийно, и работают на
различных длинах волн.
Do'stlaringiz bilan baham: |