|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Тепловізійна діагностика. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Тепловізор - пристрій спостереження за розподілом температури досліджуваної поверхні. Розподіл температури відображається на дисплеї (або в пам'яті) тепловізора як колірне поле, де певній температурі відповідає певний колір. Як правило, на дисплеї відображається діапазон температури, видимої в об'єктив поверхні. Типова роздільна здатність сучасних тепловізорів - 0,1 °C.
Внутрішню будову Землі, речовин, з яких вона складається, вивчають геологія та геофізика. Геологічні методи дозволяють досліджувати лише верхню частину земної кори. Пробурити свердловину навіть на глибину кількох кілометрів дуже непросто. Геофізика дозволяє проникнути всередину Землі набагато далі. Ця наука досліджує аномалії земних полів, такі як відхилення щільності, магнітної сприйнятливості, питомого електричного опору, швидкості поширення пружних хвиль тощо. Для глибинного (до 10000 метрів) вивчення великих частин суші та океанів, розвідки родовищ нафти, газу та твердих корисних копалин використовують методи розвідувальної геофізики. Вони включають гравірозвідку, магніторозвідку, електророзвідку, сейсморозвідку, терморозвідку, ядерну геофізику - всього більше ста методів. Метод гравірозвідки ґрунтується на дуже точному вимірі сили тяжіння Землі, тобто гравітаційного поля планети. Земля - не однорідна куля, в ній є порожнечі та області ущільнення, наприклад поклади руди. Через війну сила тяжкості з них виявляється або трохи менше, або трохи більше середнього значення. Ці зміни реєструють гравіметрами. За допомогою магніторозвідки вивчають геомагнітне, або природне магнітне поле Землі. Його величина залежить від розмірів та глибини залягання намагнічених об'єктів, наприклад покладів залізних руд. Магнітометрами вимірюють абсолютну величину магнітного поля або його відносні значення, які порівнюють з виміряними опорними пунктами. Методи електророзвідки засновані на вивченні природних і штучних електричних полів, що виникають. Перші – результат сонячного та космічного випромінювань, безперервних ударів блискавок у землю, хімічних та фізичних реакцій. Другі виникають при впливі Землю ліній електропередачі, антен теле- і радіостанцій. За характеристиками електричного поля (наприклад, по опору) дослідники навчилися розрізняти гірські породи та поклади металевих руд. При радіолокаційних дослідженнях застосовують георадари. Такий радіолокатор "дивиться" усередину Землі. Антена георадару випромінює радіоімпульс, що відбивається від щільних порід і повертається до антени, що приймає. Грунт і гірські породи швидко поглинають радіохвилі, тому вони проникають лише на глибину в кілька десятків метрів. Метод заснований на відмінності швидкості поширення радіохвиль, яка залежить від фізичних властивостей гірських порід і рідин, що їх насичують (води, нафти).
Теплові поля Землі, що виникли внаслідок складних фізичних та хімічних процесів, досліджуються за допомогою тепловізорів. Їхні чутливі елементи приймають інфрачервоне (теплове) випромінювання глибинних порід. Випромінювання це дуже слабке, тому приймачі тепловізора охолоджуються рідким азотом або гелієм до температури мінус 200-230 градусів за Цельсієм. Прийняті сигнали надходять на телевізор або фіксуються на фотоплівці. Розподіл температур залежить від внутрішньої будови планети. Розлом земної кори, що навіть давно затягнувся наносними породами, дається взнаки температурними аномаліями на поверхні землі. Вивчаючи їх динаміку, можна судити про явища, які викликають напруження та деформації в земній корі, що загрожують катаклізмами. Співробітники Інституту аерокосмічного приладобудування зі столиці Татарії це робити навчилися. "Приголомшливі знімки показав мені Роберт Мухамедяров, - пише в журналі "Чудеса та пригоди" Михайло Дмитрук, - на них видно все, що знаходиться в надрах на глибинах до кількох кілометрів. - Дивіться: це розломи земної кори, - провів він пальцем уздовж світлих смуг. А потім вказав на темні плями: - Тут знаходяться родовища нафти та газу. Ці знімки отримані за допомогою аерокосмічної апаратури, яка зробила надра майже прозорими. Крізь землю стало видно, як крізь скло. Що за чуда? – Ми встановили взаємозв'язок між щільністю порід та температурою на поверхні землі, – пояснює Роберт Давлетович. - Простіше не скажеш. У різних місцях температура відхиляється на мізерні величини, але їх фіксує наша надчутлива апаратура. Комп'ютер креслить на знімку лінії однакових температур. Там, де лінії згущуються, вища щільність речовини в надрах (скельні породи, поклади металевих руд). А розріджуються лінії там, де породи ущільнені (розломи земної кори, карстові порожнечі, лінзи підземних озер, поклади вугілля, нафти, газу). Дешифрувавши тепловізорні знімки, комп'ютер видає кольорові зображення місцевості, на яких, як на долоні, видно глибинну будову надр. Професор розвіяв мої сумніви. Він показав інші підземні фотографії, які дуже легко перевірити. Їх зробили не з космосу, а з літака чи вертольота, тому роздільна здатність знімків підвищилася в сотні разів. І на них чітко видно підземні комунікації – їх неможливо розрізнити навіть на поверхні неозброєним оком. Ось переді мною поле, де скосили врожай пшениці. На його тепловому зображенні видно газопроводи, що перехрещуються, які під полем закопані в землю. А ось план цих споруд, узятий у газовиків: він точно збігається із тепловізорним знімком. Крім того, на ньому чітко видно місця пошкодження ізоляції на підземних трубах, а також витоку газу. Ця інформація дуже потрібна газовикам і вчені готові надати її. До речі, їх літаюча апаратура дає разів у десять більше відомостей, ніж робот, що повзає у трубі. А отримати ці дані зверху можна у тисячі разів швидше. Але, може, це коштує шалених грошей? Ні, аерокосмічна діагностика набагато дешевша за внутрішньотрубну”. В 1979 Роберта Мухамедярова, майбутнього доктора технічних наук, професора, перевели в НВО "Державний інститут прикладної оптики" начальником відділу і головним конструктором приладів для космічних апаратів. Пізніше саме під його керівництвом відділ переріс у відділення, а 1990 року виділився з НУО як самостійний Інститут аерокосмічного приладобудування в Казані. Однак у новітню російську історію, як і багато російських підприємств, благополучно сів на мілину. Досі на супутнику "Океан" апаратура, зроблена в інституті, дає зображення не гірше, ніж американська. Але разом із кризою космічної галузі Росії стала не потрібна і казанська апаратура для супутників. Робота в нових умовах змусила перейти на літаки та гелікоптери. Але, як кажуть, немає лиха без добра: з малих висот співробітники інституту за допомогою своєї апаратури стали робити ще дивовижніші відкриття, ніж із космосу. Тепловізорні знімки можуть потрясти будь-кого. Приміром, крізь величезну металеву ємність для зберігання нафти зверху можна побачити... тріщину в залізобетонному фундаменті цієї споруди. Машини давно поїхали, а на стоянці залишились їхні теплові тіні. Глибоко в морі видно тепловий слід затонулого корабля. А ось ще одне диво: на знімку крізь землю проступають контури фундаментів стародавніх будівель, які ще не розкопали археологи! "Але Роберт Давлетович пишається й іншими знімками, - пише Дмитрук, - за якими можна діагностувати будівлі та споруди. Під будинками, мостами, дорогами, трубопроводами чітко видно розлами кори, карстові порожнечі, колектори, потоки ґрунтових вод, інші сюрпризи природи. Якби про них заздалегідь знали будівельники, то обійшли б стороною ці згубні місця, але об'єкти вже збудовані, їх фундаменти та опори провалюються в порожнечі та пливуни, викликаючи деформацію будівель та споруд, чи довго вони ще простоять і в яких місцях їх треба зміцнювати? видно: всі напруження та деформації викликають невеликі відхилення температури, які ясно виявляються на знімках. В інституті запатентували багато нових принципів та пристроїв, які дозволяють збільшувати роздільну здатність тепловізорів практично необмежено. Тут навчилися вловлювати одну десятитисячну частку градуса - це цілком достатньо для технічної діагностики будівель та споруд. Крім того, знімки можна робити вночі під час стиснення будівельних матеріалів та вдень – під час їх температурного розширення. У такі моменти особливо яскраво проявляються всі дефекти – і сьогодення, і майбутні. Але головне - діагностика земної кори: за напругою та деформаціями в її пластах можна прогнозувати зрушення, що спричиняють землетруси. Передбачати землетрус архіважливо для будь-якої країни, яка знаходиться в зоні підвищеної сейсмічності. Мухамедяров готовий прогнозувати, де і коли трапляться такі катаклізми. За однієї умови – якщо отримає кошти на ці дослідження. Автор: Муський С.А.
▪ WD-40
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Ефективні сонячні панелі на квантових точках ▪ Бездротові навушники Honor Earbuds 3i ▪ Вживання алкоголю загострює почуття голоду ▪ Генерація електроенергії під час сушіння деревини
▪ розділ сайту Телебачення. Добірка статей ▪ стаття Хлєстаков. Крилатий вислів ▪ статья Які комахи здатні формувати своїми тілами пліт на воді? Детальна відповідь ▪ стаття Головний дизайнер. Посадова інструкція ▪ стаття Теплові насоси у громадських будівлях. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Терморегулятор для паяльника на 220 вольт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page