Главная | Обратная связь

ОЭП для контроля параметров смешивания

Оптическая схема устройства МНПВО, отвечающей предъявленным выше требованиям, представлена на рис. 6.67. Приставка помещается в кюветное отделение спектрофотометра между осветителем и монохроматором. Световой поток из осветителя направляет­ся зеркальной поверхностью треугольной призмы 1 с углом при вершине 90° на ИЭ 2. После многократного отражения от рабочих поверхностей ИЭ свет выходит из него, попада­ет на вторую зеркальную поверхность призмы 1 и направ­ляется ею на вход монохроматора. Держатели с кюветой, с помощью которых ИЭ фиксируется, могут перемещаться вдоль нормали 4 к рабочим поверхностям ИЭ регулировоч­ным винтом. Для зеркальной призмы предусмотрено ана­логичное перемещение 5 с помощью регулировочного вин­та, которое необходимо при замене ИЭ на элемент МНПВО с другими геометрическими размерами. Перемещение ИЭ по нормали 4 обеспечивает выполнение условия сохранения фокусировки светового потока в плоскости фотометричес­кого клина 3. Расположение середины ИЭ напротив прямо­го угла призмы 1 и параллельность его рабочих поверхнос­тей основанию призмы не нарушают нормального прохож­дения света в приборе.

Основным условием правильной работы устройства является выполнение параллельности входного и выходно­го лучей в ИЭ. Нахождение приставки в измерительном ка­нале прибора изменяет длину оптического пути светового луча. Предлагаем методику расчета. Для этого рассмотрим прохождение света через ИЭ (рис. 6.67).

Если острый угол α у большего основания элемента МНПВО равен 45°, то луч света, попадающий в элемент через большее основание по нормали к нему, отразится от боковой поверхности под углом 45°, пройдет через ИЭ па­раллельно его основаниям, отразится от второй боковой по­верхности также под углом 45° и выйдет из ИЭ через боль­шее основание по нормали к нему. В данном случае режим полного внутреннего отражения (ПВО) не осуществляется, поэтому исключаем элемент с сечением в виде трапеции с α = 45° из дальнейшего рассмотрения.

Рис. 6.67. Оптическая схема универсальной приставки МНПВО.

1 – зеркальная треугольная призма, 2 – измерительный элемент МНПВО,
3 – плоскость фотометрического клина спектрофото­метра,
4 – направления перемещения измерительного элемента,
5–направления перемещения зеркальной призмы.

Если α < 45°, то свет, по­падающий в элемент по нормали к большему основанию, отражается от боковой поверхности под углом α, попадает на большее основание под углом θ = 2α и распространяется в ИЭ, отражаясь попеременно от рабочих поверхностей под углом θ, попадает на вторую боковую поверхность, отража­ется от нее под углом α и выходит через большее основание.

В случае полного заполнения боковой поверхности измерительного элемента световым потоком только часть его может попасть на рабочую поверхность под углом θ, другая часть потока может второй раз попасть на боковую поверхность, испытать от нее ПВО и упасть на рабочую по­верхность элемента уже не под углом θ, а отличным от него. Если считать (по аналогии с обычными элементами), что све­товое отверстие рассматриваемых элементов – это та часть поверхности основания элемента, через которую проходят лучи, сохраняющие при внутренних отражениях от рабочих поверхностей заданный угол падения θ, то т.н. полезная пло­щадь светового отверстия не всегда соответствует полной площади наклонных поверхностей. При углах падения θ, меньших 45°, полезная площадь светового отверстия состав­ляет лишь часть его.

При выборе элемента с α ¹ 45° необходимо так­же учитывать следующее. Если θ = arcsin(l / n₁) > α, то на наклонную поверхность элемента необходимо нанести зеркальное покрытие для отражения света от боковой поверх­ности. Если α > 45° [α = 90° – ( θ/2)], то θ < α, поэтому для такого элемента не требуется зеркальное покрытие на на­клонной поверхности. Однако в таком элементе световой поток, полностью заполняющий боковую отражающую по­верхность, не полностью заполняет рабочие поверхности ИЭ, в связи с чем уменьшается интенсивность спектра. Эле­мент с α < 45° свободен от этого недостатка.

Получим выражение для условия сохранения фокусировки.

Действительная длина светового пути в материале с показателем преломления n₁ > 1 определяется из выраже­ния:

 

где i и r – половины углового расхождения падаю­щего и преломленного лучей у входной поверхности соот­ветственно.

Поскольку i и r – близки к нулю, то cos i = cos r = 1, и тогда L = n₁ d.

Оптическая длина светового пути в измерительном элементе d = (L/n₁) т.е. при n₁ > 1 происходит уменьшение длины оптического пути светового потока, что является причиной нарушения фокусировки в спектрофотометре. Фокусировка останется без изменения только в том случае, если оптическая длина светового пути в элементе МНПВО плюс удвоенное расстояние от зеркальной призмы до входной поверхности элемента будет равняться расстоянию меж­ду входной и выходной поверхностью ИЭ, т. е.

 

где АА₁ = X – расстояние от зеркальной призмы до ИЭ.

Действительная длина пути в ИЭ, а также l₁ опреде­ляются из геометрии элемента:

,

тогда получим выражение, пользуясь которым, мож­но отъюстировать приставку, сохраняя фокусировку свето­вого потока в заданном оптической схемой спектрофото­метра месте

 

_r

В случае необходимости зеркальную призму можно заменить трапециевидной.

Руководствуясь полученными в настоящем разделе выражениями можно рекомендовать расчет параметров всей приставки МНПВО производить следующим образом:

1) зная оптические постоянные исследуемого объек­та в заданном спектральном диапазоне, выбирается число отражений (нечетное) и угол падения θ из условия, что θ > θ_кр = arcsin(n₂ /n₁);

2) выбирается вид элемента МНПВО(α < 45° или α > 45°), для α < 45°
θ= 2α, для α > 45° θ = 180° – 2α;

3) выбираем толщину tи длину малого основания ИЭ;

4) определяем расстояние от зеркальной призмы до входной поверхности измерительно­го элемента.

Рассмотренный выше первичный преобразователь может найти эффективное применение при контроле параметров смешивания натуральных и химических волокон непосредственно на трехпрочесном аппарате на выходе ремешкового делителя. Дело в том, что ремешковый делитель делит выходной продукт на большое количество элементарных ленточек. Поэтому, определив долевое содержание компонентов в каждой ленте, легко дать ответ, насколько качественно перемешаны компоненты в выходном продукте.

На рис. 6.68. приведена функциональная схема системы автоматического контроля параметров смешивания натуральных и химических волокон. Она состоит из источника ИК-излучения, волоконно-оптической системы распределения световых потоков по измерительным каналам, 32-х канального усилителя, выполненного на ОУ, из аналогового мультиплексора, соединенного с 8-разрядным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), буферного регистра и вычислительной машины IBM PC, производящей обработку полезной информации, позволяющей оценить качество перемешивания натуральных и химических волокон. Лазерный световой поток с помощью распределителя поступает на первичные преобразователи МНПВО, определяющие состав контролируемого продукта. Сигналы с выхода усилителей, несущие полезную информацию коммутируются с помощью мультиплексора, управляемого от ЭВМ. Затем получаемая информация преобразуется с помощью АЦП и поступает в ЭВМ, где она обрабатывается с помощью соответствующего программного продукта.

Рис. 6.68. Функциональная схема систем контроля и управления

ВОС состоит из источника ИК-излучения – лазерного диода, линзы преобразующей лазерный луч в плоско-параллельный поток излучения, волоконно-оптического коллектора состоящего из 32-х оптических волокон, собранных в жгут. 32 выхода коллектора соединены с измерительными пластинами, образующими чувствительный элемент датчика.

Одна из проблем состоит в том, что широко известные кварцевые оптические волокна не пропускают ИК-излучения в средней области спектра. Поэтому для практической реализации этого метода измерений в средней области ИК спектра необходимо применение других видов оптических волокон. Для этих целей наиболее подходят фторидные и некоторые другие виды волокон.

На рис. 6.69 представлена функциональная схема волоконно-оптической части системы.

Рис. 6.69.

1 – лазерный диод; 2 – линза; 3 – волоконно-оптический коллектор;
4 – чувствительный элемент

Схема состоит из источника излучения – лазера, линзы, преобразующей падающий поток в плоскопараллельный, волоконно-оптического коллектора, выходы которого соединены с 32-х канальной матрицей, основным элементом которой являются p-i-n-фотодиоды установленные в оптических разъемах, в ответную часть которых вмонтировано оптическое волокно. Каждый p‑i‑n‑фотодиод соединен со входами операционного усилителя на котором реализован усилитель сигналов фотоприемника. Эта схема обеспечивает высокую чувствительность, которая составляет 10 В/мкА. Выходной сигнал операционного усилителя поступает на вход коммутационного ключа, реализованного на двух полевых транзисторах разной структуры. Для управления коммутационным ключом используется элемент «НЕ». При подаче на вход этого элемента логической 1 в открытое состояние переводятся оба транзистора. При параллельном соединение этих элементов, открытый канал, по которому передается аналоговая информация, обладает весьма низким сопротивлением. При подаче на управляющий вход логического 0 оба транзистора переводятся в закрытое состояние, что эквивалентно обрыву цепи. Выходы 32-х канального усилителя соединены со входами мультиплексора аналоговых сигналов. Основным элементом мультиплексора являются коммутационные ключи, управляемые с помощью 32-х разрядного дешифратора.

На рис. 6.70. показана схема ввода информации в ЭВМ.

Рис. 6.70.
MUX – мультиплексор 32´1; DC – дешифратор адреса;
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство;
БР – буферный регистр; АЦП 8-разрядный

Схема предназначена для преобразования аналоговых сигналов, поступающих по 32 параллельным каналам, в цифровой код с последующим его хранением в ОЗУ и считыванием в ЭВМ в регистре прямого доступа к памяти. Система сбора полезной информации обеспечивает непосредственное сопряжение с ЭВМ. Управление схемой от ЭВМ может осуществляться логическими сигналами ТТЛ или КМОП уровней. Одним из основных элементов схемы является аналого-цифровой преобразователь К572ПВ4.

Микросхема К572ПВ4 аналого-цифровой системы (АЦС) сбора данных предназначена для преобразования аналоговых сигналов, поступающих по восьми параллельным каналам, в цифровой код с последующим его хранением в ОЗУ и считыванием во внешний МП в режиме прямого доступа к памяти. Микросхема АЦС К572ПВ4 изготовлена по КМОП технологии и размещена в герметичном пластмассовом или металлокерамическом 28-выводном корпусе типа 2121.28-6 с вертикальным двусторонним расположением выводов.

Микросхема К572ПВ4 обеспечивает устойчивую работу при напряжении питания U_сс = 5В 5%.

 

 

Литература

1. Пароль Н.В., Кайдалов С.А. Фоточувствительные приборы и их применение. – М.; Радио и связь, 1991. – 110 с.

2. Иванов В.В., Аксенов А.И., Юшин А.М. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы. – М.: Энергоатомиздат. 1988. – 448 с.

3. Носов Ю.Р., Сидоров А.С. Оптроны и их применение. – М.:; Радио и связь, 1987. – 276 с.

4. Электронные приборы. /Под ред. Г.Г. Шишкина. – М.: Энергоатомиздат. 1989. – 254 с.

5. Быстров Ю.А., Гамкрелидзе С.А., Иссерлин Е.Б., Черепанов В.П. Электронные приборы и устройства на их основе. Справочная книга. «РадиоСофт», М., 2002. – 656 с.

6. Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные материалы. – М.: МИР, 1981. – 524 с.

7. MURATA: пьезоэлектрические, магниторезистивные и пироэлектрические датчики. – М.: Изд. Дом «Додэка-ХХ1», 2003. – 80 с.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотренные вопросы проектирования и применения ОЭП показывают широкий спектр их использования для автоматизированного контроля. Возможности применения ОЭП будут расширяться с совершенствованием элементной базы: повышением мощности и стабильности твердотельных источников излучения, уменьшением уровня собственных шумов фотоприемников и совершенствованием технологии оптических волокон. Исследования волоконно-оптических преобразователей различных физических величин, в том числе и ОЭП с внешней модуляцией, оформляются в последние годы как новое научно-техническое направление, охватывающее большинство отраслей науки и техники. Весьма перспективным представляется использование ОЭП в медицине и биологии, обусловленное малыми габаритами и химической инертностью оптических волокон.

Значительный эффект может дать создание растровых малогабаритных ОЭП, получаемых при нанесении сеток штрихов непосредственно ни торцы приемных и передающих волокон, а также использование в качестве фотоприемников ПЗС структур, совмещенных с выходными торцами световодов.

Растущий объем исследований, связанных с ОЭП, во всех промышленно развитых странах, позволяет надеяться, что решение технологических проблем и задач метрологического обеспечения уже в ближайшие годы позволит обеспечить широкое внедрение ОЭП, в том числе использующих внешнюю модуляцию потока излучения, в большинстве отраслей, определяющих научно-технический и социальный прогресс.

Спрос на световодные датчики на мировом рынке растет исключительно быстрыми темпами, конструкции датчиков совершенствуются, а стоимость их непрерывно уменьшается, особенно датчиков, регистрирующих изменения интенсивности излучения, т. е. датчиков с амплитудной модуляцией. В меньшей степени снижается стоимость датчиков, регистрирующих сдвиги фазы света, поляризационных и интерферометрических (датчиков, в которых применяют интерферометры).

Области применения световодных датчиков и сенсорных устройств непрерывно расширяются, причем все более четкими становятся оценки достоинств датчиков, возможности их применения в различных машинах и механизмах, а также затрат времени на разработку новых датчиков и стоимости выполнения соответствующих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Разнообразие волоконных элементов ограничено, во-первых, фантазией разработчиков приборов и, во-вторых, технологической реализуемостью требуемого («сфантазированного») волоконного элемента. Заметим, что последнее десятилетие в отечественной волоконной оптике отмечено постоянным и значительным расширением арсенала технологических приемов разработки и изготовления волоконных элементов. С другой стороны, буквально каждый день появляются новые, иногда неожиданные предложения по применению волоконной оптики в приборостроении.

По-видимому, одной из причин является то, что именно в последние шесть – восемь лет конструкторы различных приборов получили технологически реализованные волоконные элементы и убедились одновременно и в их больших технических возможностях и в объективных недостатках, а также узнали причины, ограничивающие их применение в приборостроении. Последнее, естественно, привело к поиску таких принципов, приемов и конструкций, в которых действие ограничений было бы минимально.

Одним из важнейших направлений развития измерительной техники, необходимой для всех без исключения отраслей народного хозяйства, является создание новых методов и приборов, основанных на использовании оптических эффектов и предназначенных для регистрации и контроля температуры, давления, скорости и ускорения, определения интенсивности электрического и магнитного полей, ионизирующих излучений.

Приборы, получившие наименование оптических датчиков, и, в частности, оптические датчики, в которых применяются волоконные световоды (световодные датчики), в настоящее время разрабатывают и изготовляют во многих странах мира. Уже созданы и производятся сотни типов световодных датчиков самого различного назначения и оптических сенсорных устройств, включая принципиально новые типы высокочувствительных волоконно-оптических гироскопов.

Оптические датчики обладают многими весьма ценными качествами. Они могут быть нечувствительными к влиянию электромагнитных помех, работать в условиях высокой взрыво- и пожаро-опасности, иметь малые размеры и массу, использоваться для дистанционных измерений, а также, что очень важно при современном состоянии разработки оптических компьютеров, легко и просто стыковаться с оптическими процессорами.

Для широкого развития промышленного производства световодных датчиков и сенсорных устройств большое значение имеет то обстоятельство, что их изготовляют, в основном, на той же элементной базе, что и быстро развивающиеся волоконно-оптические системы связи.

Разнообразие волоконных элементов ограничено, во-первых, фантазией разработчиков приборов и, во-вторых, технологической реализуемостью требуемого («сфантазированного») волоконного элемента. Заметим, что последнее десятилетие в отечественной волоконной оптике отмечено постоянным и значительным расширением арсенала технологических приемов разработки и изготовления волоконных элементов. С другой стороны, буквально каждый день появляются новые, иногда неожиданные предложения по применению волоконной оптики в приборостроении.

По-видимому, одной из причин является то, что именно в последние шесть – восемь лет конструкторы различных приборов получили технологически реализованные волоконные элементы и убедились одновременно и в их больших технических возможностях и в объективных недостатках, а также узнали причины, ограничивающие их применение в приборостроении. Последнее, естественно, привело к поиску таких принципов, приемов и конструкций, в которых действие ограничений было бы минимально.

Изложенные в данной книге основы волоконной оптики по существу раскрывают современное состояние разработки ее методов и некоторые перспективные направления световодной техники. Темпы развития волоконной оптики и расширение ее применения, а также углубление научно-исследовательских работ по методам световодной техники приводят к все более четкому выявлению действительно эффективных, аппаратурно реализуемых преимуществ и принципов применения волоконных элементов и их объективных недостатков. Знание последних стимулирует у ученых и инженеров поиск методов устранения этих недостатков и расширения возможностей волоконной оптики. Примеров тому достаточно и в данной книге.

Следует отметить, что на сегодня выявлены лишь поверхностные, очевидные возможности методов волоконной оптики. Основной, принципиальный, другими словами, глубинный потенциал волоконной оптики лишь начинает проявляться, и ближайшие 10 – 15 лет будут годами интереснейших открытий.

В заключение основное внимание уделено созданию приборов и устройств для автоматизированных технологических и измерительных установок, используемых при производстве сырья и готового продукта. увеличение числа областей применения ОЭП диктует необходимость резкого расширения номенклатуры выпускаемых волокон, поскольку повышение эффективности работы волоконно-оптических приборов возможно только на основе применения волокон, специально разработанных для конкретной цели. Высокое удельное сопротивление материалов, из которых изготавливается оптическое волокно (и кварц, и полимеры являются хорошими изоляторами), позволяет сделать линии связи и передачи информации пассивными, т. е. не требующими специальных электрических развязок при расположении различных частей системы или линии в зонах с различным потенциалом. Например, передатчик может располагаться в высоковольтном блоке, а приемник – в заземленном корпусе.

Поскольку электромагнитные поля радиодиапазона не воздействуют на световые сигналы, возможна работа датчика в условиях сильных электромагнитных помех. В значительной степени это относится и к фону различных радиоактивных источников.

Качественный скачок в этом направлении возможен за счет разработки так называемых «когерентных систем», а также применения оптических волокон для передачи среднего инфракрасного излучения с диапазоном волн до 10 мкм.

К новому поколению волоконно-оптических приборов относятся также устройства для систем со спектральным уплотнением. В этих системах используется способность световых волн различной длины распространяться по волокну, не оказывая взаимного влияния. Ясно, что в таком подходе заложен значительный резерв повышения информационной емкости системы. Для практического использования спектрального уплотнения необходимы устройства для объединения и разделения спектральных каналов, для внешней модуляции оптического излучения и т. п.

Измерение параметров готовой продукции в условиях массового производства также должно производиться быстро и точно. И здесь на повестке дня стоит вопрос о создании автоматизированных измерительных комплексов. Большое значение имеют также методы и приборы контроля параметров систем в процессе их эксплуатации.

Волоконная оптика, обладая большими преимуществами, она имеет и объективные недостатки. Использование методов волоконной оптики определяется закономерностями распространения излучения через единичные и многожильные световоды, возможностью реализации различными технологическими приемами данной требуемой конструкции волоконного элемента, принципами применения, условиями работы в комплексе с другими техническими средствами, системами и многими другими факторами. Недооценка или незнание специфики всех вопросов на практике приводит к потере границы между возможным и невозможным в волоконном приборостроении; это, к сожалению, порой бывает связано с затратой больших материальных ценностей и времени на постановку заведомо неудачных теоретических и экспериментальных исследований.

Есть в этом вопросе и другая сторона: незнание принципиальных основ и конкретных методов волоконной оптики часто ведет к разработке чрезвычайно сложных по конструкции и изготовлению волоконных элементов, которые, оказывается, можно заменить другим волоконным изделием, простым по конструкции, сравнительно легким по технологической реализуемости, как правило, малогабаритным, высоконадежным в эксплуатации и с более высокими оптическими параметрами.

Безусловно, возможности волоконной оптики далеко не исчерпаны, и трудно предположить, какие еще оригинальные и высокоэффективные приборы будут созданы с ее помощью.

Дальнейшее эффективное развитие медицинского и космического, оптико-механического и электронно-оптического приборостроении немыслимо без использования элементов волоконной оптики.

В России и США ведутся исследования оптико-акустических устройств, выделяющих заданный спектр звуковых частот (септроны). Основным «чувствительным сердцем» в них является пучок свободных волокон.

Успешное развитие всех четырех основных направлений волоконной оптики (оптика световодов, технология изготовления, методика контроля и исследования и приборостроение на основе волоконной оптики) приводит к открытию новых, оригинальных и высокоэффективных возможностей световодной оптотехники. За последние годы возникли такие многообещающие направления, как катодолюминесцирующая кристалло-волоконная оптика, изготовление волоконных деталей из стекла одной исходной марки, самошнурование лазерных пучков, т. е. возникновение в первоначально однородной среде временных световодных каналов, передача организованной информации поперек волокон, самофокусирующие волокна – селфоки, многоканальные усилители яркости изображения на основе активных волоконных элементов в виде микроканальной пластины, в которой на внутренней поверхности каждого полого канала диаметром 10 – 40 мкм нанесен вторично-эмиссионный слой. Уже намечаются контуры новой световодной техники – слоевой оптики – как одной из модификаций волоконной оптики, возможности и разнообразие которой очень широки, а законы формирования изображения не имеют аналогов в классической оптике.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 2

1. КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР. 5

2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.. 13

2.1. Термины и определения. 13

2.2. Поглощение оптического излучения. 15

2.3. Принцип действия оптоэлектронных преобразователей. 16

2.4. Преобразования входной физической величины в ОЭП.. 19

2.5. Параметры ОЭП.. 21

3. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ И УСТРОЙСТВ.. 23

3.1. Световоды.. 23

3.2. Оптоэлектронные источники излучения. 26

3.2.1. Излучающие диоды.. 26

3.2.2. Лазеры.. 30

3.2.3. Другие источники свечения. 35

3.3. Оптоэлектронные приемники излучения. 35

3.4. Типовые оптоэлектронные приборы.. 44

4. ВИДЫ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.. 47

4.1. Оптоэлектронные преобразователи с амплитудной модуляцией. 47

4.2. Преобразования входной физической величины.. 47

4.3. Амплитудные преобразователи физических величин на основе нерегулярных световодов 50

4.3.1. Принципы построения амплитудных световодных ОЭП.. 52

4.3.2. Нерегулярности в волоконных световодах и конструкции ОЭП на их основе. 54

4.4. ОЭП на основе нарушения полного внутреннего отражения. 64

4.4.1. Физические основы метода спектроскопии на основе НПВО.. 65

4.4.2. Особенности метода спектроскопии на основе НПВО.. 68

4.4.3. Сравнение метода спектроскопии НПВО с классическими методами отражения и поглощения 71

4.4.4. Датчики на основе нарушения полного внутреннего отражения (ПВО) 72

4.5. Фазовые ОЭП.. 81

4.6. Поляризационные ОЭП.. 83

5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛОСКИХ СВЕТОВОДОВ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ОЭП.. 85

5.1. Требования к методической базе для исследования многокомпонентных гетерогенных непрозрачных объектов. 85

5.2. Аппаратура для исследования многокомпонентных гетерогенных объектов. 86

5.2.1. Устройство для получения характеристик образцов без их разрушения. 87

5.2.2. Универсальная приставка МНПВО.. 92

5.2.3. Компенсация изменения глубины проникновения светового потока. 94

5.3. Особенности неинвазивного количественного анализа сложных объектов. 96

5.4. Методы получения и обработки информации. 98

5.4.1. Обработка спектральной информации. 98

5.4.2. Фазовый способ анализа. 100

5.4.3. Поляризационный анализ. 104

5.5. Определение дихроизма полос поглощения. 106

5.5.1. Особенности использования линейно поляризованного света, при азимуте поляризации 0º или 90º. 106

5.5.2. Особенности использования линейно поляризованного света, при азимуте поляризации отличного от 0º или 90º. 109

5.6. Регистрация циркулярного дихроизма. 110

5.7. Регистрация дисперсии оптического вращения. 112

5.8. Определение оптических постоянных. 115

5.9. Исследование объектов в сложных средах. 119

5.9.1. Особенности получения информации из образцов. 119

5.9.2. Особенности исследования объектов в присутствии фона. 120

5.9.3. Особенности исследования водных сред в ИК диапазоне. 126

6. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА БАЗЕ ОЭП.. 129

6.1. Измерение влажности текстильных материалов. 129

6.1.1. Метод инфракрасной спектрометрии. 130

6.1.2. Измерение влажности текстильных материалов, основанное на методе ИК-спектрометрии 135

6.1.3. Источники излучения для ИК-влагомеров. 138

6.1.4. Классификация ИК-влагомеров. 143

6.1.5. Обобщенная структурная схема ИК-влагомеров. 147

6.1.6. ИК-влагомеры, основанные на НПВО.. 152

Функциональная схема двухволнового однолучевого ИК-влагомера. 157

6.2. Измеритель влажности волокна в кипах. 159

6.3. ИК ОЭП расхода волокна в пневмопроводах. 162

6.4. ИК ОЭП длины ленты в накопителе. 164

6.5. ИК ОЭП линейной плотности ленты.. 165

6.6. ИК ОЭП обнаружения швов на движущейся ткани. 180

6.7. ИК ОЭП переноса уточных нитей в тканях. 181

6.8. Измерение и контроль концентрации и уровня красителей и рабочих растворов. 184

6.8.1. Особенности производственного контроля концетрации и уровня красителей и рабочих растворов. 184

6.8.2. Методы контроля концентрации рабочих растворов. 185

6.8.3. Измерительные устройства для лабораторного и производственного контроля концентрации красителей и рабочих растворов. 188

6.8.4. Методы контроля уровня жидких сред. 190

6.8.5. Оптоэлектронные ПУЖ без сканирования. 194

6.8.6. Методика расчета компенсатора. 208

6.9. Исследование и разработка волоконно-оптического датчика температуры с ИК-световодом. 211

6.9.1.Функциональная схема датчика температуры с поликристаллическим ИК-световодом 212

6.9.2. Расчет параметров волоконно-оптической системы датчика. 213

6.9.3. Ввод теплового излучения в волокно при использовании линзы.. 217

6.9.4. Мощность излучения, вводимого в волокно при произвольном диаметре линзы и волокна 219

6.9.5. Прием излучения от ограниченной площадки через линзу. 222

6.9.6. Конструкции стенда для исследования одноканального датчика температуры с поликристаллическим ИК-световодом и стенда для испытаний. 225

6.9.7. Результаты испытаний одноканального датчика с ИК-световодом.. 227

6.10. Автоматический контроль параметров смешивания натуральных и химических волокон. 228

6.10.1. Анализ известных методов и устройств для контроля параметров смешивания натуральных и химических волокон. 228

6.10.2. ОЭП для контроля параметров смешивания. 235

Литература. 241

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 242

===================