<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<rss version="2.0"
	xmlns:content="http://purl.org/rss/1.0/modules/content/"
	xmlns:wfw="http://wellformedweb.org/CommentAPI/"
	xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
	xmlns:atom="http://www.w3.org/2005/Atom"
	xmlns:sy="http://purl.org/rss/1.0/modules/syndication/"
	xmlns:slash="http://purl.org/rss/1.0/modules/slash/"
	>

<channel>
	<title>Электронный научно-практический журнал «Современная техника и технологии» &#187; collimator</title>
	<atom:link href="http://technology.snauka.ru/tags/collimator/feed" rel="self" type="application/rss+xml" />
	<link>https://technology.snauka.ru</link>
	<description></description>
	<lastBuildDate>Fri, 30 Jan 2026 18:56:12 +0000</lastBuildDate>
	<language>ru</language>
	<sy:updatePeriod>hourly</sy:updatePeriod>
	<sy:updateFrequency>1</sy:updateFrequency>
	<generator>http://wordpress.org/?v=3.2.1</generator>
		<item>
		<title>Пути совершенствования волновых систем для измерений многофазных нефтяных потоков</title>
		<link>https://technology.snauka.ru/2014/05/3689</link>
		<comments>https://technology.snauka.ru/2014/05/3689#comments</comments>
		<pubDate>Tue, 27 May 2014 13:07:35 +0000</pubDate>
		<dc:creator>Коптева Александра Владимировна</dc:creator>
				<category><![CDATA[Общая рубрика]]></category>
		<category><![CDATA[collimator]]></category>
		<category><![CDATA[energy information theory]]></category>
		<category><![CDATA[modulation]]></category>
		<category><![CDATA[parameter information]]></category>
		<category><![CDATA[sawtooth]]></category>
		<category><![CDATA[vibro-acoustic emission]]></category>
		<category><![CDATA[виброакустическая эмиссия]]></category>
		<category><![CDATA[генератор]]></category>
		<category><![CDATA[информативный параметр]]></category>
		<category><![CDATA[коллиматор]]></category>
		<category><![CDATA[модуляция]]></category>
		<category><![CDATA[пилообразное напряжение]]></category>
		<category><![CDATA[энергоинформационная теория]]></category>

		<guid isPermaLink="false">https://technology.snauka.ru/?p=3689</guid>
		<description><![CDATA[Потоки полезных ископаемых – одни из сложнейших объектов измерения, т.к.: 1. При анализе и синтезе сложных систем используются частотно-модулированные (ЧМ), амплитудно-модулированные (АМ); Синтез ЧМ и АМ и Импульсно-модулированные системы. Модуляция ЧМ, АМ, АМ+ЧМ, ИМ происходит случайным информативным параметром (изменение производительности, плотности, изменение количества и качества включений в поток, причем эти количества могут быть на пороге [...]]]></description>
			<content:encoded><![CDATA[<p><span style=" 'Times New Roman';  medium;">Потоки полезных ископаемых – одни из сложнейших объектов измерения, т.к.:</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">1. При анализе и синтезе сложных систем используются частотно-модулированные (ЧМ), амплитудно-модулированные (АМ); Синтез ЧМ и АМ и Импульсно-модулированные системы. Модуляция ЧМ, АМ, АМ+ЧМ, ИМ происходит случайным информативным параметром (изменение производительности, плотности, изменение количества и качества включений в поток, причем эти количества могут быть на пороге информационной чувствительности первичных преобразователей (ПП)).</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">2. Доступ к объекту измерения всегда либо чрезвычайно затруднен, либо должен быть организован таким образом, чтобы не влиять ни на структуру, ни на вещественный состав потока, а также не изменять физико-химических свойств вещества потока.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">3. Энергетическое воздействие в процессе измерения потока должно быть либо безопасно, либо находиться в пределах нормы при взаимодействии системы «Человек – Измерительная система».</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">4. Конструирование ПП и электронных блоков измерительной системы (ИС) должно удовлетворять цели, которые бы обеспечивали точность, быстродействие, воспроизводимость, малое энергопотребление, низкую стоимость, безопасность эксплуатации, надежность, низкую стоимость и т.п. </span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Согласно энергоинформационной теории Бриллюэна [1], практическую пользу, которую для приборостроителей трудно переоценить &#8211; точность, воспроизводимость, быстродействие и энергосбережение, можно оценить одной формулой:</span></p>
<div align="center"><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/0.ECC" alt="" width="134" height="21" /><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> (1)</span></div>
<p><span style=" 'Times New Roman';  medium;">справедливость, которой доказана теорией и практикой любых измерительных систем: для получения определенного количества информации </span><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">q</span></em><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> нужно затратить определенное количество энергии </span><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">P</span></em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Отсюда основной закон любого измерения может быть сформулирован: передача информации от одного объекта к другому, например, от объекта измерения измерительному устройству, может происходить только путем энергетического взаимодействия. При отсутствии обмена энергией между объектом и измерительным устройством, передача информации, а, следовательно, измерение – невозможно. Увеличение энергетического обмена дает возможность получения большего количества информации; при заданной величине энергии получение информации ограниченно. Для волновых методов это означает, что для большей точности результатов измерений многофазных потоков, нужно применять волновую энергию большей мощности. Так до сих пор и поступали, увеличивая мощности измерительных генераторов (в СВЧ, УВЧ, УЗ). Но мощные генераторы &#8211; это и дополнительные искажения и дополнительная стоимость, и неоправданная сложность аппаратуры. Обычные, применяемые в промышленности волновые приборы, имеют мощности генераторных систем около 300 Вт, а это мало. Суть предложения для повышения мощности измерений находится на стыке измерений и радиолокации. </span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Для получения направленного луча при волновых методах (кроме жесткого электромагнитного излучения в радиоизотопном методе, где направленность обеспечивается коллиматором для </span><span style=" 'Times New Roman Greek';  medium;">γ-</span><span style=" 'Times New Roman';  medium;">квантов) предлагается в ПП импульсного действия, не изменяя их конструкции, подавать напряжение питания на генератор в виде импульсов (также возможен вариант подключения излучающей антенны с коротким промежутком времени). Электрические колебания имеют вид, представленный на рис. 1 и состоят из коротких цугов колебаний, разделенных паузой.</span></p>
<div align="center"><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/3.3C52" alt="" width="401" height="162" /><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Рисунок 1 &#8211; а) импульсы колебаний; б) модулирующая функция</span></div>
<p><span style=" 'Times New Roman';  medium;">Длительность </span><span style=" 'Times New Roman Greek';  medium;">τ </span><span style=" 'Times New Roman';  medium;">составляет порядка микросекунд (10</span><sup><span style=" 'Times New Roman';  medium;">-6</span></sup><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> с) и следуют друг за другом с периодом порядка 10</span><sup><span style=" 'Times New Roman';  medium;">-3</span></sup><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> с. Следовательно, модулирующая функция этих колебаний имеет вид прямоугольных импульсов (рис. 1. б). Для получения такой модуляции на генератор подают напряжение, изображенное кривой на рисунке 1.б.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Физическая суть: вследствие большой «скважности» </span><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/4.28A8" alt="" width="17" height="41" /><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> средняя мощность генератора оказывается совсем небольшой, т.к. при </span><span style=" 'Times New Roman Greek';  medium;">τ=10</span><sup><span style=" 'Times New Roman';  medium;">-6</span></sup><span style=" 'Times New Roman';  medium;">с, Т=10</span><sup><span style=" 'Times New Roman';  medium;">-3 </span></sup><span style=" 'Times New Roman';  medium;">с и мощность в импульсе равна 300 кВт. Средняя мощность равна, соответственно, </span><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/4.2F92" alt="" width="197" height="44" /><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> Волновой прибор такой мощности на микросхемотехнике легко умещается в кармане.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Еще одно преимущество: для излучения и приема радиоволны, например, в УЗ-измерителях применяется одна и та же антенна (как в локаторах). Прием радиоволн, рассеянных потоком в трубопроводе, производится за время пауз работы передатчика. </span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Чтобы мощные импульсы не вывели из строя чувствительный приемник, последний защищается специальным устройством, основной частью которого является газоразрядная трубка (устройство, подавляющее броски напряжения, которое «урезает» броски напряжения до заданного уровня [2, с. 64]). При попадании импульса передатчика в тракт приемника, в первые же моменты в трубке зажигается интенсивный газовый разряд, экранирующий приемник от попадания радиоволны. После окончания импульса передатчика разряд гаснет, и приемник оказывается соединенным с антенной.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Для определения направления по сечению трубопровода, антенна имеет соответствующее юстировочное устройство, и когда излучение попадает на какое-либо включение в потоке, отраженные и рассеянные радиоволны доходят обратно до антенны и регистрируются приемником.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Ясно, что для регистрации этих радиоволн нужно, чтобы к необходимому моменту времени передатчик уже закончил свою работу и именно поэтому предлагается очень короткие рабочие импульсы (импульсы для «накачки» энергии и для обнаружения и выделения информативного параметра). Для обнаружения местоположения «постороннего включения» в потоке подобно радиолокатору, определяют время, затраченное электромагнитной волной при движении до объекта и обратно. Для этого выход приемника присоединяют к таймеру или к вертикальным пластинам электронного осциллоскопа, а к горизонтальным его пластинам – пилообразное напряжение. Эту временную развертку синхронизируют с передатчиком.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Когда в приемник попадает импульс, возвратившийся от объекта, включается таймер или появляется импульс на осциллоскопе. Кроме того, в таймер, в приемник и на экране попадает еще слабый импульс от передатчика, который после демодуляции дает второй пик на экране вблизи погона развертки. Но на экране расстояние между двумя пиками </span><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">l</span></em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">, скорость горизонтального движения луча </span><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">v</span></em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">, то время, затраченное волной </span><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/4.4AA0" alt="" width="37" height="41" /><span style=" 'Times New Roman';  medium;">. С другой стороны, это же время </span><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/5.242" alt="" width="48" height="41" /><span style=" 'Times New Roman';  medium;">, где </span><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">R</span></em><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> – расстояние до «включения», а </span><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">с</span></em><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> – скорость распространения электромагнитного импульса, совпадающего в газовой трубе с фазовой скоростью распространения радиоволны, поэтому </span><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/5.904" alt="" width="64" height="41" /><span style=" 'Times New Roman';  medium;">, откуда измерив таймером расстояние между пиками, определяется расстояние до объекта (включения) </span><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">R</span></em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">, то же – измеряя промежуток между пиками – по осциллоскопу.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Такой принцип модификации УЗ измерителя потока позволяет использовать его не только как измеритель физических параметров потока, но и как прибор для диагностики целостности самого трубопровода. Возможным стало это потому, что колебательный импульс огромной мощности возбуждает колебания стенок трубопровода, а место, где трубопровод имеет истончение коррозией, трещину или иной механический дефект, отвечает на эти вынужденные колебания своим частотным спектром (т.н. виброакустическая эмиссия). Мощные точки колебательных импульсов позволяют проконтролировать целостность трубопровода на несколько километров, что при прежней технике сделать было невозможно.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Информационный КПД измерений определяется отношением количества полученной информации к её предельному значению соответственно: </span><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/5.1694" alt="" width="72" height="24" /><span style=" 'Times New Roman';  medium;">.</span><br />
<span style=" 'Times New Roman';  medium;">Потеря информации при измерении: </span><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/5.1E22" alt="" width="185" height="46" /><span style=" 'Times New Roman';  medium;">; </span><img src="http://content.snauka.ru/technology/3689_files/5.2970" alt="" width="64" height="46" /><span style=" 'Times New Roman';  medium;">, где </span><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">D</span></em><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> – относительный диапазон измерения; </span><span style=" 'Times New Roman Greek';  medium;">γ</span><sub><span style=" 'Times New Roman';  medium;">ш</span></sub><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> – приведенная погрешность прибора; </span><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">х</span></em><em><sub><span style=" 'Times New Roman';  medium;">2</span></sub></em><em><span style=" 'Times New Roman';  medium;"> </span></em><span style=" 'Times New Roman';  medium;">– результат измерения.</span></p>
]]></content:encoded>
			<wfw:commentRss>https://technology.snauka.ru/2014/05/3689/feed</wfw:commentRss>
		<slash:comments>0</slash:comments>
		</item>
	</channel>
</rss>
