Идентификация жидкостей и определение концентрации водных растворов при помощи оптического волокн
https://doi.org/10.17586/0021-3454-2023-66-10-869-875
Аннотация
Предложен простой в использовании способ идентификации жидкостей и определения концентрации растворенных в воде веществ, при реализации которого применяется короткое оптическое волокно (1—1,5 м) и не требуется сложное и дорогостоящее оборудование. Согласно предложенному способу, в оптиче ское волокно направляется оптическое излучение постоянной мощности и на этой же стороне волокна регистрируется мощность излучения, отраженного от удаленного торца данного волокна, погруженного в жидкость. Определено, что для реализации предложенного способа может быть использовано как одномодовое, так и многомодовое оптическое волокно с использованием длин волн оптического излучения 650, 850, 1310, 1490, 1550 и 1625 нм, причем применение длин волн 650 и 850 нм менее желательно ввиду большей погрешности измерения, чем для других длин волн. Показано, что предложенный способ может быть применен, в частности, для определения концентрации водных растворов сахара и изопропилового спирта.
Ключевые слова
Об авторах
А. О. Зеневич
Белорусская государственная академия связи
Беларусь
Беларусь
Андрей Олегович Зеневич - д-р техн. наук, профессор
Минск
Т. М., Мансуров
Азербайджанский технический университет
Азербайджан
Азербайджан
Тофиг Магомедович Мансуров - д-р техн. наук, профессор, кафедра радиотехники и коммуникации
Баку
Т. Г. Коваленко
Белорусская государственная академия связи
Беларусь
Беларусь
Татьяна Георгиевич Коваленко - аспирант, кафедра физических и математических основ информатики
Минск
Е. В. Новиков
Белорусская государственная академия связи
Беларусь
Беларусь
Евгений Владимирович Новиков - канд. техн. наук, доцент; директор Института современных технологий связи
Минск
С. В. Жданович
Белорусская государственная академия связи
Беларусь
Беларусь
Сергей Вячеславович Ждапович - канд. техн. наук, доцент; лаборатория перспективных информационно-коммуникационных технологий; заведующий лабораторией
Минск
Список литературы
1. Куликов А. В., Игнатьев А. В. Обзор волоконно-оптических систем охраны периметра // Алгоритмы безопасности. 2010. № 4. С. 56—61.
2. Качура С. М., Постнов В. И. Перспективные оптоволоконные датчики и их применение (обзор) // Труды ВИАМ. 2019. № 5(77). С. 52—60.
3. Connolly C. Structural monitoring with fibre optics // Europhotonics. 2009. N 2—3. P. 16—18.
4. Franz J., Jain V. Optical communications. Components and Systems: analysis: design: optimization: application. CRC Press, 2000. 717 p.
5. Зеневич А. О., Жданович С. В., Новиков Е. В., Матковская Т. А., Коваленко Т. Г. Исследование возможности совмещения волоконно-оптической линии связи и системы мониторинга объекта // Изв. вузов. Приборостроение. 2022. Т. 65, № 6. С. 406—412.
6. Вялышев А. И., Добров В. М., Долгов А. А., Бутов О. В., Плешков А. Ю. Волоконно-оптические датчики для контроля параметров состояния объектов и окружающей среды в задачах мониторинга // Природообустройство. 2014. № 3. С. 32—37.
7. Волоконно-оптическая техника: современное состояние и новые перспективы / Под ред. С. А. Дмитриева и Н. Н. Слепова. М.: Техносфера, 2010. 608 с.
8. Гулаков И. Р., Зеневич А. О. Волоконно-оптические датчики физических величин. Минск: Белорусская государственная академия связи, 2022. 367 с.
9. Зеневич А. О., Мансуров Т. М., Коваленко Т. Г., Новиков Е. В., Жданович С. В., Матковская Т. А. Использование оптического волокна как основы для создания датчиков идентификации жидкостей и определения концентрации растворов // Изв. вузов. Приборостроение. 2022. № 12. С. 895—901.
10. OTDR Dead Zone Explained: How to Eliminate Its Effect? // FS Community [Электронный ресурс]: <https://community.fs.com/blog/otdr-optical-time-domain-reflectometer-dead-zone-tutorial.html>. (19.03.2023).
11. Лагутик А. А., Матковская Т. А. Исследование влияния коэффициента ослабления аттенюатора на нестабильность мощности источника оптического излучения // Веснiк сувязi. 2022. № 4. С. 54—57.
12. Веснин В. Л., Низаметдинов А. М., Иванов О. В., Черторийский А. А. Волоконно-оптические брэгговские решетки как спектрально-селективные элементы при обработке сигнала волоконно-оптического брэгговского датчика // Датчики и системы. 2018. № 3(223). С. 27—32.
13. Koeth J. J., Fischer M., Legge M., Seufert J., Werner R. Quantum well-, quantum dot-, and quantum cascade lasers with DFB-gratings. Photonik International, 2006. P. 60—63.
14. Werle P. Diode-Laser Sensors for in-situ Gas Analysis // Lasers in Environmental and Life Sciences – Modern Analytical Methods.Springer, Heidelberg, 2004. P. 223—243.
15. Лазерные источники с резонатором Фабри-Перо [Электронный ресурс]: <https://azimp.ru/catalogue/fabry_perot_lasers/>. (Дата доступа 19.03.2023).
Рецензия
Для цитирования:
Зеневич А.О., Мансуров Т.М., Коваленко Т.Г., Новиков Е.В., Жданович С.В. Идентификация жидкостей и определение концентрации водных растворов при помощи оптического волокн. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2023;66(10):869-875. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2023-66-10-869-875
For citation:
Zenevich А.O., Mansurov T.M., Kovalenko T.G., Novikov E.V., Zhdanovich S.V. Identification of liquids and determination of aqueous solutions concentration using optical fiber. Journal of Instrument Engineering. 2023;66(10):869-875. (In Russ.) https://doi.org/10.17586/0021-3454-2023-66-10-869-875
Просмотров:
16
Послать статью по эл. почте 