тепловизионная система спектр

Возможности тепловизионного метода неразрушающего контроля в решении антитеррористических задач А.А.Ковалев, А.В.Ковалев ЂЂЂ профессор, доктор технических наук. Возможности методов неразрушающего контроля и диагностики по созданию аппаратурных средств и комплексов, предназначенных для решения антитеррористических задач, неоднократно обсуждались на страницах настоящего журнала. В предлагаемой статье мы хотим более подробно ознакомить читателей с тепловизионным методом и поисково-досмотровыми аппаратурными средствами на его основе. Все, что связано с терроризмом и безопасностью обсуждается в настоящее время с большим энтузиазмом, на разных уровнях, с различным итоговым результатом. Это бесспорно необходимо и актуально, но за всем этим необходимо понимать, что проблемы безопасности требуют тщательного исследования, изучения и анализа с обязательным прогнозированием итогового результата. Такой процесс принято называть диагностикой. Диагностика, в ее широком понимании ЂЂЂ основа безопасности. Вся жизнь человека, от начала и до конца, в течении многих столетий сопровождается диагностированием ЂЂЂ шлепанием только что родившегося малыша, чтобы он закричал, или прикладыванием зеркала ко рту, чтобы убедиться, что человек еще дышит. Как медицина, так и безопасность должны сопровождаться диагностикой с помощью известных методов и средств исследования. В основе подавляющего числа всех чрезвычайных событий и террористических актов лежит отсутствие эффективной диагностики. Диагностика ЂЂЂ это техническое и методическое обеспечение безопасности, ее главный интеллект. Если говорить о антитеррористическом аспекте безопасности то в этом случае антитеррористическую и криминалистическую диагностику ( АТКД ) можно определить как совокупность принципов, методов и средств предотвращения и предупреждения террористических актов и других криминальных проявлений или другими словами ЂЂЂ как активную составляющую технического обеспечения безопасности страны, общества и предотвращения терроризма. В представленной работе мы не будем рассматривать аспекты и различные стороны терроризма, его истоки, историю, витки, классификацию, источники финансирования и политико-идеологические цели. Цель настоящей работы ЂЂЂ дальнейшее рассмотрение возможности методов неразрушающего контроля ( НК ) для предотвращения террористических актов и повышения безопасности общества. ( Более конкретно ЂЂЂ познакомимся с тепловизионным методом контроля, его особенностями, этапами развития и современным аппаратурным арсеналом ). Общеизвестно, высокая информативность и широчайшие потенциальные возможности методов НК обусловлены использованием практически всего частотного диапазона электромагнитного спектра, что позволяет создавать технические средства, обладающие возможностью «видения» в оптически непрозрачных средах. Процесс видения осуществляется путем визуализации с помощью оптико-электронных систем невидимых человеческому глазу изображений, создаваемых в рентгеновском, ультрафиолетовом, инфракрасном и других диапазонах электромагнитного спектра. Оптические изображения и образы являются высшей формой получения, хранения и передачи информации, а также ее наиболее удобным, оптимальным видом, воспринимаемым человеком. Если посмотреть на графическое изображение спектра электромагнитного излучения, то нетрудно увидеть, что видимый диапазон, т.е., диапазон, в котором видит человек без применения технических средств, занимает лишь его небольшую часть. Естественно, что для получения большей информации об окружающем нас мире или об отдельных объектах необходимо осуществлять «видение» в других диапазонах. Достаточно интересным и информативным является инфракрасный ( ИК ) диапазон спектра, что обуславливается тем, что именно здесь сосредоточена основная доля собственного электромагнитного излучения большинства окружающих нас объектов естественного и искусственного происхождения. ИК диапазон охватывает длины волн от 0.76 до 1000 мкм ( что соответствует частотам от 300 до 0.3 ТГц ). Эта достаточно широкая область спектра условно делится на пять промежуточных диапазонов ЂЂЂ ближний ( 0.76 ЂЂЂ 1.1 мкм ), коротковолновый ( 1.1 ЂЂЂ 2.5 мкм ), средневолновый ( 3.0 ЂЂЂ 5.5 мкм ), длинноволновый ( 8 ЂЂЂ 14 мкм ) и дальний ( 15 ЂЂЂ 1000 мкм ). Иногда два первых диапазона для удобства объединяют в один ( 0.76 ЂЂЂ 2.5 мкм ). ИК диапазоны 3 -5.5 и 7 - 14 мкм являются рабочими зонами тепловизионного метода неразрушающего контроля. Следует отметить, что особый интерес вызывает более информативный диапазон 8 ЂЂЂ 14 мкм, полностью совпадающий с наиболее широким окном прозрачности атмосферы и соответствующий максимальной излучательной способности наблюдаемых объектов в температурном диапазоне от ЂЂЂ 50 до + 500 гр.С. Тепловизионный метод контроля основан на том, что любые процессы, происходящие в природе и человеческой деятельности, сопровождаются поглощением и выделением, изменяя внутреннюю энергию тела, которая в состоянии термодинамического равновесия пропорциональна температуре вещества. В результате этого поверхности физических тел приобретают специфическое температурное распределение. Основным путем реализации тепловизионного метода является создание аппаратурных средств, обеспечивающих преобразование температурного распределения или инфракрасного излучения в видимое изображение. Реализация возможностей тепловизионного метода, обеспечивающего как выявление внутренних дефектов в различных объектах, так и эффективного решения проблемы «ночного видения», обнаружения скрытых или замаскированных объектов или осуществление поисковых мероприятий в сложных метеоусловиях, обусловила создание широкого спектра тепловизионных аппаратурных средств: портативных, мобильных, стационарных. В основу принципа действия тепловизионных приборов положено двумерное преобразование собственного теплового излучения от объектов и местности или фона, в видимое изображение. Тепловизионная техника обладает рядом достоинств и присущих только ей возможностей: обнаружение удаленных теплоизлучающих объектов ( или целей ) независимо от уровня естественной освещенности, а также до определенной степени ЂЂЂ тепловых или других помех ( дыма, дождя, тумана, снега, пыли и т.п. ). Начало развития тепловизионной техники было положено в начале 60-х годов 20-го столетия исследованиями и разработкой приборов по двум основным направлениям: с использованием дискретных приемников излучения совместно с системами сканирования ( развертки ) изображения и аппаратуры без механического сканирования на базе двумерных ИК-приемников. Сегодня можно условно выделить четыре поколения развития такой техники. Нулевое поколение основано на применении единичных ох

ваш уровень доступа:Открытый

в т.ч для открытого доступа:775

аналитических материалов:980

в т.ч для открытого доступа:5305

последнее обновление:29.01.2013

Возможности тепловизионного метода неразрушающего контроля в решении антитеррористических задач.