(48-1) 11 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Новый оптический метод контроля в видимом свете летучих углеводородных сред и их смесей с использованием данных от изображений границы свет–тень
В.В. Давыдов 1,2, Д.В. Вакорина 2, Г.В. Степаненков 2

1 Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого,
195251, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29;
2 Санкт-Петербургский государственный университет им. проф. М.А. Бонч-Бруевича,
193232, Россия, г. Санкт-Петербург, пр. Большевиков, д. 22, кор. 1

 PDF, 3265 kB

DOI: 10.18287/2412-CO-1341

Страницы: 93-101.

Аннотация:
Обоснована необходимость разработки оптического метода для исследования смесей из летучих углеводородных сред в экспресс-режиме. Отмечены проблемы, которые возникают при экспресс-контроле состояния смесей из летучих углеводородных сред с использованием явления рефракции. Разработан новый оптический метод определения состояния летучих углеводородных сред и их смесей. Использование нового метода позволяет определить, кроме отклонения состояния исследуемой среды от стандартного, также её состав и процентное содержание углеводородных компонентов, из которых состоит данная смесь. Для практической реализации нового оптического метода разработана новая конструкция мобильного рефрактометра. Отмечены особенности проведения измерений показателя преломления смесей из летучих углеводородных сред с использованием изображений границы свет–тень в конструкции рефрактометра. Представлены результаты экспериментальных исследований различных летучих углеводородных сред и их смесей.

Ключевые слова:
оптический метод, летучая углеводородная среда, смесь, рефракция, экспресс-контроль, показатель преломления, видимый свет, граница свет–тень, концентрация, погрешность измерения.

Цитирование:
Давыдов, В.В. Новый оптический метод контроля в видимом свете летучих углеводородных сред и их смесей с использованием данных от изображений границы свет–тень / В.В. Давыдов, Д.В. Вакорина, Г.В. Степаненков // Компьютерная оптика. – 2024. – Т. 48, № 1. – С. 93-101. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1341.

Citation:
Davydov VV, Vakorina DV, Stepanenkov GV. A new optical method for control in visible light of volatile hydrocarbon media and their mixtures using data from light-shadow boundary images. Computer Optics 2024; 48(1): 93-101. DOI: 10.18287/2412-CO-1341.

References:
  1. Davydov VV, Moroz AV, Myazin NS, Makeev SS, Dukin VI. Peculiarities of registration of the nuclear magnetic resonance spectrum of a condensed medium during express control of its state. Opt Spectrosc 2020; 128(10): 1678-1685.
  2. Vakhin AV, Khelkhal MA, Mukhamatdinov II, Mukhamatdinova RE, Tajik A, Slavkina OV, Malaniy SY, Gafurov MR, Nasybullin AR, Morozov OG. Changes in heavy oil saturates and aromatics in the presence of microwave radiation and iron-based nanoparticles. Catalysts 2022; 12(5): 514.
  3. Davydov VV, Myazin NS, Dudkin VI, Grebenikova NM. On the possibility of express recording of nuclear magnetic resonance spectra of liquid media in weak fields. Tech Phys 2018; 63(12): 1845-1850.
  4. Sadovnikova MA, Murzakhanov FF, Mamin GV, Gafurov MR. HYSCORE spectroscopy to resolve electron–nuclear structure of vanadyl porphyrins in asphaltenes from the athabasca oil sands in situ conditions. Energies 2022; 15(17): 6204.
  5. Kashaev RS, Kien NC, Tung TV, Kozelkov OV. Fast proton magnetic resonance relaxometry methods for determining viscosity and concentration of asphaltenes in crude oils. J Appl Spectrosc 2019; 86(5): 890-895.
  6. Naumova V, Kurkova A, Davydov R, Zaitceva A. Method for the analysis of tissue oxygen saturation disorders using an optical analyzer of visible and IR spectra. 2022 Int Conf on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech) 2022: 151-153.
  7. Davydov VV, Myazin NS, Davydov RV. Nuclear-magnetic flowmeter-relaxometer for monitoring the flow rate and state of the coolant in the first loop of the nuclear reactor of a moving object. Meas Tech 2022; 65(4): 279-289.
  8. Marusina MYa, Karaseva EA. Application of fractal analysis for estimation of structural changes of tissues on MRI images. Russ Electron J Radiol 2018; 8(3): 107-112.
  9. Kashaev RS, Suntsov IA, Tung ChV, Kien NT, Usachev AE, Kozelkov OV. Apparatus for rapid measurement of oil density and molecular mass using proton magnetic resonance. J Appl Spectrosc 2019; 86(2): 289-293.
  10. Karabegov MA. Ways of improving the accuracy of analytical instruments. Meas Tech 2009; 52(1): 97-104.
  11. Karabegov MA. On certain information capabilities of analytical instruments. Meas Tech 2012; 54(10): 1203-1212.
  12. Davydov V, Gureeva I, Davydov R, Dudkin V. Flowing refractometer for feed water state control in the second loop of nuclear reactor. Energies 2022; 15(2): 457-469.
  13. Irfan M, Khan Y, Rehman AU, Butt MA, Khonina SN, Kazanskiy NL. Plasmonic refractive index and temperature sensor based on graphene and LiNbO3. Sensors 2020; 22(20): 7790-7802. DOI: 10.3390/s22207790.
  14. Kazanskiy NL, Butt MA, Degtyarev SA, Khonina SN. Achievements in the development of plasmonic waveguide sensors for measuring the refractive index. Computer Optics 2020; 44(3): 295-318. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-743.
  15. Doskolovich LL, Bykov DA, Andreeva KV, Kazanskiy NL. Design of an axisymmetrical refractive optical element generating required illuminance distribution and wavefront. J Opt Soc Am A 2018; 35(11): 1949-1953. DOI: 10.1364/JOSAA.35.001949.
  16. Gubaev MS, Degtyarev SA, Strelkov YS, Ivliev NA, Khonina SN. Vectorial beam generation with a conical refractive surface. Computer Optics 2021; 45(6): 828-838. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1036.
  17. Karabegov MA. Metrological and technical characteristics of total internal reflection refractometers. Meas Tech 2004; 47(11): 1106-1112.
  18. Ioffe BV. Refractometric methods of chemistry [In Russian]. Leningrad: “Himia” Publisher; 1983.
  19. Davydov VV, Moroz AV. Effect of the absorbance of a flowing liquid on the error of the refractive index measured with a differential refractometer. Opt Spectrosc 2020; 128(9): 1415-1420.
  20. Chen J, Guo W, Xia M, Li W, Yang K. In situ measurement of seawater salinity with an optical refractometer based on total internal reflection method. Opt Express 2018; 26(20): 25510-25523.
  21. Morales-Luna G, Herrera-Domínguez M, Pisano E, Balderas-Elizalde A, Hernandez-Aranda RI, Ornelas-Soto N. Plasmonic biosensor based on an effective medium theory as a simple tool to predict and analyze refractive index changes. Opt Laser Technol 2020; 131: 106332.
  22. Rodriguez EV, Chavez ADG. Application of the generalized linear model to enable refractive index measurement with thermal sensitive interferometric sensors. Opt Commun 2022; 524: 128765.
  23. Calhoun WR, Maeta H, Combs A, Bali LM, Bali S. Measurement of the refractive index of highly turbid media. Opt Lett 2010; 35(8): 1224-1226.
  24. Contreras-Tello H, García-Valenzuela A. Refractive index measurement of turbid media by transmission of backscattered light near the critical angle. Appl Opt 2014; 53(21): 4768-4778.
  25. Luo W, Chen S, Chen L, Li H, Miao P, Gao H, Hu Z, Li M. Dual-angle technique for simultaneous measurement of refractive index and temperature based on a surface plasmon resonance sensor. Opt Express 2017; 25(11): 12733-12742. DOI: 10.1364/OE.25.012733.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20