ЛАЗЕРНЫЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ
СИСТЕМЫ
УДК 551.501
М. Л. Б е л о в, В. А. Г о р о д н и ч е в,
В. И. К о з и н ц е в, Ю. В. Ф е д о т о в
ИЗМЕРЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ТОНКИХ ПЛЕНОК
НЕФТИ НА ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
ПО ВТОРОЙ ПРОИЗВОДНОЙ КОЭФФИЦИЕНТА
ОТРАЖЕНИЯ
Разработан метод измерения толщины пленок нефтепродуктов на
водной поверхности, основанный на определении второй производ-
ной коэффициента отражения, позволяющий измерять на водной
поверхности толщину тонких (от десятых долей микрометра до
5 мкм) пленок нефтепродуктов с погрешностью не более 20%.
Ключевые слова:
водная поверхность, нефть, тонкие пленки, лазер.
Наиболее эффективными методами для неконтактного или дистан-
ционного измерения толщины пленок нефти и нефтепродуктов на вод-
ной поверхности в настоящее время являются лазерные флуоресцент-
ный и спектрофотометрический методы [1–5].
Преимуществом спектрофотометрического метода является отно-
сительная простота аппаратуры и, следовательно, ее относительно низ-
кая стоимость. Однако спектрофотометрический метод предполагает
проведение многоспектральных измерений. Поэтому недостаток его
заключается в необходимости использования либо перестраиваемого
в широком спектральном диапазоне источника лазерного излучения,
либо нескольких неперестраиваемых лазеров. Например, в работах
[2–4] описан метод, использующий дискретно перестраиваемый по
длине волны CO
2
-лазер, имеющий около 70 линий генерации в диа-
пазоне от 9,2 до 10,8 мкм. В работе [5] рассмотрен лазерный спектро-
фотометрический метод измерения толщины тонких пленок нефте-
продуктов, использующий только четыре длины волны зондирования
и предполагающий использование четырех неперестраиваемых диод-
ных лазеров ближнего или среднего ИК диапазонов спектра.
Далее приведено описание спектрофотометрического метода изме-
рения толщины пленок нефтепродуктов, который основан на опреде-
лении второй производной (по длине волны) коэффициента отражения
системы воздух–пленка нефтепродукта–вода и для реализации которо-
го может быть использован один перестраиваемый по длине волны в
узком спектральном диапазоне лазер ближнего или среднего ИК диа-
пазонов спектра.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 2 3
