Дистанционный лазерный метод измерения толщины пленок нефтепродуктов на водной поверхности, основанный на определении коэффициента пропускания пленки - page 6

Рис. 1. Результат работы аналитического алгоритма измерения толщины неф-
тяных пленок в случае отсутствия шума измерения
поверхности проводилось методом математического моделирования в
широком диапазоне изменения среднеквадратического относительного
значения шума измерения при аналитическом и численном трехвол-
новом алгоритмах определения толщины пленок нефтепродуктов и
различных процедурах обработки данных измерений.
На рис. 1 и 2,
а, б
приведены наиболее характерные результаты ма-
тематического моделирования для длин волн зондирования
λ
1
,
λ
2
и
λ
3
, выбранных равными соответственно 2,86; 1,43 и 3,41 мкм (длина
волны 2,86 мкм соответствует максимуму коэффициента отражения на
границе раздела “нефть–вода”; длина волны 1,43 мкм — в 2 раза мень-
ше, чем 2,86 мкм, в соответствии с формулой (10)). Здесь показаны
реализации найденного (определенного разработанным алгоритмом)
значения толщины пленки
d
в зависимости от заданного при матема-
тическом моделировании (действительного) значения толщины.
На рис. 2,
а, б
показаны результаты соответственно для аналитиче-
ского и численного алгоритма. Рис. 1 получен для случая отсутствия
шума измерения, а рис. 2,
а, б
— при относительном среднеквадрати-
ческом значении шума измерения, равном 1%. На рисунках прямая
тонкая штрих-пунктирная линия — это зависимость, для которой вос-
становленное значение толщины пленки совпадает с действительным.
Прямые тонкие пунктирные линии — 20%-ное отличие от действи-
тельного значения. Для численного алгоритма использовались специ-
альные алгоритмы обработки для отбраковки “плохих” (с сильным
влиянием шума) данных измерений.
Анализ результатов математического моделирования показывает,
что разработанный трехволновой метод позволяет проводить измере-
ния толщины пленок нефтепродуктов с толщинами от 4 до 100 мкм.
Средняя погрешность определения толщины пленок (для численного
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2006. № 2 61
1,2,3,4,5 7,8,9
Powered by FlippingBook