ду з спрямованим впливом в неоднорідну середу. Тим самим формується при взаємодії з контрольованим середовищем інформативне випромінювання передається по прийомному световоду безпосередньо на фотоприймач.
Сама модель функції перетворення вихідного оптичного сигналу від безлічі параметрів зовнішніх факторів виражається залежністю [31]:
вих (х1, х2 ... хn)=Fвх · А (х1, х2 ... хn) · В (х1, х2 ... хn) · С (у1, у2 ... уn), ( 2.5)
де А (x1, x2 ... xn) - функція передачі оптичного тракту;
В (x1, x2 ... xn) - функція передачі контрольованого середовища;
С (y1, y2 ... yn) - функція впливу зовнішніх факторів на параметри перетворювача; вх - вхідний потік випромінювання; вих - вихідний потік випромінювання.
Для приблизного розрахунку первинного перетворювача датчика із застосуванням відбивача виведена формула:
(2.6)
де Rпр - радіус приймального світловода; - відстань до відбивача (база датчика) (1 ... 30 мм); - апертурний кут; изл - радіус випромінюючого світловода (0,2 ... 3 мм); 1 - коефіцієнт введення випромінювання в світловод (0,7 ... 0,95); 2 - коефіцієнт пропускання світловодів (0,55), 3 - коефіцієнт відбиття відбивача; 4 - коефіцієнт введення випромінювання в фотоприймач (0,98); 5 - коефіцієнт спектрального узгодження фотоприймача і
випромінювача (0,3 ... 0,9); 6 - коефіцієнт пропускання випромінювання середовищем; вх - вхідний потік випромінювання (10мВт); вих - вихідний потік випромінювання.
У таблиці 2.3 представлені коефіцієнти заломлення деяких досліджуваних рідин і апертурні кути світловодів.
Таблиця 2.3
Коефіцієнти заломлення деяких досліджуваних рідин і апертурні кути світловодів
СредаКоеффіціент преломленіяУгол, градусиАцетон1, 36023,2 Бензін1, 41 1,3822,3 22,9 вода1, 33323,7 Гліцерін1, 4721,4 Спирт етіловий1, 36223,2 Спирт метіловий1, 3323,8 Молоко1, 35 1,3623, 4 23,2 Ефір1, 3523,4
Наведемо графіки залежності коефіцієнта передачі оптичного каналу від діаметрів світловодів і апертурних кутів в різних середовищах.
Малюнок 2.8 - Залежність коефіцієнта передачі оптичного каналу від діаметрів світловодів і апертурних кутів в олії (1мм; 2мм; 3мм)
Малюнок 2.9 - Залежність коефіцієнта передачі оптичного каналу від діаметрів світловодів і апертурних кутів у воді (1мм; 2мм; 3мм)
На функцію передачі контрольованої середовища впливають спектральні характеристики об'єкта контролю і наявність дисперсної фази в ньому. На малюнку 2.10-2.2.16 представлені спектральні характеристики різних олій, а також рідин використовуваних як розчинники.
Малюнок 2.10 - Спектральна характеристика осьового масла
Малюнок 2.11 - Спектральна характеристика компресорного масла
Малюнок 2.12 - Спектральна характеристика моторного масла тепловоза
Малюнок 2.13 - Спектральна характеристика моторного масла (синтетика)
Малюнок 2.14 - Спектральна характеристика моторного забрудненої олії
Малюнок 2.15 - Спектральна характеристика розчинників (нефрас, гас, бензин)
Малюнок 2.16 - Спектральна ...
