РАДИОФОТОННАЯ СИСТЕМА БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР В ОБРАБАТЫВАЕМОМ МАТЕРИАЛЕ В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОЙ РАБОЧЕЙ КАМЕРЫ ЛАБОРАТОРНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ СВЧ-ДИАПАЗОНА

  • Николай Евгеньевич Кувшинов Университет Иннополис
  • Ринат Шаукатович Мисбахов Университет Иннополис
  • Рустем Шаукатович Мисбахов ООО "ТатАИСнефть"
  • Олег Геннадьевич Морозов Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Геннадий Александрович Морозов Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Айдар Ревкатович Насыбуллин Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Джердави Дахам Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Михаил Юрьевич Застела Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Юрий Иванович Чони Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Аида Зуфаровна Петрова ГАПОУ «МЦК-КТИТС»
Ключевые слова: рабочая СВЧ-камера; распределение температур в обрабатываемой среде; бесконтактный калориметрический метод; матрица термопреобразователей; встроенные комбинированные адресные волоконные брэгговские структуры; радиофотонная система измерений.

Аннотация

В статье предложен новый этап модернизации калориметрического метода бесконтактного измерения распределения температур в обрабатываемой среде, расположенной в рабочей камере лабораторной СВЧ технологической установки, на базе матрицы дискретных термопреобразователей из поглощающего материала. На данном этапе термопреобразователи расположены не только на нижней, но и на верхней стенке рабочей камеры. После измерения поля температур термопреобразователей оно может быть пересчитано в распределение поля температур в обрабатываемой среде, поскольку верхняя матрица датчиков будет учитывать отраженную составляющую мощности ЭМП, а нижняя – прошедшую, учитывая пропорциональность приращения их температур мощностям, которые воздействуют на каждый из термопреобразователей определенный период времени. Для решения вопроса удешевления системы опроса термопреобразователей, ее конструктивного упрощения и улучшения ее метрологических характеристик предложено использовать адресные волоконные брэгговские структуры нового комбинированного типа, встраиваемые в каждый термопреобразователь, и радиофотонные системы опроса полученной последовательности термопреобразователей-датчиков, соединенных оптическим волокном, которые кроме высокой чувствительности и высокой скорости отклика на изменение температуры, обеспечивают оператора информацией о номере опрашиваемого элемента матрицы (адресе). Показана универсальность применения таких датчиков как на пропускание, так и на отражение, что упрощает систему в целом и позволяет резервировать измерительные каналы, охватывающие в целом более 100 датчиков сверху и снизу.

Биографии авторов

Николай Евгеньевич Кувшинов, Университет Иннополис

Ведущий инженер центра энергетики Университета Иннополис.

Область научных интересов - Волоконно-оптические сенсоры и системы интеррогации,  диагностический мониторинг оборудования.

E-mail:kuviniki@mail.ru

Ринат Шаукатович Мисбахов, Университет Иннополис

Д.т.н., доцент, Руководитель центра энергетики,  Университет Иннополис.

Профессор кафедры радиофотоники и микроволновых технологий,  Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ.

Область научных интересов - Волоконно-оптические сенсоры и системы интеррогации, теплообмен в энергетическом оборудовании, диагностический мониторинг оборудования.

 E-mail:energy@zerdex.pro

 

Рустем Шаукатович Мисбахов, ООО "ТатАИСнефть"

Кандидат технических наук, начальник участка ООО «ТатАИСнефть», г. Альметьевск.

К.т.н., доцент кафедр естественнонаучных дисциплин и информационных технологий Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ (Альметьевский филиал)

E-mail:RuShMisbakhov@kai.ru

Олег Геннадьевич Морозов, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой радиофотоники и микроволновой технологии КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева

Область научных интересов: радиофотоника, радиофизика, приложения в технических и живых системах.

E-mail: OGMorozov@mail.ru

Геннадий Александрович Морозов, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Доктор технических наук, профессор, проф. кафедры радиофотоники и микроволновых технологий КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева.

Область научных интересов: микроволновые технологии

E-mail:G.A.Morozov@kai.ru

Айдар Ревкатович Насыбуллин, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Кандидат технических наук, и.о. зав.кафедрой КИТПЭС КНИТУ-КАИ им.А.Н.Туполева

Область научных интересов: микроволновые технологии, технологии фотонных СВЧ-кристаллов, свч-метрология

E-mail:ARNasybullin@kai.ru

 

Джердави Дахам, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Аспирант Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева-КАИ.

Область научных интересов: микроволновые технологии, технологии СВЧ-измерений.

E-mail: dham.jardawi@mail.ru

Михаил Юрьевич Застела, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Кандидат технических наук, профессор.

Область научных интересов: конструирование и технологии радиоэлектронной АППАРАТУРЫ, радиотехнические системы.

E-mail: FMValeeva@kai.ru

Юрий Иванович Чони, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Кандидат технических наук, доцент кафедры Радиоэлектронных и телекоммуникационных систем КНИТУ-КАИ.

Область научных интересов – антенные системы, СВЧ-метрология.

E-mail: YUIChony@kai.ru

Аида Зуфаровна Петрова, ГАПОУ «МЦК-КТИТС»

Методист ГАПОУ "МЦК-КТИТС".

Область научных интересов: микроволновые технологии; влияние СВЧ-нагрева на живые системы; антенные системы.

Опубликован
2023-04-19
Как цитировать
Кувшинов, Николай, Мисбахов, Ринат, Мисбахов, Рустем, Морозов, Олег, Морозов, Геннадий, Насыбуллин, Айдар, Дахам, Джердави, Застела, Михаил, Чони, Юрий, & Петрова, Аида. (2023, апрель 19). РАДИОФОТОННАЯ СИСТЕМА БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР В ОБРАБАТЫВАЕМОМ МАТЕРИАЛЕ В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОЙ РАБОЧЕЙ КАМЕРЫ ЛАБОРАТОРНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ СВЧ-ДИАПАЗОНА. Электроника, фотоника и киберфизические системы, 3(1), 81-92. извлечено от https://elphoto.kai.ru/article/view/515
Раздел
Киберфизические системы