Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Математическая модель процесса нагрева фторидной оптической заготовки
1.1 Анализ методов, средств, технологий производства фторидных оптических волокон 8
1.2 Конструкция башни вытяжки фторидных оптических волокон 23
1.3 Модуль нагрева заготовки . 27
1.4 Исследование модуля нагрева фторидной заготовки как объекта управления 29
1.5. Выводы по главе 37
Глава 2. Синтез системы автоматического управления температурным режимом нагрева фторидной оптической заготовки
2.1.. Исследование температурных полей в зоне нагрева фторидной оптической заготовки ... 38
2.2 Функциональная и структурная схемы системы автоматического управления температурным режимом нагрева фторидной оптической заготовки 46
2.3 Синтез системы автоматического управления температурным режимом нагрева фторидной заготовки с желаемым распределением корней характеристического уравнения 50
2.4. Моделирование системы автоматического управления температурным режимом нагрева фторидной оптической заготовки 60
2.5. Дискретная модель системы стабилизации температурных режимов в зоне нагрева фторидной оптической заготовки 64
2.6. Выводы по главе 69
Глава 3. Система управления процессом вытяжки оптических волокон из заготовки
3.1. Анализ управляемого процесса вытяжки 71
3.2.Управление двигателем постоянного тока на скользящих режимах 82
3.3. Функциональная схема электропривода постоянного тока на скользящих режимах 84
3.4. Моделирование электропривода постоянного тока 95
3.5. Выводы по главе 102
Глава 4. Техническая реализация системы стабилизации температурных режимов в зоне нагрева фториднои оптической заготовки
4.1. Анализ средств контроля температуры зоны формования - «луковицы» 104
4.2. Основные теоретические предпосылки к применению оптического метода контроля температуры 107
4.3. Техническая реализация датчика температуры зоны формования 1 12
4.4. Техническая реализация релейного регулятора канала управления I16
4.5. Инвертор на IGBT модулях 118
4.6. Выводы по главе 120
Выводы по диссертационной работе 122
Литература 124
Приложения 130
- Анализ методов, средств, технологий производства фторидных оптических волокон
- Исследование температурных полей в зоне нагрева фторидной оптической заготовки
- Анализ управляемого процесса вытяжки
- Анализ средств контроля температуры зоны формования - «луковицы»
Введение к работе
Актуальность работы. Повышение интенсивности технологических процессов предопределяет использование современных методов и средств контроля качества продукции и технологических параметров, а также управления этими процессами, что требует наличия обширной и достоверной первичной информации о состоянии контролируемых и управляемых объектов. Использование оптоэлектрон-ных преобразователей, в том числе и инфракрасных, работающих по принципу отражения, поглощения и фазовых сдвигов, позволяет контролировать большое число технологических параметров, к которым можно отнести геометрические размеры текстильных продуктов, их поверхностную и линейную плотность, влажность, температуру, пороки и дефекты и т.д. Сочетание полупроводниковых источников и приемников излучения с волоконными световодами позволяет осуществить бесконтактный контроль и измерения в труднодоступных местах, в агрессивных средах, я также в зонах с повышенной температурой. При этом немаловажную роль в решении этих задач играют свойства, параметры и конструкция волоконных: световодов, обеспечивающих не только передачу информации и оптическое сопряжение источников и приемников излучения, но и являющихся в ряде случаев первичными преобразователями полезной информации. Фторидные стекла считаются в настоящее время наиболее перспективными для создания световодов со сверхнизкими оптическими потерями в инфракрасном диапазоне. Фторидные стекла - это материалы с широким диапазоном прозрачности от глубокого ультрафиолета до средней ИК области спектра [1, 2]. Однако процесс производства фторидных оптических волокон сопряжен с трудностями, связанными с кристаллизационной способностью фторидных-стекол * требующими точного регулирования температуры в зоне нагрева заготовки, В силу указанного, тема диссертационной работы, посвященная вопросам регулирования температурных режимов в зоне напева фторидной заготовки, являє гея весьма актуальной.
Экспериментальные исследования проводились на базе имеющегося оборудования ФГУП «Всероссийского научно-исследовательского института химической технологии».
Работа проводилась в соответствии с календарным планом по научно-исследовательской теме «Теоретическая разработка методов контроля технологических параметров текстильного производства на базе оптоэлектронной техники с использованием оптических волокон», выполняемой по единому заказ-наряду Министерства образования Российской Федерации.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является исследование и разработка системы автоматической стабилизации температурных режимов в процессе производства фторидных оптических волокон, а также унифицированных компонентов системы управления процессом производства оптических волокон, обеспечивающих получение конечного продукта с заданными физико-механическими свойствами. Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
Анализ особенностей технологического процесса вытягивания фторидного оптического волокна. Исследование существующих методов, средств и технологий вытягивания.
Экспериментально-теоретическое исследование модуля нагрева фто-ридной оптической заготовки, как объекта управления.
Получение математической модели процесса нагрева фторидной заготовки и разработка общего алгоритма управления этим процессом.
Выбор структуры системы автоматической стабилизации температурных режимов в зоне нагрева фторидной оптической заготовки.
Синтез двухконтурной системы автоматической стабилизации температурных режимов в зоне нагрева фторидной оптической заготовки.
Разработка и исследование системы управления электроприводом постоянного тока па скользящих режимах.
Разработка волоконно-оптического датчика температуры зоны формования фторидной заготовки.
На защиту выносятся:
Математическая модель процесса нагрева фторидной заготовки. Результаты параметрической идентификации.
Принцип управления процессом нагрева фторидной заготовки с использованием в качестве управляющего воздействия расхода инертной среды.
Двухканальная структура системы управления процессом нагрева фторидной заготовки.
Имитационная модель системы управления процессом нагрева заготовки.
Оптоэлектропный способ измерения температуры нагрева фторидной заготовки.
Результаты экспериментальных исследований и математического моделирования разработанных алгоритмов и схем.
Методика проведения исследований. В работе использованы современные математические и инструментальные методы исследований. При построении математической модели процесса нагрева фторидной заготовки применялся метод экспериментальной идентификации и компьютерной обработки информации. Теоретические исследования основывались на методах современной теории автоматического управления и теории скользящих режимов. Экспериментальная часть исследований проводилась с использованием высокоточных регулирующих и измерительных приборов. Для исследования алгоритмов управления использовались методы математического моделирования в среде Matlab.
Научная новизна. Исследована конструкция модуля нагрева фторидной заготовки, как объекта автоматического управления. Предложена математическая модель процесса нагрева заготовки. Проведено исследование статических и динамических характеристик температурных полей в зоне нагрева фторидной заготовки. Разработана система стабилизации температурных режимов в процессе вытяжки фто-ридпых оптических волокон, использующая в качестве основного управляющего воздействия изменение расхода газа, подаваемого в зону нагрева.
Разработан волоконно-оптический датчик температуры зоны формования фторидной заготовки,
Достоверность результатов работы. Адекватность полученных моделей процесса нагрева фторидпой заготовки и системы управления подтверждается совпадением теоретических и экспериментальных исследований методом математического моделирования.
Практическая ценность. Полученные научные результаты могут быть использованы при создании и совершенствовании систем управления процессами вытяжки оптических волокон.
Развиваемые в диссертации методы управления процессом вытягивания могут найти применение для автоматизации аналогичных операций в производстве химических волокон, а также других продуктов, получаемых путем вытягивания из расплавов.
Материалы диссертационной работы обсуждены и получили положительную оценку на Всероссийских научно-технических конференциях «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль-2001, Текстиль-2002), Всероссийской научной конференции «Информационные технологии в образовательной, научной и управленческой деятельности» (Инфотекстиль-2004).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по главам и общих выводов, списка используемой литературы из 75 наименований и 2 приложениїі. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 3 таблицы, 65 иллюстраций.
Анализ методов, средств, технологий производства фторидных оптических волокон
Процесс получения волоконных световодов делится на два этапа [3]. Первый этап- получение заготовки, которая представляет собой стеклянным стержень. На втором этапе конец заготовки размягчают в печи и тянут из него волокно. Вытяжка световодов проводится в столь же чистых помещениях, как и при производстве микросхем, чтобы на их поверхность не попадали пылинки - те же самые включения.
После того как волокно остынет, па него наносится защитная пленка полимера. Полимер призван защитить волокно от механических воздействий и от окружающей среды, прежде всего от водорода и воды. Методы изготовления стеклянных волоконных световодов принципиально могут быть разделены на два направления: первое — это вытяжка световодов из стеклянной цилиндрической заготовки, получившая название метода заготовки (прсформы), и второе — тигельный метод, позволяющий вытягивать световоды непосредственно из фильеры тигля [4-35].
В настоящее время изготовление фторидных волокон с оптическими потерями, близкими к теоретическим, остается нерешенной задачей. Достигнутый минимальный уровень оптических потерь во фтороцирконатных волокнах длиной ] К.) м составляет 0,65 дБ/км. Довольно высокий уровень оптических потерь обусловлен, главным образом, потерями за счет рассеяния, которые лишь в волокнах с рекордно низкими потерями сопоставимы с собственными, а в большинстве случаев, по опенкам специалистов [4], в 4-5 раз выше потерь за счет собственного поглощения. По мнению других исследователей, микрогетерогенные неоднородности (микрокристаллы фторидов, оксидов и оксифторидов, пузырьки, поверхностные дефекты, микропримеси материалов тиглей, форм и т. д.), являющиеся центрами рассеянии появляются в основном на стадии изготовления заготовки и переходят в волокно при последующей вытяжке [4]. Поэтому разработке новых методов, усовершенствованию известных методов получения заготовок для вытяжки волокна придается большое значение.
Метод заготовки. В простейшем его варианте вытяжка производится из однородного стержня (штабика), поэтому получаемые с его помощью световоды имеют одинаковый показатель преломления по сечению световода. Такие световоды называются непокрытыми однослойными световодами, поскольку в качестве отражающей оболочки используется воздух.
В большинстве своем фторидные стекла по сравнению с кварцевыми стеклами обладают более низкими значениями температуры деформации, что позволяет вытягивать из них световоды при темперагурах ниже 400С. Однако вязкость фторидных стекол очень сильно зависит от температуры, поэтому для получения высококачественных световодов здесь необходим прецизионный контроль температуры.
На стеклянный стержень может быть предварительно надета подходящая пластмассовая трубка, например, из тефлона марки FEP [5]. Из полученной таким образом заготовки с помощью нагревательного элемента вытягиваются покрытые полимером световоды. Схема установки для вытяжки световодов из заготовки показана на рис.1.1. Этот метод имеет ряд преимуществ.
Во-первых, вытяжка световода вместе с полимерным покрытием позволяет получать световоды, поверхность которых имеет незначительное количество микротрещин и которые, вследствие этого, обладают большей механической прочностью. И, во-вторых, полимерное покрытие позволяет более устойчиво передавать излучение, поскольку оно защищает стеклянную сердцевину от нежелательных контактов с атмосферой. стеклянный стержень трубка из тефлона FEP электрическая печь г-дудл катушка
В технологии фторидных стекол (ФС) изготовление заготовок для вытяжки волокна в большинстве случаев осуществляется путем отливки расплава стекла в латунные, часто разъемные формы, предварительно нагретые до температуры, близкой к температуре стеклования для предотвращения термоудара. Остывание расплава в средних частях заготовки должно быть достаточно быстрым для предотвращения предкристаллизации [6]. Это обстоятельство ограничивает диаметр и длину заготовки, которые обычно составляют соответственно 8-І5 и 90-150 мм, и усложняет изготовление двухслойной заготовки. Завершающей стадией получения заготовки является тонкий отжиг в области температур, ие вызывающих зарождение и росі кристаллов. Все операции проводят в герметичных перчаточных боксах, снабженных обычно печами для варки стекла и отжига заготовки, в атмосфере осушенных и тщательно очищенных инертных газов для предотвращения гидролиза и окисления фторидных стекол. Для получения двухслойной заготовки используют несколько методов литья.
Исследование температурных полей в зоне нагрева фторидной оптической заготовки
При разработке модуля перетяжки заготовок в оптическое волокно учитывалась необходимость создания узкой кольцевой зоны нагрева. Эта необходимость связана с тем, что чем больше времени стекломасса находится при температуре вытяжки, тем большее количество зародышей кристаллизации, появившиеся еше нп этапе производства заготовки, перерастают в кристаллы. Разработанная во ВПП-ИХТе печь нагрева заготовок позволяет создать зону нагрева высотой 5-6 мм.
От характера распределения температуры в зоне нагрева по осям абсцисс и ординат зависят качественные параметры процесса нагрева. Необходимо отметить, что одна из особенностей процесса нагрева заготовки в данном случае связана с невозможностью Проведения Процесса ЦеНтрОВКИ, ПОЭТОМУ любое Перемещение КОІЇЦ і заготовки в зоне нагрева, в силу естественной геометрической анизотропии, буде і вызывать изменение температуры нагрева в зоне формования («луковице»), С целью получения информации о распределении температуры в модуле узла нагрева было установлена термопара. Сигнал с термопары поступал в микропроцессорный регулятор МИНИТЕРМ 300.31, работающий в режиме ручного управления. Регулятор МИНИТЕРМ 300.31 позволяет обеспечить цифровую интерфейсную связь с персональным компьютером по протоколу RS 232 [41].
Приведенные графики позволяют определить температуру в зоне формования и, следовательно, сформулировать требования к системе управления этим процессом.
С помощью рассмотренной системы контроля было проведено исследование спектрального состава возмущающих воздействий при отсутствии контура управления.
Анализ статистических параметров процесса проводился на основе формирования ансамбля выборочных функций [46]. При этом среднее значение случайного процесса в момент времени t находилось путем суммирования мгновенных значений каждой выборочной функции ансамбля в момент t и деления этой суммы на число выборочных функций К. В нашем случае К выбрано равным десяти. »( )= І Д іЬ (2.1) К А=1 где m(t) -среднее значение случайного процесса в момент времени tj; Xk — мгновенное значение к выборочной функции ансамбля в момент времени t,. На рис.2.2 показано типичное изменение температуры в зоне нагрева при отсутствии контура управления. Корреляция между значениями случайного процесса в два различных момента времени определялась по формуле R(tb и+т)=х(и)х(и+г), (2.2) где т - величина сдвига. v X a). X, мм б) О 3 5 8 10 13 15 18 20 23 25 L, мм В) Рис.2.1. Распределение температуры в зоне нагрева а) модуль нагрева фторид ной заготовки б) распределение температуры в зоне нагрева по ширине печи в) распределение температуры в зоне нагрева по длине печи.
Традиционным управляющим воздействием в процессе нагрева заготовок является изменение напряжения, питающего обмотку печи [48]. Однако проведенные исследования показали [49], что такой способ управления является инерционным и не позволяет быстро парировать возмущения, приходящие в систему. Поэтому в настоящей работе предложено в качестве основного управляющего воздействия использовать изменение расхода инертного газа, поступающего в зону нагрева.
Таким образом, предлагаемая система управления процессом нагрева состоит из двух контуров: контура регулирования напряжения, питающего обмотку печи нагрева, и контура регулирования расхода инертной среды [50]. Избыточность в управлении обусловлена следующими факторами:
1. Канал «UH — 0Н» является инерционным и не позволяет оперативно изменять температуру среды в зоне формования, но обеспечивает нагрев заготовки до заданной начальной температуры.
2. Канал «Q„c - 0„» является быстродействующим, позволяет парировать высокочастотные возмущения температуры в зоне формования, но не обеспечивает нагрев заготовки до заданной начальной температуры.
Система управления состоит из объекта управления, измерительного устройства ИУ, регулятора и исполнительного механизма ИМ1, в качестве которого используется тиристорный усилитель. Данный канал управления обладает большой инерционностью, поэтому для регулирования температуры целесообразно использовать второй канал.
Но изменять расход газа можно до определенного предела: слабый поток газа не сможет предотвратить кристаллизацию, слишком сильный поток газа размоет зону формования («луковицу»), и она выйдет за пределы зоны нагрева. Поэтому необходимо использовать оба управляющих воздействия: регулировать температуру в зоне нагрева с помощью изменения расхода газов, а изменение напряжения, питающего, обмотку печи нагрева фторидных оптических заготовок, использовать в качестве корректирующего управления. Корректирующий контур управления необходим для установки начального значения температуры в зоне нагрева и стабилизации температуры в случае выхода значения расхода1 газа за допустимые пределы.
Структурная схема системы автоматического управления температурным режимом нагрева, использующей оба канала управления, показана на рис. 2.8.
Перед началом работы для обеспечения заданного значения температуры на вход ИМ1 вручную подается напряжение Upy4H. После включения системы в работу сигнал на выходе измерительного устройства ИУ, соответствующий измеренной температуре объекта управления - &ты, сравнивается с заданием - &ш. Полученная разность Е = 0зад — 0ИШ поступает на вход релейного регулятора (закон управления которого показан на рис. 2.9), работающего в функции ошибки и на вход регулятора расхода газа.
Анализ управляемого процесса вытяжки
Основными физико-механическими характеристиками готового оптического волокна являются коэффициент затухания и предел прочности на растяжение. Процесс вытяжки оптического волокна из заготовки является сложным, многофакторным и требующим постоянного совершенствования систем автоматического контроля и управления. В силу этого существует достаточно много известных подходов к управлению этим процессом [61-64].
Оптические потери в волокне обычно [65] разделяют на минимально возможные потери, обусловленные поглощением за счет свойств материала волоконного световода, рассеяния на границе «жила - оболочка» световода и т.п., а также на дополнительные потери, которые появляются в процессе перетяжки заготовки в волокно. Полное оптическое затухание, ограничивающее максимальную длину волокна, в соответствии с общепринятой терминологией [66] будем называть коэффициентом затухания и обозначать ,. (Л/7)3 . Rj Е„ где Re - радиус сердцевины (внутренней жилы) световода; R-св радиус световода; An —разность показателей преломления сердцевины и оболочки; Вп - среднее число нерегулярных выпуклостей с высотой В! на единицу длины световода; Еп» Есв — модули упругости материалов покрытия и световода.
Приведенная модель показывает, что величина оптических потерь связана со стабильностью геометрических параметров волокна. Наряду с коэффициентом затухания, важнейшей характеристикой волоконного световода является предел прочности на растяжение Р. В [67] показано, что предел прочности Р понижается из-за микротрещин Гриффитса, распределенных по поверхности волокна. Разрушение стеклянного волокна наступает тогда, когда внешнее напряжение становится равным энергии связи. Разрушающее напряжение выражается формулой: И= 2Еу , (3.2) ; / где Е — модуль Юнга для оптического стекла; у — поверхностная энергия стекла; ц — глубина микротрещин. Таким образом, основными параметрами, характеризующие качество готового оптического волокна являются коэффициент затухания и предел прочности на растяжение Р. При конструировании автоматической системы управления процессом вытяжки и намотки оптического волокна эти два параметра должны быть критериями, определяющими как структуру системы, так и основные технические характеристики.
Для получения качественного оптического волокна с заданными физико-механическими свойствами требуется, чтобы процесс вытяжки волокна осуществлялся при стационарных условиях, согласно выражению: vd2 =VD2 = const, (3.3) где v скорость вытягивания волокна; d — диаметр волокна; V — скоростыюдачи заготовки; D — диаметр заготовки.
Таким образом, соблюдение закона сохранения масс, определяемое постоянным значением расхода стекломассы в зоне нагрева во время всего цикла вытяжки из заготовки волокна, является важной задачей в процессе выработки световодов. При стационарных условиях вытягивания, объем материала, поданный к нагревателю, должен быть равен объему волокна, полученному из этого объема материала в соответствии с (3.3).
К управляющим воздействиям в технологическом процессе, относятся расходы газов, поступающие в зону нагрева заготовки, скорость подачи заготовки Vn, скорость вытягивания волокна Vа, соосность заготовки и нагревателя по координатам л: и у.
К неконтролируемым возмущениям в первую очередь следует отнести колебания геометрических параметров и химического состава заготовки, температурные флуктуации в зоне формования. Авторы работ [61-64] исключали температуру из рассмотрения ее в качестве управляющего воздействия, считая ее фиксированной на заданном значении. В процессе же производства фторидных оптических волокон температуру в зоне нагрева заготовки необходимо регулировать с высокой точностью. Поэтому связь между управляющими воздействиями и регулируемыми параметрами в процессе вытягивания фторидного оптического волокна будет выглядеть следующим образом (рис. 3.1).
В работе [62] была определена передаточная функция по каналу «VB- dB», где VB - скорость вытяжки волокна, da - диаметр волокна: где К , 1=0.08 сек.
Исследования переходных характеристик показывают что по мере увеличения: скоростей вытягивания проблема запаздывания становится несущественной. Постоянная времени переходного процесса для конкретного типа нагревающего устройства остается практически неизменным во всем скоростном диапазоне.
Очевидно, что использование одинаковых настроек регулятора Р1 при разных скоростях вытяжки ухудшает качество системы. При исследовании системы регулирования диаметра при различных скоростях вытяжки была определена необходимая тенденция адаптации параметров регулятора. При моделировании учитывалась зависимость времени запаздывания от скорости вытяжки на малых скоростях вытягивания: где S - расстояние от печи нагрева заготовок до датчика диаметра (0,1 м). Характер требуемых изменении параметров регулятора представлен на рис. рис. 3.5 и рис.3.6.
При скорости вытяжки 100 м/мин (1(=26,14 ) оптимальные настройки ре МІС гулятора диаметра должны быть: К„= 0,038, Ти = 14,23 с. Результаты моделирования показаны на рис. 3.7. Очевидно, что адаптация настроек регулятора улучшает качество системы.
Результаты моделирования ясно показывают, что в системе регулирования диаметра оптического волокна необходимо использовать адаптивный регулятор. Одна из возможных реализаций адаптивного регулятора показана на рис.3.8.
Применение полевого транзистора во входной цепи операционного усилителя позволяет относительно просто реализовать регулятор с переменным коэффициентом усиления.
Подача на затвор полевого транзистора сигнала, пропорционального скорости вытяжки, обеспечивает функциональную зависимость коэффициента передачи пропорциональной части от скорости вытяжки оптического волокна.
Анализ средств контроля температуры зоны формования - «луковицы»
Основным условием практической реализации системы автоматического управления процессом нагрева фторидной заготовки является решение информационной задачи - контроля температуры зоны формования — «луковицы», в которой и осуществляется перетяжка заготовки в волоконный световод. В предыдущих главах рассматривался контроль температуры в зоне нагрева фторидной заготовки, т. е. температуры среды, в которой формируется «луковица». Однако в этом случае нет информации о температуре в самой заготовке. А ведь именно от температуры нагрева самой зоны формования («луковицы») зависит качество вытягиваемых волокон.
Существует большое разнообразие типов датчиков температуры (табл. 4.1). Однако проведенный анализ известных средств автоматического контроля температуры показал что ни одно из известных устройств не может быть использовано для решения указанной задачи в силу специфических свойств конструкции узла нагрева заготовки.
При перетяжке фторидной оптической заготовки в волоконный световод необходимо исключить контакт «луковицы» и чувствительного элемента датчика. Поэтому использование контактных средств измерения температуры «луковицы» (термопар, термометров, терморезисторов и т. д.) недопустимо в технологии производства фторидпых оптических волокон. Использование пирометра влечет за собой ряд трудностей, связанных с помещением его в зону нагрева заготовки. Основная проблема заключается в том, что процесс формования проводится внутри кварцевого цилиндра, поверхность которого в процессе нагрева разогревается до температуры, существенно большей, чем температура зоны формования. На рис. 4.1 и 4.1 показаны результаты исследования узла нагрева заготовки с помощью тепловизионной установки. Из приведенных рисунков следует, что зона формования недоступна для чувствительного элемента тепловизора. Таким образом, для измерения температуры самой зоны формования («луковицы») данный способ не подходит.
Сама конструкция нагревательной печи, диапазон контролируемых температур создают предпосылки к применению оптического способа измерения температуры, основанного на передаче ИК излучения от нагретого конца заготовки к фотоприемнику. В данном случае фторидная заготовка, обладающая волноводной структурой, сама является средством передачи информации.
Прикладные измерения с использованием излучения ограничивались ранее, главным образом, видимой областью спектра. Причинами этого являлись удобство визуальной регулировки и возможность использования несложных в изготовлении датчиков. Однако за последнее время появились новые способы использования излучения [73].
Помимо рассмотрения чисто физическихсвойств самого излучения, появилась тенденция, связанная с возможностью использования излучения в качестве средства для передачи простой информации. В частности, после разработки и практического применения гелий-неоновых лазеров, аргоновых лазеров.и лазеров на углекислом газе, вслед за техникой с использованием не когерентно го излучения появилась более сложная техника с использованием когерентного излучения; ныне известны не только разработки, но и практическое применение устройств для оптической связи и лазеров.
Кроме того, ведутся работы в области оптических измерений изображений и других, отличных от ранее известных видов измерений.
Этому обстоятельству во многом способствует развитие техники обработки видеоизображений с помощью ЭВМ, однако обработку эту производят не в видимой области спектра, а в области инфракрасного излучения.
Преимущество инфракрасного излучения заключается в том, что существует . возможность проводить измерения, как R дневное, так и в ночное время, так как излучение в видимой части спектра не оказывает на них влияния и для проведения измерений совершенно не требуется наличия дополнительных источников подсвета, поскольку сами предметы в зависимости от их температуры становятся источниками инфракрасного излучения. Кроме того, инфракрасное излучение в определенном диапазоне длин волн не поглощается воздушной средой и без затухания может распространяться на значительные расстояния.
