Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ современного состояния и путей повышения эффективности мониторинга промышленной безопасности на основе методов и средств детектирования газовых утечек
1.1 Система управления промышленной безопасностью Ю
1.2 Обзор методов детектирования газовых утечек, используемых для обеспечения безопасности производственных объектов
1.2.1 Классификация методов детектирования 1 з
1.2.2 Пробоотборные методы 14
1.2.3 Методы локального контроля утечек 15
1.2.4 Оптико-электронные методы дистанционного мониторинга утечек і j
1.2.5 Особенности построения дистанционных детекторов 23
1.2.6 Классификация и отличительные особенности дистанционных методов детектирования газовых утечек
1.3 Постановка задачи исследования 28
1.3.1. Сопоставление укрупненных методов детектирования утечек газов 29
1.3.2. Постановка задачи исследования 29
2 Разработка методологии оценки эффективности методов и средств мониторинга утечек
2.1 Традиционные подходы к оценке эффективности 33
2.2 Развитие методологии оценки эффективности
2.2.1 Этапы оценивания эффективности методов и средств мониторинга 35
2.2.2 Разработка специфических критериев оценки эффективности
2.3 Сравнительный анализ методов детектирования на базе предложенных критериев
2.3.1 Качественный анализ методов детектирования утечек 39
2.3.2 Количественные оценки методов детектирования утечек
2.4 Сравнительный анализ средств детектирования утечек 43
2.5 Разработка специализированного алгоритма оценки эффективности методов и средств, используемых для мониторинга безопасности
Выводы по главе 51
3 Разработка методов повышения безопасности промышленных объектов на основе анализа и совершенствования дистанционных методов детектирования газовых утечек
3.1 Анализ эффективности и моделирование предельных возможностей детектирования утечек абсорбционными методами
3.1.1 Принцип действия дистанционного абсорбционного детектора утечек 53
3.1.2 Обобщение параметров дистанционных детекторов утечек 54
3.1.3 Закономерности изменений верхнего предела детектируемых 57 концентраций
3.1.4 Закономерности изменений порога чувствительности системы 58
3.1.5 Закономерности изменения диапазона детектируемых концентраций
3.1.6 Особенности детектирования узкого газового шлейфа 62
3.1.7 Методика выбора требуемого детектора утечки 64
3.2 Анализ источников погрешности дистанционного мониторинга утечек 66
3.2.1 Точностные характеристики мониторинга с разнесенным приемо- передатчиком с учетом реальных условий промышленного производства
3.2.1.1 Точность измерения концентрации 67
3.2.1.2 Вибрационные характеристики 69
3.2.1.3 Фоновые характеристики 70
3.2.1.4 Оптимизация углового поля приемной системы 72
3.2.1.5 Влияние оптических параметров окружающей среды 73
3.2.2 Модельные вычислительные эксперименты по восстановлению пространственного распределения концентрации утечки
3.3 Аппаратурные методы повышения точности измерений 80
3.3.1 Особенности алгоритмической обработки эхо-сигналов при детектировании утечек
3.3.2 Структура детектора и методика измерений 3
Выводы по главе 84
4 Техническая реализация дистанционных детекторов утечек 86
4.1 Возможности дистанционных методов детектирования утечек 6
4.2 Особенности технической реализации дистанционного детектора утечек аммиака
4.2.1 Принципы построения и особенности технической реализации 88
4.2.2 Структура прибора 90
4.2.3 Передающий тракт дистанционного детектора 91
4.2.4 Приемный тракт дистанционного детектора 92
4.2.5 Результаты испытаний 95
4.3 Особенности технической реализации дистанционного детектора утечек предельных углеводородов
4.3.1 Возможности и ограничения дистанционного детектирования утечек предельных углеродов
4.3.2 Структура дистанционного детектора 98
4.3.2 Конструкция дистанционного детектора 99
4.3.3 Результаты испытаний 100 Выводы по главе 100
Заключение 101
Литература
- Обзор методов детектирования газовых утечек, используемых для обеспечения безопасности производственных объектов
- Этапы оценивания эффективности методов и средств мониторинга
- Обобщение параметров дистанционных детекторов утечек
- Особенности технической реализации дистанционного детектора утечек аммиака
Обзор методов детектирования газовых утечек, используемых для обеспечения безопасности производственных объектов
Эффекты взаимодействия излучения с веществом, используемые для спектроскопического детектирования газов Контроль отдельных компонентов атмосферы при помощи оптических методов основан на каком-либо процессе избирательного взаимодействия между излучением и веществом. Для детектирования газообразных веществ наиболее часто используются следующие процессы взаимодействия [23-27,31,39-41,45-50]: а) комбинационное рассеяние; б) излучение флуоресценции; в) поглощение. а) Комбинационное рассеяние (КР) [7,9,23-27,31,39,41] принято рас сматривать как неупругий процесс, при котором лазерное излучение, рас сеянное молекулами, наблюдается с некоторым частотным сдвигом, харак теризующим данные молекулы. Привлекательной особенностью КР явля ется та легкость, с которой удается определить отношение концентраций исследуемого газа к опорному (обычно к азоту как наиболее распростра ненной составляющей атмосферы) по отношению измеренных сигналов комбинационного рассеяния, если известно отношение сечений КР этих компонент. К сожалению, из-за незначительной величины сечений комбинационного рассеяния чувствительность метода оказывается весьма невысокой. Кроме того, иногда сопутствующая флюоресценция может быть источником значительных помех при детектировании сигналов КР. Поэтому наиболее целесообразным является применение КР для дистанционного контроля газодымовых шлейфов при сравнительно высоких концентрациях исследуемых компонент - порядка 10... 100 ррт. б) Лазерно-индуцироеанная флюоресценция [7,9,23-27,31,39,41]. Ре зонансное рассеяние, которое иногда называют атомной или резонансной флюоресценцией, может иметь сравнительно большое сечение взаимодей ствия. Однако эффект тушения, наблюдаемый при столкновениях с более распространенными атмосферными составляющими, приводит к значи тельному ослаблению эхо-сигнала и ограничивает применение метода ис следованиями малых составляющих верхней атмосферы. При молекуляр ной флюоресценции столкновительное тушение также может оказывать вредное воздействие, ослабляя полезный сигнал, особенно когда имеются долгоживущие состояния. Широкополосная природа молекулярной флюо ресценции обуславливает низкое отношение сигнал/шум, причем основ ным источником шума является фоновое излучение. Рост времени жизни флюоресценции может ухудшать пространственное разрешение. В силу этих факторов роль флюоресценции для дистанционного детектирования газовых утечек остается весьма ограниченной. в). Поглощение (абсорбция).
Обычно сечение поглощения значительно превышает как сечение флюоресценции (с учетом тушения), так и сечение КР. Поэтому на основе эффекта поглощения лазерного излучения исследуемой газовой компонентой атмосферы реализовано множество методов и приборов для определения ее средней концентрации.
1. Корреляционная спектроскопия [24-26]. В корреляционной спек троскопии излучение неба измеряется с Земли при помощи спектрометра. Содержащиеся в атмосфере загрязнители влияют на получаемый спектр, который, таким образом, несет в себе информацию об их концентрациях. При этом невозможно отличить тонкий слой с высокой концентрацией от толстого слоя с малой концентрацией. В этом смысле корреляционная спектроскопия не относится к числу типичных дистанционных методов. Ввиду сильного поглощения ИК-излучения парами воды корреляционная спектроскопия на практике ограничивается применением в УФ- и видимой областях спектра. Типичные пороги обнаружения составляют (1...5)10"6 для ряда атмосферных газов. Основные трудности при использовании корреляционной спектроскопии связаны с изменениями структуры спектра и интенсивности свечения неба, что приводит к дрейфу нулевой линии, а также к изменению чувствительности прибора.
2. Дифференциальное поглощение [23-27,31,39-41,49]. Метод диффе ренциального оптического поглощения (ДП) основан на использовании широкополосных источников излучения. Искомое вещество обнаружива ется этим методом по двум соседним длинам волн. В большинстве случаев источник излучения (обычно ксеноновая лампа, излучающая в диапазоне длин волн 200...700 нм) располагается на расстоянии от нескольких метров до километров от приемника в свободной атмосфере. Как и в корреляци онной спектроскопии, приемник собирает излучение и направляет его на малоинерционный спектрометр высокого разрешения. По сравнению с корреляционной спектроскопией источники в ДП-системах обладают лучшими характеристиками в отношении мощности и стабильности спектра испускания. Метод ДП пригоден для обнаружения концентраций газов порядка 10"9, а иногда и лучше.
3. Лазерная абсорбционная спектроскопия с большой длиной оптического пути [24-27,39-41]. В отличие от рассмотренных выше схем лазерная абсорбционная спектроскопия с большой длиной пути применима не только в УФ- и видимой областях спектра. Для обнаружения загрязняющих газов можно использовать различные лазеры, излучающие в атмосферных окнах. Дифференциальные абсорбционные измерения на двух длинах волн, одна из которых (А,оп) характеризуется сильным поглощением, а другая (A,0ff) - слабым, дают типичные пороги обнаружения Ощ Ю"4. Это соответствует концентрациям молекул порядка (1...100)-10"9 при длине пути в 1 км. Эти пороги можно значительно понизить, используя спектроскопию первой или второй производной, в которой испускаемое лазерное излучение модулируется по частоте в пределах выбранной полосы поглощения молекулы. При этом глубина модуляции должна быть малой по сравнению с шириной линии используемого молекулярного перехода. Спектроскопия производной в принципе позволяет измерить поглощения отЫ 10-8м
Этапы оценивания эффективности методов и средств мониторинга
При решении проблемы обеспечения безопасности на производствах, в которых используются вредные и опасные газы, естественным образом встает задача надлежащего учета специфики таких производств [12-16], что требует адаптации и развития существующих методологии оценки. Ниже представлены результаты развития вышеупомянутой методологии количественной совокупной оценки достоинств и недостатков методов и средств контроля, базирующихся на самых разных принципах, с учетом особенностей использования на опасных промышленных объектах. После разбиения всей последовательности действий на укрупненные этапы, так и разработку специфических критериев оценки методов и средств, которые характерны именно для решения задач обеспечения промышленной безопасности [51,64].
Укрупненно этапы можно описать следующим образом [37,38,64].
1. 1) Сначала формулируется перечень критериев оценки методов или приборов, включающий в себя требования к их функционально-техническим характеристикам. 2) Затем из них выбираются наиболее важные критерии для решения интересующего класса задач. Причем необходимо определить критерии, которые могут быть так или иначе формализованы и описаны математически, допуская, тем самым, количественную оценку методов и приборов по совокупности критериев. 3) После этого каждому критерию присваивается определенный весовой коэффициент значимости щ.
Таким образом, результатом 1 этапа работы будет выработка важнейших критериев для определенного класса задач и их расстановка по значимости в соответствии с присвоенными весовыми коэффициентами. 2. 1) Сопоставление количественных характеристик сравниваемых методов или приборов по каждому из сформулированных ранее критериев. 2) Выявление методов / приборов с наиболее высокими показателями по каждому из критериев. 3) Нормировка характеристик всех сравниваемых методов или приборов относительно наилучшего по каждому критерию. В результате выполнения 2 этапа каждому анализируемому методу или прибору по каждому из выбранных критериев будет присвоен свой параметрический индекс (весовой коэффициент) bj, позволяющий дать количественную оценку его отдельным функционально-техническим характеристикам по сравнению с другими. 3. Для каждого метода/прибора вычисляется результирующая эффективность (показатель качества) как линейная комбинация весовых коэффициентов (коэффициентов значимости и параметрических индексов), определенных на 1 и 2 этапах: п K = Zaibi. (2.1) Во избежание разночтений в расстановке коэффициентов значимости критериев принято прибегать к экспертной оценке. Важно подчеркнуть, что мы ставим задачу сформулировать и в дальнейшем анализе придерживаться выбранной методологии общего подхода к выбору оптимального метода / средства, полагая, что используемые ниже конкретные количественные оценки могут быть предметом отдельного обсуждения.
На основе анализа требований к методам / средствам контроля утечек вредных и взрывоопасных газов, используемых в конкретном производстве, нам представляется целесообразным выбрать следующие критерии, от ражающие функционально-технические и технико-экономические характеристики, которым должны удовлетворять приборы для цеховых условий и для применения на производственных участках на открытом воздухе [64]:
1. Оперативность - Топ - определяется временем доступа к объекту tb временем для забора пробы t2 (если необходимо), временем измерения и анализа t3, временем передачи информации для принятия управленческого решения W, Т = tt+ t2+ t3+ t4. Причем a, =1 характеризует малое время измерений и анализа (обычно - порядка долей-единиц секунд);
2. Степень автоматизации измерений, анализа и передачи данных. На данном этапе ограничимся лишь бинарной (0 или 1) оценкой уровня автоматизации разных методов и средств. Отметим, что во многих случаях высокая/низкая оперативность может являться характеристикой высокой/низкой степени автоматизации детектирования утечек.
3. Периодичность контроля - для aj=l подразумевается произвольная периодичность контроля и анализа, обеспечивающая практически непрерывный мониторинг и уверенную фиксацию опасных концентраций; практически же реализуемая периодичность контроля оказывается значительно меньшей (вплоть до 1 раза за рабочую смену или реже).
4. Порог чувствительности и диапазон измерений - линейная нормировка по наилучшим характеристикам среди сравниваемых приборов.
5. Пространственный масштаб, охватываемый системой контроля. Для конкретного метода и средства измерений характеризует принципиальную возможность (и приборную реализацию) перехода от единичного анализа в точке пространства к мониторингу всего промышленного объекта (от единицы оборудования к участку - цеху - промышленному району - городу). При этом af=\ характеризует возможность оперативного контроля всего полезного пространства цеха (участка); а; = 0,1 - контроль только в (легко) доступных местах и т.д.
Обобщение параметров дистанционных детекторов утечек
К оценке верхнего предела измеряемых концентраций газа можно подойти из анализа условия, когда вследствие поглощения газом зондирующего сигнала отношение сигнал/шум уменьшится до 1. Минимально регистрируемое значение коэффициента пропускания вдоль трассы, получаемое из (3.1.5) [64,65]: Tm =exp(-aR) = R/RoV1/2 (3.1.6)
Здесь следует учесть, что в полном коэффициенте пропускания Т можно выделить составляющие, определяемые отдельно селективным поглощением излучения исследуемым газом и вкладом других компонент окружающего воздуха (обычно он определяется аэрозольным рассеянием): т — Тпогл Твозд — ехр( "&ПОГЛ R) ехр(-авозд R), (3.1.7) откуда следует: exp(-anora R) ехр(-авозд R) = R / Ro V1/2 Поэтому величина максимальной детектируемой оптической плотности ттах = anoramaxR = ln [RoV1/2 exp(-aB( R)/R] (3.1.8) С учетом (3.1.5) Tmax=1/2lnW (3.1.9) Требования к величине максимальной детектируемой оптической плотности газа хтах таковы: следует стремиться к обеспечению максимума хтах в возможно более широком интервале дальностей. Из рис.3.1.2а и 3.1.26 видно, что системный параметр качества V решающим образом влияет на верхний предел плотностей газа: при больших V возрастает диапазон дальностей уверенной индикации утечки и верхний предел детектируемой оптической плотности газа.
Графики на рис.3.1.2, как и на последующих рис.3.1.3-3.1.8, построены для следующих условий: показатель ослабления окружающего воздуха авозд= 4-Ю"3 м"1 (а) и 4-Ю 5 м"1 (б); системный параметр V= 3-Ю5 (сплошные линии), 3 10 (точки) и З Ю (пунктир). tmaxA(R) tmax(R) 110 1 10 100 110 R R a) 6) Рис.3.1.2. Верхний предел детектируемой оптической толщи газа как функция расстояния R[M]. Показатель ослабления окружающего воздуха аВОзд= 4-10"3 м"1 (а) и 4-10-5 м"1 (б). Системный параметр V=3-103(сплошные линии), 3"10 (точки) и 3-Ю1 (пунктир).
Из (3.1.8) оценим максимальную концентрацию утечки, которую можно измерить обсуждаемым методом [64,65]: Nmax = - [In (R()V1/2 ехр(-авозд R)/ R] / n R (3.1.10) Максимальная детектируемая концентрация газа [ppm] как функция расстояния R[M]. 18 2 Здесь и далее в расчетах принималось, что Oi = 10" см
Нижняя граница детектируемых концентраций (порог чувствительности) при дифференциальной методике измерений определяется способностью системы контроля зафиксировать минимальную разность сигналов, принятых на разных длинах волн X] и Х . P2(7i2) - Pi (Л і) _ Рпор Используя (3.1.2) и полагая одинаковыми параметры систем на Х\ и А,2, легко получить (Q g А Ро/ Є2 R2) {ехр[-2аа2) R] - exp aft,) R]} = Рпор (3.1.11) Возвращаясь к обобщенному параметру V из (3.4), ехр[-2а(?ч) R]-[exp(2 Да R) - 1] = R2 / Ro2 V (3.1.12) где Да = аі - а2. Вновь разделяя селективно поглощающую и рассеивающую компоненты в коэффициенте пропускания, как в (3.1.6), получим [64]: ехр(-2аПОглі R) ехр(-2аВОЗд R) [ехр(2 Да R) - 1] = R2 / Ro2 V Считая, что на краю линии поглощения величина exp(-2anora2R) Достаточно близка к 1, будем иметь: 1- ехр(-2аП0Гл1 R) = R2 / Ro2 V ехр(-2аВОЗд R) Поэтому ттіп= ашглтіп R - - Л In [1 - R2 / Ro2V ехр(-2авозд R)] (3.1.13) Или при подстановке (3.1.5) imin=-l/2ln(l-W-]) (3.1.14) В общем случае, когда нельзя пренебречь вкладом поглощения на более слабой линии Я,2, вместо (3.1.12) запишем с учетом (3.1.7): ехр(-2аПОГл2 R) - ехр(-2апоглі R) = R2/ Ro2 V ехр(-2аВОзд R) Разложим экспоненты слева в ряд Тэйлора и оставим в первом приближении два первых члена ряда для малых оптических плотностей [65]: ттіп=(аПоглі-аПОгл2Ж= Аапоглтіп R = R2/ 2R«2 V exp(-2aB03flR)=1/2 W1 (3.1.15) При xmin l оценки no (3.1.14) и (3.1.15) практически совпадают. Из (3.1.13)-(3.1.15) следует, что для индикации газовых утечек с возможно более низким порогом, надо уметь детектировать малый уровень оптических плотностей. Как видно из рис.3.1.4, с ростом параметра качества измерительной системы V понижается абсолютное значение порога чувствительности и увеличивается дальность действия метода измерений.
Из соотношений (3.1.13)-(3.1.15) видно, что обсуждаемый метод чувствителен не только к концентрации N утечки анализируемого газа, а к величине оптической плотности т = оіпопД, которая пропорциональна как искомой концентрации (поскольку an0ni=cpN; a - сечение поглощения газа на длине волны зондирования X), так и дальности R. Другими словами, не обладая пространственным разрешением по дальности, метод одинаково чувствителен как к малой концентрации газа на длинной трассе, так и к большой концентрации на короткой трассе, т.е. чувствителен к их произведению.
Порог чувствительности, или минимальную детектируемую концентрацию анализируемого газа, из (3.1.10) можно получить в виде [64]: Nn In [1 - R2 / R02 V exp(-2aB03aR)] / 2 ai R (3.1.16) где 7i - сечение поглощения газа на сильной линии Х\. Из (3.1.16) следует, что влияние системного параметра V на порог чувствительности детектора утечки является определяющим. Как видно из рис.3.1.5, выбирая зондирующий лазер с достаточно высокой средней мощностью излучения и/или хороший фотодетектор с высокой обнаружи-тельной способностью, можно детектировать малые утечки газа на рассто NminA(R) 0.1
Минимальная детектируемая концентрация газа Nmin[ppm] в функции расстояния R[M]. яниях в сотни метров (сплошные линии). В тот же время, если ориентироваться на дешевые и маломощные излучатели и недорогие фотодетекторы, порог чувствительности измерительной системы значительно (на несколько порядков) загрубляется и дальность действия измерителя утечек существенно падает до нескольких десятков метров.
Особенности технической реализации дистанционного детектора утечек аммиака
Широкополосный инфракрасный излучатель предназначен для формирования коллимированного светового потока с длиной волны 2...3 мкм. В качестве излучателя используется галогенная лампа КГМ-24-100 с колбой из кварцевого стекла, пропускающего инфракрасное излучение. Все оптические элементы конструкции имеют поверхностное отражение, что способствует повышению КПД излучателя. Конструкция и компоновочная схемы излучателя представлены в приложении на рис.П.4.1 и П.4.2.
Лампа 1 размещается непосредственно в фокусе зеркального сферического отражателя 2, создавая на выходе пучок параллельных лучей. Позади лампы расположен дополнительный отражатель 3. Вокруг лампы вращается двухлопастной цилиндрический обтюратор 4, формирующий последовательность световых и темновых импульсов. Механизм вращения обтюратора содержит электромотор 6 и редуктор 5. С двух боков лампы установлена щелевая маска 7, препятствующая появлению паразитной за светки на зеркальной поверхности отражателя. Лампа 1 устанавливается в патроне 8, закрепленном на подвижном основании 9.
Несущим элементом датчика инфракрасного излучения является обойма 10. В этой обойме установлено сферическое зеркало 2. Все механические узлы датчика крепятся на верхней и нижней платформах 11 и 12, которые также устанавливаются на цилиндрической обойме 10.
Излучатель установлен в корпусе прибора, в котором также размещены: силовой трансформатор питания галогенной лампы, регулятор скорости вращения электромотора, вентилятор и стабилизатор напряжения питания инфракрасного полупроводникового лазера.
Блок ИК-лазерного излучателя построен на основе лазерного модуля ПОМ-23, работающего в непрерывном режиме с длиной волны -1520 нм. Для стабилизации и контроля температуры используются микрохолодильник и термистор. Лазерный модуль имеет встроенный InGaAsP фотодиод.
Характеристики лазера: - Длина волны 1520 нм - Управляющий фототок 40 мкА - Спектральная ширина 0,1 А - Рабочая температура -40...+60 С - Выходная мощность 5 мВт - Ток термохолодильника 0,3 А - Пороговый ток 30 мА - Напряжение фотодиода 5,0 В - Рабочий ток 80 мА - Сопротивление термистора 15 кОм - Рабочее напряжение 1,7 В Принципиальная схема блока управления диодным лазером показана в приложении на рис.П.4.3. и рис.П.4.4. Блок управления состоит из двух узлов: узла формирования тока накачки и стабилизации мощности и узла стабилизации температуры.
Оптическая схема приемника Оптическая схема приемника изображена на рис.П.4.5. Поток излучения эхо-сигнала собирается приемным телескопом и поступает на свето-делительную пластину, распределяющую поток между двумя каналами. Поток излучения, пройдя через узкополосные светофильтры, попадает на конденсорные линзы, которые фокусируют излучение на светочувствительную площадку фотоприемников. Отрезающий светофильтр подавляет боковые лепестки узкополосных светофильтров. В 2-мкм-варианте прибора отрезающий фильтр - германиевый просветленный светофильтр с прозрачностью 90%, подавляющий спектральные линии 1,8 мкм. При работе на длине волны 3,0 мкм отрезающий фильтр - германиевый полосовой светофильтр с центром А,0=3,0 мкм и полосой пропускания ДА=100 нм.
Узкополосные светофильтры. При работе на 2 мкм светофильтр 1 -интерференционный светофильтр на кремниевой подложке, центральная длина волны А0= 2046 нм, полоса пропускания ДА. = 8 нм; точная настройка длины волны светофильтра на линию поглощения аммиака достигается его поворотом на угол 30. Светофильтр 2 - интерференционный светофильтр на кремниевой подложке, длина волны Ао — 2052 нм, полоса пропускания ДА = 8 нм; установлен под нормальным углом падения излучения.
При работе на 3 мкм, светофильтр 1- интерференционный светофильтр на кварцевой подложке, длина волны Ао=3096 нм, полоса пропускания 15 нм, точная настройка длины волны светофильтра на линию поглощения аммиака достигается его поворотом на определенный угол. Светофильтр 2 - интерференционный светофильтр на кварцевой подложке, длина волны Ао = 3102 нм, полоса пропускания ДА, = 15нм, установлен под нормальным углом падения излучения.
В приборе применена CaF2 оптика, прозрачная на 1.5, 2.0 и 3,0 мкм. При работе на А=1,5 мкм используется только один оптический канал; для этого удаляется полупрозрачная поворотная пластина.
Конструкция приемного блока В общем виде конструкция устройства приведена на рис.П.4.6. На лицевой панели 1 закреплен держатель 2 объектива 3. Тубус объектива (на рис. показан частично) выполнен из трубы диаметром 40 мм; линза объектива установлена в специальной оправе, которая допускает возвратно-поступательное перемещение вдоль тубуса в пределах 25 мм. С другого конца тубуса установлен полосовой инфракрасный фильтр 4.
С выхода объектива поток эхо-сигнала поступает на первую приемную головку 5. На входе этой приемной головки установлен под углом 45 другой ИК-фильтр 2 (рис.П.4.6,а) который пропускает примерно 47% падающего излучения внутрь головки, а 53% отражает на вторую приемную головку 6. На входе второй приемной головки под углом 45 установлено зеркало с внешним напылением, имеющее в центральной части прозрачную зону диаметром 2 мм, сквозь которое излучение проходит на приемную головку 10 опорного входного сигнала. Первая и вторая приемные головки установлены на промежуточной несущей панели 7, а головка 10 - на отдельном уголковом держателе. Блок электронных усилителей 8 размещен в экранированном корпусе. На задней панели 9 установлены входные и выходные элементы соединений.
Конструкции приемных головок показаны на рис.П.4.7. Корпус 1 головки выполнен из дюралевой трубы диаметром 30 мм. В передней части имеется скос под углом 45, на котором устанавливается фильтр 2 в первой головке, а во второй головке - зеркало 14. В каждой головке в оправе 3 закреплен инфракрасный фильтр 4, который с помощью оси 5 и рычага 6 может разворачиваться на угол 360. В оправе 8 закреплена положительная линза 9, которая фокусирует лучи на фотоприемник 13. Фотоприемник 13 установлен в тубусе 12, имеющем необходимую горизонтальную подвижку.
Вторая приемная головка (рис.П.4.7,б) имеет в верхней передней части срез, благодаря которому весь отраженный от фильтра инфракрасный поток подается на второй фотоприемник. Эти приемные головки устанавливаются на промежуточной панели 7 с помощью кольца 10 и фланцевой втулки 11. Крепление и фиксация всех элементов конструкции - винтовое.
