Проект автономного микрокатера с лазерным устройством для оценки загрязнения микропластиком акватории водоёмов

Алексеев, В.А.; Юран, С.И.; Зарипов, М.Р.; Усольцев, В.П.

Авторы: Алексеев В.А., Юран С.И., Зарипов М.Р., Усольцев В.П.
Журнал: Приборы и методы измерений
Том: 14
Номер: 2
Год издания: 2023
Издательство: Белорусский национальный технический университет
Местоположение издательства: Минск
Первая страница: 106
Последняя страница: 114
DOI: 10.21122/2220-9506-2023-14-2-106-114
Аннотация: Загрязнение акваторий водоёмов частицами микропластика размером менее 5 мм является серьезной экологической проблемой. Обычно исследования загрязнений водоёмов проводят методом взятия проб воды с дальнейшей их оценкой в лаборатории. Поэтому актуальной является задача исследования акваторий водоёмов на наличие пластика в режиме реального времени с выявлением пятен обширных загрязнений.В статье рассматривается проект создания автономного беспилотного исследовательского аппарата, работающего в акватории водоёма, с передачей данных исследований в центр обработки информации. Аппарат производит лазерное зондирование водной среды для обнаружения микрочастиц полиэтилена и построения карт пятен загрязнений в исследуемой акватории водоёма.Для реализации предлагаемого проекта решаются следующие задачи:обнаружение микрочастиц пластика в исследуемом объёме водной среды, где размеры частиц на несколько порядков меньше исследуемого объёма;идентификация микрочастиц при наличии в исследуемом объёме водной среды частиц других видов веществ;оценка количества частиц в условном объёме водной среды.Предлагается новый подход, заключающийся в создании автономного микрокатера, который исследует акваторию водоёма по маршруту, задаваемому из центра управления, находящегося на берегу. Исследование предполагает обнаружение микрочастиц в определённом объёме жидкости, протекающей через исследовательскую трубу, установленную в днище катера. Внутри трубы расположена труба Шаубергера, в центральной части которой концентрируются частицы, что позволяет проводить поиск частиц при зондировании лазерным излучением с длиной волны около 3,5 мкм, на которой пиковое поглощение излучения полиэтиленом многократно превышает поглощение излучения водой.Для обеспечения энергоэффективности микрокатера предложено использовать схему сложения импульсов лазерного излучения с использованием оптоволоконной линии оптической задержки. Это позволяет почти на порядок уменьшить энергопотребление лазера. Предлагаемый проект катера позволит проводить исследования крупных водоёмов с определением пятен загрязнений микрочастицами пластика. В статье приведены примеры используемого оптоволокна, фотоприёмника и лазерного излучателя для решаемой задачи.
Добавил в систему: Зарипов Марат Рафисович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИПМех РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИПМех РАН

Проект автономного микрокатера с лазерным устройством для оценки загрязнения микропластиком акватории водоёмовстатья Исследовательская статья

Прикрепленные файлы