[go: up one dir, main page]

WO2007084025A1 - Device for contactlessly detecting flammable and explosive liquids - Google Patents

Device for contactlessly detecting flammable and explosive liquids Download PDF

Info

Publication number
WO2007084025A1
WO2007084025A1 PCT/RU2006/000663 RU2006000663W WO2007084025A1 WO 2007084025 A1 WO2007084025 A1 WO 2007084025A1 RU 2006000663 W RU2006000663 W RU 2006000663W WO 2007084025 A1 WO2007084025 A1 WO 2007084025A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrodes
housing
indicator
computing device
outputs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2006/000663
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Aleksander Vladimirovich Korzhenevsky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2008551213A priority Critical patent/JP2009524043A/ja
Priority to EP06844004A priority patent/EP1980863A4/de
Publication of WO2007084025A1 publication Critical patent/WO2007084025A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/221—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22—Fuels; Explosives
    • G01N33/227—Explosives, e.g. combustive properties thereof

Definitions

  • the utility model relates to the field of technical means of measuring the physical properties of liquids and can be used for screening and security at airports, checkpoints, and crowded places (stadiums, schools, discos) [GO 1R27 / 26].
  • a device for visualizing the spatial distribution of dielectric permittivity inside objects is known as an electric capacitive tomograph [Reipeske N. apd Meves D. 1996, Reseptivel apm apdustrial / resirririqueharlvich Vintager ⁇ lêttiannozunova-50 lakebaumishment, etc.
  • multi-electrode capacitive systems consisting of dozens of electrodes surrounding the object from all sides.
  • Images are reconstructed from the measurement results by solving the inverse problem for the equation describing the electric field in an inhomogeneous medium.
  • Electrical capacitance tomographs are not used to test liquids for flammability due to their complexity and high cost, the need to place the test object as a whole inside the measurement system and not applicable to media with electrical conductivity.
  • the closest to its purpose is a device for non-contact checking of a liquid in a vessel for flammability, comprising a housing, an alarm indicator located on the housing designed to signal flammable liquids, a specialized computing device located in the housing, and one of its outputs is connected to the indicator input alarms, an AC voltage source located in the housing or outside the housing, depending on the embodiment of the device - stationary or portable, transferred meat (httr: // daiichishoj i with .jr / dflt /.).
  • the operation of this device is based on microwave dielcometry, as a result of which the dielectric constant or electrical conductivity of a liquid placed in a vessel is measured.
  • the device contains a microwave transmitter with an antenna, a microwave receiver with an antenna, the output of which is connected to a device for judging the flammability of a liquid, made on the basis of a specialized computing device, one of the outputs of which is connected to an alarm indicator, and the other to a display.
  • the main limitation of the known device is the dependence of the test result on the material and the wall thickness of the vessel, therefore this device can only be used for liquids placed in thin-walled plastic bottles,
  • the task solved by the utility model is the expansion of the testing area, usability.
  • the technical result that was obtained in the implementation of the utility model is the expansion of functionality, simplification and reduction of the dimensions of the device.
  • a specialized computing device located in the housing, and one of its outputs connected to the input of the alarm indicator, an AC voltage source located in the housing, according to the claimed design, electrodes are inserted, size linearly with the possibility of measuring potentials outside the case, the last of the electrodes connected to an AC voltage source, and the rest to voltage meters, the outputs of each of which are connected to the inputs of a specialized computing device, a specialized computing device is configured to measure the slope of the voltage distribution characteristics electrodes, comparing the measured slope value with a given maximum slope value for non-flammable fluid, and when the measured value of the steepness is exceeded relative to the specified maximum steepness value for a non-flammable liquid, a specialized computing device is configured to connect an alarm indicator designed for signaling a flammable liquid through one of its
  • an indicator located on the housing was designed to signal a non-flammable liquid, and if the measured slope of the voltage distribution characteristic on the electrodes is less than the specified maximum slope for the non-flammable liquid, the specialized computing device is configured to connect this indicator to another of its outputs;
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) an indicator located on the housing was introduced, designed to signal the absence of a vessel with liquid, and the computing device was configured to measure the average voltage value at the electrodes, and if the measured average voltage value is less than a predetermined threshold value, a specialized computing device is configured to connect in another way its outputs of this indicator;
  • the electrodes were placed inside the housing, and at least the part of the housing facing the electrodes was made dielectric.
  • FIG. 1 depicts the claimed device for contactless detection of combustible and explosive liquids
  • FIG. 2 characteristics of the voltage distribution on the electrodes for flammable and non-flammable liquids
  • FIG. 3 is a block diagram of a generalized algorithm of a specialized computing device
  • FIG. 4 demonstration of ease of use of the device
  • a device for non-contact detection of combustible and explosive liquids contains a housing 1 and an alarm indicator 2 located on the housing, designed to signal a hazardous liquid.
  • Specialized computing device 3 (VCA) is located in the housing 1, and one of the outputs of the VCA 3 is connected to the input of the alarm indicator 2.
  • An alternating voltage source 4 is located in the housing 1.
  • VCA 3 is configured to measure the steepness of the characteristics (Fig. 2) of the voltage distribution on the electrodes 5 (where the numbers of the measuring electrodes are plotted along the abscissa axis and the magnitude of the measured voltage on the measuring electrodes is along the ordinate axis.
  • SUBSTITUTE SHEET made to compare the measured value of the slope with a given slope for a non-flammable liquid (Fig. 3) and when the measured value of the slope relative to a given slope of the IED 3 is exceeded, it is possible to connect an alarm indicator 2 for signaling a flammable liquid through one of its outputs.
  • the indicator 7 can be introduced into the device.
  • the indicator 7 is located on the housing 1 and is intended for signaling a non-flammable liquid. If the measured value of the slope of the characteristics of the voltage distribution on the electrodes (Fig. 2) is less than the specified maximum value of the slope for the non-flammable liquid, the VCA 3 is made providing the connection of the indicator 7 in another of its outputs (Fig. 1).
  • Indicator 8 can be entered into the device. Indicator 8 is located on the housing
  • VCA 3 is made for connecting indicator 8 to one of its outputs (Fig. 1).
  • the electrodes 5 can be placed outside the housing 1, if the housing 1 is made of metal (Fig. 1).
  • the electrodes 5 can be placed inside the housing 1, and at the same time, at least a part of the housing facing the electrodes is made dielectric, for example, with a dielectric constant ⁇ close to the air.
  • the device operates as follows.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) air gap; water 2 - in a glass bottle with a gap of 4 mm; Sosa-Cola - in a plastic bottle; milk - in a carton of Tetra Cancer; gasoline 1 - in a glass bottle without a gap, gasoline 2 - in a glass bottle with a gap; kerosene - in a carton of milk. From FIG. Figure 2 shows that the absolute values and the spatial dependence of the voltages at the electrodes depend both on the properties of the vessel and the air gap, and on the characteristics of the liquid.
  • liquids with a lower dielectric constant create a spatial profile with a higher rate of decrease of the measured values with the distance from the active electrode, which is used to identify the liquid, regardless of the material and thickness of the vessel wall.
  • the voltage values at the electrodes 5 (or induced charge) Q 1 - Q 4 from the outputs of the meters 6 are processed by IEDs 3 for which they are used, respectively, a block of 10 amplifiers-demodulators in which the signals are amplified and reduced to constant voltage values.
  • the signals are converted to digital form.
  • Block 12 measuring the average signal level determines the average level of the incoming signal.
  • a threshold level is set for the incoming signals, which is selected based on the power of the source 4 and the distance between the electrodes 5. Does the comparison block 14 determine whether the average signal level is higher than the specified threshold level?
  • This utility model uses a multi-electrode system with a linear arrangement of electrodes 5, of which at least 3 or more can be selected, which allows spatial separation of the mutual capacitance between one of the sensor extreme electrodes 5 and the other 5 measuring electrodes to separate the influence of the vessel wall from the influence of the liquid itself and thus do
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Fluid testing reliable and reliable.
  • the utility model uses an approach that is close in meaning to electric capacitive tomography, but in this case, instead of visualization, only an estimate of the complex dielectric constant of one of the components of a heterogeneous medium, consisting of a vessel, an air gap, and a liquid in the vessel, is required. Due to this, a significantly smaller number of electrodes is required 5.
  • the mutual capacitances between the electrodes 5 can be measured by creating a variable potential difference between the pair of electrodes 5, connecting them to an alternating voltage or current source 4, and measuring the charges induced by the arising electric field on the remaining electrodes 5.
  • the same result can be achieved by measuring the potentials on these electrodes 5 relative to one of the active electrodes 5 or using any other method of measuring electric capacitances.
  • the electrodes 5 themselves can be placed only on one side of the object (vessel with liquid) near its surface.
  • the device allows you to evaluate the physical (electrical) properties of the liquid, regardless of the thickness and material of the vessel wall, the presence of a gap between the measuring system and the vessel. In this case, it is sufficient to have access only to a small area of the object’s surface and only on one side, which distinguishes the proposed device from microwave dielcometers, as well as from known electric capacitive tomographs. Measurements can be taken at any convenient frequency from hundreds of hertz to tens of megahertz.
  • the cost, complexity and requirements for measuring equipment when implementing the proposed device are significantly lower than when using microwave dielcometry (no expensive sources, receivers and antenna systems for microwave radiation are required) or standard capacitive tomography (requirements for the number of channels, their sensitivity, computational resources for data processing is much lower).
  • the functionality of the device is expanding due to the provision of measuring liquids both placed in plastic containers and in glass containers (see table).
  • the claimed device is implemented as a compact device.
  • the appearance of the device is shown in FIG. 4.
  • the results of its tests are shown in the table in FIG. 5, demonstrate the high reliability of testing liquids using the proposed device.
  • the design is further simplified and the dimensions of the device are reduced.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ГОРЮЧИХ И ВЗРЫВЧАТЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Полезная модель относится к области технических средств измерения физических свойств жидкостей и может быть использована для проведения досмотра и обеспечения безопасности в аэропортах, контрольно-пропускных пунктах, местах массового скопления людей (стадионы, школы, дискотеки) [GO 1R27/26].
Известно устройство визуализации пространственного распределения диэлектрической проницаемости внутри объектов, называемое электроемкостным томографом [Rеiпесkе N. апd Меwеs D. 1996, Rесепt dеvеlорmепts апd iпdustriаl/rеsеаrсh аррliсаtiопs оf сарасitапсе tоmоgrарhу, Меаs. ScL Тесhпоl. 7, рр 233-246], в котором используют многоэлектродные емкостные системы, состоящие из десятков электродов, окружающих объект со всех сторон. Изображения реконструируются по результатам измерений путем решения обратной задачи для уравнения, описывающего электрическое поле в неоднородной среде. Для проверки жидкостей на огнеопасность электроемкостные томографы не применяются ввиду их сложности и высокой стоимости, необходимости помещать исследуемый объект целиком внутрь измерительной системы и неприменимости к средам, обладающим электропроводностью.
Наиболее близким по своему назначению является устройство для бесконтактной проверки жидкости в сосуде на огнеопасность, содержащее корпус, индикатор тревоги, расположенный на корпусе, предназначенный для сигнализации об огнеопасной жидкости, специализированное вычислительное устройство, расположенное в корпусе, и один из его выходов подсоединен к входу индикатора тревоги, источник переменного напряжения, расположенный в корпусе или вне корпуса, в зависимости от варианта выполнения устройства - стационарного или портативного, переносного, (httр ://daiichishoj i. со .jр/dflt/) .
Работа этого устройства основана на микроволновой диэлькометрии, в результате которой измеряют диэлектрическую проницаемость или электропроводность жидкости, помещенной в сосуд. Устройство содержит СВЧ передатчик с антенной, СВЧ приемник с антенной, выход которого подсоединен к устройству суждения об огнеопасности жидкости, выполненному на базе специализированного вычислительного устройства, один из выходов которого подключен к индикатору тревоги, а другой — к дисплею.
Основным ограничением известного устройства является зависимость результата тестирования от материала и толщины стенки сосуда, поэтому это устройство может быть использовано только для жидкостей, помещенных в тонкостенные пластиковые бутылки,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) в которых находится тестируемая жидкость, а также большие габариты, сложность и высокая стоимость измерительной аппаратуры.
Решаемая полезной моделью задача - расширение области тестирования, удобство и простота пользования. Технический результат, который получен при осуществлении полезной модели, — расширение функциональных возможностей, упрощение и уменьшение габаритов устройства.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном устройстве для бесконтактной проверки жидкости в сосуде на огнеопасность, содержащем корпус, индикатор тревоги, расположенный на корпусе, предназначенный для сигнализации об огнеопасной жидкости, специализированное вычислительное устройство, расположенное в корпусе, и один из его выходов подсоединен к входу индикатора тревоги, источник переменного напряжения, расположенный в корпусе, согласно заявленной конструкции введены электроды, размещенные линейно с возможностью измерения потенциалов вне корпуса, причем крайний из электродов подсоединен к источнику переменного напряжения, а остальные — к измерителям величины напряжения, выходы каждого из которых подсоединены к входам специализированного вычислительного устройства, специализированное вычислительное устройство выполнено с возможностью измерения крутизны характеристики распределения напряжения на электродах, сравнения измеренного значения крутизны с заданным максимальным значением крутизны для неогнеопасной жидкости, и при превышении измеренного значения крутизны относительно заданного максимального значения крутизны для неогнеопасной жидкости специализированное вычислительное устройство выполнено обеспечивающим подключение по одному из его выходов индикатора тревоги, предназначенного для сигнализации об огнеопасной жидкости.
Возможны дополнительные варианты выполнения полезной модели, в которых целесообразно, чтобы:
- был введен индикатор, расположенный на корпусе, предназначенный для сигнализации о неогнеопасной жидкости, и если измеренное значение крутизны характеристики распределения напряжения на электродах меньше заданного максимального значения крутизны для неогнеопасной жидкости специализированное вычислительное устройство выполнено обеспечивающим подключение по другому из его выходов этого индикатора;
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) был введен индикатор, расположенный на корпусе, предназначенный для сигнализации об отсутствии сосуда с жидкостью, а вычислительное устройство выполнено с возможностью измерения среднего значения напряжений на электродах, и если измеренное среднее значение напряжений меньше заданной пороговой величины, специализированное вычислительное устройство выполнено обеспечивающим подключение по другому из его выходов этого индикатора;
- электроды были размещены снаружи корпуса, а корпус был выполнен металлическим;
- электроды были размещены внутри корпуса, и при этом, по крайней мере, часть корпуса, обращенная к электродам, выполнена диэлектрической.
Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются лучшим вариантом ее выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 изображает заявленное устройство для бесконтактного обнаружения горючих и взрывчатых жидкостей;
Фиг. 2 - характеристики распределения напряжения на электродах для огнеопасных и неогнеопасных жидкостей;
Фиг. 3 - блок-схему обобщенного алгоритма работы специализированного вычислительного устройства; Фиг. 4 — демонстрация простоты пользования прибором;
Устройство для бесконтактного обнаружения горючих и взрывчатых жидкостей (фиг. 1) содержит корпус 1 и индикатор 2 тревоги, расположенный на корпусе, предназначенный для сигнализации об опасной жидкости. Специализированное вычислительное устройство 3 (СВУ) расположено в корпусе 1 , и один из выходов СВУ 3 подсоединен к входу индикатора 2 тревоги. Источник 4 переменного напряжения расположен в корпусе 1.
Введены электроды 5, размещенные линейно с возможностью измерения потенциалов вне корпуса 1. Крайний из электродов 5 подсоединен к источнику 4, а остальные электроды 5 - измерительные подсоединены к измерителям 6 величины напряжения. Выходы измерителей б подсоединены к входам СВУ 3. СВУ 3 выполнено с возможностью измерения крутизны характеристики (фиг. 2) распределения напряжения на электродах 5 (где по оси абсцисс отложены номера измерительных электродов, а по оси ординат величина измеренного напряжения на измерительных электродах. СВУ 3
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) выполнен обеспечивающим сравнения измеренного значения крутизны с заданной крутизной для неогнеопасной жидкости (фиг. 3) и при превышении измеренного значения крутизны относительно заданной крутизны СВУ 3 выполнено обеспечивающим подключение по одному из его выходов индикатора 2 тревоги, предназначенного для сигнализации об огнеопасной жидкости.
В устройство может быть введен индикатор 7. Индикатор 7 расположен на корпусе 1 и предназначен для сигнализации о неогнеопасной жидкости. Если измеренное значение крутизны характеристики распределения напряжения на электродах (фиг. 2) меньше заданного максимального значения крутизны для неогнеопасной жидкости СВУ 3 выполнено обеспечивающим подключение по другому из его выходов (фиг. 1) индикатора 7.
В устройство может быть введен индикатор 8. Индикатор 8 расположен на корпусе
1 и предназначен для сигнализации об отсутствии сосуда с жидкостью (объекта исследования) вблизи датчика. Если измеренное среднее значение напряжений на электродах меньше заданной величины, СВУ 3 выполнено обеспечивающим подключение по другому из его выходов (фиг. 1) индикатора 8.
Электроды 5 могут быть размещены снаружи корпуса 1, если корпус 1 выполнен металлическим (фиг. 1).
Электроды 5 могут быть размещены внутри корпуса 1, и при этом, по крайней мере, часть корпуса, обращенная к электродам, выполнена диэлектрической, например, с диэлектрической проницаемостью ε близкой к воздушной среде.
Работает устройство следующим образом.
Его подносят к сосуду А, показанному на фиг. 1 упрощенно с тестируемой жидкостью (фиг. 4) и включают источник 4. В результате на электродах 5 — измерительных наводятся потенциалы, величина которых зависит как от выходного напряжения источника 4, так и от расстояния между крайним электродом 5 и измерительными. Однако экспериментально было установлено, что вне зависимости наведенного потенциала от расстояния к крайнему электроду 5 и мощности источника 4 величина крутизны характеристики распределения напряжения на электродах 5 для огнеопасных жидкостей (см. фиг. 2) всегда больше, чем величина крутизны характеристики распределения напряжения на электродах 5 для неогнеопасных жидкостей, прочем величина крутизны практически не зависит от материала стенки сосуда, в который помещена тестируемая жидкость. Обозначения на кривых (фиг. 2) соответствуют следующим условиям измерений: вода 1 — в стеклянной бутылке без
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) воздушного зазора; вода 2 — в стеклянной бутылке с зазором 4 мм; Соса-Соlа — в пластиковой бутылке; молоко - в картонной упаковке Теtrа Рак; бензин 1 - в стеклянной бутылке без зазора, бензин 2 — в стеклянной бутылке с зазором; керосин — в картонной упаковке из-под молока. Из фиг. 2 видно, что абсолютные значения и пространственная зависимость напряжений на электродах зависят как от свойств сосуда и воздушного зазора, так и от характеристик жидкости. При этом независимо от свойств стенки сосуда, жидкости с меньшей диэлектрической проницаемостью создают пространственный профиль с большей скоростью убывания измеренных значений с расстоянием от активного электрода, что и используется для идентификации жидкости независимо от материала и толщины стенки сосуда.
Значения напряжений на электродах 5 (или наведенного заряда) Q1 - Q4 с выходов измерителей 6 обрабатываются СВУ 3 для чего используются, соответственно блок 10 усилителей- демодуляторов, в которых сигналы усиливаются и приводятся к постоянным величинам напряжений. В блоке 11 аналого-цифровых преобразователей (АЦП) сигналы преобразуются в цифровую форму. Блок 12 измерения среднего уровня сигнала осуществляет определение среднего уровня поступившего сигнала. В блоке 13 задается уровень порога для поступающих сигналов, который выбирается исходя из мощности источника 4 и расстояния между электродами 5. Блок 14 сравнения определяет, средний уровень сигнала выше заданного уровня порога? Если «нeт», то это означает, что нет объекта для исследования, и СВУ 3 по управляющему выходу «нeт» подключает индикатор 8, предназначенный для сигнализации об отсутствии объекта исследования. Если «дa», то запускается управляющий вход блока 15 и сигнал поступает на обработку. В блоке 15 вычисляется значение крутизны К характеристики распределения напряжения на электродах 5. Значение К сравнивается блоком 16 сравнения с К эталон, т.е. с максимальной крутизной для характеристики неогнеопасной жидкости, заданным в блоке 17. Если К больше К эталон, то это говорит о том, что жидкость огнеопасна и по выходу блока 16 «дa» подключается индикатор 2 тревоги. Если не больше, то по выходу блока 16 «нeт» подключается индикатор 7, предназначенный для сигнализации о неогнеопасной жидкости. В настоящей полезной модели используется многоэлектродная система с линейным расположением электродов 5, которых может быть выбрано не менее 3 и более, позволяющая по пространственной зависимости взаимных емкостей между одним из крайних электродов 5 датчика и остальными электродами 5 — измерительными отделить влияние стенки сосуда от влияния самой жидкости и, таким образом, сделать
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) тестирование жидкости достоверным и надежным. В полезной модели используется подход, близкий по своему смыслу к электроемкостной томографии, однако в данном случае вместо визуализации требуется только оценка комплексной диэлектрической проницаемости одной из компонент гетерогенной среды, состоящей из сосуда, воздушного зазора и находящейся в сосуде жидкости. Благодаря этому требуется существенно меньшее количество электродов 5. Взаимные емкости между электродами 5 можно измерить, создавая между парой электродов 5 переменную разность потенциалов, подключив их к источнику 4 переменного напряжения или тока, и измеряя заряды, наведенные возникшим электрическим полем на остальных электродах 5. Того же результата можно добиться, измеряя потенциалы на этих электродах 5 относительно одного из активных электродов 5 или используя любой другой способ измерения электрических емкостей. Сами электроды 5 можно располагать только с одной стороны объекта (сосуда с жидкостью) вблизи его поверхности. В результате устройство позволяет оценивать физические (электрические) свойства жидкости независимо от толщины и материала стенки сосуда, наличия зазора между измерительной системой и сосудом. При этом достаточно иметь доступ только к небольшому участку поверхности объекта и только с одной стороны, что выгодно отличает предложенное устройство как от микроволновых диэлькометров, так и от известных электроемкостных томографов. Измерения могут проводиться на любой удобной частоте от сотен герц до десятков мегагерц. Стоимость, сложность и требования к измерительной аппаратуре при реализации предложенного устройства значительно ниже, чем при использовании микроволновой диэлькометрии (не требуются дорогостоящие источники, приемники и антенные системы для микроволнового излучения) или стандартной емкостной томографии (требования к количеству каналов, их чувствительности, вычислительным ресурсам для обработки данных значительно ниже).
Расширяются функциональные возможности устройства за счет обеспечения проведения измерения жидкостей как помещенных в пластиковую тару, так и в стеклянную тару (см. Таблицу). Заявленное устройство реализовано в виде компактного прибора. Внешний вид устройства показан на фиг. 4. Результаты его испытаний, приведенные в таблице на фиг. 5, демонстрируют высокую достоверность тестирования жидкостей с помощью предложенного устройства. Дополнительно упрощается конструкция и уменьшаются габариты устройства.
Наиболее успешно заявленное устройство для бесконтактного обнаружения горючих и взрывчатых жидкостей промышленно применимо для оперативной оценки
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) органами правопорядка и безопасности провозимых кем-либо жидкостей и в местах массового скопления людей.
Таблица - Сравнительная таблица протестированных устройством жидкостей, размещенных в различной таре.
Figure imgf000008_0001
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

Формула полезной модели
1. Устройство для бесконтактного обнаружения горючих и взрывчатых жидкостей, содержащее корпус, индикатор тревоги, расположенный на корпусе, предназначенный для сигнализации об опасной жидкости, специализированное вычислительное устройство, расположенное в корпусе, и один из его выходов подсоединен к входу индикатора тревоги, источник переменного напряжения, расположенный в корпусе, отличающееся тем, что введены электроды, размещенные линейно с возможностью измерения потенциалов вне корпуса, причем крайний из электродов подсоединен к источнику переменного напряжения, а остальные - к измерителям величины напряжения, выходы каждого из которых подсоединены к входам специализированного вычислительного устройства, специализированное вычислительное устройство выполнено с возможностью измерения крутизны характеристики распределения напряжения на электродах, сравнения измеренного значения крутизны с заданным максимальным значением крутизны для неогнеопасной жидкости, и при превышении измеренного значения крутизны относительно заданного максимального значения крутизны специализированное вычислительное устройство выполнено обеспечивающим подключение по одному из его выходов индикатора тревоги.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что введен индикатор, расположенный на корпусе, предназначенный для сигнализации о неопасной жидкости, и если измеренное значение крутизны характеристики распределения напряжения на электродах меньше заданного максимального значения крутизны для неопасной жидкости специализированное вычислительное устройство выполнено обеспечивающим подключение по другому из его выходов этого индикатора.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что введен индикатор, расположенный на корпусе, предназначенный для сигнализации об отсутствии сосуда с жидкостью, а вычислительное устройство выполнено с возможностью измерения среднего значения напряжений на электродах, и если измеренное среднее значение напряжений меньше заданной пороговой величины, специализированное вычислительное устройство выполнено обеспечивающим подключение по другому из его выходов этого индикатора.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды размещены снаружи корпуса, а корпус выполнен металлическим.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды размещены внутри корпуса, и при этом, по крайней мере, часть корпуса, обращенная к электродам, выполнена диэлектрической.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2006/000663 2006-01-20 2006-12-12 Device for contactlessly detecting flammable and explosive liquids Ceased WO2007084025A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008551213A JP2009524043A (ja) 2006-01-20 2006-12-12 可燃性及び爆発性を有する液体の非接触検出のための装置
EP06844004A EP1980863A4 (de) 2006-01-20 2006-12-12 Einrichtung zum kontaktlosen detektieren brennbarer und explosiver flüssigkeiten

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006101601 2006-01-20
RU2006101601 2006-01-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007084025A1 true WO2007084025A1 (en) 2007-07-26

Family

ID=38287880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2006/000663 Ceased WO2007084025A1 (en) 2006-01-20 2006-12-12 Device for contactlessly detecting flammable and explosive liquids

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1980863A4 (ru)
JP (1) JP2009524043A (ru)
CN (1) CN201327510Y (ru)
WO (1) WO2007084025A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4719767B2 (ja) * 2008-05-02 2011-07-06 東日本電信電話株式会社 検査端末
WO2011021387A1 (ja) 2009-08-19 2011-02-24 パナソニック株式会社 干渉制御方法およびフェムト基地局
CN102830145A (zh) * 2012-08-27 2012-12-19 中国科学院半导体研究所 基于电容监测的危险液体测试装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1413509A1 (ru) * 1986-03-28 1988-07-30 Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана Устройство дл контрол жидких сред
WO1994008233A1 (en) 1992-10-07 1994-04-14 Instrumar Limited Device and method for identifying and quantifying layered substances
GB2281396A (en) 1993-08-25 1995-03-01 Secr Defence Detection of liquid incendiaries
US5592083A (en) * 1995-03-08 1997-01-07 Quantum Magnetics, Inc. System and method for contraband detection using nuclear quadrupole resonance including a sheet coil and RF shielding via waveguide below cutoff
US6345537B1 (en) * 1998-06-25 2002-02-12 Schlumberger Technology Corporation Devices for determining the flow characteristics of a multi-phase fluid
RU2185614C1 (ru) * 2000-12-18 2002-07-20 Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН Устройство для обнаружения скрытых взрывчатых веществ
RU2190842C1 (ru) * 2001-07-09 2002-10-10 Гарцев Николай Александрович Устройство для обнаружения взрывчатых и наркотических веществ
RU2226686C1 (ru) * 2002-08-14 2004-04-10 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Способ и устройство для обнаружения и идентификации скрытых взрывчатых веществ и наркотических средств

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099167A (en) * 1977-02-10 1978-07-04 P.R. Mallory & Co. Inc. Capacitive means for measuring the level of a liquid
GB2179454A (en) * 1985-08-21 1987-03-04 Agar Corp Ltd Probe for measuring, and/or for exercising a control in dependence upon the value of, a characteristic of a material, and method of using saidd probe
JPH0722002B2 (ja) * 1988-08-22 1995-03-08 日本電気株式会社 陰極線管
US5017909A (en) * 1989-01-06 1991-05-21 Standex International Corporation Capacitive liquid level sensor
JPH08178985A (ja) * 1994-12-21 1996-07-12 Nec Corp わきだし電流計測装置
CA2331644A1 (en) * 1998-05-12 1999-11-18 Neil J. Goldfine Methods for utilizing dielectrometry signals using estimation grids
JP2003287335A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Sanyo Electric Co Ltd 低温輸送・温度管理評価システム
JP2004108964A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Abekogyosho Co Ltd グラウト類の充填確認方法および装置
JP4317474B2 (ja) * 2004-03-24 2009-08-19 東京瓦斯株式会社 容器内の液体種別を判別する装置およびその制御方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1413509A1 (ru) * 1986-03-28 1988-07-30 Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана Устройство дл контрол жидких сред
WO1994008233A1 (en) 1992-10-07 1994-04-14 Instrumar Limited Device and method for identifying and quantifying layered substances
GB2281396A (en) 1993-08-25 1995-03-01 Secr Defence Detection of liquid incendiaries
US5592083A (en) * 1995-03-08 1997-01-07 Quantum Magnetics, Inc. System and method for contraband detection using nuclear quadrupole resonance including a sheet coil and RF shielding via waveguide below cutoff
US6345537B1 (en) * 1998-06-25 2002-02-12 Schlumberger Technology Corporation Devices for determining the flow characteristics of a multi-phase fluid
RU2185614C1 (ru) * 2000-12-18 2002-07-20 Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН Устройство для обнаружения скрытых взрывчатых веществ
RU2190842C1 (ru) * 2001-07-09 2002-10-10 Гарцев Николай Александрович Устройство для обнаружения взрывчатых и наркотических веществ
RU2226686C1 (ru) * 2002-08-14 2004-04-10 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Способ и устройство для обнаружения и идентификации скрытых взрывчатых веществ и наркотических средств

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1980863A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1980863A1 (de) 2008-10-15
EP1980863A4 (de) 2010-10-20
JP2009524043A (ja) 2009-06-25
CN201327510Y (zh) 2009-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7119553B2 (en) Security scanners with capacitance and magnetic sensor arrays
JP3703850B2 (ja) ３次元位置、方位、及び質量分布を決定するための変位電流センサ及び方法
US6545603B1 (en) Measuring device using an indirect measurement of permittivity
US11092564B2 (en) Displacement current phase tomography for imaging of lossy medium
Prance et al. Position and movement sensing at metre standoff distances using ambient electric field
Llovera et al. Measurements of electrostatic potentials and electric fields in some industrial applications: Basic principles
Zhang et al. Dual modality ECT–MIT multi-phase flow imaging
CN103424604B (zh) 一种非接触式验电装置
Li et al. Measurement of multi-phase distribution using an integrated dual-modality sensor
CN109683028A (zh) 一种静电检测方法及装置
WO2007084025A1 (en) Device for contactlessly detecting flammable and explosive liquids
Ma et al. Pipelines inspection using magnetic induction tomography based on a narrowband pass filtering method
RU54208U1 (ru) Устройство для бесконтактной проверки жидкости в сосуде на огнеопасность
JP4376900B2 (ja) キャパシタンス及び磁気センサアレイを備えたセキュリティスキャナ
Li et al. Characterisation of liquid properties by electrical capacitance tomography sensor for security applications
KR101061165B1 (ko) 전자기적 영향을 반영하기 위한 다양한 비교 회로를 이용하여 다중 물체를 판별하는 검출 장치 및 방법
Gebauer et al. Sampling methods for low-frequency electromagnetic imaging
US20080252305A1 (en) Device for analysing the composition of the contents of a receptacle including an analysis receptacle
US10921362B1 (en) Sensor for measurement of electrostatic potential without current loading and without mechanical chopping
CN112595898A (zh) 一种基于Wi-Fi信号测量液体复介电常数的方法及装置
Masturah et al. Design of flexible electrical capacitance tomography sensor
RU124808U1 (ru) Устройство для проверки обуви на наличие в ней посторонних включений
Yin et al. Negative measurement sensitivity values of planar capacitive imaging probes
KR20180074988A (ko) 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템.
Tang et al. Feature extraction of partial discharge gray-scale images for identification based on multifractal spectrum using fluorescence fiber sensor

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200690000094.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006844004

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008551213

Country of ref document: JP

Ref document number: 1552/MUMNP/2008

Country of ref document: IN