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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Diagnóstico por imagem térmica. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor Termovisor - um dispositivo para monitorar a distribuição de temperatura da superfície em estudo. A distribuição de temperatura é exibida no visor (ou memória) do termovisor como um campo de cores, onde uma determinada temperatura corresponde a uma determinada cor. Como regra, o visor mostra a faixa de temperatura da superfície visível através da lente. A resolução típica dos termovisores modernos é de 0,1 °C.
A estrutura interna da Terra, as substâncias que a compõem, são estudadas pela geologia e pela geofísica. Os métodos geológicos nos permitem explorar apenas a parte superior da crosta terrestre. É muito difícil perfurar um poço mesmo a uma profundidade de vários quilômetros. A geofísica permite que você penetre muito mais na Terra. Esta ciência investiga as anomalias dos campos da Terra, como desvios de densidade, suscetibilidade magnética, resistividade elétrica, velocidades de propagação de ondas elásticas, etc. Para estudos profundos (até 10000 metros) de grandes partes de terra e oceanos, exploração de petróleo, gás e minerais sólidos, são utilizados métodos de geofísica de exploração. Eles incluem gravidade, geofísica magnética, elétrica, sísmica, térmica, nuclear - mais de uma centena de métodos no total. O método de levantamento gravitacional é baseado em uma medição muito precisa da gravidade da Terra, ou seja, do campo gravitacional do planeta. A terra não é uma bola homogênea, possui vazios e áreas de compactação, como depósitos de minério. Como resultado, a força da gravidade acima deles é ligeiramente menor ou ligeiramente maior do que o valor médio. Essas mudanças são registradas por gravímetros. Com a ajuda da exploração magnética, estuda-se o campo geomagnético ou magnético natural da Terra. Seu valor depende do tamanho e profundidade de ocorrência de objetos magnetizados, como depósitos de minério de ferro. Os magnetômetros medem o valor absoluto do campo magnético ou seus valores relativos, que são comparados com os medidos nos pontos de controle. Os métodos de exploração elétrica são baseados no estudo de campos elétricos naturais e artificiais emergentes. Os primeiros são o resultado da radiação solar e cósmica, relâmpagos contínuos na terra, reações químicas e físicas. As segundas surgem quando a Terra é exposta a linhas de energia, antenas de televisão e estações de rádio. Pelas características do campo elétrico (por exemplo, pela resistência), os pesquisadores aprenderam a distinguir entre rochas e depósitos de minérios metálicos. Georadar é usado na pesquisa de radar. Tal radar "olhar" para a Terra. A antena GPR emite um pulso de rádio que reflete nas rochas densas e retorna à antena receptora. Solo e rochas absorvem rapidamente as ondas de rádio, de modo que penetram apenas a uma profundidade de várias dezenas de metros. O método baseia-se na diferença na velocidade de propagação das ondas de rádio, que depende das propriedades físicas das rochas e dos líquidos que as saturam (água, óleo).
Os campos térmicos da Terra, que surgiram como resultado de processos físicos e químicos complexos, são estudados com a ajuda de termovisores. Seus elementos sensíveis recebem radiação infravermelha (térmica) de rochas profundas. Essa radiação é muito fraca, então os receptores de imagens térmicas são resfriados com nitrogênio líquido ou hélio a uma temperatura de 200-230 graus Celsius negativos. Os sinais recebidos são exibidos na tela da TV ou gravados em filme. A distribuição das temperaturas depende da estrutura interna do planeta. A fratura da crosta terrestre, mesmo prolongada por rochas aluviais, faz-se sentir por anomalias de temperatura na superfície terrestre. Ao estudar sua dinâmica, pode-se julgar os fenômenos que causam tensões e deformações na crosta terrestre, repleta de cataclismos. Funcionários do Instituto de Instrumentação Aeroespacial da capital do Tartaristão aprenderam como fazer isso. “Robert Mukhamedyarov me mostrou fotos incríveis”, escreve Mikhail Dmitruk na revista Miracles and Adventures, “eles mostram tudo o que está nas entranhas em profundidades de vários quilômetros. - Veja: são fendas na crosta terrestre - ele passou o dedo pelas listras claras. E então apontou para as manchas escuras: - Existem campos de petróleo e gás. Essas imagens foram tiradas com a ajuda de equipamentos aeroespaciais, que tornavam os intestinos quase transparentes. Você pode ver através do chão como através do vidro. O que são milagres? - Estabelecemos a relação entre a densidade das rochas e a temperatura na superfície da Terra - explica Robert Davletovich. - Mais fácil não dizer. Em diferentes lugares, a temperatura se desvia por valores miseráveis, mas nosso equipamento ultrassensível os corrige. O computador desenha linhas de temperaturas iguais na imagem. Onde as linhas se adensam, a densidade da matéria nas profundezas é maior (rochas, depósitos de minérios metálicos). E as linhas são rarefeitas onde as rochas são soltas (falhas da crosta terrestre, vazios cársticos, lentes de lagos subterrâneos, depósitos de carvão, petróleo, gás). Depois de decifrar as imagens térmicas, o computador produz imagens coloridas da área, nas quais, à primeira vista, você pode ver a estrutura profunda das entranhas. O professor tirou minhas dúvidas. Ele mostrou outras fotos subterrâneas que são muito fáceis de verificar. Eles não foram feitos do espaço, mas de um avião ou helicóptero, então a resolução das imagens aumentou centenas de vezes. E as comunicações subterrâneas são claramente visíveis neles - elas não podem ser distinguidas mesmo na superfície a olho nu. Aqui está um campo à minha frente onde a colheita do trigo foi cortada. Sua imagem térmica mostra gasodutos cruzados que estão enterrados sob o campo. E aqui está o plano dessas estruturas, tirado dos trabalhadores do gás: corresponde exatamente à imagem térmica. Além disso, mostra claramente os locais de danos ao isolamento em tubos subterrâneos, bem como vazamentos de gás. Esta informação é muito necessária para os trabalhadores do gás, e os cientistas estão prontos para fornecê-la. A propósito, seu equipamento voador fornece dez vezes mais informações do que um robô rastejando em um cano. E você pode obter esses dados de cima milhares de vezes mais rápido. Mas talvez isso custe dinheiro louco? Não, o diagnóstico aeroespacial é muito mais barato do que o diagnóstico em linha." Em 1979, Robert Mukhamedyarov, o futuro Doutor em Ciências Técnicas, professor, foi transferido para o Instituto Estadual de Óptica Aplicada da NPO como chefe do departamento e designer-chefe de instrumentos para naves espaciais. Mais tarde, foi sob sua liderança que o departamento se tornou um departamento e, em 1990, separou-se da NPO como um Instituto de Instrumentação Aeroespacial independente em Kazan. No entanto, na história recente da Rússia, como muitas empresas russas, encalhou com sucesso. Até agora, no satélite Okean, o equipamento feito no instituto dá uma imagem não pior que a americana. Mas junto com a crise na indústria espacial na Rússia, o equipamento Kazan para satélites não era mais necessário. Trabalhar nas novas condições me obrigou a mudar para aviões e helicópteros. Mas, como dizem, há uma bênção disfarçada: de baixas altitudes, os funcionários do Instituto, com a ajuda de seus equipamentos, começaram a fazer descobertas ainda mais surpreendentes do que do espaço. A imagem térmica pode chocar qualquer um. Assim, por exemplo, através de um enorme tanque de metal para armazenar óleo de cima, você pode ver ... uma rachadura na fundação de concreto armado dessa estrutura. Os carros já haviam partido há muito tempo e suas sombras térmicas permaneciam no estacionamento. Nas profundezas do mar, a assinatura de calor de um navio afundado é visível. E aqui está outro milagre: na foto, os contornos das fundações de edifícios antigos que ainda não foram escavados pelos arqueólogos aparecem pelo chão! "Mas Robert Davletovich também se orgulha de outras imagens", escreve Dmitruk, "que podem ser usadas para diagnosticar edifícios e estruturas. Sob casas, pontes, estradas, oleodutos, falhas crustais, vazios cársticos, coletores, fluxos de águas subterrâneas e outras surpresas de natureza são claramente visíveis. Se apenas os construtores soubessem deles com antecedência, eles teriam contornado esses lugares mortos. Mas os objetos já foram construídos, suas fundações e suportes caem em vazios e areias movediças, causando deformação de edifícios e estruturas. eles ficam e em que lugares devem ser reforçados? Isto, muito visível: todas as tensões e deformações causam pequenos desvios de temperatura, que são claramente visíveis nas fotografias. O instituto patenteou muitos novos princípios e dispositivos que permitem aumentar a resolução dos termovisores de forma quase ilimitada. Aqui eles aprenderam a capturar um décimo de milésimo de grau - isso é suficiente para diagnósticos técnicos de edifícios e estruturas. Além disso, as fotos podem ser tiradas à noite durante a compressão de materiais de construção e durante o dia - durante sua expansão térmica. Nesses momentos, todos os defeitos - presentes e futuros - são manifestados de forma especialmente clara. Mas o principal é o diagnóstico da crosta terrestre: com base em tensões e deformações em suas camadas, é possível prever movimentos que causam terremotos. A previsão de terremotos é primordial para qualquer país que esteja localizado em uma zona de alta sismicidade. Mukhamedyarov está pronto para dar uma previsão de onde e quando tais cataclismos acontecerão. Com uma condição - se ele receber fundos para esses estudos. Autor: Musskiy S.A.
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