Система контроля изменения состава воздушной среды

от

И.Б. Широков1, П.А. Евдокимов2,1, Е.И. Широкова1

1Севастопольский государственный университет, РФ, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

2Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

E-mail: shirokov@ieee.org, evdokimov@ieee.org, shirokova@ieee.org

DOI: 10.33075/2220-5861-2021-1-68-78

УДК 504.064.38

Реферат:

   В статье рассмотрен новый подход к мониторингу воздушной среды, основанный на фазометрических измерениях в СВЧ-диапазоне и гомодинном преобразовании частоты. Информацию об изменении состава воздуха получают путем определения набега фазы микроволнового сигнала при его прохождении исследуемой среды. При этом для определения изменения содержания в воздушной смеси исключительно вредоносных газов из информационного сигнала вычитают метеорологическую составляющую среды.

   Реализация метода предполагает организацию системы мониторинга, состоящей из нескольких микроволновых измерительных линий, синхронизированных с единым центром мониторинга по УКВ-каналу связи, которая позволит осуществлять глобальный и непрерывный контроль изменения состава воздушной среды. Приведены структурные схемы системы и отдельных её блоков, рассмотрены теоретические возможности их работы. Также проведено экспериментальное исследование влияния метеорологических характеристик окружающей среды на набег фазы микроволнового сигнала.

Ключевые слова: микроволновые колебания, фазометрические измерения, набег фазы, диэлектрическая проницаемость, гомодинное преобразование, воздушная среда, метеорологические характеристики.

Для цитирования: Широков И.Б., Евдокимов П.А., Широкова Е.И. Система контроля изменения состава воздушной среды // Системы контроля окружающей среды. 2021. Вып. 1 (43). C. 68–78.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Руководящие принципы разработки национальных стратегий использования мониторинга качества воздуха и воды как средства экологической политики. Нью-Йорк; Женева. ООН, 2012. 50 с.
  2. Туричин A.M., Аршанский Б.Э., Зограф И.А. Электрические измерения неэлектрических величин / под общ. ред. П.В. Новицкого. М.: Энергия, 1966. 690 c.
  3. Li C., Yin Z. “Infrared gas sensor,” Proc. of the Third International Symp. on Electronic Commerce and Security Workshops. Guangzhou, China, 29-31 July 2010, P. 101–104.
  4. He Y., Zhang Y., Kan R., Wang L., You K., and Liu J. “Study on mash gas monitoring with distributed multipoint fiber optic sensors system in coal mine,” IEEE Proc. of Symposium on Photonics and Optoelectronics (SOPO), Shanghai, China, May 2012. P. 21–23.
  5. Shirokov I.B., Ivashina M.V. “Amplitude and Phase Progression Measurements on Microwave Line-of-Sight Links,” IEEE Proc. of Int. Symp. on Geoscience and Remote Sensing (IGARSS’01), Sydney, Australia, 9-13 July 2001, P. 3144–3145.
  6. Shirokov I.B., Shaban S. “Experimental Investigations of Amplitude and Phase Progression Fluctuations on Microwave Line-of-Sight Links,” IEEE Proc. of Int. Symp. on Geoscience and Remote Sensing (IGARSS’02), Toronto, Canada, 24-28 June 2002, Vol. VI, P. 3559–3560.
  7. Широков И.Б., Евдокимов П.А., Широкова Е.И. Способ определения изменения содержания вредоносных газов в воздухе: пат. 2735058, Рос. Федерация. Заявл. 16.06.2020; опубл. 27.10.2020. Бюл. № 30. 9 с.
  8. Мансуров Р.Ш., Гурин М.А., Рубель Е.В. Влияние концентрации углекислого газа на организм человека // Universum: технические науки: электрон. науч. журн. 2017. № 8 (41).
  9. Грудинская Г.П. Распространение радиоволн. М.: Высшая школа, 1975. 280 c.
  10. Киселев В.Н., Кузнецов А.Д. Методы зондирования окружающей среды (атмосферы). СПб.: изд-во РГГМУ, 2004. 429 с.
  11. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: справочник / под общ. ред. чл.-кор. РАН А.В. Клименко и проф. В.М. Зорина. М.: МЭИ, 2001. 564 с.

Loading