ЛОВЕЦ АНГСТРЕМОВ
И прежде и сейчас в измерительных приборах используют датчики (первичные преобразователи), которые на выходе дают электрический сигнал, пропорциональный измеряемой величине, причём не важно какой. Это могут быть линейный размер, давление, температура, да и всё что угодно. Такой метод удобен, поскольку электрический ток или напряжение легко усилить и преобразовать. Но в ряде случаев, например в пожароопасных условиях или при сильных электрических помехах, вместо электронных желательно иметь датчики, работающие на иных принципах.
Так, молодые специалисты Научного парка МГУ создали тензометр на основе интерферометра Фабри—Перо. Он состоит из волоконного световода, выходной торец которого представляет полупрозрачное зеркало. В непосредственной близости от торца находится полностью отражающее зеркало. По световоду пускают сигнал от полупроводникового лазера. Дойдя до торца, сигнал частично отражается, а частично выходит за пределы световода. Отразившись от зеркала, он возвращается в световод, но с иной фазой, и интерферирует с сигналом, отражённым полупрозрачным торцом. При изменении расстояния между торцом и зеркалом интерференционная картина меняется и соответственно изменяется сигнал приёмного фотометра. Чувствительность интерферометра Фабри—Перо очень высока и составляет доли ангстрема.
Устройство для измерения деформаций состоит из датчиков и вторичного преобразователя с приёмными фотометрами. Вторичный преобразователь может находиться на значительном расстоянии от места измерений, поскольку в световодах длиной даже в десятки метров потери сигнала совсем невелики.
Для демонстрации возможностей прибора создатели укрепили датчик на куске стальной арматуры длиной 50 см и толщиной 10 мм с жёстко заделанными концами. Прибор настолько чувствителен, что всего лишь при лёгком прикосновении пальцем на экране монитора отображался заметный пик. Вторичный преобразователь рассчитан на приём сигналов от 12 датчиков, что позволяет осуществлять комплексное наблюдение за объектами. Прибор может найти применение для контроля напряжений в нефте- и газопроводах, оборудовании АЭС и других самых разных конструкций.
КРУГОМ - РАЗ, ДВА!
На одном из научно-производственных предприятий в подмосковном Королёве разработан ряд типоразмеров мотор-колёс в качестве привода лёгких транспортных средств. На вид это обычное колесо, но в его ступицу встроен вентильный (то есть с полупроводниковыми преобразователями) двигатель постоянного тока. Мощность мотор-колёс колеблется от 0,15 до 1,5 кВт, а максимальная скорость — от 6 до 25 км/ч.
Колёса, изготовленные из лёгких сплавов и высокопрочных композиционных материалов, могут использоваться на одно-двухместных электромобилях, но самая перспективная область их применения — самоходные инвалидные коляски. Колёса могут вращаться с разной частотой и даже в противоположных направлениях, поэтому такое кресло имеет идеальную манёвренность. Например, оно может поворачиваться на месте, как гусеничный трактор.
НЕОБЫЧНЫЕ ОЧКИ
Московские инженеры разработали интересное устройство для профилактики ряда офтальмологических заболеваний, в том числе дальнозоркости, глаукомы, начальной катаракты и др. Оно представляет собой тёмные очки с укреплёнными на внутренней поверхности линз двумя светодиодами. Светодиоды подключены к блоку управления.
Пациент надевает очки и включает питание. Светодиоды начинают последовательно светиться: каждая вспышка длится 3—5 с и столько же длится перерыв между вспышками. Вся процедура занимает около 10 мин, после чего прибор автоматически выключается. Желательно процедуру тут же повторить, надев очки со светодиодами другого цвета: после зелёного синий или наоборот.
Терапевтическое действие аппарата заключается в том, что он стимулирует работу глазных мышц, управляющих размером зрачка: при работающем светодиоде зрачок уменьшается, а при погасшем — увеличивается.
Почти любые средства лечения имеют побочный эффект. То же касается очков со светодиодами. Производители утверждают, что регулярное проведение цветотерапии снимает стресс, нормализует артериальное давление, снижает содержание сахара в крови. Специалисты полагают, это может происходить потому, что световые импульсы возбуждают зрительные участки головного мозга, и опосредованно воздействуют и на другие его участки.
Устройство авторы рекомендуют тем, чья деятельность связана с длительным напряжением зрения: морякам, лётчикам, людям, постоянно пользующимся компьютером.
ВОДА, КАК ИЗ РОДНИКА
Проблема питьевой воды с каждым годом становится всё острее. На очистных сооружениях периодически происходят аварии, да и их технический уровень во многих случаях нельзя назвать приемлемым. Это приводит к тому, что водопроводная вода не только становится невкусной, но и может представлять опасность для здоровья. Из-за этого кто-то переходит на использование воды в бутылках, другие ставят дополнительные фильтры.
Выбор фильтров сейчас велик, но, как правило, у них низкая производительность. Благодаря усилиям российских химиков на рынке появился фильтр, обладающий уникальными свойствами. Он фильтрует воду в две стадии. На одной вода просачивается сквозь стенки керамических трубок, имеющих поры размером 0,07 мкм. Сквозь такие крошечные отверстия не могут проникнуть не только механические загрязнения, но и самые мелкие микроорганизмы. На другой стадии вода проходит через ткань, волокна которой покрыты мельчайшими частицами активированного угля. Активная поверхность нового фильтра чрезвычайно велика, и вода надёжно очищается от растворённых в ней посторонних веществ.
Фильтр помещён в цилиндрический корпус и имеет три патрубка: входной, выходной и технологический. При работе технологический патрубок закрыт. Когда приходит время промыть фильтр, выходной патрубок перекрывают, вода, протекая по трубкам, смывает накопившуюся грязь и через технологический патрубок уходит в канализацию. Благодаря этому фильтр сохраняет работоспособность в течение нескольких лет. Кроме того, удивляет высокая производительность аппарата: фильтр диаметром около 8 см и длиной 40 см при давлении, как в обычном водопроводе, даёт 25 л чистейшей воды в час.
Фильтр пригодится не только в быту. С его помощью можно очищать воду для промывки изделий микроэлектроники, применять для тонкой очистки нефтепродуктов (бензина, масла и др.), пива и алкогольных напитков и ещё в десятках областей промышленности и медицины.
РАДАРНЫЙ УЧЁТ И КОНТРОЛЬ
Технологические наработки бывших предприятий оборонного комплекса позволяют решить многие задачи на «гражданке». Так, во Фрязине, где сосредоточены заводы и НИИ, специализирующиеся в области радиотехники, создан радиолокационный уровнемер РДУ-Х2, предназначенный для измерения уровня жидких и сыпучих материалов, когда другие приборы «пасуют»: между радаром и материалом нет механического контакта, и РДУ-Х2 можно применять для горячих расплавов, агрессивных материалов и т.п. Он также работает в присутствии пыли и тумана.
В зависимости от модификации прибор измеряет уровень от 0 до 10, 20 или 25 м. Однако у него существует мёртвая зона, распространяющаяся от поверхности излучателя на расстояние 1 м, и это следует учитывать, выбирая место для его монтажа. Точность измерения находится в пределах 10 см.
