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HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA, TECNOLOGÍA, OBJETOS ALREDEDOR DE NOSOTROS
Diagnóstico por imágenes térmicas. Historia de la invención y la producción.
Directorio / La historia de la tecnología, la tecnología, los objetos que nos rodean. Cámara termográfica - un dispositivo para monitorear la distribución de temperatura de la superficie bajo estudio. La distribución de temperatura se muestra en la pantalla (o memoria) de la cámara termográfica como un campo de color, donde una determinada temperatura corresponde a un determinado color. Por regla general, la pantalla muestra el rango de temperatura de la superficie visible a través de la lente. La resolución típica de las cámaras termográficas modernas es de 0,1 °C.
La estructura interna de la Tierra, las sustancias que la componen, son estudiadas por la geología y la geofísica. Los métodos geológicos nos permiten explorar solo la parte superior de la corteza terrestre. Es muy difícil perforar un pozo incluso a una profundidad de varios kilómetros. La geofísica te permite penetrar en la Tierra mucho más lejos. Esta ciencia investiga las anomalías de los campos terrestres, tales como desviaciones en densidad, susceptibilidad magnética, resistividad eléctrica, velocidades de propagación de ondas elásticas, etc. Para el estudio profundo (hasta 10000 metros) de gran parte de la tierra y los océanos, la exploración de petróleo, gas y minerales sólidos, se utilizan métodos de exploración geofísica. Incluyen geofísica gravitacional, magnética, eléctrica, sísmica, térmica y nuclear, más de cien métodos en total. El método de estudio de la gravedad se basa en una medición muy precisa de la gravedad de la Tierra, es decir, el campo gravitatorio del planeta. La tierra no es una bola homogénea, tiene vacíos y áreas de compactación, como depósitos de minerales. Como resultado, la fuerza de gravedad sobre ellos es ligeramente menor o ligeramente mayor que el valor promedio. Estos cambios son registrados por gravímetros. Con la ayuda de la exploración magnética, se estudia el campo geomagnético o magnético natural de la Tierra. Su valor depende del tamaño y la profundidad de ocurrencia de objetos magnetizados, como depósitos de mineral de hierro. Los magnetómetros miden el valor absoluto del campo magnético o sus valores relativos, que se comparan con los medidos en los puntos de control. Los métodos de exploración eléctrica se basan en el estudio de los campos eléctricos naturales y artificiales emergentes. Los primeros son el resultado de la radiación solar y cósmica, rayos continuos que caen sobre la tierra, reacciones químicas y físicas. Los segundos surgen cuando la Tierra está expuesta a líneas eléctricas, antenas de estaciones de radio y televisión. Por las características del campo eléctrico (por ejemplo, por la resistencia), los investigadores han aprendido a distinguir entre rocas y depósitos de minerales metálicos. Georadar se utiliza en la investigación de radar. Tal radar "mira" hacia la Tierra. La antena GPR emite un pulso de radio que se refleja en rocas densas y regresa a la antena receptora. El suelo y las rocas absorben rápidamente las ondas de radio, por lo que solo penetran a una profundidad de varias decenas de metros. El método se basa en la diferencia en la velocidad de propagación de las ondas de radio, que depende de las propiedades físicas de las rocas y de los líquidos que las saturan (agua, petróleo).
Los campos térmicos de la Tierra, que han surgido como resultado de complejos procesos físicos y químicos, se estudian con la ayuda de cámaras termográficas. Sus elementos sensibles reciben radiación infrarroja (térmica) de rocas profundas. Esta radiación es muy débil, por lo que los receptores de la cámara termográfica se enfrían con nitrógeno líquido o helio a una temperatura de -200-230 grados centígrados. Las señales recibidas se muestran en la pantalla del televisor o se graban en una película. La distribución de temperaturas depende de la estructura interna del planeta. Una ruptura en la corteza terrestre, incluso prolongada por rocas aluviales, se hace sentir con anomalías de temperatura en la superficie de la tierra. Estudiando su dinámica, se pueden juzgar los fenómenos que provocan tensiones y deformaciones en la corteza terrestre, preñada de cataclismos. Los empleados del Instituto de Instrumentación Aeroespacial de la capital de Tartaristán han aprendido a hacerlo. “Robert Mukhamedyarov me mostró imágenes increíbles”, escribe Mikhail Dmitruk en la revista Miracles and Adventures, “muestran todo lo que hay en las entrañas a profundidades de hasta varios kilómetros. - Mira: estas son grietas en la corteza terrestre, - pasó el dedo por las franjas de luz. Y luego señaló los puntos oscuros: - Hay campos de petróleo y gas. Estas imágenes fueron tomadas con la ayuda de equipos aeroespaciales, que hicieron que los intestinos fueran casi transparentes. Puedes ver a través del suelo como a través de un cristal. ¿Qué son los milagros? - Hemos establecido la relación entre la densidad de las rocas y la temperatura en la superficie de la tierra, - explica Robert Davletovich. - Es más fácil no decirlo. En diferentes lugares, la temperatura se desvía en valores exiguos, pero nuestro equipo ultrasensible los corrige. La computadora dibuja líneas de temperaturas iguales en la imagen. Donde las líneas se hacen más gruesas, la densidad de la materia en las profundidades es mayor (rocas, yacimientos de minerales metálicos). Y las líneas se enrarecen donde se sueltan las rocas (fallas de la corteza terrestre, vacíos kársticos, lentes de lagos subterráneos, depósitos de carbón, petróleo, gas). Habiendo descifrado las imágenes térmicas, la computadora produce imágenes en color del área, en las que, de un vistazo, puede ver la estructura profunda de los intestinos. El profesor disipó mis dudas. Mostró otras imágenes subterráneas que son muy fáciles de verificar. No se hicieron desde el espacio, sino desde un avión o un helicóptero, por lo que la resolución de las imágenes ha aumentado cientos de veces. Y las comunicaciones subterráneas son claramente visibles en ellos: no se pueden distinguir ni siquiera en la superficie a simple vista. Aquí hay un campo frente a mí donde se cortó la cosecha de trigo. Su imagen térmica muestra gasoductos entrecruzados que están enterrados bajo el campo. Y aquí está el plano de estas estructuras, tomado de los trabajadores del gas: coincide exactamente con la imagen térmica. Además, muestra claramente los lugares de daños en el aislamiento de las tuberías subterráneas, así como las fugas de gas. Esta información es muy necesaria para los trabajadores del gas y los científicos están listos para proporcionarla. Por cierto, su equipo volador da diez veces más información que un robot arrastrándose por una tubería. Y puede obtener estos datos desde arriba miles de veces más rápido. ¿Pero tal vez cuesta dinero loco? No, los diagnósticos aeroespaciales son mucho más baratos que los diagnósticos en línea". En 1979, Robert Mukhamedyarov, futuro doctor en ciencias técnicas, profesor, fue transferido al "Instituto Estatal de Óptica Aplicada" de NPO como jefe del departamento y diseñador jefe de instrumentos para naves espaciales. Más tarde, fue bajo su liderazgo que el departamento se convirtió en un departamento, y en 1990 se separó de NPO como un Instituto independiente de Instrumentación Aeroespacial en Kazan. Sin embargo, en la historia rusa reciente, como muchas empresas rusas, ha encallado con éxito. Hasta ahora, en el satélite Okean, los equipos fabricados en el instituto dan una imagen no peor que la estadounidense. Pero junto con la crisis en la industria espacial en Rusia, ya no se necesitaban equipos de Kazan para satélites. El trabajo en las nuevas condiciones me obligó a cambiar a aviones y helicópteros. Pero, como dicen, hay una bendición disfrazada: desde bajas altitudes, los empleados del Instituto, con la ayuda de su equipo, comenzaron a hacer descubrimientos aún más asombrosos que desde el espacio. Las imágenes térmicas pueden sorprender a cualquiera. Entonces, por ejemplo, a través de un enorme tanque de metal para almacenar petróleo desde arriba, se puede ver... una grieta en los cimientos de hormigón armado de esta estructura. Los autos se habían ido hacía mucho tiempo y sus sombras térmicas permanecían en el estacionamiento. En lo profundo del mar, se ve la firma de calor de un barco hundido. Y aquí hay otro milagro: ¡en la imagen, los contornos de los cimientos de edificios antiguos que aún no han sido excavados por los arqueólogos aparecen a través del suelo! "Pero Robert Davletovich también está orgulloso de otras imágenes", escribe Dmitruk, "que se pueden usar para diagnosticar edificios y estructuras. Debajo de casas, puentes, carreteras, tuberías, fallas en la corteza, vacíos kársticos, colectores, flujos de agua subterránea y otras sorpresas de la naturaleza son claramente visibles. Si los constructores supieran sobre ellos de antemano, habrían pasado por alto estos lugares muertos. Pero los objetos ya han sido construidos, sus cimientos y soportes caen en vacíos y arenas movedizas, causando la deformación de edificios y estructuras. se colocan y en qué lugares deben reforzarse? Esto, demasiado visible: todos los esfuerzos y deformaciones provocan pequeñas desviaciones de temperatura, que son claramente visibles en las fotografías. El instituto ha patentado muchos principios y dispositivos nuevos que permiten aumentar la resolución de las cámaras termográficas de forma casi ilimitada. Aquí aprendieron a capturar una diezmilésima de grado; esto es suficiente para el diagnóstico técnico de edificios y estructuras. Además, se pueden tomar fotografías por la noche durante la compresión de los materiales de construcción y durante el día, durante su expansión térmica. En esos momentos, todos los defectos, tanto presentes como futuros, se manifiestan con especial claridad. Pero lo principal es el diagnóstico de la corteza terrestre: en base a las tensiones y deformaciones en sus capas, es posible predecir los movimientos que provocan los terremotos. Prever los terremotos es primordial para cualquier país que se encuentre en una zona de alta sismicidad. Mukhamedyarov está listo para dar un pronóstico de dónde y cuándo ocurrirán tales cataclismos. Con una condición: si recibe fondos para estos estudios. Autor: Musskiy S.A.
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