The Use of Thermal Radiation for Remote Identification of Liquids in Closed Dielectric Containers

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorNikolaieva, A. D.
dc.contributor.authorUstenko, K. S.
dc.date.accessioned2022-12-07T08:50:46Z
dc.date.available2022-12-07T08:50:46Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractenRemote determination of substances, including liquids, is an urgent problem, the solution of which requires fundamentally new approaches to both methods and measurement techniques. This is due to the fact that standard liquid analysis methods are mainly spectroscopic methods in various frequency ranges from neutron diffractometry to acoustic spectroscopy, which are very difficult or even impossible to apply in remote sensing. Conventional radar methods are usually unacceptable due to the impossibility of covert removal of information using active location and obtaining data on the com-position of the irradiated object based on it. Therefore, at present, methods and techniques of passive location are being used more and more, but in order to solve quite specific problems of remote identification of substances, they must be significantly modernized. This article discusses a technique and a modernized measuring complex for remote study of liquid electrolytes and non-electrolytes using measurements and subsequent analysis of fluctuations in the temperature difference of the intermediate liquid medium (distilled water) in which the container with the liquid under study is located. To date, there is no clear understanding of how thermally stimulated radiation depends on the composition of a macroscopic body, and also on whether thermal radiation is in equilibrium or non-equilibrium. The investigated object, at a given temperature, emits elec-tromagnetic waves associated with the thermal motion of the molecules and atoms of its constituents. That’s, why thermal radiation is random (fluctuation) process, which means that the average value of the electromagnetic field is equal to zero, but other averaged features, such as quadraticity in the field, may differ from zero. The quadratic characteristics of a ther-mal electromagnetic field determine its energy, which has a finite value other than zero, which can be measured by an appropriate sensor and characterizes the field source — a macroscopic body heated to a certain temperature. The paper presents the results of studies of mixtures of electrolytes and non-electrolytes of various concentrations. An example of non-equilibrium thermal radiation is given. It is shown that it is possible to distinguish between the studied liquids and methods of combining the components of solutions of given concentrations to obtain the given properties of the entire solution.uk
dc.description.abstractukДистанційне визначення речовин, у тому числі і рідин, є актуальним завданням, вирішення якої вимагає принципово нових підходів як до методів, так і до техніки вимірювань. Пов'язано це з тим, що стандартні методи ґрунтуються на коливальних властивостях компонентів рідини: від атомів до клатратних комплексів, які реєструються спектроскопічними методами різних частотних діапазонах і не розраховані на дистанційне застосу-вання. Звичні методи радіолокації зазвичай не прийнятні через неможливість потайного знімання інформації за допомогою активної локації та отримання на її основі даних за складом об'єкта опромінення [1-5]. Тому в даний час все ширше використовуються методи та прийоми пасивної локації, але для вирішення досить специфічних завдань дистанційної ідентифікації речовин вони мають бути значно модернізовані. У роботі [6] зроблено спробу застосу-вання пасивної локації для досліджень водних розчинів солей. Але методика вимірювань не дозволяє проводити дистанційні дослідження через необхідність знаходження коефіцієнта відбиття від металу та заданого зразка вод-ного розчину. На сьогоднішній день немає чіткого розуміння того, як залежить термостимульоване випромінювання від складу макроскопічного тіла, а також від того, чи є теплове випромінювання рівноважним або нерівноважним. Об'єкт, що досліджується, при заданій температурі випромінює електромагнітні хвилі, пов'язані з тепловим рухом молекул і атомів його складових. Тому теплове випромінювання є випадковим (флуктуаційним), що означає рів-ність нулю середньої величини електромагнітного поля, але усереднені квадратичні по полю характеристики, що визначають його енергію (температуру), мають відмінну від нуля кінцеву величину. У цій роботі розглядаються вдосконалена методика і модернізований вимірювальний комплекс для дистанційного дослідження рідких розчи-нів як електролітів, так і неелектролітів за допомогою вимірювань і подальшого аналізу флуктуацій диференціаль-ної температури проміжного рідкого середовища (дистильованої води), в яку вміщена ємність (тара). У роботі наводяться результати досліджень сумішей електролітів та неелектролітів різних концентрацій. Наведено приклад вимірювання нерівноважного теплового випромінювання розчину. Показано можливість розрізняти досліджувані рідини, а також з'єднувати компоненти розчинів даних концентрацій для отримання заданих властивостей всього розчину.uk
dc.format.pagerangeС. 265614-1-265614-8uk
dc.identifier.citationNikolaieva, A. D. The Use of Thermal Radiation for Remote Identification of Liquids in Closed Dielectric Containers / A. D. Nikolaieva, K. S. Ustenko // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2022. – Т. 27, № 2(121). – С. 265614-1-265614-8. – Бібліогр.: 26 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.265614
dc.identifier.orcid0000-0002-3045-5271uk
dc.identifier.orcid0000-0002-8381-5357uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/51266
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2022, Т. 27, № 2(121)uk
dc.subjectthermal electromagnetic fielduk
dc.subjectdifferential temperature fluctuationsuk
dc.subjectsolution concentrationuk
dc.subjectbroadband noise emissionuk
dc.subjectelectrolytes and non-electrolytesuk
dc.subjectтермостимульоване випромінюванняuk
dc.subjectфлуктуації температуриuk
dc.subjectконцентрація розчинуuk
dc.subjectширокосмугове шумове випромінюванняuk
dc.subjectводні розчини електролітів та неелектролітівuk
dc.subject.udc53.083.62uk
dc.titleThe Use of Thermal Radiation for Remote Identification of Liquids in Closed Dielectric Containersuk
dc.title.alternativeВикористання теплового випромінювання для дистанційної ідентифікації рідин у закритих діелектричних контейнерахuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
MEA_2_2022_01_265614-1-265614-8.pdf
Розмір:
636.16 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 27, № 2(121)