LQTEST Детектор опасных жидкостей

Для исследования содержимого емкости следует поднести датчик прибора к боковой поверхности обследуемого сосуда ниже уровня жидкости и нажать кнопку. Зеленый сигнал индикатора укажет что жидкость, находящаяся в сосуде, не огнеопасна. Красный сигнал указывает на потенциальную опасность содержимого. Подносить прибор следует так, чтобы весь его торец с датчиком оказался в контакте со стенкой сосуда (см. рис. 1а). При неправильном расположении прибора (рис. 1б) результаты обследования будут неточными.

Если количество жидкости в сосуде мало и не позволяет расположить весь датчик ниже ее уровня, достаточно наклонить сосуд, так чтобы жидкость растеклась по его боковой поверхности на достаточное расстояние (рисунок 1в). В случае отсутствия у пластиковой бутылки участка с достаточно ровной поверхностью рекомендуется, слегка деформировав прибором стенку бутылки, добиться более однородного контакта. При обследовании картонных пакетов следует иметь в виду, что пакеты с внутренним слоем фольги недоступны для анализа.

Технические характеристики

• Время обследования ёмкости с жидкостью — 0,5 с 
• Объем минимально обнаруживаемой жидкости — 50 мл 
• Толщина стенки ёмкости с жидкостью — до 0,8 см
• Допустимые материалы стенки ёмкости с жидкостью — любые неметаллические (стекло, пластик, керамика, бумага и проч.)
• Индикация об опасности жидкости — световая и звуковая
• Вес устройства — 170 г
• Размеры устройства — 207×70 × 30 мм
• Электропитание — 2 батареи АА
• Среднее время непрерывной работы от одного комплекта батарей — 100 часов

2. Устройство и принцип работы

В устройстве используется метод квазистатической электрополевой томографии, позволяющий оценивать пространственное распределение электрических свойств среды и определять характеристики жидкости независимо от размеров контейнера, толщины его стенок или наличия воздушных зазоров между прибором и сосудом. В свою очередь, электрические свойства жидкости (диэлектрическая проницаемость и проводимость) позволяют однозначно оценить ее опасность, что иллюстрируется следующей таблицей:

Устройство является полностью электронным и не содержит источников ионизирующего или микроволнового излучения и других потенциально опасных элементов. Работает устройство следующим образом. Его подносят к сосуду 1 с тестируемой жидкостью (рисунок 1) и включают источник переменного напряжения V.

В результате на измерительных электродах 4 наводятся потенциалы, величина которых зависит от выходного напряжения источника V, расстояния между активным электродом 3 и измерительными электродами и комплексной диэлектрической проницаемости среды.

1 — проверяемая жидкость,
2 — стенка сосуда и воздушный зазор,
3 — активный электрод,
4 — измерительные электроды,
5 — металлический экран,
6 — вычислительное устройство,
V — источник переменного напряжения,
Dn — измерители.

При этом величина крутизны характеристики распределения напряжения на электродах 4 для огнеопасных жидкостей (рисунок 3) всегда больше, чем величина крутизны характеристики распределения напряжения для неогнеопасных жидкостей.

Обозначения на кривых (рисунок 3) соответствуют следующим условиям измерений:

вода 1 — в стеклянной бутылке без воздушного зазора;
вода 2 — в стеклянной бутылке с зазором 4 мм;
Coca-Cola — в пластиковой бутылке;
молоко — в картонной упаковке Tetra Pak;
бензин 1 — в стеклянной бутылке без зазора;
бензин 2 — в стеклянной бутылке с зазором;
керосин — в картонной упаковке из-под молока.

Из рис. 3 видно, что абсолютные значения и пространственная зависимость напряжений на электродах зависят как от свойств сосуда и воздушного зазора, так и от характеристик жидкости. При этом независимо от свойств стенки сосуда, жидкости с меньшим модулем комплексной диэлектрической проницаемости создают пространственный профиль с большей скоростью убывания измеренных значений с расстоянием от активного электрода.

Программное обеспечение использует линейную искусственную нейронную сеть для идентификации жидкости по результатам описанных выше измерений. Поскольку мнимая часть комплексной диэлектрической проницаемости пропорциональна электропроводности среды, прибор реагирует как на безопасные на все жидкости, имеющие высокое значение диэлектрической проницаемости и/или электропроводности, что характерно для напитков и других жидкостей, используемых в быту. Еще один аналогичный нейросетевой дискриминатор, реализованный в вычислительном устройстве прибора, используется для обнаружения факта присутствия исследуемого объекта вблизи датчика прибора.