Основы
теории решения изобретательских задач

Специфичен тип веполей для задач на измерение параметров или обнаружение объектов. Этот тип веполей описывается тремя видами вепольных формул (5.19), (5.20) и (5.21).

Для обнаружения вещества В₁, к нему присоединяют вещество В₂, которое может:

• генерировать поле П₁ - формула (5.19);
• преобразовывать поле П₁ в поле П₂ (5.20);
• видоизменять поле П' в поле П'' (5.21).

5.2.2.1. Генерирование поля

Необходимо обнаружить вещество В₁. Для этого к нему присоединяют вещество В₂, которое генерирует поле П₁. В веполном виде генерирование поля описано формулой (5.19). Слева показано, что имеется в системе (что нужно обнаружить или измерить). Двойная стрелка указывает, что необходимо сделать.

Этим веществом может быть магнит, который излучает магнитное поле; аккумулятор, электрическая батарея или электреты (электрический аналог постоянного магнита), являются источниками постоянного электрического поля; радиоактивное вещество, осуществляющее излучение, вследствие радиоактивного распада вещества; звуковой генератор, излучающий звук; вещества, распространяющие запах и т.п.

Пример 5.7. Как обнаружить загерметизированные отверстия в подводной части корпуса законсервированного корабля?
Для определения местонахождения герметизирующего отверстия, в патрубок до консервации помещают излучающий элемент. Им, например, может быть постоянный магнит, у которого магнитное поле нормально к обшивке корпуса. Обнаруживает это отверстие при помощи индикатора, например, магнитометра, по наибольшей величине местной напряженности магнитного поля⁵.

Здесь
В₁ - герметизированное отверстие в подводной части законсервированного корабля,
В₂ - постоянный магнит,
П₁ - магнитное поле.

Пример 5.8. Для обозначения места затонувшего объекта к нему прикрепляют радиобуй, дающий сигнал, который является радиомаяком для спасательный средств.

Здесь
В₁ - затонувший объект,
В₂ - радиобуй,
П₁ - радиосигнал (радио поле).

Пример 5.9. В США разработан способ измерения скорости пули с помощью электретов. Пуля, пролетая над двумя электретами, расположенными на заранее известном расстоянии, изменяет электрическое поле. Этот сигнал улавливается с помощью конденсаторов, подключенных к электретам. Появляются два последовательных импульса, которые можно наблюдать, например, с помощью осциллографа. Скорость полета пули определяют по параметрам этих импульсов и расстоянию между ними.

Здесь
В₁ - пуля,
В₂ - электрет,
П₁ - электрическое поле.

5.2.2.2. Преобразование поля

Необходимо обнаружить вещество В₁. Для этого к нему присоединяют вещество В₂, на которое воздействуют полем П₁ и вещество В₂ преобразует его в поле П₂. Преобразование поля описано формулой (5.20).

Пример 5.10. Для измерения напряжения в изделии (В₁) на него прикрепляют тензометрический или пьезодатчик (В₂), преобразующий напряжение или давление (П₁ - механическое поле) в электрический сигнал (П₂ - электрическое поле).

5.2.2.3. Видоизменение поля

Необходимо обнаружить вещество В₁. Для этого к нему присоединяют вещество В₂, на которое воздействуют полем П' и вещество В₂ видоизменяет его в поле П'' Видоизменение поля описано формулой (5.21). Поля П' и П'' одной и той же природы, как правило, они отличаются количественно.

Пример 5.11. Для того чтобы в темное время суток обнаружить и не сбить пешехода (В₁) к его одежде, обуви или сумке прикрепляют светоотражающий материал (В₂). Свет фар (П') автомобиля отражается от этого материала, и шофер видит отраженный свет (П'').

Пример 5.12. Как определить расположение закрытых подземных дренажей из конструкций, не имеющих металлических деталей?
В местах изменения направления и разветвления трасс дренажей устанавливают подземные ферромагнитные метки на глубине в пределах действия индукционных искателей⁶.
Дренажные трубы В₁ ищут путем добавления к ним В₂, преобразующего электромагнитное поле П' в электромагнитное поле П''.

Пример 5.13. Как обнаружить и сосчитать инородные включения в жидкости? Исследуемую среду облучают электромагнитными колебаниями сверхвысокой частоты и регистрируют форму и амплитуду рассеянных частицами колебаний, по которым судят о количестве включений в жидкости⁷.

В данном примере формула (5.21) имеет вид

где,
В₁ - жидкость,
В₂ - инородные включения,
П' и П'' - электромагнитные поля.

Виды веществ и полей приведены в учебном пособии по вепольному анализу⁸, а основные обозначения - в табл.1. (rar, zip)

Оглавление