Mavzu: kirsh. Buzmasdan nazorat qilishning optik usuli haqida asosiy tushunchalar va uning fizik asoslari

1 – MA’RUZA
MAVZU: KIRSH. BUZMASDAN NAZORAT QILISHNING OPTIK USULI HAQIDA ASOSIY TUSHUNCHALAR VA UNING FIZIK ASOSLARI
Reja:
1. Mahsulot sifat ko‘rsatkichini nazorat qilishning ahamiyati.
2. Buzmasdan nazorat qilishning optik usullari.
Tayanch so‘z va iboralar: ekspluatatsiya, mahsulot, xususiyat, loyihalash, tadqiq, sifat, sifat belgilari, ishdan chiqish, barqarorlik, ishlab chiqarish, amaliyot, konsepsiya, tamoyillar.


1. Mahsulot sifat ko‘rsatkichini nazorat qilishning ahamiyati.
Sifatni nazorat qilish qadimdan mavjud, masalan, qadimgi Rimda sandalni va tuvakni sotib olishda avval har bir mahsulot yaxshilab, sinchkovlik bilan ko‘rib olishar edi. Uzoq yo‘l yurganda sandallarni uzilib ketishi yoki o‘choqqa to‘kilib ketgan ovqat – bu albatta yoqimsizdir. Sivilizatsiyaning rivojlanishi katta noxushliklarni va insonlar o‘limini olib kela boshladi, ularning qatorida:
– suv to‘g‘onlarini buzilishi (dastlabki buzilish 942 yilda Bog‘dodda ro‘y bergan, suv to‘g‘onining nomi Nar-Iza, 300 yildan so‘ng u yana buzilgan, buzilish sabablari noma’lum);
– ko‘priklarning buzilishi (ko‘prik osilib turgan asosiy troslarning buzilishi, eskirishi va korroziyasi evaziga, aerodinamik kuchlar ta’siri ostida chayqalishlar, ko‘priklarni o‘ta yuklanib ketish natijasidagi vibratsiya ta’siri ostida payvandlangan choklarda xosil bo‘ladigan yorig‘lar evaziga sodir bo‘ladi va x.k.);
– qurilish konstruksiyalarini buzilishi (bino poydevori, tom qismini buzilishi va h.k.);
– temir yo‘l falokatlari (agar ular olib ketilayotgan yuklari yong‘inga xavfi bor suyuqliklarni portlashi bilan kechadigan bo‘lsa, katta muammolarga olib keladi);
– tunnellarni buzilishi (tuproqni cho‘kishi, sizib o‘tgan suvlar bilan tunnellarni to‘lishi evaziga ro‘y beradi);
– shaxtalardagi avariyalar;
– aviafalokatlar;
– zil zilalar.
Oxirgi 50 yil ichida texnik jihatdan murakkab bo‘lgan yirik yangi obyektlar paydo bo‘ldi – atom elektrostansiyalar, suyultirilgan gazli terminallar, dengiz burg‘ilash qurilmalari, katta kimyoviy kombinat va zavodlar, yirik avialaynerlar, magistral quvur liniyalar. Ushbu obyektlarni paydo bo‘lishi, bir tomondan, iqtisodiy foydaga, ikkinchi tomondan – agar ular ishdan chiqsa yoki buzilsa juda katta salbiy oqibatlarga olib keladi. Ushbu obyektlardagi avariyalar – xaqiqiy fojia bo‘ladi.
Butun dunyodagi yirik avariya va falokatlar soni yildan yilga oshib bormoqda. Falokatlar insonlar o‘limi, moliyaviy yo‘qotishlar, kamdan-kam hollarda siyosiy va yuridik janjallar bilan kechadi. Rivojlangan mamlakatlar har yili ishlab chiqarilayotgan mahsulotning sifati pastliligi (buning ichiga avariya va falokatlar ham kiradi) evaziga milliy daromadning 10%ni yo‘qotishadi. AQSHda metallarning yaroqsizlanganligi defekti evaziga yiliga 100 milliard dollar, korroziya evaziga esa – 200 milliard dollar moliyaviy zarar ko‘rishadi.
Avariya va falokatlar sonini ortib ketishini asosiy sabablari:
1) qurilmalarning eskirishini kritik darajasi;
2) texnik va ishlab – chiqarish madaniyatining buzilishi;
3) davlat nazorat va boshqaruv organlari ahamiyatini kamayishi;
4) huquqiy va ekologik madaniyat darajasining pastligi. Odatda avariyalarga, uch turdagi xatoliklar olib keladi.
1. Texnik xatolar. Ular quyidagi sababalrga ko‘ra kelib chiqadi:
– noto‘g‘ri loyihalanish (natijaviy yuklamalar noto‘g‘ri aniqlangan, hisob kitoblardagi xatoliklar, materiallarni noto‘g‘ri tanlanishi va h.k.);
– noto‘g‘ri tayyorlanish (kerakli material almashtirilgan, kerakli o‘lchamlar ushlab qolinmagan, yuklatilgan qayta ishlash rejimi buzilgan, yig‘ish davrida nosoz detal ishlatilgan va h.k.), – mahsulot yoki konstruksiya elementlari asl loyihaga mos kelmaydi;
– noto‘g‘ri ekspluatatsiya (masalan, ruxsat etilgan ekspluatatsiya darajasidan yuqori bo‘lgan darajalarni qo‘llash: maksimal yuk ko‘tara olish imkoniyati 50 tonnali bo‘lgan ko‘prikdan, qo‘shni ko‘priklarni yopiq bo‘lganligi evaziga, 65 tonnali yuk oqimini o‘tkazish).
Buzmasdan nazorat qilishning optik usuli optik nurni nazorat obyektiga ta’sir tahliliga asoslangan. Optik nur yoki yorug‘lik bu – 10 mkm to‘lqin uzunligiga ega bo‘lgan elektromagnit nur.
Optik nurni chegaraviy miqdorlari:
1. 10^-5 ch 0,38 mkm gacha – Ultrabinafsha (UB) spektri.
2. 0,38 ch 0,78 mkm – Ko‘rinish spektri.
3. 0,78 ch 10³ mkm – Infraqizil (IQ) spektri.



1-rasm. To‘lqin uzunligi.

Optik nurni paydo bo‘lishi elektr zaryadlangan harakatiga bog‘liq. Optik nurni vakuumdagi tarqalish tezligi S_o =299792,5 km ∕s;

Real muhitda optik nurni tarqalish tezligi:
ύ = C₀/n= λ₀ ^.ν/n=λ^.ν
- muhitni sinish ko‘rsatkichi;
ε,μ - muhitni nisbiy dielektrik singdiruvchanligi;
λ₀, λ- vakuumda va real muhitdagi yorug‘likni to‘lqin uzunliklari;
ν -chastota.
Optik nurni axborot parametrlari – bu amplituda, chastota, faza, qutblanish va kogerentlik darajasi bo‘yicha fazoli – vaqtli tarqalishlar.
Defektoskopik axborotni olish uchun shu parametrlar o‘zgarishi optik nur va nazorat obyekti o‘zaro ta’siri orqali ishlatilinadi. Bunda interfrensiya, difraksiya, qutblanish, sinish, qaytish, yutilish, tarqalish, yorug‘lik dispersiyasi va yorug‘lik ta’sirida nazorat obyekti o‘z xarakteristikalarini o‘zgarish jarayonlari ishlatilinadi. Natijada fotoo‘tkazuvchanlik lyuminitsensiya va boshqa effekt sodir bo‘ladi.
Optik nazorat obyektlari asosiy axborot tashuvchi parametrlari bu ularni spektral va integral xarakteristikalari bo‘lib, ular umumiy holatda moda tuzilishiga, uni temperaturasiga, fizik holatiga, nurni tushish burchagiga, qutblanish darajasiga va to‘lqin uzunligiga bog‘liq.
Optik usullar yordamida spektrni optik zonasida shaffof materialdan tayyorlangan mahsulotlarni ichki nuqsonlari aniqlanadi.
Optik nurni asosiy xarakteristikasi, nur oqimi (yorug‘likni oqim quvvati) bo‘lib, uni asosiy formulasi
F= dQ/ dt (Joul/s)
dQ -energiya;
dt -vaqt;


Fazoli xarakteristikalar:
nur kuchi I; I=dF ∕ dώ
yorug‘ligi L; L=dI ∕ dS Cos α
yorug‘likni oqim zichligi E, ( Lk); E=dF ∕ dS
yorug‘likni oqim birligi lyumen (lm),
yorug‘likni kuchi birligi kondela (kd)
yoritish darajasi lyuks (Lk).
S-obyektni yoritilganlik yuzasi.
Optik usullarni shartli 3 ta turga bo‘lish mumkin:
1. Vizual va vizual optik usullar.
2. Fotometrik va spektral usullar.
3. Interferension va difraksion usullar.


Nazorat savollari
1. Sivilizatsiya rivojlanishi davrida qanday buzilishlar bo‘lganligini ayrimlarini sanab bering.
2. Avariyalar sonini ortib ketish sabablarini ko‘rsating.
3. Buzmasdan nazorat qilishning qanday usullari mavjud?
4. Optik nurni axborot parametrlari nima?
5. Optik usullar yordamida nimalarni aniqlash mumkin?
6. Fazoli xarakteristikalarni aytib bering?
7. Optik usullarni shartli turlarini aytib bering?