Форум Тетис

Ведущий форум о рекреационном и техническом дайвинге, подводной охоте и фридайвинге
Текущее время: 25-09-2017 20:07

Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 13-06-2017 11:38      Заголовок сообщения: Оптический кислородный датчик от Poseidon
Участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 18-04-2013 13:54
Сообщения: 226
Откуда: Санкт-Петербург


Не в сети
http://www.alertdiver.com/Oxygen_sensing_rebreathers

Цитата:
Контроль уровня кислорода в ребризер-дайвинге
Майкл Мендуно

Надежное измерение уровня кислорода – это технология, делающая возможным использование ребризеров замкнутого цикла (CCR) на смесях газов. В течение последних 50 лет все электронные ребризеры замкнутого цикла базируются на системе, изобретенной морским ученым Уолтером Старком для CCR Electrolung. Представленная в 1968 году схема включала три электрохимичексих датчика кислорода (O2) вместе с протоколом «голосования» для устранения ненадежности отдельных датчиков. Недавние события, однако, предполагают, что технологическая гегемония Старка достигла своего зенита.
В марте 2017 года Poseidon Diving Systems начала поставки первого цифрового твердотельного датчика для CCR, который обещает значительно повысить точность и надежность измерения уровня кислорода. Данный оптический датчик сконфигурирован для использования в качестве дополнения к гальваническим датчикам, используемым в ребризерах MKVI и SE7EN от Poseidon. Шведская компания также планирует в течение следующего года включить датчик в состав своего ребризера SE7EN и предложить лицензировать данную технологию другим производителям.
Avon Underwater Systems также объявила о планах по выпуску оптического датчика кислорода, который будет использоваться в новом военном ребризере MCM100. MCM100 является детищем менеджера по развитию бизнеса Кевина Гурра, который продал свою компанию Avon после изобретения спортивных ребризеров Sentinel и Hollis Explorer. Avon работает с разработчиком сенсоров Polestar Technologies, который также создал оптический датчик углекислого газа (CO2).
Эта долгожданная разработка отличная новость для ребризер-дайвинга, который по-прежнему страдает от высокой смертности, приблизительно в 5-10 раз более высокой чем при дайвинге на открытом цикле. Гальванические датчики считают ахилесовой пятой CCR, многочисленные несчастья и промахи связанны с их ошибками. Оптические датчики обещают значительное улучшение безопасности.
Принимая во внимание экономику и размер рынка спортивного дайвинга, вероятно пройдет некоторое время, прежде чем оптические датчики станут обычным явлением. Большинство инсайдеров считают, что маловероятно, что оптические датчики сами по себе значительно уменьшат число погибших. Тем не менее, они пройдут долгий путь продвигая ребризер-технологию от своего текущего статуса пилота-испытателя к чему-то более напоминающему пригородные перевозки.

Видение Старка
В Electrolung Старка использовались три недавно изобретенных полярографических датчика, удельная проводимость которых пропорциональна уровню кислорода. Старк и его коллеги ежедневно меняли датчики на новые и калибровали их. Из-за низкой точности, присущей этим датчикам, Старк внедрил протокол голосования, который определял парциальное давление кислорода (PO2), усредняя вывод двух датчиков, чьи показания были ближе всего друг к другу, показания третьего датчика игнорировались.
В течение года уже другое предприятие, BioMarine Instruments, использовали конструкцию датчика Старка для своего CCR-1000, предшественника Mark 16 (MK 16) ВМС США. В их версии полярографические датчики были заменены гальваническими топливными ячейками, для которых не требовалось электропитание. Хотя ранние ячейки приходилось менять каждые несколько недель, они быстро стали отраслевым стандартом.
Гальванические датчики, которые по сути являются жидкостными батареями, которые генерируют милливольтовый ток, пропорционально парциальному давлению кислорода в системе, значительно улучшились с тех пор, но как знает любой ребризер-дайвер, они далеки от совершенства. Датчики имеют ограниченный срок службы, могут иметь ограничения по току и страдают от нестабильности производственного процесса и индивидуальных особенностей. У них также могут быть проблемы с калибровкой, компенсацией температуры, конденсатом и соединением. Кроме того, протокол голосования Старка показал, что он обеспечивает более низкую надежность, чем один датчик.

В поисках Святого Грааля
Компания Посейдон начала свой путь в бизнес ребризеров в 2005 году, лицензировав Cis-Lunar Билла Стоуна и была основным новатором в области рекреационных ребризеров. В 2007 году компания представила систему Active Sensor Validation (ASV), которая автоматически проверяет первичный кислородный датчик каждые пять минут, каждую минуту выполняет другие тесты и использует второй избыточный датчик - возможно, первое существенное новшество в измерении кислорода с времен Electrolung.
Затем компания приступила к поиску замены для своих гальванических датчиков более надежной технологией. В результате появился новый оптический датчик, который использует люминесцентеное свечение. По существу, светодиодный свет возбуждает нижнюю сторону специальной полимерной поверхности, которая покрыта гидрофобной мембраной и подвергается воздействию газа в дыхательном контуре. Затем цифровой измеритель цвета измеряет как изменяется флуоресценция, которая зависит от напряжения кислорода, после чего алгоритм вычисляется парциальное давление кислорода (см. диаграмму).
«В течение последних пяти лет исследования измерения уровня кислорода стало моим святым Грааалем», - объясняет генеральный директор компании Poseidon Джонас Брандт, он ожидает, что ресурс их нового датчика составит более 3000 часов. «Я чувствую, что мы преуспели». Датчик откалиброван на заводе и требует для своей работы дайв-компьютер Poseidon M28, он не может быть заменен аналоговым датчиком.
Стоун объединился с Ричардом Пайлом и коммандой ихтиологов из Bishop Museum в Гоноллулу, Гаваи, и уже более года проводит полевые испытания новых датчиков, генерируя большой объем данных, которые используются для уточнения алгоритма датчика. Ребризер SE7EN регистрирует от 30 до 40 тысяч событий в час. По словам Пайла, они имеют примерно 1000 часов погружений на новых датчиках на глубины до 500 футов. «Датчик был невероятно надежным и намного более точным, чем гальваническая ячейка», - сказал он. «У нас было много случаев, когда гальванические ячейки не соглашались с твердотельным датчиком, во всех случаях гальванические ячейки были не правы».
По словам Брандта в марте 2017 года у компании были предзаказы на 80 из 1495 датчиков и CPOD адаптеров. Компания Poseidon планирует включить новый датчик в свою систему ASV и ведет переговоры по крайней мере с еще одним производителем, заинтересованным в лицензировании технологии.
Новый датчик от компании Polestar также основан на люминесцентном свечении, но он имеет расходную полимерную чувствительную полосу, которую надо периодически заменять. Первоначально компания разрабатывала химические сенсоры для NASA, которая нуждалась в надежном датчике для мониторинга садов на космической станции. Ежегодная выручка компании от продаж датчиков для биореакторов составляет около одного миллиона долларов и сейчас она адаптирует их для дайвинга.
«Многие отрасли промышленности переходят от электрохимических к оптическим датчикам из-за их надежности», - сказал Джеймс Кейн, вице-президент компании Polestar по разработке технологий и продуктов.

Чем вы дышите?
Каким будет твердотельный кислородный датчик для дайверов? Скорее всего у них будет один монитор парциального давления кислорода вместо трех. Является ли датчик более безопасным для ребризер-дайверов, это более тонкий вопрос. Как пояснил консультант по человеческим факторам Гарет Лок, «Безопасность – это концепция системы, а не характеристики продукта. Не существует такого понятия, как безопасный ребризер».
Тем не менее, устранение неопределенности дайверов относительно того, чем они дышат в любой момент во время погружения, может только повысить безопасность - как только они завершат свои контрольные проверки.

© Alert Diver — Q2 Spring 2017


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 17-06-2017 12:05      Заголовок сообщения: Re: Оптический кислородный датчик от Poseidon
Новичок

Зарегистрирован: 18-03-2012 20:23
Сообщения: 21
Откуда: Munich, DE


Не в сети
баян :)

_________________
Tx HH CCR diver IANTD


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 22-09-2017 10:02      Заголовок сообщения: Re: Оптический кислородный датчик от Poseidon
Новичок

Зарегистрирован: 06-07-2016 13:42
Сообщения: 3


Не в сети
Почему бы сразу датчику не генерить цифровой сигнал и передавать по оптоволокну в комп. К чёрту аналоговый сигнал, к чёрту провода... всё герметично и надёжно... видимо к этому и идёт.


Вложения:
20950.jpg
20950.jpg [ 80.17 КБ | Просмотров: 118 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB