Спосіб оцінки енергоінформаційного стану рідиннофазного об’єкта і пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до екології і може бути використаний для оцінки якості рідиннофазних об'єктів, зокрема води. Відомі нормативні санітарно-бактеріологічні методи оцінки якості природних і стічних вод засновані на хімічних, фізико-хімічних і фізичних методах аналізу Загальними недоліками відомих методик є значні витрати часу, потреба складного дорогого устаткування та реагентів, і при цьому визначення тільки фактичної концентрації забруднюючих речовин без можливості загальної характеристики якості води, зокрема, відомостей про її енергоінформаційний стан, що являє собою специфічну реакцію різних систем на слабкий речовинноенергетичний стимул, який сприймається як сигнал у формі коду. Об'єкт природи є джерелом і носієм складного випромінювання, характер якого змінюється в залежності від структури об'єкту, яка являє собою миттєвий знімок внутрішніх взаємодій у системі [Л.В. Савина, Л.Н. Антипова. Возможности энергоинформационной матрицы регистрации излучений живого, биокосного и косного объектов // Сознание и физическая реальность. - Т. 9. - №6. - 2004. - С.47-51]. Відомо метод визначення якості рідинних об'єктів в залежності від упорядкованості, структурної самоорганізації (фракталізації) їх мікроструктури. При цьому фракталізацію структури в досліджуваному препараті спостерігають під мікроскопом у поляризованому світлі [О.М. Гриценко. Природна сила природних засобів лікування // Вісник фармакології та фармації. №10. - 2005. - С. - 23-25]. Недоліком даного методу є складність проведення дослідження, недостатня вірогідність результатів, вплив суб'єктивності дослідника. Відомо також пристрій для отримання, обробки та аналізу електронних зображень за допомогою газорозрядного світіння, яке створюється під час розташування об'єктів (зокрема пальця людини) в електричному полі високої напруги [RU 2110824, кл. G03В 41/00, 1998]. Недоліком пристрою є неможливість візуалізації газорозрядного світіння рідиннофазного об'єкту. Найбільш близьким до заявленого є спосіб, що включає фіксацію і порівняння структури газорозрядного світіння навколо еталонного і досліджуваного об'єктів в електромагнітному полі, при цьому зафіксовані структури газорозрядного світіння навколо еталонного і досліджуваного об'єктів перетворюють у цифровий код, визначають кількісні параметри цих структур світіння, які відображають їх двовимірні геометричні характеристики, визначають для еталонного і досліджуваного об'єктів відповідні точки в просторі зазначених параметрів і за відстанню між цими точками визначають відхилення енергоінформаційного стану досліджуваного об'єкту від еталонного [RU 2141250, кл. 6 А61В 5/05, 1999]. Недоліком відомого способу є недостатня інформативність одержуваних результатів для оцінки енергоінформаційного стану рідиннофазних об'єктів, тому що враховується лише зображення структури газорозрядного світіння навколо досліджуваного об'єкта, а також технічна складність процесу оцінки. Найбільш близьке технічне рішення має пристрій [СРСР 1241181, кл. G03G 17/00, 1986] для фотографування газового розряду від рідиннофазних об'єктів в електричному полі високої напруги, що містить плоский електрод для розміщення на ньому фотоматеріалу та електрод для формування неоднорідного електричного поля, діелектричну мірну трубку з каліброваним отвором для розміщення в ній досліджуваної рідини, причому заземлений електрод для формування неоднорідного електричного поля розташовано усередині трубки. Недоліком відомого пристрою є можливість одержання зображення структури газового розряду лише навколо досліджуваного рідиннофазного об'єкту, у зв'язку з цим недостатня інформативність і незадовільна вірогідність одержуваних результатів. В основу першого винаходу поставлена задача удосконалення способу оцінки енергоінформаційного стану рідиннофазного об'єкту, шляхом можливості візуалізації зображення газорозрядного світіння в зоні контакту рідини фотоматеріалом і одночасної оцінки зображення газорозрядного світіння навколо та у зоні контакту рідиннофазного об'єкту з фотоматеріалом, що дозволяє підвищити інформативність і вірогідність одержуваних результатів і як наслідок якість оцінки. Поставлена задача вирішується тим, що у способі оцінки енергоінформаційного стану рідиннофазного об'єкту фіксують структури газорозрядного світіння навколо еталонного і досліджуваного об'єктів в електромагнітному полі, визначають параметри цих структур світіння, які відображають їх двовимірні геометричні характеристики, відповідно до винаходу, додатково фіксують параметри структур газорозрядного світіння в зоні контакту рідиннофазних об'єктів з фотоматеріалом, і проводять оцінку енергоінформаційного стану об'єкту у порівнянні сукупності параметрів світіння навколо та в зоні контакту досліджуваного об'єкту з фотоматеріалом з параметрами еталону. В основу другого винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для оцінки енергоінформаційного стану рідиннофазного об'єкту шляхом упровадження нових конструктивних елементів, що дозволяє одночасно одержати зображення структур газорозрядного світіння навколо та у зоні контакту рідини з фотоматеріалом, і за рахунок цього підвищити інформативність і вірогідність оцінки енергоінформаційного стану об'єкту. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для оцінки енергоінформаційного стану рідиннофазного об'єкту, заснований на фотографуванні газового розряду від рідиннофазних об'єктів в електромагнітному полі, містить плоский високовольтний електрод для розміщення на ньому фотоматеріалу, електрод для формування неоднорідного електричного полю, відповідно до винаходу, має розташований над плоским електродом фіксатор, виконаний у виді провідника в діелектричній пластині з наскрізним отвором у центрі і з'єднаний з джерелом струму, до якого підключено також плоский електрод, а електрод для формування неоднорідного електричного поля, виконаний у виді порожньої голки зі струмопровідного матеріалу, розміщено у центральному отворі фіксатору із зазором щодо плоского електроду. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де представлено: на фіг.1 - схема заявленого пристрою, що реалізує пропонований спосіб; на фіг.2 - зображення параметрів газорозрядного світіння дистильованої води, яка має стабільні фізикохімічні властивості і виступає як еталон; де а - внутрішнє кільце, b - середнє стрімерне кільце, с - люмінесценція, d - зона контакту рідини з фотоматеріалом, l - ширина засвітки. на фіг.3 - зображення параметрів газорозрядного світіння стічної води промислових підприємств, яка зазнала інтенсивне забруднення, де е - зона без стрімерів, f - зернисті включення. на фіг.4 - зображення параметрів газорозрядного світіння мінеральної води. Заявлений пристрій (фіг.1) містить плоский високовольтний електрод 1, на якому розміщається фотоматеріал 2, знімний фіксатор 3, з'єднаний із плоским електродом і джерелом струму 4, мірну ємність 5 зі штоком для розміщення в ній досліджуваної рідини, порожню голку 6 з електропровідного матеріалу для формування неоднорідного електричного полю. Знімний фіксатор 3 установлено над поверхнею фотоматеріалу 2 на висоті, при якій забезпечується зазор між поверхнею фотоматеріалу і голкою 6, яку поміщено в металеву порожню трубку 7 центрального отвору фіксатора, при цьому зовнішній діаметр голки відповідає внутрішньому діаметрові трубки для створення неоднорідного електричного полю. Заявлений спосіб реалізують таким чином. На робочій поверхні плоского електроду 1 розміщують фотоматеріал 2, над яким установлюють знімний фіксатор 3. Досліджувану рідину в заданому обсязі набирають у мірну ємність 5, голку 6 якої поміщають у порожню трубку 7. Продавлюючи шток мірної ємності, досліджувана рідина в заданому об'ємі витікає на фотоматеріал 2, утворюючи краплю 8, поверхня якої контактує з голкою 6. Між плоским електродом 1 і електродом для формування неоднорідного електричного полю 6 подають напругу, у результаті чого в полі краплі 8 виникає газовий розряд. Після експозиції фотоматеріал 2 піддають стандартній хімічній обробці й одержують зображення структури газорозрядного світіння навколо та у зоні контакту рідини з фотоматеріалом. Оцінку енергоінформаційного стану рідиннофазного об'єкту проводять шляхом порівняння параметрів газорозрядного світіння досліджуваної рідини з еталоном. Параметри структур газорозрядного світіння були обрані на основі результатів експериментальних досліджень, при яких аналізувалися: - структури світіння навколо рідиннофазного об'єкту, а саме внутрішнє кільце з вихідними з нього радіально спрямованими стрімерами, які утворюють середнє кільце і тонкі промені люмінесценції, що в сукупності дає параметр - ширину зовнішньої засвітки; - структури світіння в зоні контакту рідиннофазного об'єкту з фотоматеріалом на предмет наявності зернистих включень. Приклад. Відпрацьовування способу на заявленому пристрої проводилося експериментально в лабораторних умовах. Для дослідження було вибрано воду з різним ступенем забруднення - стічна вода промислових підприємств, мінеральна вода і дистильована вода, прийнята за еталон. Як мірна ємність використовувався інсуліновий шприц об'ємом 0,25мл і діаметром голки 0,4мм. Візуалізація газорозрядного світіння навколо та у зоні контакту рідиннофазного об'єкту з фотоматеріалом відбувалася на рентгенівській плівці. На основі порівняння близько 150 експериментальних даних можна зробити висновок, що газорозрядне світіння дистильованої води (фіг.2), прийнятої за еталон, має чітке внутрішнє кільце (а), середнє стрімерне кільце (b) і люмінесценцію (с), при цьому ширина зовнішньої засвітки мінеральної води (фіг.3) перевищує в середньому на 20% ширину зовнішньої засвітки еталону. Зменшення ширини зовнішньої засвітки стічної води промислових підприємств (фіг.4) більш ніж на 25% у порівнянні з еталоном, наявність зон без стрімерів (е) і зернистих включень (f) у зоні контакту рідини з фотоматеріалом характеризують несприятливий стан досліджуваного рідиннофазного об'єкту. Аналіз понад 200 фіксованих зображень параметрів структур газорозрядного світіння навколо та в зоні контакту рідиннофазного об'єкту з фотоматеріалом підтверджує подібні результати оцінки і дає можливість досить ефективно оцінити енергоінформаційний стан рідиннофазного об'єкту без складної комп'ютерної інтерпретації отриманих даних. Застосування електроду для формування неоднорідного електричного полю, виконаного у виді порожньої електропровідної голки, і фіксатора у виді провідника в діелектричній пластині дозволяє візуалізувати структури газорозрядного світіння як навколо, так і в зоні контакту рідини з фотоматеріалом, що підвищує інформативність зображень і як наслідок якість оцінки. Параметри пристрою визначалися експериментально і є достатніми для одержання зображення структур газорозрядного світіння досліджуваної рідини в обсязі краплі. Таким чином, заявлений спосіб і пристрій характеризуються високою вірогідністю одержуваних результатів і дозволяють за короткий час здійснити оцінку рідиннофазного об'єкту, зокрема його придатність до споживання, в лабораторних і польових умовах з низькою собівартістю.