Математическая модель импульсного сканирования давления по длине пьезоэлектролюминесцентного оптоволоконного датчика

Разработана математическая модель локации неоднородностей давления по длине оптоволоконного пьезоэлектролюминесцентного датчика с использованием локационного сканирующего электрического видеоимпульса с пошаговым изменением его величины. Разработан алгоритм нахождения функции распределения давления по локальному участку и по всей длине датчика по результатам замеряемой на торцевом сечении датчика интенсивности исходящего из оптоволокна света для случая нелинейной «функции свечения» - зависимости интенсивности света от действующего на электролюминесцентный элемент электрического напряжения; задача сведена к решению интегрального уравнения Фредгольма 1-го рода с разностным ядром, зависящим от управляющего и информативного передаточных коэффициентов датчика и заданной функции свечения электролюминесцентного элемента. Получены аналитические решения для функций распределения давления по длине датчика для частных случаев, когда ядро или сама функция плотности распределения выражаются через дельта-функцию и интегральное уравнение Фредгольма сводится к алгебраическим. Определены области допустимых значений управляющего напряжения датчика для различных режимов диагностики распределения давления. Представлены результаты численных решений прямой и обратной задач для неоднородного распределения давления посредством «точечного» сканирования этого давления предельно узким импульсом управляющего электрического напряжения. В прямой задаче найдены функции свечения на выходе из оптоволокна для различных моментов времени и значений величины импульса управляющего электрического напряжения с учетом заданной функции свечения электролюминесцентного элемента; в обратной задаче найдено распределение давления по значениям функции интенсивности свечения в различные моменты времени.