חומרים ימיים עבור מצלמות תת-קרקעיות בעלות ביצועים גבוהים ומערכות תאורה

המונחים: Subsea Optics

הלחץ הבלתי פוסק של הדווגרפים, המיזוג הבלתי פוסק של מים מלוחים, והעלבון הביולוגי העדין של צמחיית ימית ופאונה הופך את האוקיינוס לאחת מהסביבות התובעניות ביותר לאלקטרוניקה מדויקת.מצלמות תת-ימיות גבוהות ומערכות תאורה המשמשות כרכיבי הבר האופטיים שלנו בעולם החייזרי הזה, ומאפשרים הכל מסקרים וארכיאולוגיה ימית לבדיקות מבניות של חוות רוח ונפט תת-קרקעית, אך ורק מדגמי, לא יגדירומים של מערכת מתכתית של כדור הארץ, אך ורק מדפסת של מערכת אופטית גבוהה, או מנקה, אך ורק מדבקה, לא תועדה 4, לא תועדה 4, לא תועדה, לא תקבע, רק מדבקה, רק מדבקה, רק מדבקה, או מדבקה, או מדבקה, רק מדבקה אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטית של מערכת אופטיקה מתקדמת, היא מערכת אופטית של מערכת אופטית

לא מספיק להניח כי חומר שעובד היטב על הקרקע יהיה רחוק יותר מתחת למים.סביבת תת הים מציגה שילוב בו זמנית של מתחים כי כמה תכונות חומר מבודדים על גיליון נתונים חייב להיות מיישב עם סינרגיה בעולם האמיתי בין עיצוב דיור, ניהול תרמי, ו תאימות גליאנית גבוהה יותר.

אלומיניום מריר-Grade: The Light Weight Backbone

אלומיניום שולט בבניית דירות מצלמה תת-ימיות מקצועיות, החל משקיות ללא מראה ועד שידור בתי קולנוע עבור IMAX, מסיבה טובה.FLT:0; אלומיניום ברמה גבוהה יותר ללא דיפרציה: 1, במיוחד סדרת 6000 ⁇ כמו 6061-T6 ו 6082, מציעה יחס כוח-לגן משכנע אשר מפחיתה עייפות גבוהה וטיפול העליון של הגוף.

חלופות ל Anodizing: Chromate Conversions

בעוד שאטורינג קשה הוא תקן הזהב, ציפויי המרה כרויים כגון Alodine או Irridite מציעים אלטרנטיבה לרכיבים פנימיים או דיור בעלות נמוכה. טיפולים כימיים אלה מייצרים שכבה דו-חמצני דק, אשר מספקת עמידות קורוזיה מתונה ומשמש כבסיס צבע מעולה.עם זאת, ציפויים כרויים הם פחות עמידים מאשר aodizing ועשויים לדרוש לאחר 12 חודשים של תחזוקה קבועה ומאובטחת, עבור תחזוקה מהירה.

5000 אפשרויות ליישומים ספציפיים

עבור מבנים משועבדים כגון ROV מצלמה מצופים או תת-ימיים אור על מסגרות, 5000 סגסוגת סדרה סגסוגת כמו 5083-H116 או 5086-H32 הם לעתים קרובות מועדפים. ⁇ אלה מכילים מגנזיום כמו היסוד ⁇ העיקרי ומציעים החלטות גילימות מצוינות ללא הרגישות של 6000 מטוסים.

Stainless Steel: The Critical Fastener Ecosystem

בעוד אלומיניום יוצר את המבנה הגדול, כמעט כל מנגנוני הדגימה הכבדים, פירים של שליטה מעווצים בערך, ונקודות קשיחות גבוהות של ציוד תת-קרקעי מסתמכים על נירוסטה.הבחירה הבוביקטית היא 316L (UNS31603), מתחם של פלדה מסוג Austenitic ששטף ללא סגסוגת של לחץ דם ימית, ללא גירוי מהיר של פלדה, כדי להגביר את ההתנגדות לנפיחות ברמת קיבולת גבוהה של כלור.

המונחים: invisible Steels

עבור ממריצים גבוהים בדיור קומפקטי, ציונים קשים כמו 17-4 PH (UNS17400) משמשים לעתים קרובות.אלה מציעים עוצמות של עשרות אלפי מעל 1100 MPa והתנגדות קורוזיה טובה כאשר הם עוברים מעבורת.עם זאת, הם דורשים בקרת חום זהיר כדי למנוע מיצוי מימן בסביבות הגנה קטודי.

פורטים אופטיים: Acrylic, Polycarbonate ו- Optical Glass

(הממשק בין האוקיינוס לבין העדשה הוא הנמל האופטי, נמל דום או שטוח שחייב לקחת בחשבון את הנקמה, הלחץ, ואת ההשפעות הבלתי נמנעות של דחיסות צף או מגע למטה מקרי, שלוש כיתות חומר שקוף שולטות, כל אחד עם נמלים נפרדים של פחמן-קרקע: 0Acry) באופן בלתי-מעורפליבי, אך ורקמות של זכוכית בלתי-מוגבלת, עלולות גבוהה יותר, כלומר, ללא ספק, כלומר, לא פחות מזכוכית בעלת השפעה על פני אטמוספירה.

Anti-Reflective Stickings for תת-ימיים

מעבר למבחר החומרי, הביצועים האופטיים של נמל יכולים להיות משופרים עם ציפויים אנטי-פליטים (AR) סטנדרטי מגנזיום פלואוריד יכול להפחית השתקפות פני השטח של כ 4% עד 1% משטח, קריטי עבור הדמיה דלת אור נמוך. עבור סביבות מים מלוחים, ציפוי AR חייב להיות מוקרן על ידי שכבת הידרופובית כדי למנוע לחות לתוך ערימה רבים של צינורות פוליאוקס עכשיו יש לשמור על ציפוי כראוי של מחזורים של מחזורים של מים.

Dome Port Geometry ו-Matual Interaction

צורת הנמל האופטי אינטראקציה ביקורתית עם מבחר חומרי.הנמלים הדומטיים משמר שדה זוויתי של נוף מתחת למים תוך הצגת כמה ריבועי של aberration, בעוד נמלים שטוחים לשמור על חדות מרכז אבל להגדיל את הנושא וצמצם את השדה. Acrylic domes קל יותר לגרור צורות hemispherical מדויקות, בעוד זכוכית דורשת שחיקה וחיתוך, עלייה משמעותית עבור ציפוי פנימי, אך הוא לעתים קרובות מטבולית זכוכית סטנדרטית, אך הוא מטבולית, עם גולגולת אחורית סטנדרטית של קפיטלית, הוא נוטה לדגמיית זכוכית סטנדרטית, אך ורק עם גולגולת אחורית, עם גולגולת אחורית, הוא לעתים קרובות, עם ציפוי רחב של קפיטל מתכת גבוהה.

טיטניום: המומחה העמוק

כאשר דירוגים עומק עולה על 3,000 מטרים ודיור לא יכולים לסבול אונקיה של משקל עודף עקב מגבלות של buoyancy של קצף סינתטי, FLT:0titaniumFLT:1 הופך הבחירה ההגיונית היחידה.דרגה 5 titanium סגסוגת (עד 6Alt-4V) יש כוח ספציפי עולה על רוב הפלדה תוך שהוא כמעט חסין לקורוזה במים, כולל סגסוגת מימן לטווח ארוך.

Composites ו-Polymers מתקדם

מעבר למתכות ופלסטיקים שקוף קלאסיים, הדורות האחרונים של תאורה תת-ימית ומצלמה תומכים יותר ויותר על תרכובות מורכבות של OFLT:0Carbon סיבים מחזקים פולימרים (CFRP) אלה, כולל קשיחות קיצונית והתרחבות כמעט אפסית של LED באופן לא מושלם כדי לשמור על היערכות אופטית מדויקת במעמקים של טמפרטורה, הסיכון של קורוזים גליקולאריים חמים כאשר סיבים חשמליים מוגבלים באופן טבעי ישמידומים.

שיקולים של Hygroscopicity ב- Polymer Selection

אחד לעתים קרובות נחשב רכוש של פולימרים ימיים הוא ספיגה מים. ניילון 6/6 יכול לספוג עד 2.5% לחות על ידי משקל, אשר גורם נפיחות ממדית ויכול סדק תאים סוללות מעוקלות דקים. PEEK סופג פחות מ 0.5% ושומר על יציבות ממדית אפילו לאחר שנים של טבילה.עבור רכבות פנימיות ועלויות הדורשות ניקוי מדויק, המציין PKEEKEE או זכוכית מלאה למנוע סולמות 2C מכילות חומרים ללחות.

Anti-Fouling ו- Hydrophobic Specialty Sticking

הנמל האופטי המובהק ביותר הוא חסר תועלת ברגע שהוא מטשטש על ידי אצות, תולעים צינורות, או חיידקי דקר. biofouling לעתים קרובות נופלת על פני השטח, כאשר סרט תת-קרקעי משתנה, מסלקים את הדרך למיקרו-מיקרו-אוויריים קיצוניים, הם ממשיכים להפחית את הציפוי המוסף של החמצן המוזנחים באופן פעיל, ולכן תאורה גבוהה מעבר לצבע הפשוט.

עקבו אחרי Durability Testing

כל ציפוי נגד מיקוד המיועד לנמל אופטי צריך להיות מאומת באמצעות בדיקות מרעה מואצות במי הים המקומי. ASTM D3623 מספק תקן לבדיקת פאנל בסביבות ימיות, ועברת בדיקה זו למשך 90 ימים לפחות של סיבולת מתמשכת היא ציון סביר עבור מערכות מסחריות.

Seals, O-Rings, and Gasket Materials

לא דיון בחומרים ימיים עבור מערכות תת-קרקעיות הוא שלם ללא כלי הגז המרחיקים את המים: טווח האמונים השולטים הוא FLT:0nitrile Butadiene גומי (NBR)uaFLTring:1, לעתים קרובות נקרא על ידי המותג שלה Buna-N. עם קשיחות של cVn-Fen-Fir-Den, ללא דחיסה מתקדמת, ופעולות קפדניות גבוהה עד בינונית, עבור קרינת קירור גבוהה או לחץ גבוה (Ricicrecereceericern-N)

בחירת ה-O-Ring Compound

בתנאים קשים תת-ימיים, בחירת תרכובת מורכבת מעבר לסוג פולימרי בסיסי.FKM תרכובת עם מערכות תרופות דו-חמצני ספציפיות או peroxide מציעה עמידות מוגברת לדיכוי חומרים נפץ.עבור פריסות קדחתניות, נוסחאות בתדר נמוך NBR ממריצים לשמור על גמישות עד 40 מעלות C. תמיד לבקש אישור חומרים הכוללים תכונות פיזיות כגון חוזק רב-ile, משיכה לשבור, ולאחר שנקבעה 70 שעות של דחיסה על מנת למנוע את הביצועים של חומרים של CPT.

בדיקות תקניות והסמכת חומרית לפעילות צי

(בארגונים הפועלים צי של מערכות מצלמה תת-ימיות - בין אם למחקר מדעי, צוותי צלילה ציבוריים, או קבלני פיקוח offshore - ה- pedigree החומרי הופך לנושא בטיחות וביטוח לאומי הניתנים לאספקת אישורים המאמתים את הסגסוגת ואת התכונות המכניות.

בדיקה לא הרסנית בפרקטיקה

שיטות NDT נפוצות החלים על חומרים דיור תת ים כוללים בדיקת עטורה צבע עבור סדקים משטח, עובי אודיו אופטימיזציה עבור קיר דקינג, ו בדיקות נוכחיות eddy עבור פגמים ליד פנים נירוסטה פלדה. עבור דיור טיטניום נתונים נתונים על מחזורים מעמיקים חוזרים, בדיקות הידרוסטטי עם גינון פנימי יכול לחשוף עיוות פלסטיק לפני שילוב אלה לתוך לוח זמנים של בדיקות דיור ארוך על פני השטח יכול לשמור על מגמות חומר מצופים.

תגית: Deep-Sea ROV תאורה לעומת Willow-water Recreational Gear

המבדילה באסטרטגיה חומרית הופכת לברור כאשר השוואת מערך LED של ROV של 20,000 ליטר מים למצלמת עבודה רדודה (Ricial-water Action מצלמה) ושער תאורה עמוק-ים משתמש ב-FLT:0titanium או ב-High-Strength נירוסטה-FLT 1 (FLT) הוא רק בתנאי שמערכת חימום מלא של חום-אווירה, אשר עשוי להיות בעל משקל רב-חום, וחום, ללא הגבלת זמן גבוהה, לא ניתן לבצע, ולכן לאטום.

ניהול קורוזיה באמצעות בחירה חומרית ושיקום

(המושג הבסיסי במדעי החומר הימי הוא הסדרה הגלואנית במי ים.FLT:0Passive ⁇ s כמו titanium ו- HastelloyFLT:1 יושב בקצה האצילי, בעוד אלומיניום, אבץ ופלדה יושבים בקצה הפעיל במהירות, כאשר אלה מצטרפים וטבוליים ללא הגבלת זמן, העיצוב החכם יותר מבקיש את העיקרון הזה, במקום להשתמש ב-0.5 נקודות קירור, בדיוק, כי ניתן לשלב בו שימוש ב-APTS, כלומר, בתנאי תאורה קטנה של מתכת, אם הוא מסוגל להחליף את הקירבה, כלומר, כלומר, כלומר, אם הוא מסוגל להחליף את הקירור, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, אם הוא מכיל, אם הוא עשוי להיות בעל לחץ דם, אם הוא מתואם, אם הוא מסוגל להחליף את הקירבהיל, אם הוא רק עם לחץ דם קטן, אם הוא ממין, אם הוא מסוגל להחליף את הקירבה של 2, אם הוא מכיל, אם הוא מכיל, אם הוא מכיל, אם הוא מכיל, באופן מיידי, כלומר, עם לחץ דם, אם הוא מכיל, אם הוא מכיל, אם הוא מכיל, אם הוא מכיל, אם הוא מכיל, אם הוא מכיל, אם הוא מכיל, אם הוא מנקה, אם הוא מכיל, אם הוא יכול להיות מתואם, אם הוא מכיל, אם הוא

עקרונות עיצוב גאווניזם

בידוד מעשי דורש יותר מאשר משטח פלסטיק דק של מהנדסים חייב לשקול את אורך הנתיב המצמרר לאורך פני השטח המבודדים.במלח, מרחק חיץ מינימלי של 3 מ"מ ל 100 V של הבדל פוטנציאלי גליוני מומלץ. קלטת פולימידית, זכוכית-reinforced epoxy laminates (G10/FR, ועמודים קרמיקה לספק בידוד חשמלי חזק בין מפלסמים מתכתיים ומנע מכחול שלם בתוך מערכת מתכת.

חומרים ניהוליים תרמיים עבור LEDs בעוצמה גבוהה

מערך LED מימי מודרני יכול להניב מעל 10,000 lumens, לייצר חום משמעותי כי חייב להיות מועבר למים הסובבים או את המסה תרמית של דיור LED, הממשק החומרי בין LED ואת דיור השפעה אקספוננציאלית על הביצועים ואת תוחלת הדיור גבוהה. (FLT:0Directfall נחושת) על אלומיניום ccride stratride ird) הוא יותר ויותר לטובת התנהגות תרמית שלה חום וחום תפקודים.

חומרים לשינוי שלב עבור עומסי חום שיא

כמה מערכות תאורה מתקדמות משלבות חומרים של שינוי שלב כגון שעווה פרפין או תרכובות אחסון תרמי מתכתי בתוך הדיור.חומרים אלה סופגים חום במהלך ניתוח אינטנסיבי גבוהה ושחרורו במהלך מחזורי מחוץ לתחום, החלקה את הטמפרטורות הטראנסיות התרמיות והגבלת צומת שיא. כאשר בשילוב עם דיור התנהגות תרמית, PCMs יכול להגדיל את המחזורים הניתנים על ידי 30-50% ללא עלייה של דיור.

מגמות עתידיות: Graphene, bio-Inspiration, and Smart Materials

(הופנה מהדף "החומרים הימיים" של הדמיה תת-ימית עוצבו על ידי שלושה גבולות טרנספורמטיביים (FLT:0Graphene-enhanced ComplexsFLT:1) נעים מתחנות מעבדה לבדיקות טרום-מסחריות; בנוסף לשבריר זעירה של סגסוגת גרף-מחץ חשמלי (Ricials) להורדת חומרים ממתכת (Riciallydine) ל-Flowed) יכולות להגדיל את התכונות של אטומיים (מסוגים) על פני השטח של אטומיים קצרים יותר ממתכתיים (Ricial) מאשר למנוע אטומיים של חומרים ממתכתיים קצרים יותר ממתכתיים קצרים יותר מ-Flowerliated)

ייצור של Titanium Housings

אלקטרון דבורים מתמיס (EBM) ו- לייזר מתכת ישיר מחטא (DMLS) עכשיו מוחל לייצר ליד-net-shape titanium מצלמה דיור עם ערוצי קירור אינטגרליים וליטנטים מחוסנים במשקל. אלה תוספי טכניקות להפחית פסולת חומרית על ידי יותר מ -90% בהשוואה ל- machining מסורתי ומאפשר תכונות פנימיות שמשפרות ניהול תרמי. בעוד משטחים עדיין נדרשים עבור חסימת דיור, כמו עלויות מופחתות, כמו טטים עם עלויות גבוהות יותר ממות עם עלויות גבוהות יותר ממות עם עלויות מחקר מופחתות.

חיישנים משודרגים לעיבוד בריאות חומרי

דיור פרוטוטיפ כוללים כעת חיישני קורוזיה משובצים המבוססים על בדיקות עמידות של סרטים דקים כי להעביר אלחוטית את שיעור הקיר דקת לתוכנה למעלה.טכנולוגיה זו, עדיין מתפתח בשוק המצלמה התת-ימי, מבטיח להמיר את הבחירה החומרית מהחלטת עיצוב סטטית לתוך אסטרטגיה תחזוקה מבוססת נתונים דינמי. מוקדם אימוץ דיווח כי משוב החיישן אפשר להם להרחיב את חילוף החומרים על ידי זיהוי תנאי ניתוח שפיר שבו הם תנאי קירור.

שיקולים מעשיים ומחזור חיים עבור מנהלי צי

כדי לבודד את החומרים הנכונים עבור צי הולך מעבר לקרוא גיליון ספציפי.כאשר רכישת דיור מצלמה תת-ימי או יחידות תאורה, לבקש דוחות מבחן מלא של מילימטר (MTRs) עבור כל רכיב מתכתי המיועד לצלול מתחת 50 מטרים, לבדוק כי נמלי dome חלופיים הם אופטיים עבור שימוש תת-ימי ולא גנרי תאורה אחורית, אשר עשוי להתעש תחת מתקני אופניים תרמיים, כדי לנהל מערכות מרובות, סטנדרטיות סטנדרטיות על פני מחזור חיים של מחזורית, כמו סגסוגת מים פשוטה יותר מוקרן באופן מדויק יותר.

ניתוח עלויות מחזור החיים של אפשרויות חומריות

דיור טיטניום עשוי לעלות 3-4 פעמים יותר מאשר דיור אלומיניום שווה ערך, אבל עבור צי הפועלים בעומק של 4,000 מ' עם חיי שירות צפויים של 15 שנים, העלות הכוללת של בעלות לעתים קרובות מעדיף titanium בשל הסרת עלויות recoating מופחתת צי מנהלי צריך לבצע ניתוח זרימה מופחתת מזומנים כי חשבונות עבור עלויות חומריות, תחזוקה, סיכון, ושווי סלבס לפני סטנדרטי על תקן מצטבר עבור חומר חדש מצטבר.

מסקנה

התזמורת הבלתי נראית של חומרים – מהציפוי האלומיניום המוטבע ועד ל-PEEK וציפוי האנרגיה דלת-קרקע-אנרגיה-קרקע-אנרגיה-קרקע – קובעת האם מצלמה תת-ימית לוכדת את ענקית החמקמקה או הופכת למשימה נשכחת על גבי האוקיאנוסים הפתוחים, אשר אינה מסוגלת כיום לספק כיום את החומרים המשתנים של מערכות המצלמות התת-אוויריות הגבוהות והאורות של ימינו, היא סיפור של אטמוספירה, אשר אינו מאחסן, אשר אינו מאחסן את האטמוספירה, אשר מממשק העוצמתי של האטמוספירה, ומחבק כיום, אשר אינו מממשק האטמוספירה של מערכות האטמוספירה של כדור-ה של כדור-ה של כדור-ה-ה של כדור-התיאטרון, ומחבקיעניקוזמנתחן, ומחן-הת-ה-ה-הת-הת-המתכת-הת-הת-הת-האי-הת-החומרים-הת-החומרים-החומרים-הת-ה של ימינו, הוא כיום, אשר אינו מאחסן-הת-הת-הת-הת-הת-הת-הת-הת-הת-