Рассматривается структура измерительных стендов сверхвысокочастотной установки сушки и обжига кирпича. Создание практической СВЧ установки определяется созданием измерительных стендов на низком уровне мощности, проведением работ на электродинамических моделях и созданием соответствующих лабораторных установок высокого уровня мощности. Измерительный стенд, описанной структуры позволяет произвести контроль характеристик согласования всех волноводных элементов фидерной цепи, регулировку волноводных тройников, а также отработку и настройку узлов ввода энергии в СВЧ камеру экспериментальной установки. В лабораторной установке предлагается применить промышленный генератор КИЭ-5, работающий на частоте 2,45ГГц с максимальной выходной мощностью 5 кВт и волноводный ферритовый циркулятор. Максимальная мощность такой установки отличается только в 10 раз от мощности экспериментальной установки. Это позволяет достаточно надежно оценивать электрическую прочность и тепловыделение узлов экспериментальной установки по результатам лабораторных исследований.

Ключевые слова: измерительный стенд, сверхвысокочастотная установка, кирпич, сушка, обжиг, мощность, структура, электродинамическое моделирование, экспериментальная установка

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

В статье представлены схема измерительного стенда модели устройства для определения части энергии распределяемой от генератора, схемы измерительного стенда модели для измерения коэффициента стоячей воды (КСВН) и измерения переходного сопротивления. Лучшие результаты дает перегородка, состоящая из двух металлических пластин, перекрывающих тракт как сверху, так и снизу слоя глины. Так, при влажности глины 4% полное ослабление равнялось - 14,4 дБ (-6,1 дБ без перегородки), а при влажности 16% -35дБ (-18,4 дБ без перегородки). Наблюдается увеличение ослабления приблизительно только в два раза по сравнению со случаем без перегородки как для сухой, так я для влажной глины, но величина ослабления недостаточна. Для увеличения ослабления в модели 2 были созданы два, следующих друг за другом резонатора. Но ослабление в этом случае увеличилось незначительно по сравнению с одним резонатором. Очевидно, что два резонатора расстраиваются из-за взаимного влияния друг на друга. Поэтому предлагается в реальной установке между этими двумя резонаторами разместить участок волновода нерезонансной длины с поглотителем, который устранит связь между резонаторами.

Ключевые слова: измерительный стенд, сверхвысокочастотная установка, кирпич, сушка, обжиг, мощность, структура, электродинамическое моделирование, экспериментальная установка

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

В статье предложено совместное использование цифрового индикатора Schut 907.649, межцентромера и табличного процессора для снижения трудоемкости определения параметров зубчатого колеса. По написанной методике исследована точность модернизированного межцентромера. Предложены дальнейшие пути модернизации.

Ключевые слова: метрологическое обеспечение, межцентромер, параметры зубчатого колеса, OpenOffice Calc, MS Excel, Schut 907.649

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

В данной статье проанализированы методы определения механических напряжений, возникающих в полимерных стеклах в процессе эксплуатации. Цель исследования состоит в выборе наиболее целесообразного метода определения механических напряжений, возникающих в процессе эксплуатации в полимерных стеклах. Для достижения поставленной цели проведен количественный анализ пьезоэлектрического эффекта в поликарбонате, возникающего под действием нагрузки. Сделан вывод о возможности применения этого метода, для определения механических напряжений в поликарбонате. Сформулированы преимущества этого метода по сравнению с типовыми методами определения механических напряжений, используемых в настоящее время.

Ключевые слова: полимерные стекла, механические напряжения, поликарбонат, пьезоэффект, возможность применения, сравнительный анализ методов

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

В статье рассматривается разработка беспроводной системы мониторинга для контроля токсичных и горючих газов для решения актуальной задачи автоматизированного контроля газовой среды на опасных производственных объектах. Описана архитектура системы мониторинга, которая состоит из беспроводных газоанализаторов с подключенными выносными цифровыми модулями. В статье рассмотрены конструктивно-схемотехнические решения по разработке цифрового модуля газовых датчиков, в состав которого входит: микроконтроллер, приемопередатчик RS-485, интегрированный источник питания на основе импульсного преобразователя, блок с цифровыми газовыми датчиками. Рассмотрен принцип комбинированной защиты от электростатики и микросекундных помех, а также концепция цифровых газовых сенсоров с чувствительными элементами различного физического типа. Разработанный модуль позволяет выявлять в атмосфере взрывоопасные и токсичные газы, и может использоваться в системах предотвращения аварийных ситуаций на производстве совместно с исполнительными устройствами.

Ключевые слова: система мониторинга, производственная безопасность, газовый датчик, интеллектуальный цифровой датчик, zigbee, микросборка, RS-485, токсичный газ, взрывоопасный газ

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

В статье описана концепция цифровых газовых датчиков токсичных и горючих газов для применения в портативных газоанализаторах и стационарных системах мониторинга опасных объектов. Описаны результаты разработки малопотребляющего цифрового газового датчика для определения концентрации монооксида углерода. Рассматривается структура аналогового чувствительного элемента, а также его чувствительность к различным газам и температуре окружающей среды. Представлено конструктивно-схемотехническое решение цифрового газового датчика с использованием операционных усилителей и миниатюрного микроконтроллера. Рассматривается алгоритм встроенного программного обеспечения микроконтроллера, а также процесс калибровки.

Ключевые слова: Цифровой газовый датчик, токсичный газ, газовый преобразователь, оксид углерода, газоанализатор, система мониторинга, процесс калибровки, газовый генератор

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Представлен вариант решения задачи характеризации резонансного контура Фано в оптических биосенсорах рефрактометрического типа на основе кольцевых волоконных брэгговских решеток с пи-сдвигом. Применение биосенсоров указанного типа позволяет увеличить чувствительность детектировании изменений коэффициента преломления исследуемой среды до уровня (1-2)х10-9 RIU. Приведенные значения чувствительности достигаются за счет формирования в решетке высокодобротного резонанса Фано с шириной контура на полувысоте, равной 1–5 пм. Однако возможность получения значительного выигрыша в метрологических характеристиках с одной стороны, ставит задачу характеризации таких узкополосных резонансов с другой, поскольку существующие оптические анализаторы спектра не обладают соответствующей разрешающей способностью. Для решения данной задачи предложен радиофотонный способ трехчастотного зондирования сверхузкополосного и несимметричного контура Фано симметричным амплитудно-модулированным излучением с разбалансированными по амплитуде боковыми составляющими. В отличие от ранее применявшегося нами для решения подобных задач радиофотонных способов двухчастотного симметричного зондирования с равными амплитудами боковых составляющих и подавленной несущей, достигнуто однозначное определение центральной частоты, максимальной амплитуды и добротности контуров Фано, а также возможность значительного упрощения техники сбора информации об их параметрах. Статья состоит их двух частей, в которых последовательно отражаются вопросы постановки задач моделирования и обсуждения его результатов с подтверждением результатами физических экспериментов.

Ключевые слова: оптический биосенсор, рефрактометрия, волоконная решетка Брэгга, фазовый пи-сдвиг, кольцевая волоконная решетка Брэгга с фазовым пи-сдвигом, резонанс Фано, изменение коэффициента преломления, чувствительность, разрешающая способность, радиофотонные методы

05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Представлен вариант решения задачи характеризации резонансного контура Фано в оптических биосенсорах рефрактометрического типа на основе кольцевых волоконных брэгговских решеток с пи-сдвигом. Для решения данной задачи в первой части статьи предложен радиофотонный способ трехчастотного зондирования сверхузкополосного и несимметричного контура Фано симметричным амплитудно-модулированным излучением с разбалансированными по амплитуде боковыми составляющими. Для характеризации центральной длины волны введен функционал, аналогичный коэффициенту модуляции огибающей биений между составляющими зондирующего излучения. Обоснованы требования к выбору частот боковых составляющих, при которых сохраняется однозначность функционала и достигается максимальная чувствительность в диапазоне измерений, определяемом шириной полосы пропускания контура Фано на полувысоте. Показана возможность расширения диапазона боковых частот и увеличения чувствительности из-мерений при использовании двухчастотного зондирования с уменьшенной в два раза частотой и разбалансированными по амплитуде боковыми составляющими при подавленной несущей. Приведен пример сравнения с ранее применявшимся нами для решения подобных задач радиофотонным способом двухчастотного симметричного зондирования с равными амплитудами боковых составляющих и подавленной несущей. По результатам характеризации контура Фано при фиксированном зондировании возможно однозначное определение центральной частоты, максимальной амплитуды и его добротности. получения значительного выигрыша в метрологических характеристиках с одной стороны, ставит задачу характеризации таких узкополосных резонансов с другой, поскольку существующие оптические анализаторы спектра не обладают соответствующей разрешающей способностью. Для решения данной задачи предложен радиофотонный способ трехчастотного зондирования сверхузкополосного и несимметричного контура Фано симметричным амплитудно-модулированным излучением с разбалансированными по амплитуде боковыми составляющими. В отличие от ранее применявшегося нами для решения подобных задач радиофотонных способов двухчастотного симметричного зондирования с равными амплитудами боковых составляющих и подавленной несущей, достигнуто однозначное определение центральной частоты, максимальной амплитуды и добротности контуров Фано, а также возможность значительного упрощения техники сбора информации об их параметрах. Статья состоит их двух частей, в которых последовательно отражаются вопросы постановки задач моделирования и обсуждения его результатов с подтверждением результатами физических экспериментов.

Ключевые слова: оптический биосенсор, рефрактометрия, волоконная решетка Брэгга, фазовый пи-сдвиг, кольцевая волоконная решетка Брэгга с фазовым пи-сдвигом, резонанс Фано, радиофотонные методы измерений, разбалансированное по амплитуде трехчастотное симметричное зондиров

05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Существующие на сегодняшний день методы оценки пластичности грунтов имеют значительную трудоемкость и характеризуются низким качеством получаемых результатов. В силу важности этой характеристики для определения прочности земляного полотна при проектировании строительства железных и автомобильных дорог большое значение имеет развитие новых эффективных методов ее достоверного определения. В данной работе для решения этой задачи предложен метод, базирующийся на корреляции механических и электрических свойств связных грунтов. Метод аппробирован на примере грунтобразующих минералов монтмориллонита и каолинита

Ключевые слова: слоистый алюмосиликат, пластичность грунтов, предел раскатывания и текучести, абсорбция, набухание, электрические измерения, корреляция механических и электрических свойств

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения

Развитие современной электроники привело к усовершенствованию и модернизации приборов учета природного газа. Механические приборы все больше стали вытесняться электронными, которые позволяют обеспечить более высокую точность, разрешающую способность прибора и имеют ряд дополнительных возможностей, например, позволяют регистрировать события и осуществлять контроль показаний. Задачей таких приборов является обеспечить полностью автономную работу от батарейного элемента в период от 5 до 10 лет. Время автономной работы определяется количеством потребителей электроэнергии входящих в состав прибора учета и может быть снижено до очень малых значений за счет применения современных электронных компонентов с низким энергопотреблением. Дополнительно можно снизить энергопотребление путем реализации определенных алгоритмов работы устройства. В данной работе рассмотрены варианты построения измерительной мишени, и алгоритмы работы цифровой части, которые позволяют снизить энергопотребление.

Ключевые слова: измерительные схемы, приборы учета природного газа, энергопотребление, измерительная мишень, энергоэффективность

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

В данной статье предложена идея создания комплексированного датчика для измерения диэлектрических параметров жидких веществ с целью различения образцов с малыми изменениями параметров в НЧ в СВЧ диапазонах. Измерения проводятся емкостным методом. Для измерения на НЧ используется преобразователь «емкость-код», в СВЧ методе для измерения используется векторный анализатор. В качестве емкостного датчика используется гребенчатый конденсатор, обладающий такими геометрическими и электрофизическими параметрами, при которых он не является излучающей структурой в диапазоне контролируемых частот. Для объединения НЧ и СВЧ метода в одном датчике используется схема частотной развязки. Актуальность метода заключается в отсутствии необходимости проведения отдельных измерений образца с помощью различных датчиков.

Ключевые слова: гребенчатый конденсатор, коаксиальный кабель, схема частотной развязки, жидкое вещество, датчик, модель, коэффициент отражения, электрическая емкость, преобразователь «емкость-код»

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Для существенного повышения точности измерения и воспроизводимости результатов исследований разработана методика определения спада освещенности филаментных светодиодных ламп. Обоснована необходимость и возможность осуществления первого отсчета освещенности через одну секунду.

Ключевые слова: филаментная лампа, спад освещенности, методика, погрешность, критериальное значение, скорость спада

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Статья посвящена обзору методов исследований ледовых характеристик водоемов (таких как показатель ледовитости, сроки и длительности фаз ледового режима). Приведены преимущества применения методов многозональной спутниковой съемки для оценки ледовой обстановки водоемов над остальными методами. Выявлены проблемы получения информации о ледовой обстановке конкретного исследуемого водоема, вызванные сложностями идентификации этого водоема при анализе спутниковых данных.организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных  площадях.

Ключевые слова: ледовые характеристики, водоем, дистанционное зондирование земли, дешифрирование, многозональная съемка

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Выполнен аналитический обзор влияния электромагнитных полей на здоровье человека. Предложена методика изучения электромагнитной обстановки при территориальном планировании городских поселений. Проведено исследование напряжённости электромагнитного поля промышленной частоты в четырёх основных функциональных зонах г. Ростова-на-Дону. Выявлены районы с благоприятным электромагнитным фоном и участки повышенного экологического риска для жителей.

Ключевые слова: Электромагнитное поле, промышленная частота, функциональные зоны, территориальное планирование, экологический риск

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Настоящая статья посвящена обзору производственных методов определения жесткости технологических систем на основе металлорежущих станков. Дано описание каждого метода, его характеристика, описан принцип появления упругих деформаций технологических систем и возможность их измерения. Для каждого из методов приведены границы его применимости и возможность использования в различных производственных ситуациях. Приведены математические зависимости, которые могут позволить инженеру-технологу оценить величину упругих деформаций технологической системы и внести соответствующие коррективы еще на этапе подготовки производства (например, изменить траекторию движения инструмента при написании управляющей программы для станков с ЧПУ). Описан статистический метод определения жесткости технологических систем, приведена графическая зависимость упругих деформаций от сил резания.

Ключевые слова: жесткость технологической системы, упругая деформация, технологическая система, сила резания, производственный метод определения жесткости

05.02.08 - Технология машиностроения , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

В соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации на основании проведения комплекса изыскательских работ необходимо устанавливать норму снятия почвенного слоя. Мощность снятия почвенного слоя устанавливается на основании комплекса лабораторных исследований проб почвы, отобранных из установленных почвенных горизонтов. Мощность почвенных горизонтов в настоящее время определяется с использованием фондовых данных на основании характерного типа почвы.Однако мощность почвенных горизонтов в ряде случаев на участках характеризующихся идентичными почвенными характеристиками различаются. Таким образом, в каждом конкретном случае необходимо привязку почвенных разрезов и границ выделенных почвенных контуров проводить инструментально путем экологических раскопок. Высокая насыщенность почвенными выработками может привести к значительному нарушению почвенного покрова обследуемого участка. Для решения вышепоставленной задачи предлагается использовать установку для исследования мощности многокомпонентных динамичных систем при вертикальном бурении скважин.

Ключевые слова: почвенный горизонт, плодородный слой, съемка, мощность снятия, изыскания, скважина, бурение, капитальное строительство, фотофиксация, залегание

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Предлагается развитие метода электрохимической импедансной спектроскопии в области высокочастотных сигналов при помощи амплитудно-фазового подхода к анализу параметров биологических датчиков различной природы. В отличие от стандартных высокочастотных аналоговых интерфейсов систем электрохимической импедансной спектроскопии на основе квадратурной демодуляции использование пикового и фазового детекторов позволяет улучшить основные метрологические показатели, равно как и упростить аналоговый интерфейс при широкой полосе частот сигнала опроса биологических датчиков. Рассмотрено схемотехническое проектирование фазового детектора, как части общей системы, на компонентах технологического процесса TSMC 0.35um SiGe. Ключевой особенностью данного блока является предельное быстродействие за счёт отказа от обратных связей. Большой диапазон выходных напряжений и малая скорость их изменения позволяет использовать стандартные модули ввода аналоговых величин для ввода сигналов фазового детектора в ЭВМ для последующей цифровой обработки. Итоговая точность определения фазы сигнала биологического датчика сохраняется на приемлемом уровне за счёт введения в базовую схему дополнительных элементов и представленных в работе цифровых алгоритмов корректировки результатов. Показанный вариант проведения корректировки обладает иммунитетом к нелинейностям выходной характеристики фазового детектирования при больших отклонениях фазы сигнала биологического датчика. Использованный при проектировании техпроцесс относится к классу экономичных, что позволяет потенциально удешевить производство и внедрение в массовое применение систем электрохимической импедансной спектроскопии.

Ключевые слова: биологический датчик; импедансная спектроскопия; фазовый детектор; квадратурное представление сигнала, цифровая коррекция, алгоритм обработки данных, SiGe-технология, система на кристалле, СВЧ диапазон, аналоговый интерфейс

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предлагается метод расчета гамма-процентного усталостного ресурса стрелы одноковшового экскаватора. С помощью этого метода можно наиболее точно определить распределения крайних членов выборок и соответствующих сдвигов распределения Вейбулла. Было выявлено, что производить расчет по сдвигам не обязательно, можно воспользоваться только крайними членами выборок.

Ключевые слова: надежность, вероятность, ресурс, выборка, экскаватор

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

В статье с точки зрения определения требований к параметрам внешней амплитудно-фазовой модуляции лазерного излучения как ключевому процессу формирования радиочастотных сигналов в оптическом диапазоне для систем с поляризационным мультиплексированием полигармонических сигналов, обзорно рассмотрены основные схемы, характеристики, и направления развития генераторных узлов радиофотонных систем.

Ключевые слова: радиофотоника; модуляция лазерного излучения с подавлением несущей; оптическая генерация радиосигналов; генерация полигармонических оптических сигналов, радиочастотные составляющие, поляризационное мультиплексирование

05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

В данной работе производится оценка имеющихся на рынке расходомеров воды, приводятся их достоинства и недостатки. Приведена классификация счетчиков воды и оценка специфики их применения. Основной проблемой на сегодняшний момент в измерении расхода водных ресурсов является точность измерения на всех диапазонах расхода без существенного роста цены за розничную продажу счетчика. Показано, что наиболее проблемной зоной диапазона является минимальный и капельный расход. Вторым по важности является максимальный расход и сопутствующий ему гидроудар (в случае когда время перехода от нулевого расхода до максимального пренебрежимо мало). В работе отмечено, что на сегодняшний момент на рынке отсутствуют приборы учета решающие обе описанные проблемы. Также показано, что сделать счетчик более привлекательным для потребителя можно с помощью дополнительных (не метрологических функций). Так, например, важной функцией является сигнализация о долговременных утечках в системе.

Ключевые слова: расходомер воды, счетчик, измерения, крыльчатый, акустический

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

в данной работе приводится обзор типов существующих приборов учета расхода природного газа. Произведено сравнение присутствующих на рынке приборов учета различных производителей. Названы основные характеристики счетчиков, даны определения по каждой характеристике. Рассматривается проблема термокомпенсации расхода в зависимости от температуры рабочей среды. Погрешность измерения газа при перепадах температур приводит к сложностям в прогнозировании потребления энергоресурсов. Приводятся два существующих подхода к решению задачи. Показаны также пути решения для задачи включения приборов учета в единые автоматизированные системы учета энергоресурсов.

Ключевые слова: расходомеры природного газа, диафрагменные счетчики, автоматизированные системы учета, энергоресурсы, термокоррекция

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

В статье рассмотрены одномодуляторная и тандемная схемы двухчастотного фор-мирователя для систем поляризационного мультиплексирования, приведены эксперимен-тальные данные – радиочастотные спектры сигналов биений для двух поляризаций.

Ключевые слова: радиофотоника; модуляция лазерного излучения с подавлением несущей; оптическая генерация радиосигналов; генерация полигармонических оптических сигналов, радиочастотные составляющие, поляризационное мультиплексирование

05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Описаны конструкции современных автомобильных шин с противоаварийными свойствами. Большинство повреждений шины происходит из-за низкого давления воздуха в шине. В статье представлены разработанные компаниями-производителями проекты, позволяющие контролировать состояние шин по нескольким параметрам, а также системы экспресс-ремонта проколов шин. Также в статье описаны конструкции безвоздушных шин, которым не страшны проколы.

Ключевые слова: пневматическая шина, колесо, противоаварийность, контроль давления, беспрокольная шина, кольцо безопасности, безвоздушная шина

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Рассматриваются проблемные вопросы состояния изоляции силовых кабельных систем (СКС) на основе разработки и развития методов неразрушающего контроля. Установлены основные компоненты, разрушающие изоляцию СКС. Предлагается аналитический метод оценки процессов окисления целлюлозы с определением наиболее вероятного. Приведены расчеты термодинамических процессов окисления целлюлозы. Использование предложенного подхода изучения основных процессов разрушения изоля-ции позволяет более детально представить предпосылки развития частичных разрядов (ЧР) в изоляции и определить необходимые мероприятия по минимизации процессов, приводя-щих к деструкции изоляции силовых кабелей

Ключевые слова: Изоляционный материал, термодинамические процессы, кабельная система, прогнозирование

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Исследовано температурное поле в сечении кабеля в соответствии с теорией теплопроводности. В Matlab, используя систему уравнений Фурье в цилиндрической системе координат построен градиент температур в сечении кабеля и окружающей среды. На основе термофлуктуационной теории исследован процесс разрушения изо-ляции тепловыми колебаниями атомов, с учетом частичных разрядов (ЧР). Определены вероятности возникновения ЧР в зависимости от воздействующих факторов (темпера-туры изоляции, числа и размера включений). Проанализировано распределение веро-ятности возникновения ЧР в зависимости от величины плотности неоднородностей изоляции (y) и энергии разрыва химической связи (D).

Ключевые слова: прогнозирование, старение изоляции, частичные разряды, термофлуктуационная теория

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий