№ 5

Аннотации журнала «Приборы» № 5, 2022 год
 
АННОТАЦИИ
Ю.М. Бородянский, Е.Е. Майоров, Е.А. Петрова, Е.В. Попова, В.В. Курлов, С.В. Удахина (e-mail: majorov_ee@mail.ru)
Измерение геометрических параметров поверхностей сложной формы низкокогерентной оптической системой

Рассмотрена низкокогерентная оптическая система для измерения параметров шероховатых поверхностей объектов. Выявление достоверных и высокоточных данных о параметрах рельефа поверхности объектов является важной задачей для метрологии, поэтому работа актуальна и перспективна. Объектом исследования была поверхность металлической пластины первого класса шероховатости (Ra = 50 мкм). В работе предложен способ устранения декорреляции спекл-полей. Получены экспериментальные данные о зависимости среднеквадратичного отклонения измерений расстояния до поверхности объекта от относительного поперечного смещения светового пятна за время одного измерения. Проведены измерения для различных углов падения светового луча на поверхность, а также опредена дискретность измерений, т. е. с каким шагом измерений необходимо проводить эксперимент, чтобы измерения были независимыми.

Ключевые слова: низкокогерентная оптическая система, декорреляция спекл-полей, рельеф поверхности, поперечное смещение, корреляционная функция, угол падения, шаг измерений.

Н.М. Парфенов, В.Б. Чемоданов, О.В. Ермилина (e-mail: parfyonownik@yandex.ru)
Волоконно-оптические датчики на брэгговских решетках

Рассмотрены вопросы измерения параметров физических величин авиационно-космической техники и различных промышленных объектов. Измерения и контроль параметров осуществляются при помощи волоконно-оптических датчиков на основе оптических брэгговских решеток, которые в настоящее время являются наиболее перспективными. Это связано с такими их неоспоримыми преимуществами, как малые габариты и масса, невосприимчивость к электромагнитным, радиационным излучениям, пожаробезопасность и возможность мультиплексирования. Волоконно-оптические датчики на брэгговских решетках позволяют проводить измерение одновременно двух параметров: деформации и температуры.

Принципом работы датчика на основе брэгговских решеток является считывание информации отраженного от решетки излучения. Для этой цели используются специальные устройства-интеррогаторы, которые после измерения сдвига отраженной волны преобразуют его в электрический сигнал.

Определены основные наиболее характерные механизмы потери мощности излучения, связанные с наличием изгибов оптических волокон и возможными дефектами структуры волоконной оптики. Путем оптимизации технологических процессов изготовления оптических волокон можно существенно снизить потери мощности излучения.

Ключевые слова: волоконно-оптические датчики, брэгговские решетки с чирпированием и наклоном.

А.А. Молотков, Д.Л. Сапрыкин, О.Н. Третьякова, Д.Н. Тужилин (e-mail: tretiyakova_olga@mail.ru)
Разработка комплекса программ для создания промышленного лазерного технологического оборудования

Статья посвящена разработке программного комплекса для создания лазерного технологического оборудования для технологии селективного лазерного сплавления (SLM). Для практической реализации SLM-технологии на предприятиях группы компаний НПЦ «Лазеры и аппаратура ТМ» (г. Москва, Россия) было создано промышленное лазерное технологическое оборудование, для которого разработано программное обеспечение. В статье описана структура созданного программного комплекса. Разработанный пакет программ имеет блочную структуру и допускает дальнейшее масштабирование. Ряд блоков созданного программного обеспечения может быть использован не только для технологии селективного лазерного сплавления, но и для других лазерных технологий.

Ключевые слова: селективное лазерное сплавление, программный комплекс, лазер.

О.А. Ткачев (e-mail: tkachev_oleg55@mail.ru)
Анализ надежности беспроводной сенсорной сети

Предлагается аналитическое выражение для определения среднего времени работы до отказа беспроводной сенсорной сети. Предполагается, что узлы, являющиеся сенсорами, являются невосстанавливаемыми, идентичны по надежности, отказывают независимо друг от друга и имеют экспоненциальное распределение времени работы до отказа, а узел, являющийся стоком, абсолютно надежен.

Ключевые слова: беспроводная сенсорная сеть, анализ надежности, среднее время работы до отказа, метод Монте-Карло.

В.П. Пирог, Б.Ф. Кузнецов, Л.Ф. Носенко (e-mail: mail@okba.ru)
Твердые электролиты в приборах аналитического контроля ОКБА

Приведены методы измерения концентрации кислорода, и дано краткое описание приборов, использующих эти методы измерений.

Ключевые слова: газоанализатор, кислород, потенциометрическая и кулонометрическая твердоэлектролитные ячейки, кулонометрическая электролитическая ячейка.

В.В. Матвеев, В.В. Лихошерст, А.В. Каликанов, Д.С. Стрельцов (e-mail: kalikanov.aleksei@mail.ru)
Реализация датчика угла крена на базе волнового твердотельного гироскопа с параметрическим возбуждением

Рассматривается построение датчика угла крена для подвижного объекта на базе волнового твердотельного гироскопа (ВТГ), работающего в режиме свободной волны. В резонаторе стоячая волна возбуждается в начальный момент времени при помощи исполнительных устройств, и в дальнейшем функционирование ВТГ осуществляется в режиме затухающих колебаний. Даны оценки добротности резонатора для обеспечения требуемого времени функционирования ВТГ.

Ключевые слова: датчик угла крена, волновой твердотельный гироскоп, свободная волна, позиционное возбуждение, добротность.

В.И. Каракеян, А.С. Рябышенков, А.Д. Кирьянова, А.Ю. Джужа (e-mail: zelikar@mail.ru)
Эколого-экономическая оценка повышения безопасности производства особо чистого галлия

Представлены результаты эколого-экономической оценки способа повышения безопасности производства особо чистого галлия как подсистемы системы «человек – предприятие – среда». Теоретическими основами работы являются энергоэнтропийная концепция происшествий и структурно-целевое моделирование системного анализа. Рассматриваются выбросы производства при различных схемах их организации как источник потенциальной опасности для окружающей среды и населения. Расчетным путем на основе инструментальных измерений показывается экономическая и экологическая целесообразность применения рециркуляции отработанного вентиляционного воздуха как способа повышения безопасности производства.

Ключевые слова: эколого-экономическая оценка, энергоэнтропийная концепция, структурно-целевая модель, безопасность производства, особо чистый галлий, воздушная среда.

А.Н. Шилин, М.Н. Мустафа, Л.А. Коновалова (e-mail: eltech@vstu.ru)
Проблемы проектирования измерительных преобразователей на основе эффекта левитации (обзорная статья)

Существующие измерительные преобразователи с электромагнитным подвесом имеют ограниченные метрологические характеристики, а именно порог чувствительности и ограниченную низкочастотную границу частотного диапазона. Эти ограничения обусловлены наличием сухого трения в направляющих преобразователей. Решение данной проблемы возможно за счет использования эффекта левитации. Из проведенного анализа литературных источников следует, что в этой области сравнительно мало публикаций. Это связано с тем, что внешне устройства, принцип действия которых основан на эффекте левитации, сравнительно просты, но их проектирование основано на знании физических основ их работы. Необходимо отметить, что некоторые научно-технические проблемы проектирования подобных устройств еще не решены. Был проведен анализ теоретических основ проектирования измерительных преобразователей на основе эффекта левитации, что позволит ускорить разработку и внедрение современных и перспективных измерительных преобразователей, а также выявить задачи направлений научных исследований в области проектирования измерительных устройств с использованием физического принципа левитации.

Ключевые слова: электромагнетизм, электромагнитный подвес, вибропреобразователи, сейсмические датчики, датчики вибропреобразователей, эффект левитации.

Вернуться