№ 5

Опыт метрологического обеспечения, разработки и эксплуатации постов автоматического весогабаритного контроля

Автоматический весовой и габаритный контроль параметров большегрузных автотранспортных средств (АТС) используется в России на протяжении ряда лет с целью обеспечения сохранности дорог и их инфраструктуры (мосты, тоннели, путепроводы и т. д.). Поскольку размеры штрафов «за перевес» и «негабарит» для перевозчиков ощутимо велики, а число постов автоматического весогабаритного контроля (АПВГК) на дорогах страны исчисляется уже сотнями, их правильная эксплуатация и поддержание в исправном состоянии накладывают на производителей и владельцев большую ответственность. В настоящей статье рассматривается опыт разработки, эксплуатации и метрологического обеспечения АПВГК, накопленный АО «ВИК «Тензо-М», являющемся одним из основных производителей таких средств измерений, а также предлагаются пути совершенствования процессов контроля их метрологических характеристик.

Ключевые слова: АПВГК, погрешность, весогабаритный контроль, метрологическое обеспечение, эталон переменной силы, контроль метрологических характеристик.

Вопросы практического воплощения Стратегии обеспечения единства измерений в Российской Федерации

В рамках реализации Стратегии обеспечения единства измерений в РФ до 2025 года наряду с множеством требующих решения задач была обозначена и задача разработки и внедрения методов удаленной калибровки и поверки СИ. Сам подход использования удаленного доступа при организации поверки СИ при всей своей потенциальной привлекательности ломает множество сложившихся стереотипов, связанных с методологией проведения поверки СИ. Анализ, проведенный в связи с истечением срока, отведенного на реализацию Стратегии, показывает, что упомянутая задача в целом успешно решена в пределах отдельно взятого парка СИ. Однако обобщение (распространение этого опыта) на другие парки СИ не состоялось и требует дополнительных усилий регулятора, направленных на выработку стандартов интеграции СИ, эксплуатируемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, с используемыми для организации поверки средствами автоматизации.

Ключевые слова: поверка, калибровка, средства измерений (СИ), удаленный доступ, измерение массы, средства автоматизации, стратегия, обеспечение единства измерений.

О методах поверки крановых весов с применением эталонов единицы силы

Проанализированы существующие методы поверки крановых весов с применением силовоспроизводящих машин 1 разряда в соответствии с государственной поверочной схемой для средств измерений силы. Выявлены недостатки существующих методов, а также трудности, связанные с требованиями ГОСТ OIML R 76-1–2011 при поверке крановых весов. На примере поверки крановых весов с применением эталонных силовоспроизводящих машин рассмотрены составляющие погрешности результатов измерений, связанные с дополнительными нагружениями, выходом на заданную нагрузку, установку нуля. Предложены варианты решения указанных проблем, заключающиеся в дополнительном нормировании технических и метрологических характеристик силовоспроизводящих машин, разработке новых методик поверок крановых весов и внесении изменений в государственные поверочные схемы для средств измерений массы и силы. Обозначена актуальность внесения изменений в существующие нормативные документы и разработки новых национальных стандартов и методических инструкций.

Ключевые слова: крановые весы, эталон, поверка, измерения массы, силовоспроизводящая машина, гири.

Неразрушающий контроль и определение физических свойств твердых материалов методом теплозвуковой аналогии

Предложен метод неразрушающего контроля физических параметров твердых материалов. Этот метод позволяет измерять температуру, тепловой поток и определять теплофизические и акустические свойства, используя теплозвуковую аналогию. Представлено математическое исследование, в ходе которого были определены параметры, зависимости и критерии, свойственные процессу распространения температурных и звуковых волн в твердых материалах. Результаты математического эксперимента были подтверждены экспериментально на образце из фторопласта. Основываясь на полученных экспериментальных данных о температуре и тепловом потоке, были вычислены важные физические свойства материала, такие как теплопроводность, объемная теплоемкость, температуропроводность, поверхностная скорость температурной волны, а также акустическая скорость звука в материале. Экспериментальная проверка разработанного метода и системы, которая его реализует, показала значительное улучшение точности в определении свойств материала – более чем на 5 %.

Ключевые слова: неразрушающий контроль, теплозвуковая аналогия, теплозвукофизические свойства, температурные волны, строительные материалы.

Сравнительный анализ сорбционно-частотного, электролитического и психрометрического методов измерения влажности газов

Представлен сравнительный анализ трех методов измерения влажности газов: сорбционно-частотного, электролитического (на основе P2O5) и аспирационного психрометрического. На основе многолетнего опыта ООО «НПП ОКБА» в разработке и применении влагомеров детально рассмотрены физические принципы, метрологические характеристики (точность, чувствительность, время отклика), преимущества и ограничения каждого метода. Показано, что сорбционно-частотный метод обеспечивает наилучшее быстродействие и высокую точность в широком диапазоне измерений, но чувствителен к загрязнениям пробы. Электролитический метод демонстрирует высокую чувствительность при измерении следовых концентраций влаги. Аспирационный психрометрический метод является наиболее экономичным решением, однако обладает инерционностью и требует строгого соблюдения условий эксплуатации. Обсуждаются особенности применения методов в различных отраслях промышленности, где контроль влажности критически важен для качества продукции, эффективности процессов и безопасности оборудования.

Ключевые слова: измерение влажности газов, гигрометр, анализатор влажности, точка росы, сорбционно-частотный метод, электролитический метод, психрометрический метод, P2O5-сенсор, аналитический контроль.

Проектирование цифровых логических схем с использованием мемристоров

Разработаны цифровые логические схемы (мультиплексор «1 из 4», полный сумматор, умножитель 2 х 2) на основе комбинации мемристоров и транзисторов. По сравнению с другими комбинационными логическими схемами на основе мемристоров и классическими КМОП-реализациями достигнуто значительное сокращение числа транзисторов при сохранении функциональности. Моделирование подтвердило полное соответствие работы схем таблицам истинности. Реализованные структуры демонстрируют повышенную компактность и перспективу для энергоэффективных цифровых систем.

Ключевые слова: мемристор, комбинаторная логика, мультиплексор, сумматор, умножитель «LTspice».

Методы и аппаратные средства для защиты интеллектуальной собственности интегральных микросхем при контрактном производстве

Настоящая статья посвящена реализации методов и аппаратных средств для защиты интеллектуальной собственности интегральных микросхем при контрактном производстве. Предлагается использовать маршрут изготовления микросхем, при котором после выхода с фабрики они неработоспособны и их необходимо активировать способом, который известен лишь компании-разработчику. Предложена общая схема активации ресурсов микросхемы. Разработана система шифрования идентификатора чипа на основе свойства метастабильности триггера физически неклонируемой функции типа арбитр.

Ключевые слова: интегральная микросхема, контрактное производство, защита интеллектуальной собственности, активация ресурсов микросхемы, идентификатор чипа, физически неклонируемая функция, метастабильность.

Разработка системы автоматического управления понижающим преобразователем напряжения

Рассмотрена разработка системы автоматического управления понижающим преобразователем напряжения DC/DC. Управление организовано методами модального синтеза и нечеткого регулирования. Математическая модель получена в среде визуального моделирования MATLAB/Simulink.

Ключевые слова: система автоматического управления, регулятор, нечеткая логика, модальный синтез, MATLAB, Simulink, понижающий преобразователь напряжения.