№ 9

Эффект теплообмена за счет динамики индуцированных токов

Предложен новый подход к повышению эффективности теплообмена, основанный на динамике индуцированных токов. Рассмотрен принцип работы прибора – устройства для нагрева теплоносителя (воды) за счет динамики индуцированных токов, что является перспективной технологией в области автономных систем отопления и горячего водоснабжения. В рассматриваемом устройстве основным источником возникновения тепловой энергии являются вихревые токи с тормозным эффектом. Прибор работает от любого привода с любой частотой вращения, в том числе используя возобновляемые источники энергии.

Ключевые слова: электромагнитное поле, индукция, теплообмен, вихревые токи, токи Фуко.

Пьезоакселерометр РДУС2040 для комплексных испытаний

Описана конструкция пьезоакселерометра для комплексных (вибрационных и ударных) испытаний, приведены его основные технические характеристики.

Ключевые слова: пьезоакселерометр, пьезоэлектрический датчик ударного ускорения, удар и вибрация, «уход нуля», эластичный клеевой слой, механический фильтр.

Рефрактометрический контроль состава сухого остатка лактицинии в реальном производстве

Настоящая статья посвящена рефрактометрическому контролю состава сухого остатка лактицинии в реальном производстве. Применение рефрактометрических методов и средств для получения высокоточной и достоверной информации о составе исследуемого вещества всегда являлось значимой задачей для пищевой промышленности, поэтому исследование состава сухого остатка лактицинии в реальном производстве посредством рефрактометрии перспективно и актуально. В статье определены метод, объект исследования и поставлена задача. Приведены внешний вид, оптическая схема, а также даны технические характеристики рефрактометра. Проведены измерения концентрации сухого молочного остатка от показателя преломления при концентрации сухого остатка k = 0,5 %, k = 1 %, k = 1,5 %, k = 2 %, k = 2,5 %. Получены графические зависимости показателя преломления от температуры с концентрацией сухого вещества k = 2,5 % для исследуемых проб. Экспериментальные результаты получены с погрешностью Δn = ± 0,0001 в температурном диапазоне t = 10…40 °С.

Ключевые слова: рефрактометр, показатель преломления, дисперсия, погрешность измерений, призма, рассеяние света, поглощение.

Способ измерения напряженности электрического поля, позволяющий определять погрешность от неоднородности поля и расстояние до его источника

Рассмотрен новый способ измерения напряженности электрического поля с использованием сдвоенного датчика. Способ позволяет не только измерять значение напряженности электрического поля, но и определять его погрешность, и расстояние от центра датчика до источника поля. Работоспособность способа подтверждена численным экспериментом. Эксперимент показал, что отклонения погрешности, полученной по теоретическим и эмпирическим значениям, полученным в численном эксперименте, в среднем не превышают 5 %, а отклонение теоретического значения расстояния от значения расстояния, полученного эмпирически в численном эксперименте, не превышает 6 %. Возможность способа дополнительно определять погрешность и расстояние до источника поля рассматривается впервые.

Ключевые слова: способ измерения, напряженность электрического поля, датчик, сдвоенный датчик, погрешность измерения, расстояние до источника поля.

О задачах анализа, синтеза и оптимизации приборов

Рассматриваются особенности постановки и решения задач анализа, синтеза и оптимизации характеристик измерительных приборов.

Ключевые слова: анализ, синтез, оптимизация.

Нейроаналитическая система оптимизации процессов энергопотока в объектах электроэнергетики

Рассматривается вопрос улучшения качества функционирования нейроаналитической системы оптимизации процессов перетоков мощности в объектах электроэнергетики. Проведен системный анализ современного состояния систем энергоснабжения, исходя из которого предложены методы применения нейроаналитической сети, сочетающие в себе алгоритм Мамдани и рекуррентную нейронную сеть. Для решения поставленной задачи предложена модель оптимизации по критерию минимума потерь мощности в распределительных элементах электроэнергетических систем. Предложенный комбинированный регулятор позволяет решить задачу оптимизации режимов работы электроэнергетических объектов и обеспечить предотвращение возникновения аварийных ситуаций за счет оценки загрузки узлов энергораспределения.

Ключевые слова: нейроаналитическая система, энергопоток, электроэнергетический объект, алгоритм Мамдани, рекуррентная нейронная сеть, модель оптимизации, критерий минимума, оптимизация.

Алгоритм обнаружения выбросов в больших массивах результатов измерений (данных) с применением статистических методов анализа

Представлен алгоритм исключения выбросов и сглаживания в данных измерений. Процесс исключения выбросов включает в себя начальный процесс отсечения, процесс обнаружения выбросов с использованием модифицированной Z-оценки, основанной на медианном абсолютном отклонении (MAD), для сглаживания обрабатываемых данных применяется метод экспоненциально взвешенного скользящего среднего (EWMA). Результаты показывают, что необходимо правильно определить значения β и α, чтобы исключить выбросы в данных измерений и уменьшить стандартное отклонение, вызванное случайными ошибками. Тестирование и испытания алгоритма на данных, смоделированных по результатам двустороннего сличения метрологических институтов ВНИИМ и ПТБ, показали, что разработанный алгоритм может быть применен для обработки больших массивов данных, поскольку он очень устойчив и не требует больших вычислительных усилий.

Ключевые слова: сглаживание данных, экспоненциально взвешенное скользящее среднее, среднее абсолютное отклонение, модифицированные Z-оценки, обнаружение выбросов, ЭПТС.

Система мониторинга и диагностики электрических кабелей

Рассматривается техническая диагностика рабочего состояния электрической проводки. В настоящее время провода и кабели проходят испытания повышенным напряжением и измерения сопротивления изоляции, что не является способом диагностики состояния кабельной линии в режиме реального времени. Целью рассматриваемой работы является разработка эффективного способа выявления повреждений кабельной линии. В работе проведено экспериментальное исследование и получены результаты оценки текущего состояния электрических проводов с изоляцией. Разработан новый метод диагностики и мониторинга рабочего состояния электропроводки. Реализация метода диагностики и мониторинга осуществляется с помощью индуктивно-связанных элементов, собранных в колебательный контур. Кабель, в свою очередь, выполняет роль сердечника катушек индуктивности. Изменение тока в электрической цепи, находящейся в резонансе и содержащей данные катушки, отражает изменение рабочего состояния кабеля. Применение предложенного метода диагностики позволит избежать аварийных работ по восстановлению электрической линии путем выявления накапливающихся дефектов во время эксплуатации в режиме реального времени, что приведет к увеличению степени надежности работы линии электропередачи и позволит избежать дорогостоящего ремонта электрооборудования, нарушение функционирования которого может возникнуть из-за отклонений рабочего состояния электропроводки.

Ключевые слова: электропроводка, кабели, диагностика электрооборудования, изоляция, катушки индуктивности, резонанс, колебательный контур, мониторинг, неразрушающий контроль, автоматизация тестирования.

Оценки производительности сверточной нейронной сети для классификации хлопка по степени раскрытия

Данная статья посвящена оценке производительности сверточных нейронных сетей (Convolutional Neural Networks, CNN) при классификации хлопка по степени раскрытия. Используя CNN-модель, были проведены эксперименты, благодаря которым более 400 образцов хлопка разделили на две категории, классифицируемые как «Хорошо раскрытый хлопок» и «Плохо раскрытый хлопок». Для оценки производительности модели была использована матрица ошибок, которая позволила рассчитать различные метрики, такие как точность (Accuracy), прецизионность (Precision) и полнота (Recall). Полученные результаты показали, что модель правильно классифицировала более 98 % образцов, что говорит о ее высокой производительности. Оценки Precision и Recall позволяют более детально оценить производительность модели в классификации каждой из двух категорий хлопка. Результаты работы могут быть использованы для оптимизации CNN-модели и улучшения ее производительности при классификации хлопка по степени раскрытия.

Ключевые слова: сверточные нейронные сети, CNN-модель, точность, прецизионность, полнота, матрица ошибки, кривая операционной характеристики.