В данной статье описывается возможность использования вихретокового метода неразрушающего контроля с целью поиска скрытого сварного шва при несанкционированном изменении целостности конструкции автотранспортных средств,. Описание способа и математической модели. В виде таблиц и графиков проиллюстрированы экспериментальные данные. А также обоснование эффективности данного метода.

Ключевые слова: неразрушающий метод контроля, сварной шов, автотранспортное средство, частота, дефект, целостность конструкции

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

В статье представлено описание прибора для определения физико-механических характеристик сыпучих материалов - коэффициентов внешнего и внутреннего трения. В ДГТУ спроектировано и изготовлено устройство для определения фрикционных характеристик сыпучих материалов. Представлена методика определения коэффициентов статического и динамического трений. Предложенное устройство позволяет получить более точную информацию о фрикционных характеристиках одного или разных сыпучих материалов в статических и динамических условиях.

Ключевые слова: Трение, динамический коэффициент трения, статический коэффициент трения, сыпучий материал

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

В работе впервые исследован спад потребляемой мощности филаментных светодиодных ламп разных фирм и мощности после их включения в электросеть до полной стабилизации ее значений. Эти данные необходимы для дальнейшего уточнения механизма спада светового потока светодиодных ламп и снижения их энергоэффективности, происходящие в начальный период их работы.

Ключевые слова: филаментная светодиодная лампа, спад потребляемой мощности, световой поток, энергоэффективность, механизм спада

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

При разработке любой технологии ремонта необходимо проведение микрометражных исследований изношенных деталей агрегатов при помощи метрологического оборудования. На сегодняшний момент для повышения точности исследований ремонтные предприятия должны использовать новейшие измерительные системы, позволяющие проводить полный комплекс работ по профилографированию поверхностей изношенных деталей. К таким устройствам относится например профилограф-профилометр английской фирмы «Тэйлор Хобсон», который позволил определить величину припуска на механическую обработку корпуса распределителя гидроусилителя рулевого управления. В результате, с использованием полученных данных была разработана технология ремонта гидроусилителя рулевого управления автомобилей КамАЗ.

Ключевые слова: метрологическое оборудование, профилограф-профилометр, микрометраж, гидроусилитель, технология ремонта, восстановление работоспособности, износ, распределитель, вал

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

В статье приведен обзор и анализ наилучших доступных технологий сокращения выбросов пыли в атмосферу от предприятий различных отраслей промышленности. Выделены общеприменимые и отраслевые методы, а также основные факторы, ограничивающие применимость технологий. Предложены рекомендации по усовершенствованию системы внедрения наилучших доступных технологий.

Ключевые слова: атмосферный воздух, пыль, наилучшая доступная технология, промышленность, пылеулавливающее оборудование

05.02.22 - Организация производства (по отраслям) , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

Мониторинг состояния объектов внутри помещений является важной задачей систем управления зданиями. Для решения задач мониторинга оптимально использовать беспроводные датчики. Цель статьи рассмотреть беспроводные пассивные датчики, которым не требуется отдельного источника питания. Представлена обобщенная структурная схема системы мониторинга состояния объектов внутри помещения. Приведены две разновидности данных датчиков: на основе радио частной идентификации и на основе поверхностных акустических волн. Раскрыт их принцип действия и показаны области применения в системах управления умным домом. Раскрыто, что современные технологии позволяют решать задачу обеспечения электропитанием беспроводных датчиков за счёт внешнего электромагнитного сигнала.

Ключевые слова: беспроводной пассивный датчик, RFID метка, измерение температуры, датчик на основе поверхностных акустических волнах

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

По методике научно-исследовательского центра прикладной электродинамики (НИЦ ПРЭ) КНИТУ им. А.Н. Туполева (г. Казань) разработана экономически оправданная локальная микроволновая технология, позволяющая регулировать физиологическую активность хлебопекарных дрожжей, одновременно способствующая повышению экологической и технологической эффективности производства.

Ключевые слова: крайне высокие частоты, КВЧ, микроволновые технологии, хлебопекарные дрожжи, физиологическая активность, культуральная среда

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

По методике научно-исследовательского центра прикладной электродинамики (НИЦ ПРЭ) КНИТУ им. А.Н. Туполева (г. Казань) разработана экологически чистая и экономически оправданная конвейерная микроволновая технология деконтаминации сухой пивной дробины, позволяющая поднять хранимоспособность до требуемых производством сроков. Это обеспечивает возможность ее дальнейшего использования для нужд животноводства и способствует повышению экологической и технологической эффективности как пивоваренного, так и животноводческого производства.

Ключевые слова: крайне высокие частоты, КВЧ, микроволновые технологии, пивная дробина, деконтаминация

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

В настоящее время одной из главных проблем современности является улучшение экологии регионов. Этому могут способствовать зеленые насаждения, однако, южный регион России обуславливается засушливым летним периодом. В связи с этим встает задача обеспечения качественного полива, который зачастую осуществляется автоматизированными системами. Однако без наличия обратной связи, вывести процесс на должный уровень качества крайне сложно. Для этого применяются датчики влажности, цена которых неизбежно ведет к сильному удорожанию системы. В данной статье рассматривается возможность и целесообразность разработки и внедрения собственного датчика влажности, который отвечал бы таким положительным критериям как дешевизна, высокая точность и широкий диапазон измерений, высокая антикоррозийная стойкость, универсальность применения.

Ключевые слова: датчик влажности почвы, автоматизация, полив, емкостный метод измерения, микроконтроллер, ЮФО

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

В работе представлен подход к комплексному измерению температуры, влажности и электрической дуги для щитов комплектных распределительных устройств. Использование полигармонического сигнала заданной формы позволило опрашивать одновременно два датчика. Датчики температуры и влажности выполнены в виде в волоконных брэгговских решеток со специальными спектральными характеристиками.

Ключевые слова: Волоконная решётка Брэгга, датчик, влажность, температура, электрическая дуга, комплектный шкаф, энергетическая система распределения, оптоволокно, линза, свет

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

В работе рассмотрена проблема измерения микропотребления устройств. Разработан измерительный модуль для решения данной задачи. Модуль включен в схему измерительной установки, для которой приводится методика проведения измерений. В качестве исследуемого устройства используется прибор учета расхода горячей и холодной воды. Разработана методика оценки максимального времени работы устройства с импульсным микропотреблением тока.

Ключевые слова: микропотребление тока, измерительная схема, инструментальный усилитель, дрейф нуля

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

В статье рассмотрена конструкция интегрального микромеханического акселерометра емкостного типа. Рассмотрен метод с использованием операции самосборки, построенного на основе управляемой самоорганизации механически напряженных полупроводниковых слоев GaAs/InAs. Данная конструкция была спроектирована и промоделирована в САПР ANSYS. Результаты моделирования удовлетворяют требованиям, предъявляемые к нынешним микроакселерометрам, и дают возможность использовать их для дальнейшего совершенствования структур заданного типа. Полученные данные возможно использовать в частности для расчета рекомендуемых параметров при разработке методик проектирования акселерометров и гироскопов, а также для разработки более точных моделей микроэлектромеханических структур.

Ключевые слова: МЭМС, емкостной тип, микромеханический акселерометр, дизайн, датчик, сенсор, математическая модель, GaAs/InAs

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

В настоящей статье рассматривается создание ультразвукового метода измерения состояния электролита в процессе горения разряда с электрическим электродом. У традиционных электрохимических, электроэрозионных, электротермических и электромеханических методов электрического воздействия на поверхность металлов есть недостатки. К ним относятся: а) большой расход энергии; б) загрязнение экологии; в) проблема утилизации побочных продуктов; г) сложность получения необходимого профиля поверхности в нужных масштабах. В связи с этим важной является проблема создания и исследования новых энергосберегающих, экологически чистых и экономически выгодных методов. Цель работы: а) измерение и оптимизирование ультразвукового сигнала; б) расчёт спектра частот отраженных колебаний ультразвука от большого количества отражателей (пузырьков электролита); в) выполнение математического моделирования процесса отражения ультразвука от пузырьков электролита

Ключевые слова: ультразвук, электролит, методика, горение, измерение

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

Деталью определяющей ресурс подшипникового узла турбокомпрессора является вал ротора. При ремонте после восстановления работоспособности вала ротора он подвергается динамической балансировке, с целью обеспечения минимально допустимого дисбаланса. В настоящее время в ремонтном производстве широко используются стенды на базе микропроцессорного двухплоскостного балансировочного прибора ПБ-02М. В статье рассматривается особенности процесса динамической балансировки восстановленных роторов в условиях ремонтного производства. При этом необходимо проведение балансировки в несколько этапов. В статье представлен общий алгоритм балансировки роторов на балансировочных стендах, оснащенных измерительной системой на базе прибора ПБ-02М, который позволяет производить балансировку деталей с необходимой точностью. Это обеспечит высокий послеремонтный ресурс отремонтированного узла и всего турбокомпрессора в целом.

Ключевые слова: турбокомпрессор, ротор, ремонт, восстановление, станок, балансировка, настройка, дисбаланс, прибор, алгоритм

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

Рассмотрена проблема контроля прочностных характеристик деталей сельскохозяйственных машин динамическими неразрушающими методами ударного вдавливания инденторов конической формы. Качество важнейших деталей рассматривается с точки зрения совокупности механических характеристик, определяющих прочность, твердость, износостойкость и деформируемость. Эти характеристики должны быть известны и иметь возможность оперативно и точно контролировать все детали как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации. Механические характеристики металлов имеют стохастический характер. Для этого было разработано устройство для ударного вдавливания и разработан метод, основанный на вероятностных законах дисперсии механических характеристик.

Ключевые слова: сельскохозяйственные машины, надежность, контроль качества, механические характеристики, закон Вейбулла, неразрушающий контроль, ударное индентирование

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

Радиофотонные сенсорные системы представляют собой широкий класс систем преобразования измерительной информации, в которых используются унифицированные на сегодняшний день оптические аналоговые звенья параллельного и последовательного типа с фильтрацией, позволяющие функционально отобразить информацию, полученную в оптическом диапазоне, в радиочастотном. Одним из основных, наиболее широко применяемых элементов в РФСС, решающим задачи формирования, фильтрации и измерительного преобразования оптического излучения, в том числе для стадии дальнейшей генерации радиочастотных несущих, является волоконная брэгговская решетка. Совокупный анализ позволил предложить для построения РФСС новый класс сенсоров – адресных волоконных брэгговских структур (АВБС), построенных на основе ВБР с двумя симметричными дискретными фазовыми сдвигами или двух идентичных ВБР, потенциально обладающих улучшенными метрологическими и технико-экономическими характеристиками, а также, расширенными функциональными возможностями по сравнению с существующими, широко использующимися резонансными сенсорами, на основе эффектов Брэгга и Фабри-Перо в волоконной оптике. АВБС по своему назначению должны стать многофункциональными элементом РФСС, выполняющими роль сенсоров, формирователей двухчастотного оптического излучения, основой для генерации в каждой из них уникальной разностной радиочастоты, несущей измерительную информацию, которая, кроме того, является адресом для их мультиплексирования. Это позволило предложить новый, отдельный класс РФСС, который был назван «Радиофотонные сенсорные системы на адресных волоконных брэгговских структурах», иерархический классификатор задач создания которых и явился основным предметом данной статьи.

Ключевые слова: радиофотонная сенсорная система, адресная волоконная брэгговская структура, комплексированный волоконно-оптический датчик, интеррогация, мультиплексирование, иерархический классификатор задач построения, системный подход

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

В статье рассматриваются вопросы теоретического обоснования и компьютерного моделирования оптического векторного анализатора спектра на основе асимметричной оптической двухполосной модуляции с использованием параллельного двухканального модулятора Маха-Цендера. Предлагаемый метод и устройство позволяют достичь удвоенного диапазона измерения по сравнению с классическим оптическим векторным анализатором на основе однополосной модуляции и реализовать более простую и более надежную конфигурацию по сравнению с ранее представленным асимметричным по амплитуде оптическим векторным анализатором с двумя боковыми полосами. Может быть получена возможность измерения частотных характеристик волоконной брэгговской решетки шириной до 0,5 нм (60 ГГц) с разрешением до 1 МГц (около 5-10 фм) с использованием электрооптических модуляторов с шириной полосы пропускания до 30 ГГц.

Ключевые слова: оптический анализатор спектра, двухчастотная модуляция, ассиметрия по частоте, диапазон измерений, волоконная брэгговская решётка

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 статье описана апробация датчика влажности в реальных условиях эксплуатации автомобильной дороги. Авторами разработана защитная конструкция датчиков влажности, соответствующая требованиям для их закладки в земляное полотно, разработан мобильный переносной считыватель данных. Представлена технология калибровки, тарировки и закладки датчиков в грунт земляного полотна. Проведен анализ данных полученных после тарировки датчиков.

Ключевые слова: грунт, земляное полотно, мониторинг влажности в условиях эксплуатации дороги, датчики влажности

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Статья посвящена повышению роли новых оперативных методик экспресс -диагностирования дизелей, оборудованных современной топливной аппаратурой с электронным управлением, которые позволяют осуществлять неразрушающий контроль технического состояния.

Ключевые слова: экспресс - диагностирование, средства технического диагностирования, неисправность, дизель, электронный блок управления, топливная аппаратура, топливный насос высокого давления, электрогидравлическая форсунка

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

В статье указываются основные недостатки методов диагностирования цилиндропоршневой группы, используемых в настоящее время. Предложены математические зависимости и разработанная на их основе методика технического диагностирования цилиндропоршневой группы дизелей холодной пусковой прокруткой коленчатого вала.

Ключевые слова: двигатель, цилиндропоршневая группа, сжатие, диагностирование, холодная холостая прокрутка коленчатого вала

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

В статье демонстрируется компьютерная модель волоконно-оптического датчика, реализованный на основе двухчастотного оптоэлектронного генератора (ОЭГ) для измерения поперечного давления. В петле оптоэлектронного генератора используется волоконная брэгговская решетка (ВБР) с фазовым сдвигом, к которой прикладывается поперечное давление для наведения двулучепреломления и создания двух ортогонально поляризованных окон прозрачности, что приводит к генерации двух оптических частот. Разностная частота биений между двумя оптическими частотами лежит в СВЧ диапазоне и зависит от величины давления, приложенного к ВБР. Модельно получено, что чувствительность и минимальное обнаруживаемое давление составляют ~10 ГГц/(Н/мм) и 2,5×104 (Н/мм) соответственно. Высокая частота и стабильность генерируемой СВЧ составляющей оптоэлектронного генератора обеспечивают чрезвычайно надежное и высокоточное измерение. Частотный опрос позволяет системе работать на высокой скорости. Кроме того, измерения нечувствительны к изменениям температуры окружающей среды и длины волны оптической несущей.

Ключевые слова: поперечное давление, волоконно-оптический датчик, волоконная брэгговская решётка с фазовым сдвигом, двулучепреломление, оптоэлектронный генератор, двухчастотный оптический сигнал с разностной частотой СВЧ диапазона

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящей статье рассмотрены современное состояние и основные проблемы неразрушающих методов контроля рабочих лопаток турбомашин, определены области применения неразрушающих методов контроля в проточной части турбомашин. Рассмотрены основные методы контроля; определены причины, ограничивающие возможности данных методов; определены геометрия лопаток, параметры потока, основные дефекты; рассмотрены горячий и холодный пуск; проанализированы газодинамические методы контроля; определены акустические методы контроля, системы сканирования среза сопла; проведен анализ систем способных осуществлять контроль работоспособности проточной части турбомашин; обозначены математические модели, описывающие акустические процессы в проточной части турбомашин и пути их совершенствования. Проанализировано современное состояние работ по созданию методов и средств контроля, нацеленных на улучшение метрологических характеристик и расширение функциональных возможностей акустического метода неразрушающего контроля рабочих лопаток проточной части турбомашин на срезе сопла. Для контроля рабочих лопаток проточной части турбомашин необходимо пользоваться информативными и достоверными параметрами в комплексной структуре их понимания. Дефекты в рабочих лопатках проточной части турбомашин обнаруживаются в эксплуатации при осмотрах различными приборами, поэтому развитие минимального дефекта до максимально возможного может произойти за короткий временной интервал, что приведет к аварийной ситуации. Существующие средства штатного контроля прогар лопаток не выявляется из-за своей глубины залегания или секторности, по причине того, что дефекты неподвижных частей ничтожно мало влияют на вибрационные характеристики двигателя в целом. Тогда как дефекты в подвижных частях можно выявить и датчиками вибрации.

Ключевые слова: распределенные волоконные системы, аэроакустичес-кий контроль, акустическое поле, моделирование процессов, восстановление

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

Настоящая статья посвящена разработке и исследованию распределенных волоконных систем аэроакустического контроля параметров газовоздушного потока на срезе сопла турбомашин. Основной акцент сделан на разработке и исследованию распределенных волоконных систем на основе методов контроля использующие мультиплексированные волоконно-оптические датчики контроля параметров газовоздушного потока на срезе сопла турбомашин, использующих преимущества оптических методов передачи информации и устройство для его реализации. Определены принципы построения комплексных систем аэроакустической картографии, дополненных методами и средствами измерений газодинамических параметров потока в проточной части и на срезе сопла турбомашин, направленных на повышение информативности и уровня алгоритмизации неразрушающего контроля состояния рабочих лопаток и обеспечивающих получение данных в условиях параметрической и структурной неопределенности газовоздушного потока как по контролируемым внутренним сечениям проточной части, так и по выходному сечению на срезе турбомашины. Рассмотрены задачи размещения точек контроля и восстановления пространственного распределения поля по измерениям в дискретной совокупности точек по отдельности. Восстановление акустического поля турбомашин реализуется по данным измерений на выходе ВОД, только используя статистический подход. Восстановление поля представлено в виде непрерывных функций пространственных координат по результатам измерения в дискретной совокупности точек при наличии априорной информации о свойствах измеряемых полей. Использованы статистические подходы для определения координат датчиков и погрешности восстановления на примере одной модельной задачи контроля поля излучения, создаваемого непрерывным монопольным излучателем. Результаты расчетов показывают, что наличие корреляции между коэффициентами разложения поля излучения по функциям, приводит к уменьшению, необходимое для достижения заданной точности восстановления числа датчиков.

Ключевые слова: распределенные волоконные системы, аэроакустичес-кий контроль, акустическое поле, моделирование процессов, восстановление

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Обладающие многочисленными преимуществами волоконные брэгговские решетки (ВБР) привлекли значительный интерес разработчиков различных оптических систем, включая системы связи со спектральным и кодовым уплотнением, а также волоконно-оптические и радиофотонные сенсорные системы. Сложность и высокая стоимость мультиплексирования и интеррогации комплексированных волоконно-оптических датчиков (КВОД) до сих пор является основным ограничением для широкого внедрения сенсорных систем как распределенного и квази-распределенного, так и точечного типа. В данной статье предложен новый метод мультиплексирования, который использует преимущества как широкополосных волоконно-оптических, так и двухчастотных или полигармонических радиофотонных сенсорных систем. От первых взят простейший широкополосный излучатель, но не используется сложная и дорогая система спектрометрии для определения центральной длины волны ВБР. От вторых взята система регистрации на частоте биений между двумя составляющими, но не используется дорогая система генерации двух- или полигармонических систем зондирования. Параметр мультиплексирования определяется частотой разноса между двумя идентичными сверх узкополосными ВБР, которая отличается на определенную величину у каждого из КВОД и, собственно, формирует его адрес. При этом структуры на основе ВБР остаются чувствительным элементом систем. Таким образом, формируется новый класс чувствительных элементов – адресные волоконные брэгговские структуры (АВБС).

Ключевые слова: радиофотонная сенсорная система, адресная волоконная брэгговская структура, комплексированный волоконно-оптический датчик, интеррогация, мультиплексирование, две идентичные сверх узкополосные волоконные брэгговские решетки, разнос частот, адрес

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 показано, что доминирующим фактором, ограничивающим метрологические характеристики в реальных распределенных волоконно-оптических датчиках температуры на основе рассеяния Рамана (РВОДТР), являются шумы фотоприёмного устройства (ФПУ), которые вносят существенный вклад в процесс зашумления сигнала. Исследования проводились на примере модели РВОДТР с учетом шумов ФПУ, в качестве которого был выбран лавинный фотодиод (ЛФД). Проведен анализ основных типов шумов ЛФД, включая как основные шумы ФПУ, так и характерные только для ЛФД, оценено их влияние на отношение сигнала-шум (ОСШ). Приведены графики зависимости влияния шумов для РВОДТР, выведенные из соотношения ОСШ, и сделаны выводы о преобладании одних шумов над другими при разных условиях, исходя из их природы возникновения.

Ключевые слова: распределенный волоконно-оптический датчик температуры на основе рассеяния Рамана, лавинный фотодиод, дробовой шум, темновой шум, тепловой шум, амплитудный шум, отношение сигнал/шум, закон распределения случайных величин

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