Приладобудування

Підписатися на Приладобудування потік

Збірник наукових праць містить публікації про нові розробки в царині точного приладобудування, метрології, оптико-електронних систем, автоматизації та інтелектуалізації контрольно-вимірювальних пристроїв, технологій виготовлення деталей прецизійних приладів.
Збірник зареєстрований у Переліку фахових видань ВАК України, у міжнародних наукометричних базах Index Copernicus, РІНЦ eLIBRARY.ru, Google Scholar,  BASE, WorldCat, OpenAIRE, надходить до низки міжнародних реферативних баз.
Мови публікацій - українська, російська, англійська, німецька.

ISSN 0201-744X, 0321-2211

Адреса URL: http://visnykpb.kpi.ua/
Оновлено: 12 годин 57 хв тому

ПОРІВНЯННЯ ТОЧНОСТІ ДЕЯКИХ АЛГОРИТМІВ БЕЗПЛАТФОРМОВИХ ІНЕРЦІАЛЬНИХ СИСТЕМ ОРІЄНТАЦІЇ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

На основі комп'ютерного моделювання в середовищі Matlab процесу обробки вимірювальної інформації про вектор кутової швидкості об’єкта в окремі моменти часу вивчаються параметри точності відомих алгоритмів і зроблені висновки щодо раціонального їх синтезу.

Основна увага приділяється вивченню дрейфу алгоритмічної похибки. Як і сказано, дрейф алгоритму в певних умовах призводить до похибки, яка стає переважаючою над іншими складовими похибки обробки інформації.

Причиною появи дрейфів алгоритмів є випрямний ефект, обумовлений наявністю в інтегрувальних рівняннях орієнтації мультиплікативних членів. Виділено характерні особливості випрямного ефекту: 1) він виникає при синхронних коливаннях множників мультиплікативних членів і 2) істотно залежить від зсуву фаз між коливаннями цих множників.

Кінцевою метою досліджень є встановлення залежностей максимальних дрейфів похибок алгоритмів від кроку опитування вимірювачів і параметрів коливань основи.

Зроблено висновки про ефективність деяких пропонованих прийомів підвищення точності алгоритмів різних наближень для визначення параметрів орієнтації в бесплатформових інерційних системах орієнтації

ВИЗНАЧЕННЯ ВИХІДНОГО СИГНАЛУ ТЕПЛОВІЗОРА ПРИ ЗДІЙСНЕННІ КОНТРОЛЮ ПЕРЕГРІВУ ДРОТУ КОНТАКТНИХ МЕРЕЖ ЗАЛІЗНИЦЬ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

У статті наведені результати дослідження по зміні ставлення сигнал / шум при контролі місць перегріву проводу контактних мереж залізниць тепловізіонним методом. Дослідження проведені з урахуванням можливих середніх температур дроти для зон помірного кліматичного поясу і допустимих значень його перегріву.

Для реалізації тепловізійного методу взяті два типи тепловізійних камер з різними апертурами об'єктивів і параметрів мікроболометричних матриць.

Подальші дослідження будуть спрямовані на аналіз похибок методу та розробку системи стеження за зміною положення дроту контактної мережі

ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ НАДВИСОКОЇ РОЗДІЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

В роботі розглянуті існуючі оптико-електронні системи дистанційного зондування Землі з космосу надвисокої роздільної здатності.

Проаналізовані схеми побудови об’єктивів, їх переваги і недоліки

МОДЕЛЬ ПРОХОДЖЕННЯ УЛЬТРАЗВУКУ В ТРЬОХШАРОВІЙ ПЛАСТИНІ З ВИКОРИСТАННЯМ ЕЛЕКТРОАКУСТИЧНОЇ АНАЛОГІЇ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

У статті приведена схема проходження і виміру ультразвуку крізь досліджуваний зразок за допомогою двох перетворювачів – джерела і приймача ультразвуку. Приведена схема розташування зразка і перетворювачів в моделі чотириполюсників.

Використання електроакустичних чотириполюсників в практичній роботі дозволяє застосувати методики і теорію електричних ланцюгів. Приведена розмірність п'єзоелектричних постійних в системах СІ і СГС, невідповідності розмірності фізичних величин при різних підходах у визначенні фізичних величин в електротеплової аналогії.

Проаналізовано дотримання розмірності в рівняння пружності для п'єзокристала залежно від значень фізичних величин в електроакустичній аналогії. Наведено рівняння вимірювань

МЕТОДИКА ПОПЕРЕДНЬОЇ ДЕФЕКТАЦІЇ АПАРАТНИХ ЗВ'ЯЗКІВ ІЗ МНОЖИННИМИ ПОШКОДЖЕННЯМИ В ПОЛЬОВИХ УМОВАХ

Птн, 06/30/2017 - 00:00
У статті запропонована методика попередньої дефектації апаратних зв'язків із множинними пошкодженнями в польових умовах для визначення реального технічного стану об'єкта силами штатних екіпажів. Вона полягає у формуванні комплексної оцінки технічного стану апаратних зв'язків на основі використання встановлених залежностей ймовірності та достовірності оцінки від компоновки, стійкості елементів і характеру пошкодження об'єкта. Розроблено блок-схему алгоритму визначення послідовності і кількості перевірених блоків в процесі попередньої дефектації, а також обчислення ймовірності правильної оцінки ступеня пошкодження апаратного зв'язку. Показана реалізація методики на прикладі апаратного зв'язку, а також наведені результати розрахунків по блок-схемі алгоритму. Отримані результати дозволяють значно скоротити час визначення реального технічного стану пошкодженої техніки зв'язку із заданою вірогідністю результату для обґрунтування доцільності і місця проведення ремонту

ВИМІРЮВАННЯ ЛІНІЙНИХ РОЗМІРІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНИХ СИСТЕМ НА ПРИЛАДАХ ІЗ ЗАРЯДОВИМ ЗВ’ЯЗКОМ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

Показано, що потенційні переваги приладів із зарядовим зв’язком (ПЗЗ) (великий обсяг та малий час формування вибірки, малі розміри елемента розкладу зображення) найбільш повно трансформуються в характеристики інформаційно-вимірювальних систем на ПЗЗ при виконанні концептуальних вимог щодо незалежності та ідентичності піксел.

Показано, що точність вимірювання лінійних розмірів, яка в загальному випадку  обумовлюється параметрами інформаційно-вимірювальної системи на ПЗЗ, контрастом на об’єкті та умовами задачі, можна  збільшити за рахунок спеціальної методики формування сигналу в межах крайніх піксел зображення.

Врахування сформульованих положень дозволить розширити межі застосування інформаційно-вимірювальних систем на ПЗЗ і повніше реалізувати потенційні можливості перспективного класу засобів вимірювання.

ЦИФРОВИЙ АНАЛІЗАТОР ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ УЛЬТРАЗВУКОВИХ КОЛИВАЛЬНИХ СИСТЕМ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

Для розрахунку оптимального узгодження потужного ультразвукового генератора з п’єзоелектричним перетворювачем необхідно знати параметри еквівалентної електричної схеми заміщення останнього, які визначаються на основі експериментально отриманих значень та  амплітудно-частотних (АЧХ) і фазочастотних (ФЧХ) характеристик.

 В роботі приведені результати розробки цифрового аналізатора і програми ПК для побудови і аналізу цих характеристик. Створений аналізатор живить підключену до нього ультразвукову коливальну систему синусоїдальною напругою, яка змінює свою частоту в заданих межах, та за допомогою комп’ютера відображує в графічному вигляді АЧХ і ФЧХ, а також визначає основні параметри коливальної системи

ВИЗНАЧЕННЯ КООРДИНАТИ УЯВНО-РЕАЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ МЕЖОВОЇ ПАНДАННОЇ ЗОНИ ОБ’ЄКТА. Частина 1. ЗАГАЛЬНІ ЗАСАДИ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

Розроблено аналітичні моделі визначення координати поверхні абстрактного об’єкта за допомогою аналізу панданних зон об’єктів, що взаємодіють у просторі, отже, саме у цій зоні взаємодії важливо знати переміщення маси та її просторово-часові координати.

На засадах моделі руху абстрактних об’єктів запропоновано виконання операцій обміру та контролю поверхні деталі, а також просторово-часові координати торкання об’єктів під час обробки матеріалу. Запропоновані методики доцільно використовувати в умовах виробничого процесу на приладобудівних підприємствах для підвищення точності визначення координат позиціювання об’єкта

ВИМІРЮВАННЯ КІЛЬКОСТІ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ УЛЬТРАЗВУКОВОГО МЕТОДУ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

У статті окреслений сучасний стан впровадження вузлів обліку теплової енергії, їх структура та якість.

Обґрунтована необхідність застосування ультразвукових приладів для вимірювання витрати і кількості рідиннофазних потоків у складі вузлів обліку завдяки їх перевагам порівняно з іншими класами приладів аналогічного призначення.

Розглянуто ультразвукові методи вимірювання витрати рідинних енергоносіїв, оцінено можливості їх застосування для вимірювання кількості теплоти. Сформульовано вимоги до ультразвукового перетворювача витрати у складі вузла обліку кількості теплоти, що дозволить підвищити його метрологічну надійність

КОНТРОЛЬ ФОРМИ ЕЛІПСОЇДАЛЬНИХ РЕФЛЕКТОРІВ БІОМЕДИЧНИХ ФОТОМЕТРІВ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

У роботі представлено технологію нанесення дзеркального покриття хіміко-гальванічною металізацією внутрішньої поверхні еліпсоїдального рефлектора, виготовленого за допомогою 3-D друку з АБС-пластику. Розглянуто два способи реалізації цієї технології шляхом нанесення електропровідного шару за допомогою порошкового графіту та хімічного нанесення електропровідного металічного шару з наступним дорощуванням необхідних функціональних шарів.

Розроблено засіб контролю форми внутрішньої дзеркальної поверхні рефлектора на основі методу анабераційних точок, що може бути використаний для вимірювання відхилення форми як металевих еліпсоїдів з полірованою внутрішньою поверхнею, так і виготовлених за запропонованою технологією. Розроблений аналітичний базис просторової орієнтації елементів вимірювального засобу та математичний апарат визначення середньоквадратичного відхилення форми поверхні в точці контролю.

Порівняльний контроль металевого та металізованого еліпсоїдів проведений у п’яти площинах на різних висотах, що характеризують положення точки контролю та кут падіння лазерного променю. У заданих площинах отримано «цифрову» модель робочої поверхні еліпсоїду обертання з дійсною формою та коефіцієнтом відбиття. Результати контролю можуть бути враховані при корекції математичного апарату поширення оптичного випромінювання у біомедичних фотометрах.

ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ФАНТОМУ ТОЧНОСТІ ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛЕЙ У ПРИЛАДОБУДУВАННІ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

У попередній низці авторських статей розглядалися просторові елементи технологічного об’єкта як частки відліку розмірів у технологічних процесах вимірювання. У пропонуємій статті розглянуто низку проблем, пов’язаних із перетворенням уявного розміру в реальний, не розглядаючи при цьому сам процес утворення. Водночас, сам процес утворення необхідного розміру розглядається як реалізація фантому другого роду.

Оскільки між уявним та реальним розмірами існує зв’язок лише через теорію вірогідності, то розглядається низка проблем з визначенням точності отримуємого розміру. Для цього у систему допусків та постав вводиться величина елементарної частки похибки та дуальності поверхні, які надають можливість вирішити низку проблем, які стосуються використання низки задач виробництва. Введення величин елементарної частки похибки та дуальності в закон нормального розподілу Гауса дозволяє пов’язати в одне ціле уявні та реальні розміри.

РОЗРОБКА АЛГОРИТМУ АНАЛІЗУ ГЕМОДИНАМІКИ НИРОК ЗА СЦИНТИГРАФІЄЮ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

Метою цієї роботи є аналіз cцинтиграфічних зображень непрямої ренангіографії пацієнтів хворих на хронічний пієлонефрит.

Сцинтиграфічні зображення непрямої ренангіографії характеризуються низькою роздільною здатністю. Тому ефективна перфузія тканин оцінюється за кінетикою радіофармпрепарату (РФП) у всій нирці. В цьому випадку, нирка представляється як зосереджена система, тобто як математична точка. В свою чергу це призводить до втрати діагностичної інформації, яка характеризує нирку як просторово-розподілену систему.

У роботі описано розроблений алгоритм для аналізу типів кінетичних кривих радіофармпрепарату в нирках та їх подальшій класифікації. Зазначений алгоритм надає можливість на кількісному рівні оцінювати явище синхронізації функціонального стану груп нефронів

ХАРАКТЕРНІ ЧАСИ РЕАКЦІЇ ОРГАНІЗМУ НА ДИНАМІКУ ПОСТАЧАННЯ КИСНЮ ТКАНИНАМ ТА ЇХ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

У роботі досліджена динаміка парціального тиску кисню в підшкірних тканинах при обмеженому навантаженні і подальшої постішемічної гіперемії у здорових людей і осіб з патологіями судин нижніх кінцівок.

Показано, що такі параметри, як час релаксації і характерний час саморегуляції вмісту кисню в міжклітинній рідині, характеризують функціональний стан організму

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ БІОЛОГІЧНИХ ТКАНИН

Птн, 06/30/2017 - 00:00

У даній статті приведено результати досліджень зміни електропровідності біологічної структури під впливом імпульсного електричного струму в різних частотних діапазонах.

В якості біозразків було використано м’язову тканину свині (лат. Suidae) та живого дощового черв’яка (лат. Lumbricina)

ДОСЛІДЖЕННЯ ВАРІАБЕЛЬНОСТІ СЕРЦЕВОГО РИТМУ ЗА ДОПОМОГОЮ СТАТИСТИЧНИХ І ГЕОМЕТРИЧНИХ МЕТОДІВ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

Захворювання серця в останні десятиріччя вийшли на перший план. Наука не стоїть на місці, з кожним роком з’являються нові методи діагностики і лікування. На зміну давно відомим методам діагностики і лікування приходять нові. Успішним прикладом може бути аналіз мікроальтернацій ЕКГ, який дозволяє передбачати початок серцево-судинної патології. Одним із сучасних методів оцінки взаємозв’язку серця і нервової системи є оцінка варіабельності серцевого ритму (ВСР).

Аналіз варіабельності серцевого ритму дає можливість оцінити функціональний стан людини, крім того дозволяє стежити за динамікою та виявляти патологічні стани. Дозволяє отримати інформацію про адаптивні резерви організму, що дає можливість передбачати збої в роботі серцево-судинної системи.  

В статті розглянута інформаційна технологія у вигляді програмного забезпечення, використовуючи яке можна оброблювати результати досліджень варіабельності серцевого ритму, отриманих за допомогою спеціалізованого інструменту та збережених у вигляді числового масиву даних. Програмне забезпечення написано за допомогою MatLab і досліджує масив даних із застосуванням статистичних і геометричних методів. Також проведений стислий аналіз результатів.

МОДИФІКАЦІЇ ПРОЦЕДУР ВІДБОРУ ОЗНАК ЦИКЛІЧНИХ МЕДИКО-БІОЛОГІЧНИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ЇХ РОЗПІЗНАВАННЯ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

Продуктивним напрямом підвищення якості розпізнавання сигналів в системах, що навчаються з учителем, є формальний статистичний відбір для використання найбільш інформативних ознак. В статті розкриваються формування модифікацій процедур відбору ознак при кореляційному поході до розпізнавання сигналів і можливість визначення серед цих процедур тих, що найбільш адекватно забезпечують вибір складу ознак відповідно до особливостей цих сигналів та складу програмного інструментарію, що використовується.

Дослідження ілюструються прикладами обробки сигналів для задачі розпізнавання QRS-комплексів двох типів в запису одного відведення електрокардіограми пацієнта з бази даних, який був використаний в якості навчальної вибірки. Представлені процедури дозволяють розкрити і реалізувати резерви підвищення якості розпізнавання сигналів за рахунок відбору раціонального складу їх ознак для використання.

ДОСЛІДЖЕННЯ РІВНЯ ОПРОМІНЕННЯ ПРИСТРОЮ СВІТЛОТЕРАПІЇ

Птн, 06/30/2017 - 00:00

Проаналізовано основні фотобіологічні методи впливу оптичного випромінювання ультрафіолетового діапазону хвиль (250-400 нм), які використовуються для опромінення ураженого шкірного покриву людини, виявлено значне непропорційне розміщення джерел світла, що призводить до нерівномірного формування світлового потоку на біологічному об'єкті і знижує ефективність світлотерапії.

Розроблена та запропонована методика розрахунку для створення рівномірного розподілу освітленості на поверхні опромінення та наведено рекомендації щодо отримання оптимального світлового поля оптико-електронної системи пристрою для світлотерапії. Наводяться відомості про нові сучасні напівпровідникові джерела ультрафіолетового випромінювання (250-350 нм). На відміну від ртутних ламп розглянуті світлодіодні елементи забезпечують можливість побудови компактних комп'ютерних регульованих світлотерапевтичних пристроїв для застосування в фотомедичних технологіях.