Devices and Methods of Measurements (E-Journal) / Приборы и методы измерений
Not a member yet
490 research outputs found
Sort by
Прогнозирование динамических характеристик термопар с тонкопроволочными чувствительными элементами
Get PDFThermocouples dynamic characteristicsʼ prediction is one of the relevant directions in the field of dynamic measurements of non-stationary temperatures of liquid and gaseous media. Thermocouples dynamic characteristicsʼ prediction makes it possible to provide effective continuous correction in automatic control systems for non-stationary temperatures. The purpose of this paper was to develop a theoretically justified relation linking the current or expected time constant of fine-wire thermocouples with the known time constant established at known parameters of liquid and gaseous media.A formula linking the time constant of fine-wire thermocouples with the conditions of heat exchange with the measured medium and the thermophysical characteristics of the thermocouple sensing elements has been deducted. An approximate formula is also given for calculating the internal resistance of wire sensing elements of thermocouples, which must be considered when calculating the time constant of a thermocouple. In consideration of the obtained formulas, a multi-parameter relation linking the current or expected time constant of fine-wire thermocouples with the known time constant set at the known parameters of the measured media has been formed.It is suggested to simplify the formed multi-parameter relation and make it dependent, for example, on the “expected velocity of the measured medium × expected density of the measured medium” complex (Vm2 ρm2 ). Simplified relations in the form of hyperbolic functions with constant parameters and argument in the form of Vm2 ρm2 complex were obtained for airflowat different temperatures, pressures, and velocities.On the example of airflow, it is shown that the complex multi-parametric relation linking the expectedand known time constants of thermocouples can be simplified to a hyperbolic dependence, where the argument can be the Vm2 ρm2 complex. Moreover, the degree of approximation of hyperbolic dependencies to the exact values of the multi-parametric relation can reach the R-square = 0.9592 criterion.A multi-parametric relation has been proposed. That relates the known time constant of a thermocouple to the expected or current time constant of the same thermocouple at other parameters of the measured medium from the point of view of the heat exchange and thermal conduction theory. The proposed relation can be used in automatic control systems of non-stationary temperature of various liquid or gaseous media to provide continuous correction of thermocouples dynamic characteristics. Depending on the number of measured medium parameters, the suggested multi-parameter relation can be replaced by simplified relations with other complexes containing, for example, density, velocity, flow rate and pressure of the measured medium.Прогнозирование динамических характеристик термопар является одним из актуальных направлений в области динамических измерений нестационарных температур жидких и газообразных сред. Прогнозирование динамических характеристик термопар позволяет обеспечить эффективную непрерывную коррекцию в системах автоматического управления нестационарной температурой. Целью данной работы являлась разработка теоретически обоснованного соотношения, связывающего текущую или ожидаемую постоянную времени тонкопроволочных термопар, с известной постоянной времени, установленной при известных параметрах жидких и газообразных сред.Выведено выражение, связывающее постоянную времени тонкопроволочных термопар с условиями теплообмена с измеряемой средой и теплофизическими характеристиками чувствительных элементов термопар. Получена также приближённая формула для расчёта внутреннего сопротивления проволочных чувствительных элементов термопар, которое необходимо учитывать при вычислении постоянной времени термопары. С учётом полученных выражений сформировано многопараметрическое соотношение, связывающее текущую или ожидаемую постоянную времени тонкопроволочных термопар, с известной постоянной времени, установленной при известных параметрах измеряемых сред.Сформированное многопараметрическое соотношение предложено упростить и сделать зависимым, например, от комплекса «ожидаемая скорость измеряемой среды × ожидаемая плотность измеряемой среды» (Vm2 ρm2 ). Для воздушного потока при различных температурах, давлении и скорости получены упрощённые соотношения в виде гиперболических функций с постоянными параметрами и аргументом в форме комплекса Vm2 ρm2.На примере воздушного потока показано, что сложное многопараметрическое соотношение,связывающее ожидаемую и известную постоянные времени термопар, можно упростить до гиперболической зависимости, где аргументом может выступить комплекс Vm2 ρm2. Причём степень приближения гиперболических зависимостей к точным значениям многопараметрического соотношения может достигать по критерию R-square = 0.9592.Предложено точное с точки зрения теории теплообмена и теплопроводности многопараметрическое соотношение, связывающее известную постоянную времени термопары с ожидаемой или текущей постоянной времени этой же термопары при иных параметрах измеряемой среды. Предложенное соотношение может быть использовано в системах автоматического управления нестационарной температурой различных жидких или газообразных сред для обеспечения непрерывной коррекции динамических характеристик термопар. В зависимости от числа измеряемых параметров среды предложенное многопараметрическое соотношение может быть заменено упрощёнными измеряемой соотношениями с другими комплексами, содержащими, например, плотность, скорость, расход и давление среды
Возможности использования амплитудно-угловых характеристик поверхностных и подповерхностных волн для контроля материалов с поверхностно упрочнённым неоднородным слоем
Get PDFImproving the efficiency of ultrasonic control of hardened surface layers of metal products with a heterogeneous structure obtained using different technologies is a pressing problem of industrial production. The purpose of this work was to investigate the possibilities of measuring the depth of the surface inhomogeneous layer of steel objects on the basis of the use of amplitude and amplitude-angle characteristics of surface and subsurface transverse waves.The analysis of ultrasonic methods of control of physical and mechanical properties of metals by using surface and subsurface waves and experimentally investigated amplitude-angular characteristics of surface waves, the maximum angle of which increases by 3° at change of dimensionless layer depth hλ from zero to0.82. For the first time, the ratio of normalized amplitudes of surface waves taken at certain angles on theamplitude-angle characteristic curve obtained in the echo mode was proposed to be used as correlating parameters with the depth of the hardened layer. As a result of this research, the possibility of using a phased array transducers to solve the above problems.The effect of the hardened layer depth varying from zero to five in the working frequency range of 1.8– 10 MHz on the peculiarities of the refraction effect (including interference) and dependence of the subsurface wave amplitude on the acoustic base has been studied, making it possible to establish conditions that provide for the determination of the hardened layer depth.Circuit solutions have been offered in order to increase the efficiency of control of properties of the surface layers of metal articles on the basis of utilization of small-aperture transducers and ultrasonic reflectors making it possible to form fields of surface waves of different directional pattern. Повышение эффективности ультразвукового контроля упрочненных поверхностных слоев металлоизделий с неоднородной структурой, полученных по различным технологиям, является актуальной проблемой опытно-промышленного производства. Целью данной работы являлось исследование возможностей измерения глубины поверхностного неоднородного слоя стальных объектов на основе использования амплитудных и амплитудно-угловых характеристик поверхностных и подповерхностных поперечных волн.Проведён анализ ультразвуковых методов контроля физико-механических свойств металлов с использованием поверхностных и подповерхностных волн и экспериментально исследованы амплитудно-угловые характеристики поверхностных волн, максимальный угол которых увеличивается на 3°при изменении безразмерной глубины слоя hλ от нуля до 0,82. Впервые предложено использовать в качестве коррелирующих параметров с глубиной упрочнённого слоя отношение нормированных амплитуд поверхностных волн, взятых под определёнными углами на кривой амплитудно-угловой характеристики, полученной в эхо-режиме. В результате проведённых исследований была выявлена возможностьиспользования преобразователей с фазированной решёткой для решения вышеуказанных задач.Исследовано влияние глубины упрочнённого слоя, изменяющейся от нуля до пяти в рабочем диапазоне частот 1,8–10 МГц, на особенности эффекта преломления (в том числе интерференции) и импенданса амплитуды подповерхностной волны на акустической базе, что позволило установить условия, обеспечивающие определение глубины упрочнённого слоя.Предложены схемные решения для повышения эффективности контроля свойств поверхностных слоев металлических изделий на основе использования малоапертурных преобразователей и ультразвуковых отражателей, позволяющих формировать поля поверхностных волн различной направленности
Спектральная эллипсометрия как метод изучения влияния быстрой термообработки кремниевых пластин на их оптические характеристики
Get PDFOne of the possible ways of improvement of the surface properties of silicon is the solid phase recrystallization of the surface silicon layer after the chemical-mechanical polishing with application of the rapid thermal treatment with the pulses of second duration. The purpose of the given paper is investigation of influence of the rapid thermal treatment of the initial silicon wafers of the various doping level and reticular density on their optical characteristics by means of the spectral ellipsometry method.The investigation results are presented by means of the spectral ellipsometry method of the rapid thermal processing influence on the initial silicon wafers (KDB12 orientation <100>, KDB10 orientation <111> and KDB0.005 orientation <100>) of the various level of doping and reticular density influence on their optical characteristics: refraction and absorption ratios. Influence was confirmed of the silicon reticular density on its optical characteristics before and after the rapid thermal processing. It was shown, that reduction of the refraction and absorption ratios in the center of the Brillouin zone for the silicon samples with the high Boron concentration after the rapid thermal processing as compared with the low doped silicon. In the area of the maximum absorption peak, corresponding to the energy of the electron exit from the silicon surface (4.34 eV) the refraction indicator of the high doped silicon becomes higher, than of the low doped silicon, which is determined by the high concentration of the vacant charge carriers on the silicon surface in this spectral range.It was established, that the spectral area 3.59–4.67 eV, corresponding to the work of the electrons, exiting the silicon surface, the most informative way shows the difference of the 3 optical parameters of silicon of the different orientation, and for evaluation of influence of the silicon doping level on its optical characteristics the most informative is the spectral range of 3.32–4.34 eV. Одним из возможных путей улучшения поверхностных свойств кремния является твердофазная рекристаллизация поверхностного слоя кремния после химико-механической полировки с использованием быстрой термической обработки импульсами секундной длительности. Целью данной работы являлось исследование влияния быстрой термической обработки исходных кремниевых пластин различного уровня легирования и ретикулярной плотности на их оптические характеристики методом спектральной эллипсометрии.Приведены результаты исследования методом спектральной эллипсометрии влияния быстрой термообработки исходных кремниевых пластин (КДБ-12 ориентации <100>, КДБ-10 ориентации<111> и КДБ-0,005 ориентации <100>) различного уровня легирования и ретикулярной плотности на их оптические характеристики: коэффициенты преломления, поглощения. Подтверждено влияние ретикулярной плотности кремния на его оптические характеристики до и после быстрой термообработки. Установлено уменьшение коэффициентов преломления и поглощения в центре зоны Бриллюэна для образцов кремния с высокой концентрацией бора после быстрой термообработки по сравнению с низколегированным кремнием. В области пика максимума поглощения, соответствующего энергии выхода электрона с поверхности кремния (4.34 эВ) показатель преломления высоколегированного кремния становится выше, чем у низколегированного кремния, что обусловлено высокой концентрацией свободных носителей заряда на поверхности кремния в этом спектральном диапазоне.Установлено, что спектральная область 3.59–4.67 эВ, соответствующая работе выхода электронов с поверхности кремния, наиболее информативно показывает различие оптических параметров кремния различной ориентации, а для оценки влияния уровня легирования кремния на его оптические характеристики наиболее информативен спектральный диапазон 3.32–4.34 эВ
Стендовое оборудование и методики испытаний современных оптических прицелов
Get PDFManufacture of sights with high output characteristics is a prerequisite for achieving the necessary accuracy when shooting. The aim of the work was to analyze the influence of pancratic optical sights’ main parameters on their output performance characteristics.It is shown that in order to achieve the quality level of the world’s best samples, high image quality – no drop in contrast by no more than 30 % of the calculated value, careful manufacturing and control of both mechanical and optical parts, as well as components of the assembly units of products, the technological process of assembly and alignment is necessary.Bench equipment and test methods which made it possible significantly increase the level of serial production are described, also some characteristics of GS3-12×50, GS3-24×56, GS5-25×56 “NTC “LEMT” BelOMO” are presented. Изготовление прицелов с высокими выходными характеристиками является необходимым условием для достижения необходимых точностей при стрельбе. Целью работы был анализ влияния основных параметров панкратических оптических прицелов на их выходные эксплуатационные характеристики.Показано, что для достижения уровня качества лучших мировых образцов, высокого качества изображения – непадения контраста на более чем на 30 % от расчётного значения, необходимы тщательное изготовление и контроль как механических и оптических деталей, так и узлов сборочных единиц изделий, технологического процесса сборки и юстировки.Описаны стендовое оборудование и методики испытаний, позволившие существенно повысить уровень серийной продукции, а также представлены некоторые характеристики прицелов GS3-12×50, GS3-24×56, GS5-25×56 «НТЦ «ЛЭМТ» БелОМО»
Концепция векторных многокомпонентных физических величин, модели и метод измерения
Get PDFThe paper presents a new view of vector physical quantities as multicomponent quantities. Each of the components of the mentioned multicomponent quantities can carry important and even unique information about the sources and causes of their occurrence. Looking at the vector quantity as the multicomponent quantity led to the need to form the corresponding conception. There are three positions of this conception in this paper, which are formulated as follows: vector multicomponent physical quantities are considered as functions of the set of their constituent information components; the communication functions of the specified information components in the models of multicomponent physical quantities are determined by the laws of vector algebra; information models of vector multicomponent physical quantities allow an alternative representation of information components depending on the selected coordinate system.The mathematical model of the vector multicomponent physical quantity is presented. This model is fundamental and directly follows from the positions of the conception formulated above. This model can be applied to describe multicomponent displacements and deformations that both simple and complex objects undergo. An example of the complex object can be the manipulator of the universal industrial robot. The space for modeling multicomponent displacements of simple objects was shown in the paper. Information models of vector multicomponent physical quantities allow one to alternatively represent informative components. And the task of constructing such models is complex and ambiguous. Therefore, the formal apparatus for the synthesis of such models, which is based on certain rules and conventions, was proposed in the paper. The theoretical foundations of the method of optical measurements of informative components of multicomponent displacements and deformations of simple objects, which involves the use of multidimensional test objects, are presented.Представлен новый взгляд на векторную физическую величину как на величину многокомпонентную. Каждая из компонентов упомянутых многокомпонентных величин может нести важную и даже уникальную информацию об источниках и причинах их возникновения. Рассмотрение векторной величины как величины многокомпонентной привело к необходимости формирования соответствующей концепции. Представлены три положения концепции, которые заключаются в следующем: векторные многокомпонентные физические величины рассматриваются как функции множества составляющих их информативных компонентов; функции связи названных информативных компонентов в моделях многокомпонентных физических величин определяются законами векторной алгебры; информационные модели векторных многокомпонентных физических величин допускают альтернативное представление информативных составляющих в зависимости от выбранной системы координат.Представлена математическая модель векторной многокомпонентной физической величины. Данная модель является основополагающей и непосредственно вытекает из сформулированных выше положений концепции. Модель может быть применена при описании многокомпонентных перемещений и деформаций, которые претерпевают и простые, и сложные объекты. Примером сложного объекта может быть модель манипулятора универсального промышленного робота. Показано пространство моделирования многокомпонентных перемещений простых объектов. Информационные модели векторных многокомпонентных физических величин позволяют альтернативно представлять информативные составляющие, а задача построения таких моделей сложна и не однозначна. Поэтому в статье предложен формальный аппарат синтеза таких моделей, который основан на определённых правилах и соглашениях. Представлены теоретические основы метода оптических измерений информативных составляющих многокомпонентных перемещений и деформаций простых объектов, который предполагает использование многомерных тестовых объектов
Анализ распределения освещённости, генерируемой светодиодными матрицами
Get PDFСreation of indoor lighting systems with the possibility of changing its parameters in space and time is a promising direction within the framework of the intellectual environment system. The aim of this work was to create a methodology for calculating the illumination created by LED matrices which does not require the use of specialized software products and is adapted to the possibility of varying the parameters of LEDs and illuminated rooms.The urgency of creating a room lighting system that simulates the conditions of natural lighting taking into account the need to change its spectral composition in time, in space taking into account the physical and psychological state of a person is substantiated. The possibility of using well-known computer programs to calculate the distribution of illumination in the room is analyzed.A method has been developed for calculating the distribution of illumination on a plane using both a flat LED matrix and a matrix with an inclined arrangement of the planes of individual LEDs. It is shown that the distribution of illumination is a function of the indicatrix of the light intensity of the LED, its location in space, the number of LEDs in the matrix.Illumination distribution has been calculated for various light sources consisting of RGB LEDs both for desktop and ceiling lighting was calculated. It is established that when using matrices containing the same LEDs distribution of illumination is very nonuniform. The inclined arrangement of LED planes slightly increases uniformity reducing the maximum illumination. For ceiling lighting the option of uniform distribution of LEDs within the ceiling plane provides more uniform illumination than when the same number of LEDs are arranged in groups of matrices.Results of LED sources modeling indicate the need to modernize simple orthogonal matrices containing the same type of elements with the same power modes for all elements in order to increase the uniformity of illumination and efficiency. Such modernization can be carried out by changing the geometry of matrices differentiating the power modes of individual LEDs. The developed calculation program can be supplemented with options for introducing the above changes, as well as options for analyzing the spectral distribution of light in space. Создание систем освещения помещений с возможностью изменения его параметров в пространстве и во времени является перспективным направлением в рамках системы «интеллектуальная окружающая среда». Целью данной работы было создание методики расчёта освещённости, создаваемой светодиодными матрицами, которая не требует применения специализированных программных продуктов и адаптирована к возможности варьирования параметров светодиодов и освещаемых помещений. Обоснована актуальность создания системы освещения помещений, имитирующей условия естественного освещения с учётом необходимости его изменения по спектральному составу во времени, в пространстве с учётом физического и психологического состояния человека.Проанализирована возможность использования известных компьютерных программ для расчёта распределения освещённости в помещении.Разработана методика расчёта распределения освещённости на плоскости при использовании как плоской светодиодной матрицы, так и матрицы с наклонным расположением плоскостей отдельных светодиодов. Показано, что распределение освещённости является функцией индикатрисы силы света светодиода, расположения его в пространстве, количества светодиодов в матрице.Произведён расчёт распределения освещённости для различных источников света, состоящих из RGB светодиодов, как для настольного, так и для потолочного освещения. Установлено, что при использовании матриц, содержащих одинаковые светодиоды, велика неравномерность распределения освещённости. Наклонное расположение плоскостей светодиодов незначительно увеличивает равномерность, уменьшая максимальную освещённость. Для потолочного освещения вариант равномерного распределения светодиодов в пределах потолочной плоскости обеспечивает более равномерное освещение, чем при расположении такого же количества светодиодов в виде групп матриц.Результаты моделирования светодиодных источников свидетельствуют о необходимости модернизации простых ортогональных матриц, содержащих однотипные элементы с одинаковым для всех элементов режимом питания, с целью повышения равномерности освещённости и экономичности. Такая модернизация может осуществляться за счёт изменения геометрии матриц, дифференциации режимов питания отдельных светодиодов. Разработанная программа расчёта может дополняться опциями для введения перечисленных выше изменений, а также опциями для анализа спектрального распределения излучения в пространстве
Подход к контролю магнитных параметров сердцевин цепочки шаров. Диагностика разных по длине цепочки и радиусу сердцевин
Get PDFThe basic structural elements of the magnetized granular medium (effectively used, in particular, in apparatus of thin magnetic separation) are granule chains (according to channel-by-channel model), in connection with which there is a need to detail the features of their magnetization. The purpose of the work is to develop and implement an approach to measuring magnetic (micro)flows along the cores of different radius r in the chain of granules using a specially developed (by printed circuit board technology) sensor, with high radius R (15 and 20 mm) spheres available for such measurements.From the data of measuring magnetic (micro)flows data of average induction in each of the quasi-continuous cores of the spheres chain are obtained, as well as data of magnetic permeability and susceptibility of these cores, their magnetization for different values of the intensity of the magnetizing field. It is shown that dependences of mentioned magnetic parameters from number n spheres in a chain are generalized on r /R for different R.These relationships, increasing as n increases due to a decrease in the demagnetizing factor N of any of the cores and the chain as a whole, demonstrate the achievement of individually limiting values of magnetic parameters and corresponding auto-model regions where N→0. At the same time, the transition to each of these regions, manifesting almost independently of r /R and intensity, falls on the value of n = 10–12 = [n]. Thus, in fact, such a criterion value [n] distinguishes chains by sufficiently “long” – when n ≥ [n] and “short” – when 2 ≤ n ˂ [n]. Data of demagnetizing factor for different cores of “short” chains of spheres are obtained and phenomenologically described.Базовыми структурными элементами намагничиваемой гранулированной среды (эффективно используемой, в частности, в устройствах для тонкой магнитной сепарации) являются цепочки гранул (согласно поканальной модели), в связи с чем возникает необходимость в детализации особенностей их намагничивания. Цель работы – разработка и реализация подхода к измерениям магнитных (микро) потоков по сердцевинам разного радиуса r в цепочке гранул при помощи специально разработанного (по технологии печатных плат) датчика, используя доступные для таких измерений шары повышенного радиуса R (15 и 20 мм).По данным измерений магнитных (микро)потоков получены данные средней индукции в каждой из квазисплошных сердцевин цепочки шаров, а также данные магнитной проницаемости и восприимчивости этих сердцевин, их намагниченности для разных значений напряжённости намагничивающего поля. Показано, что зависимости указанных магнитных параметров от числа шаров n в цепочке обобщаются по r /R для разных R.Эти зависимости, возрастая по мере увеличения n вследствие уменьшения размагничивающего фактора N любой из сердцевин и цепочки в целом, демонстрируют достижение индивидуально предельных значений магнитных параметров и соответствующих автомодельных областей, где N→0. При этом переход к каждой из этих областей, проявляющийся практически независимо от r /R и напряжённости, приходится на значение n = 10–12 = [n]. Тем самым такое, по сути критериальное, значение [n] разграничивает цепочки на достаточно «длинные» – когда n ≥ [n] и «короткие» – когда 2 ≤ n ˂ [n]. Получены и феноменологически описаны данные размагничивающего фактора для разных сердцевин «коротких» цепочек шаров.
Приборы и методы измерений запылённости окружающей воздушной среды. Краткий обзор
Get PDFThe main characteristics of airborne micro/nanoparticles, their impact on human health and air quality standards are presented. International standards classify microparticles by size (PM10, PM2.5, PM1, UFP), establish maximum allowable concentrations and control methods. Particular attention is paid to carbonand virus-containing microparticles control. To monitor the air environment in enclosed spaces and in transport, the portable sensors of micro-, nanoparticles are required with the ability to classify them by size and electrophysical characteristics.Detection of microparticles includes the sorting of particles entering the sensor by size and material type, subsequent actual detection of particles of the same kind, with subsequent classification by size, electrical and morphological characteristics. Separation of nanoand microparticles by size before detection improves the sensitivity and selectivity of the detector both in size and material. The virtual impactor and dielectrophoresis method are considered for integration in a Lab-on-Chip type sensor. Detection of microparticles is performed by separating the dispersed phase from the aerosol followed by the analysis, or directly in the air flow. The classification of detection methods according to speed and functionality is given. Among the methods allowing detection of micrometer and submicrometer size particles, the most suitable for miniaturization and serial production of Lab-on-Chip sensors are the multi-wavelength photoelectric, MEMS, and capacitor elements.The microelectromechanics, microfluidics and microoptics technologies make it possible to create portable sensor systems of the Lab-on-Chip type to detect particulates matter of micrometer and submicrometer size. A micro-, nanoparticles detector prototype based on alumina technology using MEMS elements for a compact Lab-on-Chip type sensor is presented. The proposed design for multifunctional portable detector of airborne micro/nanoparticles is prospective for industry, transport, medicine, public and residential buildings applications.Представлены основные характеристики переносимых воздухом микро/наночастиц, их влияние на здоровье человека и нормативы качества воздушной среды. Международные стандарты классифицируют микрочастицы по размеру (PM10, PM2,5, PM1, UFP), определяют предельно допустимые концентрации и методики их контроля. Особое внимание уделяется контролю углероди вируссодержащих микрочастиц. Для мониторинга воздушной среды в закрытых помещениях, в транспорте требуются портативные датчики микро-, наночастиц с возможностями их классификации по размеру и электрофизическим характеристикам.Детектирование микрочастиц включает сортировку попадающих в детектор микро/наночастиц по размеру и типу материала и собственно детектирование однотипных частиц с последующей классификацией по размеру, электрофизическим и морфологическим характеристикам. Разделение нано и микрочастиц по размеру перед детектированием повышает чувствительность и селективность детектора как по размерам, так и по материалу. Для интеграции в сенсоре Lab-on-Chip типа рассмотрены методы виртуального импактора и диэлектрофореза. Детектирование микрочастиц осуществляется с выделением дисперсной фазы из аэрозоля с последующим анализом либо непосредственно в воздушном потоке. Приведена классификация методов детектирования по быстродействию и функциональным возможностям. Среди методов детектирования частиц микронных и субмикронных размеров наиболее пригодны для миниатюризации и серийного изготовления Lab-on-Chip сенсоров мультиволновые фотоэлектрические, МЭМС, конденсаторные элементы.Технологии микроэлектромеханики, микрофлюидики и микрооптики позволяют создавать портативные сенсорные системы типа Lab-on-Chip для детектирования твёрдых частиц микронного и субмикронного размера. Представлен прототип детектора микро-, наночастиц на основе алюмооксидной технологии с использованием МЭМС элементов для компактного сенсора Lab-on-Сhip типа. Предлагаемая конструкция многофункционального портативного детектора микро/наночастиц воздушной (газовой) среды перспективна для применения в промышленности, транспорте, медицине, общественных и жилых помещениях
Модель измерения неаддитивной величины
Get PDFThis work considers a model for measuring non-additive quantities, in particular a model for subjective measurement. The purpose of this work was to develop the measurement theory and form of a measurement model that uses the corrected S. Stevens measurement model.A generalized structure was considered that included an empirical system, a mathematical system, and a homomorphism of the empirical system into a numerical system. The main shortcomings of classical measurement theories seem to be: 1) homomorphism does not display operations (in this case, one cannot speak of the meaningfulness of the model); and 2) there is no empirical measurement model that could confirm the existence of a homomorphism. To overcome the shortcomings of existing theories a definition of the measurement equation is given. As a result a measurement model is obtained that is free from the shortcomings of classical measurement theories. The model uses the corrected model of S. Stevens and the reflection principle of J. Barzilai.The measurement model was tested using laws that were obtained empirically. Using the model it is shown that Fechnerʼs empirical law is equivalent to Stevensʼs empirical law. This means that the problem which has attracted attention of many researchers for almost a century, has been solved.A numerical example demonstrates the possibilities of the proposed measurement model. It is shown that the model can be used for extended analysis of expert assessments.Предложена модель измерения неаддитивной величины, в частности модель субъективного измерения. Целью данной работы являлось развитие теории измерений и формирование модели субъективного измерения. Для обоснования модели использована скорректированная модель Стивенса.Рассмотрена обобщенная структура модели измерения, которая включает эмпирическую систему, математическую систему и гомоморфизм эмпирической системы в числовую систему. Установлено, что основными недостатками классических теорий измерения являются: 1) гомоморфизм не отображает операции в системах, что позволило бы говорить об осмысленности теоретической модели измерений; 2) отсутствует модель эмпирического измерения, которая могла бы подтвердить существование гомоморфизма. Для преодоления недостатков существующих теорий определено уравнение измерения, связывающее результаты отображения эмпирической операции в числовую, а также сформулирована модель эмпирического измерения. Для построения модели измерения предложено использовать скорректированную модель Стивенса, которая дополнена принципом отражения Дж. Барзилая. В основу модели количественного измерения положены два способа измерений, с помощью которых эмпирически измеряется особый параметр – рейтинг, связанный с разностью или отношением искомых значений величины. Обосновано предположение о том, что оба способа измерения можно использовать совместно для измерения одной и той же величины. Причём результаты измерения будут в определённом смысле эквивалентны.Показано, что такой подход позволяет получить модель количественного измерения, которая свободна от недостатков классических теорий измерения. Сформулирован алгоритм количественного измерения, а также принцип отражения, обеспечивающий соответствие эмпирической и числовой систем модели.Предложенная модель измерения подтверждена эмпирически. С её помощью показано, что эмпирический закон Фехнера эквивалентен эмпирическому закону Стивенса. Тем самым получено решение классической проблемы субъективного измерения.На конкретном примере продемонстрированы возможности предложенной модели измерения.Показано, что модель можно использовать для расширенного анализа экспертных оценок
