Devices and Methods of Measurements (E-Journal) / Приборы и методы измерений
Not a member yet
490 research outputs found
Sort by
Выбор переменных в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах для калибровки смеси растительных масел по спектрам оптической плотности
Get PDFThe aim of the work was a multivariate calibration of the concentration of unrefined sunflower oil, considered as adulteration, in a mixture with flaxseed oil. The relevance of the study is due to the need to develop a simple and effective method for detecting the falsification of flaxseed oil which is superior in the content of essential polyunsaturated fatty acids to olive oil. A few works only are devoted to identifying adulteration of flaxseed oil, unlike olive oil.Multivariate calibration carried out using a model based on the principal component analysis, cluster analysis and projection to latent structures of absorbance spectra in UV, visible and near IR ranges. Calibration uses three methods for spectral variables selection: the successive projections algorithm, the method of searching combination moving window, and method for ranking variables by correlation coefficient.The application of the successive projections algorithm, ranking variables by correlation coefficient and searching combination moving window makes it possible to reduce the value of the root mean square error of prediction from 0.63 % for wideband projection to latent structures to 0.46 %, 0.50 %, and 0.03 %, respectively.The developed method of multivariate calibration by projection to latent structures of absorbance spectra in UV, visible and near IR ranges using the spectral variables selection by searching combination moving window is a simple and effective method of detecting adulteration of flaxseed oil.Целью работы являлась многопараметрическая калибровка концентрации нерафинированного подсолнечного масла, рассматриваемого в качестве фальсификата льняного масла. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки простого и эффективного метода обнаружения фальсификации льняного масла, превосходящего по содержанию незаменимых полиненасыщенных жирных кислот оливковое масло, выявлению подделок которого в отличие от льняного посвящено большое количество работ.Многопараметрическая калибровка проводилась с помощью модели, основанной на методе главных компонент, кластерном анализе и проекции на латентные структуры спектров оптической плотности в УФ-, видимом и ближнем ИК диапазонах с применением трех методов выбора спектральных переменных: метода последовательного проецирования, метода поиска комбинации сдвигающихся окон и метода ранжирования переменных по коэффициенту корреляции.Показано, что применение методов последовательного проецирования, ранжирования переменных по коэффициенту корреляции и поиска комбинации сдвигающихся спектральных окон позволяет уменьшить величину среднеквадратичного отклонения калибровки с 0,63 % для широкополосной проекции на латентные структуры до 0,46 %, 0,50 % и 0,03 %, соответственно.Разработанный метод многопараметрической калибровки с помощью проекции на латентные структуры спектров оптической плотности в УФ-, видимом и ближнем ИК диапазонах с применением выбора спектральных переменных путём поиска комбинации сдвигающихся окон является простым и эффективным средством обнаружения фальсификации льняного масла
Оптимизация излучающей катушки программно-аппаратного комплекса для исследования эффективности экранирования низкочастотного электромагнитного излучения
Get PDFOptimization of the radiation coil of the hardware-software complex for studying the effectiveness of shielding of low-frequency electromagnetic radiation will make it possible to assess the effectiveness of shielding coatings at a higher level. This fact will make it possible to develop coatings with improved characteristics. The purpose of this work was to determine the optimal characteristics of the emitting coil which will ensure its stable operation and magnetic field strength in the frequency range up to 100 kHz.The parameters of the manufactured samples, such as inductance (L), active (R) and total resistance (Z), were obtained using an MNIPI E7-20 emittance meter. In practice, the coils with the optimal parameters calculated theoretically were connected to a current source and amplifier. To detect electromagnetic radiation, a multilayer inductor connected to a UTB-TREND 722-050-5 oscilloscope was used as a signal receiver.The results of measurements showed that the resistance of multilayer coils is approximately 1000 times higher than that of single-layer coils. Also, for multilayer coils, an avalanche-like increase in total resistance is observed starting from a frequency of 10 kHz, while for single-layer coils there is a uniform increase in total resistance over the entire frequency range up to 100 kHz.The paper presents results of research on the correlation of the performance of single-layer and multilayer inductors depending on their parameters in the frequency range from 20 Hz to 100 kHz. Values of the voltage required to provide the magnetic field strength of 1, 5, 20 Oe at 25 Hz and 100 kHz have been calculated. After analyzing the data obtained, the optimal parameters of the inductor were found which ensure stable performance in the frequency range up to 100 kHz.Оптимизация излучающей катушки программно-аппаратного комплекса для исследования эффективности экранирования низкочастотного электромагнитного излучения позволит на более качественном уровне оценивать эффективность экранирующих покрытий. Данный факт даст возможность разрабатывать покрытия с улучшенными характеристиками. Целью данной работы являлось определение оптимальных характеристик излучающей катушки, которые обеспечат её стабильную работу и напряжённость магнитного поля в частотном диапазоне до 100 кГц.Параметры изготовленных образцов, такие как индуктивность, активное и общее сопротивление, были получены, используя измеритель иммитанса МНИПИ E7-20. На практике катушки с оптимальными параметрами, вычисленными теоретически, были подключены к источнику и усилителю тока. Для детектирования электромагнитного излучения в качестве приёмника сигнала использовалась многослойная катушка индуктивности, подключённая к осциллографу UTB-TREND 722-050-5.Результаты измерений показали, что сопротивление многослойных катушек приблизительно в 1000 раз больше сопротивления однослойных. Также у многослойных катушек наблюдается лавинообразный рост общего сопротивления, начиная с частоты 10 кГц, в то время как у однослойных катушек происходит равномерный рост общего сопротивления на всём диапазоне частот до 100 кГц. Представлены результаты исследований корреляции рабочих характеристик однослойных и многослойных катушек индуктивности в зависимости от их параметров в частотном диапазоне от 20 Гц до 100 кГц. Рассчитаны значения напряжения, необходимого для обеспечения напряжённости магнитного поля 1, 5, 20 Э при 25 Гц и 100 кГц. Проанализировав полученные данные, найдены оптимальные параметры катушки индуктивности, обеспечивающие стабильные рабочие характеристики в диапазоне частот до 100 кГц
Разработка и апробация методики оценки точности корреляционного определения скорости потока теплоносителя при исследованиях гидродинамики турбулентных потоков в элементах ядерных реакторов
Get PDFThe correlation method of the coolant flow measuring is widely used in research practice including for studying of turbulent coolant flows in scale models of elements of nuclear power plants. The aim of this work was to develop a technique for assessing the effect of noise recorded by a measuring system on the flow rate readings obtained using the correlation method.A technique to assess the effect of noise as well as the relative position and acquisition period of sensors is presented. An insignificant concentration of a salt solution (NaCl or Na2SO4 ) is used as a passive impurity which creates a conductivity gradient of the medium recorded by a conductometric system. Turbulent pulsations at the interface between two concurrent isokinetic flows in a channel with a square cross section are used as the signal source for the correlational algorithm.Paper presents the values of the turbulence′s transport time between spatial conductometers, the results of estimating the spectral power density and band of the recorded signal and also the signalto-noise ratios of the measuring system obtained on their basis which are subsequently used to estimate the confidence interval of the transport time.As a result of measurements the relationship between the confidence interval value and the signal length were obtained. The measurements which were carried out at different relative positions of conductometers make it possible to make a conclusion about an increase in the spectral width of the signal and, as a consequence, a decrease in the length of the confidence interval with increasing of distance between sensors.The presented work is an approbation of this approach for its application as part of an experimental model of a nuclear reactor in order to determine per-channel flow rates in the channels of the core simulator using mesh conductometric sensors taking into account the effect of noise.Корреляционный метод измерения расхода теплоносителя находит широкое применение в исследовательской практике, в том числе для изучения турбулентных потоков теплоносителя в масштабных моделях элементов ядерных энергетических установок. Целью данной работы являлась отработка методики оценки влияния шума, регистрируемого измерительной системой, на показания скорости потока, полученные с применением корреляционного метода.Представлена методика оценки влияния шума, а также взаимного расположения и периода опроса чувствительных элементов на основе кондуктометрической измерительной системы: пространственных кондуктометров сетчатой конструкции. Незначительная концентрация раствора соли (NaCl или Na2SO4 ) используется в качестве пассивной примеси, создающей градиент проводимости среды, регистрируемый кондуктометрической системой. В качестве переносимых возмущений в работе используются турбулентныепульсации на границе раздела двух спутных струй с одинаковыми скоростями в канале квадратного сечения. Представлены значения времени транспорта турбулентности между пространственными кондуктометрами, результаты оценки спектральной плотности мощности и ширины регистрируемого сигнала, а также полученные на их основе отношения сигнал-шум измерительной системы, в дальнейшем использованныедля оценки доверительного интервала времени транспорта.В результате измерений получены зависимости величины доверительного интервала от времени регистрации показаний пространственных кондуктометров. Измерения, проведённые при различном взаимном расположении кондуктометров, позволяют сделать обобщающий вывод о росте спектральной ширины сигнала и, как следствие этого, уменьшение длины доверительного интервала с увеличением расстояния между датчиками.Представленная работа является апробацией данного подхода для его применения в составе экспериментальной модели ядерного реактора с целью определения поканальных расходов в каналах имитатора активной зоны при помощи сетчатых кондуктометрических датчиков с учётом влияния шума, регистрируемого измерительной системой
Обоснование выбора параметров эллипсоидальных рефлекторов биомедицинских фотометров
Get PDFBiomedical photometersʼ information-measuring systems with ellipsoidal reflectors have acceptable results in determining of biological tissues optical properties in the visible and near-infrared spectral range. These photometers make it possible to study the optical radiation propagation in turbid media for direct and inverse problems of light-scattering optics. The purpose of this work is to study the influence of the ellipsoidal reflectors design parameters on the results of biomedical photometry when simulating the optical radiation propagation in a system of biological tissue and reflectors in transmitted and reflected light.The paper substantiates the choice of the ellipsoidal reflectors’ focal parameter for efficient registration of forward and backscattered light. The methodology of the process is illustrated by the results of a model experiment using the Monte Carlo simulation for samples of human brain white and gray matter at the visible range of 405 nm, 532 nm, and 650 nm. The total transmittance, diffuse reflectance, and absorption graphs depending on the sample thickness were obtained. Based on the introduced concepts of the ellipsoidal reflector efficiency index and its efficiency factor, the expediency of choosing the ellipsoidal reflectors focal parameter is analyzed to ensure the registration of the maximum amount of scattered light. The graphs of efficiency index in reflected and transmitted light for different thickness samples of white and gray matter and efficiency factors depending on the sample thickness were obtained.The influence of the reflectors ellipticity on the illuminance of various zones of photometric images using the example of an absorbing biological medium – pig liver tissue – at wavelength of 405 nm with a Monte Carlo simulation was analyzed.The optical properties of biological media (scattering and absorption coefficients, scattering anisotropy factor, refractive index) and the samples’ geometric dimensions, particularly the thickness, are predetermined when choosing the ellipsoidal reflectors parameters for registration of the scattered light. Coordinates of the output of photons and their statistical weight obtained in the Monte Carlo simulation of light propagation in biological tissue have a physical effect on a characteristic scattering spot formation in the receiving plane of a biomedical photometer with ellipsoidal reflectors.Информационно-измерительные системы биомедицинских фотометров с эллипсоидальными рефлекторами показали приемлемые результаты при определении оптических свойств биологических тканей в видимом и ближнем инфракрасном спектральном диапазоне. Такие фотометры позволяют исследовать распространение оптического излучения в мутных средах при прямой и инверсной задачах оптики светорассеяния. Целью данной работы являлось исследование влияния конструктивных параметров эллипсоидальных рефлекторов на результаты биомедицинской фотометрии при симуляции распространения оптического излучения в системе биологической ткани и рефлекторов.В работе обоснован выбор фокального параметра эллипсоидальных рефлекторов для эффективной регистрации рассеянного вперёд и назад света. Методика процесса проиллюстрирована результатами модельного эксперимента при использовании метода Монте-Карло для образцов белого и серого вещества мозга человека на длинах волн видимого диапазона 405 нм, 532 нм и 650 нм. Получены графики зависимости полного пропускания, диффузного отражения и поглощения в зависимости от толщины исследуемого образца. На основе введённых понятий показателя эффективности и коэффициента эффективности проанализирована целесообразность выбора фокального параметра эллипсоидальных рефлекторов для обеспечения регистрации максимального количества рассеянного света. Получены графики показателей эффективности в отражённом и прошедшем свете для разнотолщинных образцов белого и серого веществ, а также коэффициентов эффективности в зависимости от толщины образца. Проанализировано влияние эллиптичности рефлекторов на освещённость различных зон фотометрических изображений на примере поглощающей биологической среды – ткани печени свиньи – на длине волны 405 нм при симуляции Монте-Карло.Оптические свойства биологических сред (коэффициенты рассеяния и поглощения, коэффициент анизотропии рассеяния, показатель преломления) и геометрические размеры образцов, в частности толщина, предопределяют выбор параметров эллипсоидальных рефлекторов для регистрации рассеянного света. Координаты выхода фотонов и их статистический вес, полученные при моделировании распространения света в биологической ткани методом Монте-Карло, оказывают физическое влияние на формирование характерного пятна рассеяния в приёмной плоскости биомедицинского фотометра
Определение погрешности передачи размера единицы длины при измерении диаметра наночастиц с помощью анализатора дифференциальной электрической подвижности частиц
Get PDFThe quality of nanomaterials and nanotechnologies is largely determined by the stability of the applied technologies, which, to a large extent, depend on the constancy of particle sizes. In this regard, metrological problems arise that are associated both with measuring the dimensions of the microstructure of aerosols, suspensions and powders, and with ensuring the uniformity of measurements when transferring a unit of a physical quantity from a standard to working measuring instruments. The purpose of this work was to determine and calculate the error in transferring the size of a unit of length when measuring the diameter of nanoparticles.An analyzer of differential electric mobility of particles was determined as a reference measuring instrument for which the calculation was made. It allows the separation of aerosol particles based on the dependence of their electrical mobility on the particle size. In combination with a condensation particle counter, it allows you to scan an aerosol and build a particle size distribution function. This measurement method is the most accurate in the field of measuring the diameters of particles in aerosols, therefore, the error in the transmission of particle size must be set as for a standard.The paper describes the physical principles of measurement by this method and presents an equation for determining the diameter of nanoparticles. Based on this equation, the sources of non-excluded systematic error were identified. Also, an experimental method was used to determine the random component of the measurement error of nanoparticles and to calculate the error in transferring the size of a unit of length when measuring the diameter of nanoparticles.The obtained results will be used for metrological support of standard samples of particle size, ensuring traceability of measurements of aerosol particle counters and for aerosol research. Качество наноматериалов и нанотехнологий во многом определяется стабильностью применяемых технологий, которые в значительной степени зависят от постоянства размеров частиц. В связи с этим возникают метрологические задачи, связанные как собственно с измерением размеров микроструктуры аэрозолей, суспензий и порошков, так и с обеспечением единства измерений при передаче единицы физической величины от эталонного к рабочим средствам измерений. Целью данной работы являлось определение и расчёт погрешности передачи размера единицы длины при измерении диаметра наночастиц.В качестве эталонного средства измерения, для которого производился расчёт, был определён анализатор дифференциальной электрической подвижности частиц. Он позволяет разделять частицы аэрозоля на основе зависимости их электрической подвижности от размера частиц. В комбинации с конденсационным счётчиком частиц позволяет сканировать аэрозоль и строить функцию распределения частиц по размерам. Данный метод измерения является самым точным в области измерения диаметров частиц в аэрозолях, поэтому погрешность передачи размера частиц необходимо установить как для эталона.В работе описаны физические принципы измерения данным методом и представлено уравнение для определения диаметра наночастиц. На основании данного уравнения были определены источники неисключённой систематической погрешности. Также экспериментальным методом определена случайная составляющая погрешности измерения наночастиц и рассчитана погрешность передачи размера единицы длины при измерении диаметра наночастиц.Полученные результаты будут использованы для метрологического обеспечения стандартных образцов размера частиц, обеспечения прослеживаемости измерений счётчиков аэрозольных частиц и для исследований аэрозолей
Экспериментальная установка для определения коэффициента ослабления постоянного магнитного поля защитными материалами
Get PDFThe permanent magnetic field in addition to electromagnetic radiation has a significant effect on performance of devices. This is particularly true for highly sensitive precision measuring equipment, such as, for example, magnetometers or photomultiplier tubes. In this regard a new high-performance materials for protection against permanent fields and electromagnetic radiation need to be developed. The purpose of this paper is a development of a hardware and software complex for high-precision determination of permanent magnetic field attenuation coefficient and certification of protective materials.This paper describes an experimental installation for determining the attenuation coefficient of a permanent magnetic field using materials and coatings on standard package for electronic equipment. The installation ensures a uniform magnetic field flow in the measurement volume. The advantage of the measuring device is the ability to measure magnetic field in three coordinates due to the use of three pairs of Helmholtz coils and a three-dimensional Hall sensor. The software will enable to control of the magnetic field in all three directions, simulating the real operating conditions of devices that require protection from such influences. In addition, a movable positioning system makes it possible to compensate for the Earth's magnetic field, which increases the accuracy of estimating the attenuation coefficient by protective materials in weak magnetic field.An alternative use of the capabilities of the installation is to test the performance of the devices in a permanent magnetic field and evaluate the electromagnetic compatibility. Experimental results of the work includes determination of the magnetic field attenuation coefficient using standard photomultiplier tube package made of electrolytically deposited permalloy and the sheet of annealed permalloy. Thus, the effect of annealing and closed magnetic circuit on the degree of weakening of the magnetic field is shown. It has been demonstrated that annealing which causes a significant increase in the magnetic permeability promotes an effective attenuation of weak magnetic fields (up to 1 mT). In magnetic fields with an induction of 1 mT or more, effective attenuation is provided by a closed magnetic circuit.Постоянное магнитное поле наряду с электромагнитным излучением оказывает существенное влияние на рабочие характеристики и работоспособность приборов. Особенно это касается высокочувствительного прецизионного измерительного оборудования, такого как, например, магнитометры или фотоэлектронные умножители. В связи с этим возникает необходимость разработки новых высокоэффективных материалов для защиты от воздействия постоянного магнитного поля и электромагнитного излучения. Целью данной работы являлась разработка программно-аппаратного комплекса для высокоточного определения коэффициента ослабления постоянного магнитного поля и аттестации защитных корпусов.В работе описана измерительная установка для определения коэффициента ослабления постоянного магнитного поля с помощью материалов и покрытий на стандартных корпусах. Установка обеспечивает однородное магнитное поле во всём измерительном объёме. Отличие измерительной установки от существующих стендов заключается в возможности проведения измерений в трёх координатах благодаря использованию трёх пар катушек Гельмгольца и трёхкоординатного датчика Холла. Программное обеспечение позволит управлять магнитным полем во всех трёх направлениях, моделируя реальные условия эксплуатации приборов, требующих защиты от таких воздействий. Кроме того, подвижная система позиционирования в пространстве позволяет компенсировать магнитное поле Земли, что повышает точность оценки коэффициента ослабления магнитного поля защитными материалами в слабых полях.Альтернативным вариантом использования возможностей установки является проверка рабочих характеристик приборов в условиях воздействия постоянного магнитного поля и оценка электромагнитной совместимости. Экспериментальная часть работы включает результаты определения коэффициента ослабления магнитного поля с помощью стандартных корпусов для фотоэлектронного умножителя, изготовленных из листового отожжённого пермаллоя и пермаллоя, осаждённого электролитически на алюминиевую подложку. Таким образом, показано влияние отжига и замкнутости магнитоконтура на степень ослабления магнитного поля. Установлено, что отжиг, вызывающий существенное повышение магнитной проницаемости, способствует эффективному ослаблению слабых магнитных полей (до 1 мТл). В магнитных полях с индукцией от 1 мТл эффективное ослабление обеспечивает замкнутый магнитоконтур
Применение корреляционного метода измерений для восстановления профиля скорости с пространственной и временной дискретизацией при исследованиях гидродинамики турбулентных потоков на базе метода матричной кондуктометрии
Get PDFThe correlation method for measuring of the coolant fl rate is used in the operation of nuclear power plants and is widespread in research practice including study of turbulent fl hydrodynamics. However the question of its applicability and possibilities in studies using the matrix conductometry method remains open. Earlier the algorithm for determining of the correlation fl rate using a conductometric measuring system was highlighted and the error of the results obtained was estimated and the dependence of the influence of noise and the time of data collection on the reliability of results was investigated. These works were carried out using two independent mesh sensors and the issue of the resolution of local velocity components was not covered. The purpose of this work was to test the correlation method for measuring velocity with temporal and spatial sampling using two-layer mesh conductometric sensors.As the result velocity cartograms were obtained over the cross-section of the experimental model with quasi-stationary mixing and the value of the average flow rate is in good agreement with the values obtained from the standard flow meters of the stand. Also measurements were carried out at a non-stationary setting of the experiment and realizations of the flow rate and velocity components of the flow at the measuring points were obtained.Analysis of the obtained values allows to conclude about the optimal data collection time for correlation measurements, as well as the reliability of results.Корреляционный метод измерения расхода теплоносителя применяется при эксплуатации ядерных энергетических установок и широко распространен в исследовательской практике, в том числе, для изучения гидродинамики турбулентных потоков. Однако вопрос о его применимости и возможностях при исследованиях с использованием метода матричной кондуктометрии остается открытым. В ранее проведенных работах был освещён алгоритм определения корреляционного расхода с использованием кондуктометрической измерительной системы и оценена погрешность полученных результатов, а также была исследована зависимость влияния шума и времени сбора данных на достоверность полученных результатов. Однако, данные работы были проведены с использованием двух независимых сетчатых датчиков и вопрос о разрешении локальных скоростных компонент не был освещён. В связи с этим целью данной работы являлось проведение апробации корреляционного метода измерения скорости с временной и пространственной дискретизацией с использованием двухслойных сетчатых кондуктометрических датчиков.Получены картограммы скорости по сечению экспериментальной модели при квазистационарном смешении, а значение среднерасходной скорости хорошо согласуется со значениями, полученными со штатных расходомеров стенда. Проведены измерения при нестационарной постановке эксперимента и получены реализации расхода и скоростных компонент потока в измерительных точках.Анализ полученных значений позволяет сделать вывод об оптимальном времени сбора данных при корреляционных измерениях, а также о достоверности полученных результатов
Непрерывные лазеры на кристалле Ho:KY(WO4)2и монокристаллическом слое Ho:KGdYbY(WO4)2 при резонансной накачке
Get PDF2 μm lasers are in demand for a number of practical applications, such as environmental monitoring, remote sensing, medicine, material processing, and are also used as a pump sources for optical parametric generators. Crystals of double potassium tungstates doped with ions of rare-earth elements were shown to be promising materials both for the creation of classical solid-state lasers and waveguide lasers. The aim of this work was to develop a tunable pump laser in the spectral region of 1.9 µm based on double tungstate crystals doped with thulium ions and to study the lasing characteristics of a Ho:KY(WO4)2 crystal and a Ho:KGdYbY(WO4)2 single-crystal epitaxial layer under in-band pumping.With a Ho(1at.%):KY(WO4)2 crystal, continuous wave low-threshold lasing with an output power of 85 mW with a slope efficiency of 54 % at 2074 nm was achieved. For the first time to our knowledge, continuous wave laser generation in a waveguide configuration is realized in a single-crystal layer of potassium tungstate doped with holmium ions grown by liquid-phase epitaxy. The maximum output power at a wavelength of 2055 nm was 16.5 mW.Лазерные источники, излучающие в спектральной области около 2 мкм, востребованы для ряда практических применений, таких как экологический мониторинг окружающей среды, дистанционное зондирование Земли, медицина, обработка материалов, а также используются в качестве источников возбуждающего излучения параметрических генераторов света. Кристаллы двойных калиевых вольфраматов, активированные ионами редкоземельных элементов, показали себя перспективными материалами как для создания классических твердотельных, так и волноводных лазеров. Целью настоящей работы являлось создание перестраиваемого лазера накачки, излучающего в спектральной области 1,9 мкм, на основе активированных ионами тулия кристаллов двойных вольфраматов и исследование генерационных характеристик кристалла Ho:KY(WO4)2 и монокристаллического эпитаксиального слоя Ho:KGdYbY(WO4)2 при резонансной накачке в полосу поглощения 5I8 → 5I7 .В лазере на основе кристалла Ho(1ат.%):KY(WO4)2 получена непрерывная низкопороговая генерация с выходной мощностью 85 мВт при дифференциальной эффективности 54 % на длине волны 2074 нм. Впервые реализована непрерывная генерация в волноводном режиме в монокристаллическом слое калиевого вольфрамата, активированного ионами гольмия, выращенного методом жидкофазной эпитаксии. Максимальная выходная мощность на длине волны 2055 нм составила 16,5 мВт
Применение принципа двухканальности в измерительных устройствах для компенсации возмущающих воздействий неизвестной физической природы
Get PDFThe article notes the advantages of the method of constructing absolutely invariant measuring transducers for working in conditions with disturbing influences. However, this method is not universal. Its limitations are due to the impossibility of "symmetric" transmission of all disturbing influences into parallel measuring channels. A broader interpretation of the two-channel principle is proposed to overcome these limitations. The aim of the study was to substantiate and implement a method for constructing quasi-invariant measuring transducers and systems that retain their metrological characteristics under external disturbances of unknown physical nature.The theory that develops the two-channel principle to a full-fledged technological method is presented in the article. The theory includes the necessary and sufficient conditions for physical feasibility this method. Two fundamental tasks have been solved in the work. The first task is to identify signs that reflect the essence of the technological method in to specific cases and the second is to implement a methodology that allows these signs to be effectively applied in practice.In the examples, a complex of technologies is defined for groups of elements of quasi-invariant transducers that provide compensation of the influencing factors acting on them with acceptable accuracy.There are significant advantages in discussed method. It gives hope for acceptable measurement results under conditions when character and even physical principle of influencing a priori are unknown.В статье отмечены преимущества метода построения абсолютно инвариантных измерительных преобразователей для работы в условиях с возмущающими воздействиями. Однако этот метод не является универсальным. Его ограничения обусловлены невозможностью «симметричной» передачи всех возмущающих воздействий в параллельные измерительные каналы. Для преодоления названных ограничений предложена более широкая трактовка принципа двухканальности. Целью исследования являлись обоснование и реализация метода построения квазиинвариантных измерительных преобразователей и систем, которые сохраняют свои метрологические характеристики в условиях внешних возмущений неизвестной физической природы.Представлена теория, развивающая принцип двухканальности до полноценного технологического метода, включающего необходимые и достаточные условия его физической реализуемости. В работе решены две принципиальные задачи. Первая из них заключается в выявлении признаков, отражающих сущность технологического метода применительно к конкретным случаям, вторая – в реализации методики, позволяющей эти признаки эффективно применить на практике.В примерах определён комплекс технологических мероприятий для групп элементов квазиинвариантных преобразователей, которые обеспечивают компенсацию действующих на них влияющих факторов с приемлемой точностью.Рассмотренный метод имеет существенные преимущества. Он даёт надежду на приемлемые результаты измерений в условиях, когда характер и даже физический принцип влияющих факторов априори неизвестны