Датчики и системы, № 7, 2010

Sensors and Systems, N 7, 2010

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е  и  А Н Н О Т А Ц И И

C O N T E N T  &  A B S T R A C T S

 

ТЕОРИЯ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

 

Нешин К. Г., Соколов Г. А. Бесконтактная тепловая система измерения расхода жидкости в безнапорных трубопроводах или открытых каналах…2

Приведено описание принципа действия, структуры и алгоритма математического моделирования теплового бесконтактного расходомера для безнапорных систем и открытых каналов.

Ключевые слова: тепловые расходомеры, безнапорные системы, безнапорные трубопроводы, объемный расход, измерение расхода.

Neshin K. G., Sokolov G. A. Noncontact Thermal Flow Measurement System for Liquids in Nonpressure Pipes and Free-Surface Flows

A thermal noncontact volumetric flowmeter is presented. The basic structure and operating principles of the measurement device are described. A numerical mathematical model is built. The approximations of the numerical data are developed.

Keywords: thermal flowmeter, flowmeter, volumetric flow rate, free-surface flow, measurement device, measurement, flow measurement, nonpressure pipe.

 

Токарев О. Д., Леонец В. А., Павлюк С. О., Чаус Л. М. Алгоритмический способ линеаризации характеристик датчиков…6

Предлагается способ линеаризации нелинейной передаточной характеристики датчика – алгоритмическое обратное функциональное преобразование выходной величины. Линеаризация осуществляется универсальной дробно-рациональной функцией вида Y=X/(1+CX) посредством пересчета результатов измерений датчика штатным микропроцессором измерительной системы. Рассмотрен способ минимизации остаточной (неисключенной) погрешности нелинейности линеаризованной передаточной характеристики датчика.

Ключевые слова: датчик физических величин, метод линеаризации, передаточная характеристика, измерительная система, тензометрический преобразователь.

Tokarev O. D., Leonets V. A., Pavlyuk S. O., Chaus L. M. Algorithmic method of transducer's characteristics linearization

The method of linearization of transducer's nonlinear transfer characteristic – algorithmic inverse functional transformation of output value – is proposed. The linearization is implemented by universal fractionally rational function of Y=X/(1+CX) form by the use of the recalculation of transducer measurement results by standard microprocessor of measuring system. The method of the minimization of residual (non-exceptional) inaccuracy of the nonlinearity of linearized transducer's transfer characteristic is considered.

Keywords: transducer of physical values, linearization method, transfer characteristic, measuring system, tensometric transducer. 

 

Граевский О. С., Бадеев А. В., Базыкин С. Н. Способ снижения температурной погрешности оптоэлектронных уровнемеров…10

Представлены новые способы снижения температурной погрешности оптоэлектронных уровнемеров, обусловленной изменением параметров источников и приемников излучения, основанные на применении амплитудно-фазового преобразования сигналов.

Ключевые слова: оптоэлектронный уровнемер, амплитудно-фазовое преобразование, способ температурной компенсации, рабочий и компенсационный приемники излучения.

Grayevsky O. S., Badyeev A. V., Bazikin S. N. Method of reduction of temperature inaccuracy for optoelectronic level indicators

New methods of reduction of temperature inaccuracy for optoelectronic level indicators owing to variation of radiation sources and receivers based on amplitude-phase conversion of signals, are presented.

Keywords: optoelectronic level indicator, amplitude-phase conversion, temperature compensation method, working and compensating radiation receivers.

 

Павлов А. Н., Сыпин Е. В., Терентьев С. А. Оптическая система датчика двумерных координат очага возгорания на основе волоконно-оптического преобразователя…15

Рассмотрена оптическая система датчика определения двумерных координат очага взрыва в газодисперсных системах на основе волоконно-оптического преобразователя и приведены выражения для ее расчета.

Ключевые слова: оптическая система, датчик координат очага взрыва, волоконно-оптический преобразователь.

Pavlov A. N., Sypin E. V., Terent'ev S. A. Optical system of two-dimensional coordinate sensor of flashpoint centre based on fiber optic transducer

Optical system of two-dimensional coordinate sensor of explosion centre in gas-dispersed systems based on fiber optic transducer is considered and expressions for its design are presented.

Keywords: optical system, coordinate sensor of explosion centre, fiber optic transducer.

 

Титов С. А., Маев Р. Г., Богаченков А. Н. Система акустической визуализации с матричным ультразвуковым датчиком…18

Предложена система акустической визуализации с матричным ультразвуковым датчиком, в которой формирование изображений производится элементами датчика, расположенными перпендикулярно направлению движения, а измерение координаты сканирования осуществляется по сигналам элементов, расположенных вдоль направления движения.

Ключевые слова: акустическая визуализация, ультразвуковые датчики, механическое сканирование, измерение скорости, внутренние дефекты.

Titov S. A., Maev R. G., Bogachenkov A. N. Acoustic visualization system employing matrix ultrasonic probe

An acoustical visualization system having a matrix ultrasonic probe is proposed. In this system, the elements of the probe arranged perpendicularly to the direction of the probe movement are used for image construction, whereas the coordinate of the probe is measured based on the signals of the elements which are located along the direction of movement.

Keywords: acoustic visualization, ultrasonic probes, mechanical scanning, velocity measurement, internal defects.

 

Масальский Н. В. Температурные характеристики волноводного акустооптического коррелятора…21

Экспериментально исследованы и численно промоделированы температурные характеристики фунционирующего в реальном времени акустооптического коррелятора с временным интегрированием на базе волноводного чипа, который сформирован на подложке Y-среза ниобата лития. Из результатов исследований следует, что главный параметр устройства – максимальное время задержки не зависит от температуры. Влияние термовоздействия существенно отражается на амплитуде корреляционного сигнала, интенсивности дифрагированного оптического луча и ширине рабочей полосы частот.

Ключевые слова: акустооптический коррелятор, темперутурные воздействия

Masal'sky N. V. Temperature characteristics of waveguide acoustooptical correlator

Temperature characteristics of real-time functioning acoustooptical correlator with time integration based on waveguide chip, which formed on Y-cut lithium niobate substrate, are experimentally studied and numerically simulated. Investigation results show that main device parameter – maximum delay time – is independent of temperature. The impact of thermal effects affects substantially an amplitude of correlation signal, an intensity of diffracted optical beam, and a width of working frequency band.

Keywords: acoustooptical correlator, temperature effects.

 

Котельников A. A., Беляев Ю. И., Гольцев А. Ю., Котельникова М. Г. Частотно-временная декомпозиция акустических сигналов знакопеременными шаговыми фильтрами…26

Предложены единичные знакопеременные SE- и СE-фильтры для декомпозиции акустических сигналов в частотно временной области. Приводятся аналитические соотношения для оптимальной настройки фильтров и оценки степени подавления боковых частот в случае дискретного представления звукового сигнала.

Ключевые слова: частотно-временная декомпозиция, SE-фильтр, СE-фильтр, асимптотическое затухание, шаговый фильтр.

Kotelnikov A. А., Belyaev Yu. I., Golcev A. Yu., Kotelnikova M. G. Variable-duration decomposition of audio signals by alternating step filters

The single alternating SE-filters and СE-filters for decomposition of audio signals in is frequent time domains are offered. The analytical ratio for optimal set-up of filters and estimation of a level of suppression of side frequencies are resulted in case of discrete representation of a sound signal.

Keywords: variable-duration decomposition, SE-filter, СE-filter, amplitude-frequency characteristic, asymptotic damping, step filter.

 

Прасов М. Т. Аппаратно-программный комплекс с использованием идентифицированных датчиков для АСУ микроклиматом…29

Рассмотрены вопросы контроля и управления параметрами микроклимата в хранилище сельскохозяйственной продукции. Предложен подход создания структуры аппаратно-программных средств для АСУ микроклиматом, основанный на использовании идентифицированных датчиков.

Ключевые слова: аппаратные средства АСУ микроклимата, идентифицированные датчики.

Prasov M. T. The Hardware-software complex with use of the identified gauges for the management information system by a microclimate.

In article questions of the control and management of parametres of a microclimate in various points of storehouse of production are considered. The approach of creation of structure of hardware-software means for a management information system-microclimate, based on use of the identified gauges is offered.

Keywords: hardware of the management information system of a microclimate, the identified gauges.

 

 

КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

 

Ефремов Е. В. Особенности технологии изготовления датчиковой аппаратуры…32

Рассмотрены технологические возможности изготовления ответственных деталей и узлов датчиков: технология формирования микроструктуры сплавов специального назначения, позволяющая изготавливать тонкие мембраны с необходимым количеством целых, неразрушенных зерен по объему мембраны; преимущества электроэрозионной обработки при формировании тонких мембран с микростуктурой без трещин. Кратко описана технология формирования упругих перемычек детали “маятник”.

Ключевые слова: сферодвижное прессование, микроструктура, мембрана, маятник, упругие перемычки.

Efremov E. V. Special features of manufacturing technology of sensor equipment parts

Technological possibilities of manufacturing of sensors' critical details and assemblies are considered: technology of microstructure formation for special purpose alloys, allowing a manufacturing of thin membranes with necessary number of intact undamaged grains throughout membrane volume, advantages of electrical discharge machining for formation of thin membranes without fractures. The technology of elastic bridges for "pendulum" part formation is briefly described.

Keywords: pressing by moving spheres, microstructure, membrane, pendulum, elastic bridges.

 

Андреев М. Я., Клюшин В. В., Охрименко С. Н., Рубанов И. Л. К разработке активно-пассивных гидроакустических станций с гибкими протяженными буксируемыми антеннами…35

Проведена оценка возможности применения COTS-решений, AR2-решений, а также интеллектуализации информационных систем в процессе разработки активно-пассивных гидроакустических станций (ГАС) с гибкими протяженными буксируемыми антеннами для надводных кораблей (НК).

Ключевые слова: ГАС с ГПБА, информационно-управляющие системы, COTS-решения, AR2-решения.

Andreev M. Ya., Klyushin V.V., Okhrimenko S.N., Rubanov I. L. On the development of active-passive hydroacoustic stations with flexible extensive towed antennas

An estimation of possibility of using of COTS-solutions, AR2-solutions, and also an intellectualization of information systems in the process of the development of active-passive hydroacoustic stations (GAS) with flexible extensive towed antennas for surface ships (SS) is carried out..

Keywords: GAS with FETA, information-controlling systems, COTS-solutions, AR2-solutions.

 

Солдатов А. И., Макаров В. С., Сорокин П. В., Евтушенко Г. С. Ультразвуковой уровнемер для стационарных резервуаров нефтепродуктов…39

Описан ультразвуковой уровнемер с волноводным акустическим трактом для стационарных резервуаров горизонтального типа с локацией через жидкость. Приведена конструкция датчика волноводного типа, защищенная патентами РФ. Для повышения точности измерения в уровнемере предусмотрена специальная обработка эхосигналов, основанная на применении двух компараторов.

Ключевые слова: ультразвук, эталонный канал, подтоварная вода, погрешность измерения, датчик волноводного типа, искробезопасная цепь, реперный отражатель.

Soldatov A. I., Makarov V. S., Sorokin P. V., Evtushenco G. S.Ultrasound level meter for horisontal tank

Level meter based on waveguide transmission line with location through liquid for horizontal tank is described. There is sensor structure with waveguide transmission line. This structure is covered by the patent of the Russia Federation. To increase the accuracy of measuring echo signals are processed by two comparators.

Keywords: ultrasound, reference channel, produced water, measurement accuracy, sensor of waveguide type, spark-safe circuit, reference reflector.

 

Кормильцев И. В. Автоматизация регистрации фотоэлектрических спектров кристаллов…42

Рассмотрена архитектура модернизированного универсального спектрального вычислительного комплекса КСВУ-12, позволяющего проводить исследования фотоэлектрических и оптических спектров кристаллов CdS, CdSe методом экситонной спектроскопии.

Ключевые слова: шаговый двигатель ШДР-711, вольтметр-электрометр В7-30, монохроматор, система автоматизированного измерения, фотопроводимость.

Kormiltsev I. V. Automation of registration of photo-electric spectra of crystals

The architecture modernized the universal spectral computer complex CSCU-12 is considered, allowing to make researches of photo-electric and optical spectra of crystals CdS, CdSe by a method exiton spectroscopy.

Keywords: stepping motor ShDR-711, voltmeter-electrometer V7-30, monochromator, automated measurement system, photoconductivity.

 

Сентяков Б. А., Широбоков К. П., Святский В. М. Пневматическое устройство для измерения среднего диаметра элементарных волокон…45

Предложено и исследовано пневматическое устройство для измерения среднего диаметра элементарных волокон манометрическим способом.

Ключевые слова: вертикальный раздув, пневматическое устройство, измерение элементарных волокон.

Sentjakov B. A., Shirobokov K. P., Svjatsky V. M. The pneumatic device for measurement of average diameter of elementary fibres

Authors it is offered and the pneumatic device for measurement of average diameter of elementary fibres by manometrical way is investigated.

Keywords: vertical inflation, pneumatic device, measurement of elementary fibers.

 

Новые приборы

 

Новое поколение полевых коммуникаторов Emerson…48

 

Мультиметр-осциллограф UT-81A…49

 

 

ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ (журнал в журнале)

 

Фетисов В. С., Ильющенков Д. А., Машкова Н. А., Зиннуров Д. Р. Технологии радиочастотной идентификации сегодня и завтра…50

Рассмотрены принципы работы, классификация и области применения систем радиочастотной идентификации (RFID). Анализируется современное состояние и ближайшие перспективы в области разработок, производства и рынка RFID-систем.

Ключевые слова: RFID-система, метка, считыватель, беспроводные технологии.

Fetisov V. S., Ilyushchenkov D. A., Mashkova N. A., Zinnurov D. R. Radio frequency identification technologies today and tomorrow

Principles of work, classification and fields of application for RFID systems are considered. The state-of-the-art and the nearest prospects of RFID development, manufacturing and market are analyzed.

Keywords: RFID system, tag, reader, wireless technologies.

 

Новости…60

 

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПУБЛИЦИСТИКА

 

Скивер Г. (Дания). Удаленное считывание данных… мусоровозами…64

 

ХРОНИКА

 

Международная промышленная выставка – из Ганновера в Москву!...67

 

*  *  *

 

Contents and abstracts…68