МОДЕЛИРОВАНИЕ, КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
MODELING, DESIGN AND PRODUCTION OF SENSORS, INSTRUMENTS AND SYSTEMS
Представляет Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН
Technological Design Institute of Scientific Instrument Engineering of Siberian Branch of RAS presents
Завьялов П. С., Уржумов В. В., Кравченко М. С.
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДИФРАКЦИОННЫХ ФОКУСАТОРОВ ДЛЯ ЗАДАЧ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОТВЕТСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ СТРУКТУРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ … 3
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.1
Аннотация: Приведены результаты исследования оптических характеристик дифракционных фокусаторов, используемых в системах размерного контроля в качестве формирователей структурного освещения. Предложен двухстадийный подход к оценке соотношений сигнал/шум и ширины формируемых световых полос. На основе проведенных исследований предложен метод повышения точности измерений, заключающийся в экранировании центральной части дифракционного элемента.
Ключевые слова: дифракционный фокусатор, исследование дифракционных оптических элементов, контроль дефектов, ТВЭЛ, метод светового сечения.
Zavyalov P. S., Urzhumov V. V., Kravchenko M. S.
INVESTIGATION OF THE DIFFRACTION FOCUSERS PROPERTIES FOR THE INSPECTION OF CRITICAL PRODUCTS GEOMETRIC PARAMETERS BY THE STRUCTURED ILLUMINATION METHOD
Abstract: The paper presents the results of a study of the optical properties of diffraction focusers used in dimensional inspection systems as structured light shapers. A two-stage approach to the evaluation of signal-to-noise ratios and the width of the formed light bands is proposed. Based on the conducted research, a method for accuracy improving is proposed, which consists in screening the central part of the diffraction element.
Keywords: diffraction focusator, study of diffraction optical elements, defect inspection, fuel rods, light section method.
Власов Е. В., Завьялов П. С., Жимулева Е. С., Савченко М. В.
ТЕНЕВАЯ ПРОЕКЦИОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ РЕШЕТОК ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК … 11
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.2
Аннотация: Рассмотрена теневая проекционная система, созданная специально для контроля перемешивающих решеток тепловыделющих сборок ядерных реакторов типа ВВЭР. Разработанный телецентрический объектив с большим полем (250 мм) зрения формирует полное изображение всей решетки с высокой степенью ортоскопичности. Созданы оригинальные алгоритмы обработки изображений перемешивающих решеток для вычисления их геометрических параметров.
Ключевые слова: техническое зрение, перемешивающая решетка, обработка изображений, метод теневой проекции, ТВС.
Vlasov E. V., Zavyalov P. S., Zhimuleva E. S., Savchenko M. V.
SHADOW PROJECTION SYSTEM FOR MONITORING THE GEOMETRIC PARAMETERS OF MIXING GRIDS OF FUEL ASSEMBLIES
Abstract: This paper describes a shadow projection system created specifically for the inspection of mixing grids of fuel assemblies of nuclear reactors of the VVER type. The developed telecentric lens with a large field of view (250 mm) forms a complete image of the entire grid with a high degree of orthoscopicity. Original image processing algorithms of mixing grids for calculating their geometric parameters have been created.
Keywords: technical vision, mixing grid, image processing, shadow projection method, fuel assemblies.
Выхристюк И. А., Куликов Р. В.
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВНЕШНЕГО ВИДА ОБОЛОЧЕК ТВЭЛОВ … 17
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.3
Аннотация: Представлена разработанная в КТИ НП СО РАН система автоматического контроля внешнего вида оболочек ТВЭЛов. Рассмотрены состав системы, используемые методы и процесс выполнения контроля. Приведены технические характеристики системы.
Ключевые слова: контроль качества поверхности, обнаружение дефектов поверхности, интерференционная профилометрия, автоматическое измерение.
Vykhristyuk I. A., Kulikov R. V.
SYSTEM FOR AUTOMATIC APPEARANCE CONTROL OF FUEL ELEMENT SHELLS
Abstract: The system of automatic appearance control of the fuel element shells surface is presented. The system structure, the measurement methods in use and the control process execution are considered. The performance specification of the system is given.
Keywords: surface quality inspection, surface defects detection, white-light profilometry, automatic measurement.
Сысоев Е. В., Куликов Р. В.
ВЛИЯНИЕ ЧИСЛОВОЙ АПЕРТУРЫ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ИНТЕРФЕРОМЕТРА ЛИННИКА НА ЭФФЕКТИВНУЮ ДЛИНУ КОГЕРЕНТНОСТИ … 22
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.4
Аннотация: Исследовано влияние числовой апертуры оптической системы микроинтерферометра Линника на контраст интерферограмм. Показано, что увеличение числовой апертуры приводит к уменьшению эффективной длины когерентности. Приведены результаты моделирования и натурных экспериментов.
Ключевые слова: длина когерентности, интерферометр Линника, интерференция света, частично-когерентный свет.
Sysoev E. V., Kulikov R. V.
THE AFFECT OF OPTICAL SYSTEM NUMERICAL APERTURE OF THE LINNIK INTERFEROMETER ON THE EFFECTIVE COHERENCE LENGTH
Abstract: The influence of numerical aperture of the Linnik interferometer optical system on the interferogram contrast was investigated. It was shown that the numerical aperture growth leads to effective coherence length decreasing. The modeling and full-scale experiments results were presented.
Keywords: coherence length, Linnik interferometer, light interference, partially coherent light.
***
Подлепецкий Б. И.
ДАТЧИКИ НА ОСНОВЕ МИКРОТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ … 26
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.5
Аннотация: В обзоре кратко проанализированы тенденции развития, текущее состояние разработок датчиков на основе микротехнологий для медицинских и биологических исследований. Представлена классификация таких датчиков, рассмотрены их конструктивные и технологические особенности и области применения.
Ключевые слова: биомедицинские измерения, микродатчики, микротехнологии.
Podlepetsky B. I.
SENSORS BASED ON MICROTECHNOLOGIES FOR BIOMEDICAL RESEARCH
Abstract: This review briefly analyzes the development trends, current state of the sensors’ developments based on micro- technologies for medical and biological research. The classification of such sensors is presented; their design and technological features and applications are considered.
Keywords: biomedical measurements, micro-sensors, microtechnology.
Степанов М. В.
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ГРАДИЕНТНЫХ МИКРОЛИНЗ … 35
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.6
Аннотация: Рассмотрены конструкция и принцип действия волоконно-оптических датчиков давления с применением градиентных микролинз. Приведены структурные схемы датчиков, получены выражения для выходных сигналов и представлены результаты экспериментальных исследований.
Ключевые слова: оптический датчик, градиентная микролинза, структурная схема, экспериментальная зависимость.
Stepanov M. V.
FIBER-OPTIC PRESSURE SENSORS BASED ON THE GRADIENT LENS
Abstract: In this paper, we discuss the problems of constructing fiber-optic pressure sensors based on the gradient microlenses. The structural schemes of the sensors are shown, expressions for the output signals are obtained, and the results of experimental studies are. presented.
Keywords: fiber-optic sensor, gradient microlensing, block diagram, experimental dependence.
Фарзане Э. Н., Алрадхи Садег Чяд Зярах
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ПРИРОДНОГО ГАЗА В РАБОЧИХ УСЛОВИЯХ … 41
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.7
Аннотация: Проанализированы две измерительные системы, осуществляющие оперативное измерение расхода газового потока с переменной плотностью при проведении коммерческих приемо-сдаточных операциях. Приведены структуры анализируемых систем измерения плотности газового потока и даны математические модели для определения плотности газа в рабочих и стандартных условиях, а также модели погрешностей измерения плотности.
Ключевые слова: природный газ, расход, сужающее устройство, плотность газа, газ-носитель, нейтральная колонка, дозатор
Farzane E. N., Alradhi Sadegh Chjad Zjarah
COMPARATIVE ANALYSIS OF NATURAL GAS DENSITY MEASUREMENT SYSTEMS UNDER OPERATING CONDITIONS
Abstract: Analyzed are two measuring systems that measure the flow rate of a gas flow with a variable density, which can be used in commercial acceptance operations. The structures of the analyzed systems for measuring the gas flow density are given and mathematical models are given for determining the gas density under operating and standard conditions, as well as models for the density measurement errors.
Keywords: natural gas, flow rate, orifice, gas density, carrier gas, neutral column, dispenser.
Никулин С. А., Карнавский Е. Л., Горячевский В. И.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНИМОСТИ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ УЧАСТКА ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИОННОГО КОРРОЗИОННОГО МОНИТОРИНГА … 47
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.8
Аннотация: Предложены методики дистанционного определения интегрального состояния изоляционного покрытия подземных стальных трубопроводов с проведением измеренийи их использованием в оборудовании для дистанционного коррозионного мониторинга. Проведена проверка на модели трубопровода в лабораторных условиях. Анализ результатов исследований показал практическую применимость методик, а также достаточную для инженерных задач точность в определении показателей состояния изоляционного покрытия.
Ключевые слова: изоляционное покрытие, станция катодной защиты, подсистема дистанционного коррозионного мониторинга, коэффициент влияния, сопротивление изоляционного покрытия.
Nikulin S. A., Karnavskiy E. L., Goryachevskiy V. I.
RESEARCH OF THE APPLICABILITY OF METHODS FOR DETERMINING THE STATE OF THE INSULATION COATING OF A PIPELINE SECTION FOR USE IN A REMOTE CORROSION MONITORING SYSTEM
Abstract: Methods for determining the integral state of the insulation coating remotely, without the departure of specialists to the object for measurements, with the possibility of their implementation in the equipment of remote corrosion monitoring, for which the pipeline model was tested in the laboratory. Verification of the developed methods showed their practical applicability, as well as sufficient accuracy for engineering tasks, in determining the state of the insulation coating.
Keywords: insulation coating, cathodic protection station, remote corrosion monitoring subsystem, influence coefficient, insulation coating resistance.
Чипулис В. П.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ДВУХ СПОСОБОВ ОПЛАТЫ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ СИСТЕМАМИ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ … 53
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.9
Аннотация: В работе исследуется влияние совместного использования результатов измерений и нормативных величин на адекватность оплаты. Рассмотрение ведется на примере системы горячего водоснабжения конкретного жилого дома. Приводится достаточно представительная статистика по жилым домам двух городов – Владивостока и Уссурийска.
Ключевые слова: система горячего водоснабжения, теплосчетчик, регрессионная зависимость, циркуляция теплоносителя.
Chipulis V. P.
COMPARATIVE ASSESSMENT OF TWO PAEMENT METHODS FOR HEART ENERGY CONSUMED BY HOT WATER CONSUMPTION SYSTEMS
Abstract: The paper examines the impact of the joint use of measurement results and standard values on the adequacy of payment. The review is conducted on the example of the hot water supply system of a particular residential building. The article provides fairly representative statistics on residential buildings in two cities – Vladivostok and Ussuriysk.
Keywords: hot water system, heat meter, regression dependence, heat transfer fluid circulation.
Викентьева О. Л., Шестакова Л. В., Кычкин А. В., Дерябин А. И.
СЕМАНТИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЦЕНАРИЯМИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ЗДАНИЯ … 59
DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2021.4.10
Аннотация: Предложен вариант применения цифровых подходов к IoT-управлению типовыми объектами интеллектуальных зданий, отличающимися разнообразием используемых специфических терминов. Построена структурная схема системы управления различными типами интеллектуальных зданий и показана технология настройки работы сценариев управления в условиях терминологических различий с помощью онтологических моделей предметных областей зданий. В качестве примеров инструментов описания знаний о системах управления зданиями разработаны онтограф сценария с элементами операнда и онтограф с элементами устройства. Разработан прототип модуля построения сценариев, позволяющий выполнить настройку сценария на предметную область “умный дом” и “умный офис”. В ходе тестирования прототипа были разработаны сценарии для разных предметных областей с использованием соответствующих понятий, полученных из онтологических моделей, построенных с использованием редактора онтологий Protege.
Ключевые слова: Интернет вещей, киберфизическая система, интеллектуальное здание, система управления интеллектуальным зданием, онтология, онтологическое моделирование.
Vikentyeva O. L., Shestakova L. V., Kychkin A. V., Deryabin A. I.
SEMANTIC SUPPORT FOR THE SMART BUILDING SCENARIO MANAGEMENT SYSTEM
Abstract: Digital solution of the smart buildings IoT control approach, distinguished by a variety of used specific terms, is proposed. A structural diagram of the control system for different types of smart buildings is built and the technology of setting up control scenarios in terms of terminological differences with the help of ontological models of the subject areas of buildings is shown. As the examples of tools for the description of knowledge of the building management systems the ontograph of scenario with operand elements and ontograph with device elements are developed. As a part of the research, a prototype of the scenario building module was developed, which allows to perform scenario customization for the Smart Home and Smart Office subject area. During prototype testing, scenarios were developed for different subject areas using relevant concepts derived from ontology models built using the Protege ontology editor.
Keywords: Internet of Things, cyber-physical system, intelligent building, intelligent building management system, ontology, ontological modeling.
Поздравляем юбиляра!
Congratulations to the jubilee!
К 80-ЛЕТИЮ ВАЛЕРИЯ ПАВЛОВИЧА МЕШАЛКИНА … 69
TO THE 80TH ANNIVERSARY OF VALERY P. MESHALKIN