Теория и принципы построения датчиков, приборов и систем
Бажанов А. П., Мокров Е. А. Методы оценки точности моделей для задач исследования, оценки и контроля надежности датчиков … 2
Разработаны методы оценки точности моделей, используемых в задачах исследования, оценки и контроля надёжности датчиковой аппаратуры на характерных стадиях ее создания и производства. Базируясь на декомпозиционном подходе, получено выражение в виде соотношения, характеризующего точность дискретного представления оценки точности модели.
Bazhanov A. P., Mokrov E. A. Model accuracy estimation techniques for sensor reliability investigation, evaluation, and monitoring at different manufacturing stages
Accuracy estimation techniques were developed for the models used in reliability investigation, evaluation, and monitoring of sensors at specific stages of their manufacturing. Based on the decomposition approach, an equation was derived that describes the accuracy of the digital representation of the model precision estimate.
Васильев А. А., Гогиш-Клушин С. Ю., Гогиш-Клушина О. С., Харитонов Д. Ю. Газовые датчики с тонкими мембранами из нанокристаллического оксида алюминия в качестве чувствительных элементов … 4
Рассмотрена возможность использования пленок из нанокристаллического оксида алюминия для изготовления подложек измерительных элементов мембран газовых датчиков, что открывает новые возможности при изготовлении сенсоров различных типов. Испытания показали, что предлагаемые мембраны, при толщине 10¼50 мкм и площади до 30 см2, обладают достаточной механической прочностью, низкой теплопроводностью и позволяют избежать проблем, связанных с различием коэффициентов термического расширения материалов, составляющих конструкцию сенсора. Поверхность предлагаемых пленок обладает превосходными адгезионными свойствами для нагревательных элементов из платины и чувствительных слоев на основе оксидов олова или алюминия. Измерительные элементы данного типа являются простой и дешевой альтернативой технологии “кремниего микромашининга”.
Vasiliev A. A., Gogish-Klushin S. Yu., Gogish-Klushina O. S., Kharitonov D. Yu. Gas sensors with thin alumina nanocrystal membranes as sensing elements
The paper examines the opportunity of using nanostructured alumina films to produce substrates for various type sensing elements of gas sensors. These membranes enable the develppment of various new types of sensors. The tests showed that the Al2O3 membranes 10…50 μm thick with the area up to 30 cm2 ensure sufficient mechanical strength, low thermal conductivity and allowed avoiding problems related with difference in thermal expansion coefficients of materials used in the sensor construction. The surface of the alumina films shows excellent adhesion properties for platinum heating elements and sensing layers. The alumina film sensors are a simple and cheap alternative to silicon micromaching technology.
Козлов А. Г., Щербакова А. А. Влияние особенностей конструкции и питающего напряжения на погрешность термокаталитических датчиков … 9
Исследованы зависимости выходного сигнала и погрешности агломеративного термокаталитического датчика концентрации горючих газов от напряжения питания мостовой схемы включения для разных значений коэффициента черноты сравнительного элемента при разных концентрациях метана. Предложена математическая модель данных зависимостей.
Kozlov A. G., Scherbakova A. A. The effect of power supply conditions and design features on thermocatalytic gas sensor error
The dependencies of the output signal and the error of a thermocatalytic gas sensor on the change of power supply conditions for various reference element emissivities and methane concentrations are investigated. A mathematical model of these dependencies is proposed.
Борисов В. Г., Начинкина Г. Н., Шевченко А. М. Исследование и разработка методов оценки массы подвижных объектов … 17
На основе динамических уравнений движения подвижных объектов получены три метода расчета массы по измерениям переменных состояния. Исследованы функции чувствительности этих методов к погрешностям измерений на разных этапах миссии. Исследования показали существенную зависимость погрешностей методов от этапа миссии. Более того, характеристики штатного приборного оборудования приводят к недопустимо большим ошибкам расчета массы.
Для улучшения точностных оценок расчета массы предложен метод расчета, основанный на вычислении полной энергии подвижного объекта. В результате применения метода на горизонтальном участке траектории движения, где отсутствует потенциальная составляющая полной энергии, удалось обеспечить существенное повышение точности.
Borisov V. G., Nachinkina G. N., Shevchenko A. M. Research and development of methods fщк mobile object weight estimation
Dynamic equations of mobile objects motion were used for deriving 3 methods of weight calculation with respect to state variables measurements. The sensitivity of these methods to measurement errors at different stages of the mission were investigated. The research showed essential dependence of method error on the mission stage. Moreover, the characteristics of the installed instrumentation entail inadmissible weight calculation errors. To improve the weight calculation accuracy, a new method based on the calculation of mobile object’s full energy is offered. Its application at a horizontal section of a trajectory with no potential component of full energy enabled essential accuracy increase.
Васьковский С. В., Морозов В. П. Логическое проектирование систем отладки электронных устройств … 22
Описан один из подходов к логическому описанию состояний элементов при отладке электронных устройств и построению на этой основе таблиц отладочных действий.
Vas’kovsky S. V., Morozov V. P. Logical design of electronic device debugging systems
An approach to logical description of component states during electronic device debugging and building thereupon debugging activities tables is described.
Конструирование и производство датчиков, приборов и систем
Гетя С. И., Крапивцев В. Г., Перевезенцев В. В. и др. Опыт разработки и использования пьезорезистивных виброакселерометров для измерения вибрационных характеристик тепловыделяющих сборок водоохлаждаемых ядерных реакторов … 25
Разработаны двухкоординатные малогабаритные пьезорезистивные виброакселерометры и измерительные каналы с аналоговыми интегрирующими усилителями, обеспечивающими получение данных по виброперемещениям тепловыделяющих элементов в тепловыделяющих сборках водоохлаждаемых ядерных реакторов в стендовых условиях с уровнями не менее 5 мкм. С использованием разработанной технологии виброметрии проведены широкие исследования гидродинамически возбуждаемых вибраций в тепловыделяющих сборках и получены надежные данные по виброперемещениям в зависимости от режимных и структурных характеристик потока теплоносителя.
Ghetya S. I., Krapivtsev V. G., Perevesentsev V. V., et al. The experience of vibration accelerometers development and application for measuring vibration characteristics of fuel assemblies of water-cooled nuclear reactors
Small-size piezoresistive 2D vibroaccelerometers and measuring channels with analog integrating amplifiers are developed that enables data acquisition on vibrodisplacements of fuel elements in fuel assemblies of water-cooled nuclear reactors under test-bench conditions with the levels 5 μm or higher. The developed vibrometering technology was applied in wide research of hydrodynamically driven vibrations of fuel assemblies, and reliable data on vibrodisplacements was obtained subject to operating and structural characteristics of heat-carrying flow.
Бодров В. Е., Краячич А. В., Подборонов Б. П., Свирский Ю. А. Программное обеспечение ИВК “Тензор” для прочностного анализа конструкций … 29
Описана структура программного обеспечения измерительно-вычислительного комплекса "Тензор", предназначенного для измерений с помощью широкого набора датчиков – тензорезисторов, термопар, термометров сопротивления и т.д.
Bodrov V. E., Krayachich A. V., Podboronov B. P., Svirskiy Yu. A. Strength analysis software for TENZOR measuring and computing system
The paper describes the software for TENZOR measuring and computing system intended for measurements with a wide range of sensors, such as resistive-strain sensors, thermocouples, RTDs, etc.
Тимошенков С. П., Зотов С. А., Калугин В. В. Разработка сложно-функционального микроэлектромеханического привода … 33
Рассмотрена конструкция микроэлектромеханического привода. Для формирования механической структуры подвижного элемента из монокристаллического кремния предлагается последовательно применять три вида травления: плазмохимическое, анизотропное, изотропное. Приведены оригинальные решения позволяющие: снизить влияние паразитных степеней свободы на динамику привода; улучшить точность датчиков и исполнительных устройств; обеспечить устойчивость к перегрузкам; фиксировать перемещения привода на уровне нанометров; обеспечить высокую прочность соединения с относительно невысокими механическими напряжениями в месте соединения; снизить погрешности приборов при их использовании в широком температурном диапазоне. Приведены основные параметры экспериментальных образцов ряда микроэлектромеханического привода.
Timoshenkov S. P., Zotov S. A., Kalugin V. V. The development of the complex-functional microelectromechanical drive
The design of a microelectromechanical drive is considered. Three kinds of etching: plasma-chemical, anisotropic, and isotropic are proposed for moulding the mechanical structure of the mobile element from single-crystalline silicon. Original solutions are discussed that ensure lower influence of parasitic degrees of freedom on drive’s dynamics, the improvement of sensors and actuators precision, resistance to overloads; drive motions fix at nanometer level; high durability of connection with relatively low mechanical pressure in a junction; lower device errors in wide temperature range applications. Key parameters of prototype models of the micro-electromechanical drive are presented.
Ясовеев В. Х., Мирский В. И. Новый подход к построению вторичной аппаратуры узла учета нефти … 36
Представлена новая концепция построения вторичной аппаратуры узла учета нефти, разработанной с целью увеличения надежности. Проведен анализ дальнейших путей развития преобразователей сигналов узла учета нефти (компьютеров расхода).
Yasoveev V. Kh., Mirsky V. I. A new concept of secondary instrumentation design for petroleum accounting node
A new design concept of petroleum accounting node’s secondary equipment developed with the focus on reliability improvement is presented.
Бурдинский Н. Н. Специализированный измерительный комплекс в системе диагностики автомобильного двигателя … 39
Описан измерительный комплекс для исследования рабочих режимов автомобильных двигателей, позволяющий в реальном масштабе времени с высокой точностью осуществить сбор информации о диагностических параметрах работы двигателя.
Burdinsky N. N. Specialized measuring system in automotive engine’s diagnosis system
A measuring system for investigating operating conditions of automotive engines is described. The system enables real-time high-accuracy data acquisition on diagnostic parameters of engine’s operation.
Рыжов С. Н. Средства вибродиагностики технологического оборудования … 43
Дан обзор технических параметров приборов пяти отечественных и трёх зарубежных производителей вибродиагностического оборудования, которое может способствовать решению некоторых новых задач в области автоматизации производства.
Ryzhov S. N. Vibration diagnostics tools for process equipment
The paper overviews the engineering data of the instruments from 5 Russian and 3 foreign vendors of vibration diagnostics equipment that could help in solving some new problems of industrial automation.
Николаев И. Н., Униченко П. О. Сенсорный обнаружитель взрывчатых веществ … 46
Разработан и изготовлен макет сенсорного обнаружителя взрывчатых веществ, позволяющий экспрессно определять наличие паров взрывчатых веществ (тринитротолуола, динитротолуола, нитроглицерина и др.) на уровне концентраций 10–12 г/см3.
Nikolaev I. N., Unichenko P. O. Sensor explosives detector
A mockup of sensor explosives detector is developed and fabricated. The device enables quick detection of explosives’ vapors such as trinitrotoluene, dinitrotoluene, nitroglycerine, etc., at the concentration level of 10–12.
Новые приборы
Программный комплекс АСМО … 48
Стационарные пирометры “ДИЭЛТЕСТ” с прецизионной системой визирования … 49
Криостат КР-190 … 50
Дисплеи технологических параметров ... 51
Измерения, контроль, автоматизация (журнал в журнале)
Кнорринг В. Г., Трофимова Н. Ю. Системные аспекты измерений … 52
Предлагается и обсуждается подразделение системных аспектов измерений на теорию и практику измерительных информационных систем с одной стороны и системный подход к измерению с другой. В свою очередь системный подход к измерению означает либо рассмотрение процесса измерения как системы, состоящей из некоторых элементов, либо трактовку этого же процесса как элемента более сложной системы.
Knorring V. G., Trofimova N. Yu. System aspects of measurement
The subdivision of system aspects of measurement into theory and practice of the data acquisition systems (and also test and measurement systems) on the one hand and the system approach to measurement itself on the other hand is proposed and discussed. The system approach to measurement in its turn means either treating the measurement process as a system consisting of several elements or treating the same process as an element of a more complex system.
Библиография+ … 59
Конференции, симпозиумы, семинары … 61
ХРОНИКА
Первый инновационный Форум Росатома … 62
Выставка "ДИСПЛЕЙ-2006": парад технологий средств отображения … 63
***
Contents and abstracts … 64