Теория и принципы построения датчиков, приборов и систем
Соборовер Э.И., ЗубковИ.Л.Высокоэффективная конструкция плосковолноводного оптического химического сенсора … 2
Предложена высокоэффективная трехслойная конструкция плосковолноводного оптического химического сенсора (EIS), состоящая из подложки из плавленого кварца, играющей роль посредника для ввода света в волновод через торец посредника; полимерного волновода из полиметилметакрилата толщиной около 1 мкм; чувствительного слоя из функционализированного полидиметилсилоксана. Найден оптимальный угол ввода света в торец подложки, равной около 35о, и показано, что ввод света в волновод носит резонансный характер. Получен градуировочный график сенсора на аммиак в интервале концентраций 0¼2,13 мг/м3; расчетный предел обнаружения аммиака в воздухе 0,02 мг/м3 или 29 ppb. Получена зависимость величины сенсорного эффекта от поляризации вводимого света.
SoboroverE.I., ZubkovI.L. High-performancedesignofplanewaveguideopticalchemicalsensor
A high-performance three-layer structure of plane waveguide optical chemical sensor (EIS) is proposed. It consists of a fused silica wafer, which acts as an agent for introducing light into the waveguide through its end surface, 1 micron thick methacrylate waveguide, and a sensitive polydimethylsiloxane layer. The optimal angle of light introduction into the wafer end surface is estimated as 35°; the resonant nature of light introduction is also proved. Sensor calibration curve for ammonia in air is obtained for concentrations within the range of 0…2.13 mg/m3. The estimated limit of ammonia in air detection is 0.02 mg/m3 (or 29 ppb). The relationship of sensor effect vs. introduced light polarization is established.
Андреев М.Я., Михайлов А.В., Рубанов И.Л. О влиянии внешних факторов на измерение длины труб … 8
Предложена математическая модель, позволяющая исследовать влияние на работу измерителя длины труб, основанного на определении резонансных свойств труб, условий закрепления, наличия “загрязнений” типа наледи и налипания, касания трубой других предметов и т. д.
Andreev M.Ya., Mikhailov A.V., Roubanov I.L. On the impact of external factors on pipe length measurement
A mathematical model of a pipe length meter based on evaluating pipe resonance characteristics is offered. The model allows studying the impact of external factors on the meter operation. Such factors include pipe clamping, fouling such as ice mound or coating, pipe contact with other objects, etc.
Бадеева Е.А., Пивкин А.Г., Мещеряков В.А., Мурашкина Т.И. Волоконно-оптический датчик давления аттенюаторного типа летательных аппаратов … 11
Рассмотрены функции преобразования амплитудных волоконно-оптических датчиков давления аттенюаторного типа. Предложена конструкция датчика с аттенюатором в виде непрозрачного экрана (шторки).
Badeeva E.A. Pivkin A.G. Meshcheryakova V.A. Murashkina T.I. Attenuator-type fiber-optic sensor for aircraft
Conversion functions of amplitude attenuator-type fiber-optic pressure sensors are considered. Sensor design with an attenuator as an opaque screen (shutter) is proposed.
Алиев Ф.Ф. Термомагнитный приемник ИК-излучения на основе Ag2Te … 14
Приведены параметры термомагнитных приемников ИК-излучения на основе Ag2Te. Установлено, что Ag2Te является хорошим материалом для создания измерителей и детекторов теплового потока, работающих при комнатной температуре.
Aliev F.F. Ag2Te-based thermomagnetic receiver of IR-radiation
Basic characteristics of infrared sensors based on Nernst-Ettingshausen effect are presented. It is proved that Ag2Te is an effective material for creating heat flow probes and detectors, operating at the room temperature.
Кульпин С.И., Кузьмин В.Г., Орлов И.Я. Особенности блокирования приемной системы потоком импульсных помех … 16
Рассмотрен эффект потери чувствительности приемной системы при воздействии импульсных помех. Приведена оценка блокирования приемной системы, снабженной устройством защиты от импульсных помех.
Kul’pin S.I., Kuzmin V.G., Orlov I.Ya. The features of receiving system blocking with an impulse noise flow
The effect of the receiving system sensitivity loss due to impulse noise is considered. The blocking of a receiving system provided with an impulse noise protector is evaluated.
Султанов А.Х., Усманов Р.Г., Виноградова И.Л. Фильтр для сетей плотного волнового мультиплексирования на основе двухрезонаторного интерферометра Фабри-Перо … 20
Представлены результаты исследования волоконно-оптического разветвленного устройства, представляющего собой два взаимодействующих между собой интерферометра Фабри-Перо и позволяющего улучшить подавление внутризонных помех.
Sultanov A.Kh., Usmanov R.G., Vinogradova I.L. A filter for packed wave multiplex networks based on bi-resonant Fabry-Perot interferometer
The paper presents the investigation results of a fiber-optic device, which consists of 2 interacting Fabry-Perot interferometers and allows improving the intraband noise rejection
Филатов А.Г., Рубанов В.Г. Применение двумерных цифровых фильтров для обработки результатов измерения напряженного состояния строительных стеклоблоков … 24
Описана процедура синтеза двумерного цифрового КИХ-фильтра с нулевой фазой, позволяющего устранить вредное влияние светорассеивающего покрытия поверхностей стеклоблоков на интерференционную картину распределения напряжений.
Filatov A.G., Rubanov V.G. Application of two-dimensional digital filters in data processing of glass block stress measurement
The paper describes the procedure of synthesizing a two-dimensional digital FIR filter with zero wire, which allows eliminating the deleterious effect of light-diffusing coating of glass blocks on the fringe pattern of stress distribution.
Конструирование и производство датчиков, приборов и систем
Безменов В.С., Ефремова Т.К., Руднев В.В. Компьютеризация процесса проектирования пневматических систем автоматизированного дозирования жидких продуктов … 30
Рассматриваются методы и средства компьютеризации проектирования пневматических систем автоматизированного дозирования (САД) жидкостей. Проводится анализ существующих средств программного обеспечения (ПО) дляпроектирования таких систем на персональном компьютере (ПК). Выбрано ПО, оптимальное для индивидуального проектирования САД. Рассмотрена задача складского учета комплектующих в условиях единичного производства САД и выбрано ПО, удобное для ведения такого учета на ПК.
Bezmenov V.S., Yefremova T.K., Rudnev V.V. Techniques and tools of computer-aided design of pneumatic batching systems for liquid products
Methods and tools of computer-aided design of pneumatic systems for automatic liquid batching are considered. The existing PC-based software tools for designing automated batching systems (ABS) are analyzed. The optimal software for individual ABS design is selected. The problem of warehouse recording of components in case of individual ABS production is considered; the software relevant for such PC-based recording is chosen.
Булгаков А.Ю., Вьюхин В.И., Попов Ю.А. Компьютерная система регистрации сигналов медицинских датчиков … 36
Описан компьютерный модуль регистрации сигналов, снимаемых с тела человека. Он содержит восемь измерительных каналов ввода сигналов: электрокардиограммы, энцефалограммы, электромиограммы, температуры, фонограммы и предназначен для исследовательских и лечебных целей, в том числе для методик с биологической обратной связью. Модуль выполнен в виде PCI-карты компьютера, благодаря чему обеспечивается высокая скорость ввода результатов измерения. Приводится функциональная и принципиальные схемы устройства и результаты испытаний.
BulgakovA.Yu., VyukhinV.N., PopovYu.A. Acomputer-basedsystemformedicalprobesignalrecording
A PC board for recording the signals picked up from human body is described. It consists of eight measuring channels assigned for getting the following signals: electrocardiograms, encephalogram, electromyogram, temperature and phonogram. The device is intended for research and medical treatment purpose including biological feedback-based techniques. It is implemented as a PCI card that ensures high speed of measurement data input. The functional block and schematic diagrams of the device are presented as well as the results of testing.
Петров С.Ю. Измерительный преобразователь для многоканального прибора … 39
Рассматривается измерительный преобразователь, позволяющий подключать к прибору любые датчики к любому из каналов без дополнительных приспособлений, что обеспечивает высокие метрологические характеристики приборов, а также их универсальность.
Petrov S.Yu. A measurement converter for a multi-channel device
A measurement converter is considered, which enables connecting any sensors to any of instrument’s channels without additional interfaces. This ensures high measurement performance and versatility of measuring instruments.
Кузнецов Л.А., Комаров В.В. Система автоматического определения загрязнения воздушной среды с использованием искусственных нейронных сетей … 41
Рассматривается современная технология создания мультисенсорных систем для определения химического состава газовых и других сред. Приводится пример практической разработки автоматической системы определения загрязнителей в воздушной среде. Описан общий подход к проблеме, методика и основные принципы построения. Рассмотрен пример практического применения математического аппарата искусственных нейронных сетей.
KuznetsovL.A., KomarovV.V. AnANN-basedsystemforautomaticairpollutionmeasurement
Modern technology of multisensor system development for measuring chemical compositions of gaseous and other media is considered. An example of practical development of an automated system for air pollutant detection is adduced. A generic approach to the problem, the methodology and design concepts are described. A case study of ANN tools application is also included.
Контроль, учет и распределение
материальных и энергетических потоков
Солодимова Г.А., Баранов Вик.А., Баранов Вл.А., Кострикина И.А. Портативный влагомер мазута … 47
Рассмотрены вопросы оптимизации процессов сжигания топлива. Приведены основные требования к приготовлению и использованию водомазутной эмульсии. Представлены основные технические характеристики влагомера мазута и рассмотрены вопросы его метрологического обеспечения.
Solodimova G.A., Baranov Vic.A., Baranov Vl.A., Kostrikina I.A. A portable fuel oil moisture meter
The problems of fuel burning optimization are discussed. Basic requirements to oil-water sludge preparation and utilization are formulated. Key performance data of a fuel oil moisture meter are presented; its measurement assurance issues are discussed.
Внесены в Государственный реестр средств измерений в период с 01.10.2001 по 01.01.2002 … 50
* * *
Новые приборы
Micropilot– микроволновый радарный уровнемер для жидкости … 52
Измерения, контроль, автоматизация (Журнал в журнале)
Делин К.А. (США). Паутина датчиков – макроприбор для согласованного восприятия … 53
Паутина датчиков (ПД) – это концепция макроприбора, реализующая пространственно-временное восприятие окружающего мира с помощью согласованных действий множества разнородных измерительных платформ: наземных и орбитальных, неподвижных и мобильных. Каждая из этих платформ, или блоков, общается со своими соседями и, таким образом, перераспределяет информацию по всему макроприбору. По аналогии с человеческим интеллектом, являющимся в значительной степени результатом мириад соединений между дендритами, можно ожидать, что ПД создаст макроинтеллект, являющийся результатом распределения информации, благодаря реагированию блоков и приспособлению их к окружающим условиям в куда большей степени, чем при их независимой работе. Совместное использование данных независимыми блоками позволит реализовать глобальное восприятие, как основную цель прибора в целом. ПД представляет собой для отдельных датчиков то же, что для компьютеров – Интернет, где различные платформы и операционные системы взаимодействуют через набор общих, устойчивых протоколов. В статье очерчены возможности концепции ПД, и описывается проект таких паутин, разработанный в Лаборатории реактивного движения. В частности рассмотрены различные ПД, эксплуатируемые в настоящее время.
DelinK.A. Thesensorweb: amacro-instrumentforcoordinatedsensing
The Sensor Web is a macro-instrument concept that allows for the spatio-temporal understanding of an environment through coordinated efforts between multiple numbers and types of sensing platforms, including both orbital and terrestrial and both fixed and mobile. Each of these platforms, or pods, communicates within their local neighborhood and thus distributes information to the instrument as a whole. Much as intelligence in the brain is a result of the myriad of connections between dendrites, it is anticipated that the Sensor Web will develop a macro-intelligence as a result of its distributed information with the pods reacting and adapting to their environment in a way that is much more than their individual sum. The sharing of data among individual pods will allow for a global perception and purpose of the instrument as a whole. The Sensor Web is to sensors what the Internet is to computers, with different platforms and operating systems communicating via a set of shared, robust protocols. The paper outlines the potential of the Sensor Web concept and describes the Jet Propulsion Laboratory Sensor Webs Project. In particular, various fielded Sensor Webs are be discussed.