Устройство контроля материалов и веществ

Авторы патента:

G01N27/00 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

Владельцы патента RU 2529670:

Негосударственное (частное) образовательное учреждение высшего профессионального образования "Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики" (RU)

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и веществ, измерения статистических характеристик случайных процессов. Устройство контроля материалов и веществ содержит последовательно включенные источник физического поля, элемент с объектом контроля, преобразователь физического поля, а также первую и второю цепь преобразования, каждая из которых содержит последовательно соединенные накапливающий усредняющий сумматор и отсчетный блок, при этом выход первой цепи подключен к первому входу вычислительного устройства, а выход второй цепи присоединен к второму входу вычислительного устройства, первый выход которого соединен с входами стробирования накапливающих усредняющих сумматоров, объединенных в шину «Время измерения», перемножитель первый, аналого-цифровой преобразователь первый и, кроме того, аналого-цифровой преобразователь второй, второй перемножитель, первый управляемый умножитель частоты, последовательно соединенные второй управляемый умножитель частоты и управляемый фазовращатель, выход которого присоединен к второму входу второго перемножителя, выход которого подключен к входу второго аналого-цифрового преобразователя, а первый вход перемножителя объединен с первым входом первого перемножителя и подключен к выходу первого управляемого умножителя частоты, вход которого присоединен к выходу преобразователя физического поля, а выход источника физического поля присоединен к входу второго управляемого умножителя частоты, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, выход которого присоединен к входу первого аналого-цифрового преобразователя, у которого выход присоединен к входу первой цепи преобразования, а вход второй цепи преобразования соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, причем управляющие входы первого и второго управляемого умножителя частоты и управляемого фазовращателя объединены в шину «Установка V_m» и подключены к второму выходу вычислительного устройства. Технический результат заключается в упрощении схемы устройства контроля качества материалов и веществ. 3 ил.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться в области неразрушающего контроля веществ, измерения статистических характеристик случайных процессов.

В неразрушающем контроле статистический метод повышает достоверность принятия решения при оценке качества материала, вещества или изделия.

При статистическом анализе используется статистическое среднее вида [Тихонов В. И. Статистическая радиотехника. М.: Радио и связь, 1982, с.32]

$θ (V m) = m_{1} {\exp [j V_{m} η]} = \int_{- \infty}^{\infty} W_{1} (η) \exp (j V_{m} η) d η, (1)$

называемое характеристической функцией (х.ф.), где V_m=mΔV - параметр х.ф.; η - случайная величина; m₁ - знак математического ожидания. Преобразование выражения (1) приводит его в виду

$θ_{1} (V_{m}) = m_{1} {\cos [V_{m} η]} + j m_{1} {\sin [V_{m} η]} = A (V_{m}) + j B (V m), (2)$

где А(V_m), B(V_m) - действительная и мнимая часть х.ф. соответственно.

Известно устройство для измерения плотности вероятности фазы сигнала [Патент 2313101, кл. G01R 25/00. Анализатор плотности вероятности фазы сигнала / Ю.М.Вешкурцев, М.В.Кучеров. Опубл. 20.12.2007. Бюл. №35]. Устройство содержит аналоговый запоминающий блок, два блока выборки и хранения, два АЦП, формирователь стробирующих импульсов, формирователь опорного колебания, управляемый генератор, блок управления, первый и второй накапливающие сумматоры, первый и второй перемножители, оперативный сумматор, первый и второй функциональные преобразователи, дополнительный накапливающий сумматор, отсчетный блок с памятью.

Принцип работы данного устройства состоит в измерении действительной и мнимой частей х.ф. при разных значениях параметра V_m и определении плотности вероятности фазы сигнала в соответствии с алгоритмом [Вешкурцев Ю.М. Прикладной анализ характеристической функции случайных процессов. М: Радио и связь, 2003, с.58].

$W_{1} (x) = \frac{1}{2 π} + \frac{1}{π} \sum_{m = 1}^{M} [A (V_{m}) \cos (x V_{m}) + B (V_{m}) \sin (x V_{m})] . (3)$

Недостатком данного устройства измерения является сложность построения схемы преобразования сигнала.

Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство контроля материалов и веществ [Вешкурцев Н.Д., Вешкурцев Ю.М. Метрологическая аттестация лабораторного стенда // Наука, образование, бизнес: материалы региональной научно-практической конферененции. - Омск: изд-во «Полиграфический центр КАН», 2011. - С. 241-245], содержащее последовательно включенные источник физического поля, элемент с объектом контроля, преобразователь физического поля, а также первую и вторую цепь преобразования, каждая из которых содержит последовательно соединенные накапливающий усредняющий сумматор и отчетный блок, при этом выход первой цепи подключен к первому входу вычислительного устройства, а выход второй цепи присоединен к второму входу вычислительного устройства, первый выход которого соединен с входами стробирования накапливающих усредняющих сумматоров, объединенных в шину «Время измерения», перемножитель первый, аналого-цифровой преобразователь первый. Устройство контролирует качество материалов и веществ статистическим методом, обладает сложной схемой преобразования сигнала, т.к. содержит такие сложные узлы, как первый и второй функциональные преобразователи.

Задача предлагаемого изобретения - упрощение схемы устройства контроля материалов и веществ.

Указанная задача достигается благодаря тому, что в известное устройство, содержащее последовательно включенные источник физического поля, элемент с объектом контроля, преобразователь физического поля, а также первую и вторую цепь преобразования, каждая из которых содержит последовательно соединенные накапливающий усредняющий сумматор и отсчетный блок, при этом выход первой цепи подключен к первому входу вычислительного устройства, а выход второй цепи присоединен к второму входу вычислительного устройства, первый выход которого соединен с входами стробирования накапливающих усредняющих сумматоров, объединенных в шину «Время измерения», перемножитель первый, аналого-цифровой преобразователь первый, согласно изобретению введены второй аналого-цифровой преобразователь, второй перемножитель, первый управляемый умножитель частоты, последовательно соединенные второй управляемый умножитель частоты и управляемый фазовращатель, выход которого присоединен к второму входу второго перемножителя, выход которого подключен к входу второго аналого-цифрового преобразователя, а первый вход перемножителя объединен с первым входом первого перемножителя и подключен к выходу первого управляемого умножителя частоты, вход которого присоединен к выходу преобразователя физического поля, а выход источника физического поля присоединен к входу второго управляемого умножителя частоты, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, выход которого присоединен к входу первого аналого-цифрового преобразователя, у которого выход присоединен к входу первой цепи преобразования, а вход второй цепи преобразования соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, причем управляющие входы первого и второго управляемого умножителя частоты и управляемого фазовращателя объединены в шину «Установка V_m» и подключены к второму выходу вычислительного устройства.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства контроля; на фиг.2 - блок-схема алгоритма вычисления значения показателя качества вещества; на фиг.3 - пример построения треугольника.

Устройство контроля содержит источник физического поля 1, элемент 2 с объектом контроля, преобразователь физического поля 3, первый 4 и второй 5 управляемые умножители частоты, управляемый фазовращатель 6, первый 7 и второй 8 перемножители, первый 9 и второй 10 аналого-цифровые преобразователи, первый 11 и второй 12 накапливающие усредняющие сумматоры, первый 13 и второй 14 отсчетные блоки, вычислительное устройство 15.

Выход источника физического поля 1 связан с входом элемента 2 с объектом контроля, выход которого связан с входом преобразователя физического поля 3, у которого выход присоединен к входу первого 4 управляемого умножителя частоты, а вход второго 5 управляемого умножителя частоты соединен с выходом источника физического поля 1. Выход второго 5 управляемого умножителя частоты подключен к входу управляемого фазовращателя 6 и второму входу первого 7 перемножителя, при этом выход первого 4 управляемого умножителя частоты присоединен к первым входам первого 7 и второго 8 перемножителей. Выходы первого 7 и второго 8 перемножителей подключены соответственно к входам первого 9 и второго 10 аналого-цифровых преобразователей, выходы которых присоединены соответственно к входам первого 11 и второго 12 накапливающих усредняющих сумматоров, в то время как их выходы связаны соответственно с входами первого 13 и второго 14 отсчетных блоков. Выход первого 13 отсчетного блока подключен к первому входу вычислительного устройства 15, а выход второго 14 отсчетного блока подключен к второму входу вычислительного устройства 15, у которого первый выход присоединен к стробирующим входам накапливающих усредняющих сумматоров 11, 12, причем эти входы объединены шиной «Время измерения». Второй выход вычислительного устройства 15 подключен к управляющим входам первого 4 и второго 5 управляемых умножителей частоты и управляемого фазовращателя 6, причем эти входы объединены шиной «Установка V_m».

Контроль основан на анализе взаимодействия физического поля с объектом контроля, например веществом. Источником физического поля 1 может служить генератор электромагнитного излучения или элемент свечения (лампа накаливания, светодиод и др.), подключенный к генератору переменного напряжения.

Преобразователь физического поля 3 согласован с типом источника излучения, а при использовании лампы накаливания или светодиода представляет собой фотодиод, включенный в схему фотоприемника [Захаренко В.А., Колесникова Т.П., Шкаев А.Г. Расчет и проектирование оптико-электронных приборов. Учебное пособие. - Омск: из-во ОмГТУ, 2002, с.51].

Первый 4 и второй 5 управляемые умножители частоты имеют исказитель сигнала, перестраиваемый генератор, смеситель частот и фильтр. Они имеют много схем построения и работают в соответствии с описанием, приведенным в книге [Вешкурцев Ю.М. Прикладной анализ характеристической функции случайных процессов. - М.: Радио и связь, 2003, с.115-116].

Управляемый фазовращатель 6 задает сдвиг фаз, равный 90°, между сигналами на выходах первого 4 и второго 5 управляемых умножителей частоты. Этот фазовый сдвиг равен

$ϕ = V_{m} ω τ, (4)$

где V_m - параметр х.ф.; ω - круговая частота сигнала на выходе управляемого умножителя частоты; τ=90°/ωV_m - постоянная времени линии задержки. В зависимости от схемы управляемого умножителя частоты в формуле (4) параметр V_m может быть переменным, т.е. V_m=var, или постоянным V_m=const, например, V_m=1. Линия задержки сигнала строится по известной схеме [Баев Е.Ф., Бурылин Е.И. Миниатюрные электрические линии задержки. - М.: Сов. Радио, 1977, с.217-220].

Накапливающие усредняющие сумматоры 11 и 12 предназначены для получения отсчетов х.ф. путем суммирования кодов на выходах аналого-цифровых преобразователей 9 и 10 соответственно. Сумматоры выполнены на основе микросхем из справочника [Якубовский С.В., Барканов Н.А., Кудряшов Б.П. и др. Аналоговые и цифровые интегральные схемы. - М.: Сов. Радио, 1979, с.233]. Каждый из накапливающих сумматоров 11 и 12 содержит сумматор, регистр памяти, запись в который происходит при действии импульса на входе синхронизации с уровнем лог.«1», поступающей на вход стробирования сумматора, одновибратор, обеспечивающий сброс содержимого регистра памяти при появлении переднего фронта импульса на входе стробирования.

Отсчетные блоки 13 и 14 обеспечивают цифровую индикацию результатов контроля и содержат буферный регистр для связи с вычислительным устройством 15.

Вычислительное устройство 15 может быть выполнено в виде микроЭВМ, построенной на базе микропроцессорного комплекта К 588 и памяти К 537 из справочника [Якубовский С.В., Барканов Н.А., Кудряшов Б.П. и др. Аналоговые и цифровые интегральные схемы. - М.: Сов. Радио, 1979. - 469 с].

Устройство контроля материалов и веществ работает следующим образом.

После включения питания происходит очистка сумматоров, регистров памяти накапливающих усредняющих сумматоров 11, 12 и буферных регистров отсчетных блоков 13, 14. На первом выходе вычислительного устройства 15 появляется импульс длительностью Т - время измерения. На втором выходе вычислительного устройства 15 устанавливается код, соответствующий первому значению параметра V_m, т.е. единице.

Вещество помещается в элемент 2 и взаимодействует с электромагнитным полем светового диапазона волн, модулированных по амплитуде. В результате взаимодействия поля с веществом на молекулярном уровне происходит случайное изменение основных параметров электромагнитной волны, т.е. вероятностных характеристик физического поля. Прошедшие сквозь вещество электромагнитные волны поступают в преобразователь физического поля 3, где они преобразуются в электрический сигнал с частотой, связанной с частотой модуляции амплитуды волны физического поля. Вероятностные характеристики мгновенных значений этого сигнала зависят от вещества.

Пусть математическая модель электрического сигнала имеет вид

U(t)=(U₀+ε)cos(ωt+η),

где η- случайное изменение фазы сигнала, ε - случайное изменение амплитуды сигнала, ω - круговая частота модуляции амплитуды волны физического поля. С помощью первого 4 управляемого умножителя частоты электрический сигнал преобразуется в напряжение вида

$u_{1} (t) = U_{1} \cos (V_{m} ω t + V_{m} η), (5)$

а на выходе второго 5 управляемого умножителя частоты имеем

$u_{2} (t) = U_{2} \cos (V_{m} ω t), (6)$

если источник физического поля 1 подключен к генератору переменного напряжения

$u_{Г} (t) = U_{Г} \cos (ω t) . (7)$

Управляемый фазовращатель 6 добавляет в сигнал (6) фазовый сдвиг (4), после чего получаем

$u_{З} (t) = U_{З} \cos (V_{m} ω t + ϕ) . (8)$

При любом Vm фазовый сдвиг равен 90°.Тогда

$u_{З} (t) = U_{З} \sin (V_{m} ω t) . (9)$

В первом 7 перемножителе перемножаются сигналы (5), (6), а во втором 8 перемножаются сигналы (5), (9). На вход первого 9 аналого-цифрового преобразователя подается сигнал

$u_{п 1} (t) = \frac{1}{2} U_{1} U_{2} \cos (V_{m} η) + \frac{1}{2} U_{1} U_{2} \cos (2 V_{m} ω t + V_{m η}), (10)$

а на вход второго 10 аналого-цифрового преобразователя подается сигнал

$u_{п 2} (t) = \frac{1}{2} U_{1} U_{2} \sin (V_{m} η) + \frac{1}{2} U_{1} U_{2} \sin (2 V_{m} ω t + V_{m η}), (11)$

Амплитуды сигналов (10), (11) выберем равными единице, тогда $U_{1} = U_{2} = U_{3} = \sqrt{2}$

Цифровой код, равный мгновенному значению сигнала (10), с выхода первого 9 аналого-цифрового преобразователя поступает в первый 11 накапливающий усредняющий сумматор, а цифровой код, равный мгновенному значению сигнала (11), поступает во второй 12 накапливающий усредняющий сумматор. По завершении N выборок мгновенных значений сигналов в накапливающем усредняющем сумматоре 11 получают оценку действительной части характеристической функции

$A (V_{m}) = \frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{N} \cos (V_{m} η_{i})$

при V_m=1, а в накапливающем усредняющем сумматоре 12 - оценку мнимой части х.ф.

$B (V_{m}) = \frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{N} s i m (V_{m} η_{i})$

при V_m=1, т.к. среднее значение быстроосциллирующего гармонического колебания равно нулю, т.е.

$\frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{N} \cos (2 V_{m} ω t_{i} + V_{m} η) = 0$ , $\frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{N} \sin (2 V_{m} ω t_{i} + V_{m} η) = 0$

Задним фронтом импульса «Время измерения» оценки действительной и мнимой частей х.ф. записываются в отсчетные блоки соответственно первый 13 и второй 14.

После этого на втором выходе вычислительного устройства 15 устанавливается код, соответствующий значению параметра V_m=2. На первом выходе вычислительного устройства 15 появляется импульс длительностью T - время измерения. Работа устройства протекает аналогично вышеописанной. Так повторяется m раз, где V_m=1,2,3,…,m. По завершении работы устройства в первом отсчетном блоке 13 записаны оценки действительной части х.ф.

А(1),А(2),А(3),…,A(V_m)

а во втором отсчетном блоке 11 записаны оценки мнимой части х.ф.

B(1),B(2),B(3),…,B(V_m).

Эти значения оценок х. ф. поступают в память вычислительного устройства 15, где хранятся известные оценки А(0) и В(0), вытекающие из анализа основных свойств характеристической функции. В частности, известны равенства А(0)=1, В(0)=0 [Вешкурцев Ю.М. Прикладной анализ характеристической функции случайных процессов. - М.: Радио и связь, 2003, с.48].

Массив оценок характеристической функции, хранящийся в памяти вычислительного устройства 15, по окончании процесса измерения представляет собой наборы оценок действительной и мнимой частей характеристической функции, которые в соответствии с блок-схемой алгоритма (фиг.2) по известным формулам [Вешкурцев Ю.М. Прикладной анализ характеристической функции случайных процессов. - М.: Радио и связь, 2003, с.62, 23] позволяют получить начальные моменты распределения первого m_1, второго m₂, третьего m₃, четвертого m₄ и центральные моменты распределения второго M₂, третьего M₃ четвертого M₄ порядков. После этого центральные моменты распределения используются для вычисления показателя качества вещества.

Качество вещества определяется площадью треугольника, построенного в прямоугольной трехмерной декартовой системе координат. Вершины треугольника совпадают со значениями центральных моментов распределения, отложенных по осям координат (фиг.3). По известной формуле [Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - М.: Гос. изд. тех. - теор. Литературы, 1956, с.166] находят площадь

$S = \sqrt{p (p - a) (p - b) (p - c)}$ ,

где $p = \frac{1}{2} (a + b + c)$ , a,b,c - стороны треугольника (фиг.3). Эти стороны равны: $a = \sqrt{M_{2}^{2} + M_{3}^{2}}$ ; $a = \sqrt{M_{2}^{2} + M_{4}^{2}}$ ; $c = \sqrt{M_{3}^{2} + M_{4}^{2}}$ . Вычислительное устройство 15 рассчитывает площадь треугольника в соответствии с блок-схемой алгоритма (фиг.2). Площадь треугольника количественно характеризует качество вещества, при этом ее значения определяют границы лингвистических термов: «хорошее», «удовлетворительное», «неудовлетворительное» качество.

Таким образом, введение первого и второго управляемых умножителей частоты, управляемого фазовращателя, второго перемножителя и второго аналого-цифрового преобразователя с соответствующими связями позволяет упростить схему устройства контроля за счет выполнения функциональных преобразователей синус и косинус в аналоговой форме.

Устройство контроля материалов и веществ, содержащее последовательно включенные источник физического поля, элемент с объектом контроля, преобразователь физического поля, а также первую и вторую цепь преобразования, каждая из которых содержит последовательно соединенные накапливающий усредняющий сумматор и отсчетный блок, при этот выход первой цепи подключен к первому входу вычислительного устройства, а выход второй цепи присоединен к второму входу вычислительного устройства, первый выход которого соединен с входами стробирования накапливающих усредняющих сумматоров, объединенных в шину «Время измерения», перемножитель первый, аналого-цифровой преобразователь первый, отличающийся тем, что в него введены второй аналого-цифровой преобразователь, второй перемножитель, первый управляемый умножитель частоты, последовательно соединенные второй управляемый умножитель частоты и управляемый фазовращатель, выход которого присоединен к второму входу второго перемножителя, выход которого подключен к входу второго аналого-цифрового преобразователя, а первый вход перемножителя объединен с первым входом первого перемножителя и подключен к выходу первого управляемого умножителя частоты, вход которого присоединен к выходу преобразователя физического поля, а выход источника физического поля присоединен к входу второго управляемого умножителя частоты, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, выход которого присоединен к входу первого аналого-цифрового преобразователя, у которого выход присоединен к входу первой цепи преобразования, а вход второй цепи преобразования соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, причем управляющие входы первого и второго управляемого умножителя частоты и управляемого фазовращателя объединены в шину «Установка V_m» и подключены к второму выходу вычислительного устройства.

Изобретение относится к средствам для контроля над процессом лечения повреждения. Устройство контроля содержит блок мониторинга уровня оксида азота повреждения, блок генерации контролирующего сигнала посредством сравнения уровня оксида азота с предварительно определенным порогом и блок корректировки дозировки света для лечения повреждения, при этом блок мониторинга предназначен для определения магнитного поля, образуемого вследствие перехода из Fe2+ в Fe3+, получения уровня Fe3+ в соответствии с магнитным полем, вычисления уровня метгемоглобина в соответствии с уровнем Fe3+ и вычисления уровня оксида азота в соответствии с пропорциональным отношением между уровнем метгемоглобина и уровнем оксида азота.

Устройство для предупреждения и нейтрализации отравляющих веществ // 2527079

Изобретение относится к средствам оперативного обнаружения отравляющих веществ и токсинов и моментальной их нейтрализации. Устройство содержит микропроцессорные комплекты первого 16 и второго 22 порядка, блок памяти эталонов 17, блоки для обнаружения отравляющих веществ и токсинов, аудио-видео-систему, при этом блоки обнаружения отравляющих веществ и токсинов выполнены в виде всасывающих устройств 3-7, имеющих на выходе датчики, определяющие уровень заражения воздушной среды, выходы которых подключены к усилителям-преобразователям 11-15, выходами-входами соединенными с микропроцессорным комплектом первого порядка 16, который выходами-входами подсоединен к блоку памяти эталонов 17, блоку ввода вопросов 18 и микропроцессорному комплекту второго порядка 22, блок памяти эталонов 17 входами-выходами подключен к матричному полю 21 в виде диодной кристаллической решетки на базе жидких кристаллов, блок ввода вопросов 18 соединен входами-выходами с блоком анализа ответов 19 и блоком анализа неизвестных химических соединений и комбинаций отравляющих веществ 20, который входами-выходами подключен к блоку анализа ответов и к матричному полю 21, соединенному с входами-выходами блока ввода вопросов 18 и к микропроцессорному комплекту второго порядка 22, соединенному входами-выходами с блоком предупреждения об опасности 23, блоком анализа неизвестных химических соединений и комбинаций отравляющих веществ 20, матричным полем 21 и блоком исполнительного устройства 24 по нейтрализации отравляющих веществ и токсинов, соединенным выходами с исполнительными механизмами 25-27.

Способ определения технического состояния трубопровода // 2526595

Изобретение относится к области анализа технического состояния трубопроводов, используемых в нефте- и газопроводах, по результатам коррозионных обследований всей протяженности трассы.

Способ определения кристаллической фазы в аморфных пленках наноразмерной толщины // 2509301

Использование: для определения кристаллической фазы в аморфных пленках наноразмерной толщины. Сущность заключается в том, что выполняют бомбардировку поверхности пучком ионов и регистрацию интенсивности отраженных ионов, при этом анализируемую поверхность бомбардируют ионами инертного газа с энергией менее 100 эВ и регистрируют энергетический спектр отраженных ионов в диапазоне энергий, больше энергии первичных ионов, затем по энергиям пиков парного соударения в полученном спектре определяют типы атомов в одном верхнем монослое атомов, по наличию пика с энергией, равной энергии бомбардирующих ионов, судят о наличии кристаллической фазы на аморфной или аморфизованной поверхности, в том числе в пленке наноразмерной толщины, а по отношению величин указанного пика без потерь энергии к пику или пикам парного соударения определяют поверхностную концентрацию кристаллической фазы на аморфной или аморфизованной поверхности.

Способ определения локального изменения концентрации примеси в потоке жидкости // 2506576

Использование: для измерения локального изменения концентрации примеси в потоке жидкости на входе в измерительную ячейку. Сущность заключается в том, что сначала определяют изменение концентрации примеси во времени внутри измерительной ячейки для жидкости, содержащей примесь, изменение концентрации которой во времени на входе в измерительную ячейку известно, и находят импульсный отклик измерительной ячейки методом деконволюции.

Морской гидрофизический комплекс // 2496126

Настоящее предлагаемое изобретение относится к области исследования океана и может быть использовано для комплексного измерения гидрофизических параметров в океанологии, гидрофизике и гидрографии.

Устройство для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при разрушении горных пород бурением, и способ его применения // 2494367

Изобретения относятся к области горного дела и предназначены для контроля разрушения образцов горных пород при изменении их напряженно-деформированного состояния.

Электростатический энергоанализатор заряженных частиц // 2490620

Изобретение относится к области энергетического анализа потоков заряженных частиц, возбуждаемых первичными электронами с поверхности твердого тела. .

Способ диагностирования рельсового пути и подвижного состава // 2487809

Изобретение относится к области дефектоскопии и неразрушающего контроля. .

Способ локального нагрева участка поверхности катода // 2483500

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. .

Система локализованного контроля утечек горючего газа по первичным параметрам измерительных устройств // 2532232

Система локализованного контроля утечек горючего газа по первичным параметрам измерительных устройств включает стационарные датчики-газоанализаторы горючих газов, систему автоматического управления, содержащую блок звуковой и световой сигнализаций, блок управления датчиками-газоанализаторами. В систему дополнительно введены блок автоматического переключения подачи газа из основной технологической линии в резервную и обратно, воздухопроводящие короба с общим завихрителем, в которые производится нагнетание воздуха с требуемыми параметрами от воздуходувной установки, позволяющие перемещать утечку газа в определенном направлении к последовательно расположенным датчикам-газоанализаторам, что позволит с достаточной степенью точности определить локальное расположение образовавшейся утечки в максимально короткое время с момента ее образования. Технический результат - повышение безопасности, своевременное, эффективное и оперативное обнаружение локального места утечки, снижение риска образования концентрации газа в воздухе. 2 ил.

Способ адаптивного прогнозирования остаточного ресурса эксплуатации сложных объектов и устройство для его осуществления // 2533321

Группа изобретений относится к измерительной технике. Способ включает силовое воздействие на поверхность объекта контроля, регистрацию массива электрических сигналов входной информации установленными на объекте контроля информационными датчиками, при этом сигналы информационных датчиков обусловлены изменениями силового воздействия на поверхность объекта контроля. Используют устройство, включающее информационные датчики, установленные на объекте контроля и воспринимающие изменения параметров объекта контроля, электронные фильтры для повышения отношения сигнал/шум, связанные с выходами датчиков и подключенные к входам электронной аналоговой схемы, реализующей нейросетевую модель надежности эксплуатации объекта контроля, при этом к другой группе входов электронной аналоговой схемы подключен блок подачи сигнала на переобучение модели износами, а к ее выходу подключены последовательно соединенные блок аппроксимации временных зависимостей массивов электрических сигналов, блок формирования временного ряда предсказаний надежности эксплуатации объекта контроля, блок экстраполяции величины массива электрических сигналов на выходе электронной аналоговой схемы до предельного значения и определения остаточного ресурса, к входу которого подключен блок задания модели экстраполяции. Технический результат заключается в повышении достоверности результатов прогнозирования, повышении универсальности метода, расширении области использования. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для определения параметров металлодиэлектрических структур // 2534728

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения диэлектрической проницаемости и толщин нанометровых проводящих пленок, нанесенных на подложку из диэлектрического материала. Технический результат заключается в повышении чувствительности и расширении функциональных возможностей. Устройство для определения параметров металлодиэлектрических структур, содержащее волноведущую систему, соединенную с цилиндрическим резонатором, в отверстии корпуса которого размещен элемент связи, отличающееся тем, что элемент связи является измерительным и изготовлен в виде регулируемой четвертьволновой рамки, один конец которой соединен с корпусом цилиндрического резонатора, а другой - выполнен в виде острия, помещенного в диэлектрическую вставку, размещенную в отверстии корпуса цилиндрического резонатора, и выступающего за внешние границы резонатора на величину, много меньшую длины стоячей электромагнитной волны основного типа цилиндрического резонатора; устройство содержит дополнительный элемент связи, предназначенный для ввода/вывода электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, выполненный в виде двух соединенных между собой одним концом металлических четвертьволновых рамок, помещенных в диэлектрическую вставку, расположенную в отверстии между волноведущей системой и корпусом цилиндрического резонатора, причем первая рамка выполнена с возможностью поворота ее плоскости и находится во внутренней полости цилиндрического резонатора, а вторая - в волноведущей системе, другие концы рамок соединены с корпусом цилиндрического резонатора и волноведущей системой соответственно; в волноведущей системе размещен одномерный волноводный СВЧ фотонный кристалл, представляющий собой периодически чередующиеся слои двух типов, слои первого типа имеют постоянное значение величины относительной диэлектрической проницаемости намного большее единицы, слои второго типа - близкое к единице, общее число слоев и число слоев второго типа - нечетное, крайними в структуре фотонного кристалла являются слои первого типа, толщина слоев первого типа намного меньше толщины слоев второго типа, при этом сумма электрических длин слоев первого и второго типа равна половине длины электромагнитной волны, соответствующей середине используемого частотного диапазона, толщина центрального слоя фотонного кристалла составляет одну четвертую толщины слоя второго типа. 4 ил.

Способ определения затухания переменного электромагнитного поля в космическом пространстве // 2537084

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения электрических параметров космического пространства. Способ заключается в том, что размещают в космическом пространстве зонд, представляющий собой плоский открытый конденсатор, затененный от солнечной радиации непрозрачным экраном, на который подают высокочастотные сигналы фиксированной частоты. При этом получают измерительную информацию от зонда в виде тангенса угла потерь и диэлектрической проницаемости исследуемой среды, позволяющих определить коэффициент погонного затухания космического пространства. Технический результат заключается в возможности определения коэффициента погонного затухания космического пространства. 1 ил.

Способ определения необходимости санитарно-гигиенической обработки животноводческих помещений // 2541768

Изобретение относится к области оценки состояния микробиологической обстановки окружающей среды и может найти применение в отраслях АПК, характеризующихся высокой бактериальной обсемененностью, например в животноводческих и птицеводческих помещениях. На фильтр, установленный в системе вентиляции исследуемого животноводческого помещения, крепится полоска фильтровальной шириной 20 мм на срок 4 часа. Готовят 1% стерильный раствор глюкозы на физиологическом растворе, который используют в качестве питательной среды. Полоску фильтровальной бумаги помещают в 10 мл раствора глюкозы и термостатируют при температуре 37±1°C в течение 2 часов. Затем измеряют электропроводность раствора. Вывод о необходимости санитарно-гигиенической обработки животноводческих помещений делают при значении электропроводности 287,3 мкСм/см, соответствующем ПДК микроорганизмов в воздухе рабочей зоны или ниже. Изобретение позволяет достоверно определить микробиологическую обстановку в помещениях и дать оперативное заключение о необходимости санитарно-гигиенической обработки животноводческих помещений. 1 ил.

Способ испытаний на быстродействие газоаналитических датчиков с временем отклика менее 4 секунд // 2542604

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при испытаниях на быстродействие газоаналитических датчиков с временем отклика менее 4 секунд. Сущность изобретения заключается в том, что смена контрольных газовых смесей с разными заданными концентрациями контролируемого компонента на чувствительном элементе газоаналитического датчика осуществляется в динамическом режиме при постоянных и одинаковых, равных заранее установленным, расходах из разных источников контрольных газовых смесей с разными заданными концентрациями контролируемого компонента. При этом смена газовых смесей с разными заданными концентрациями контролируемого компонента на чувствительном элементе газоаналитического датчика и достижение стабилизации выходного сигнала датчика, соответствующего уровню концентрации контролируемого компонента на чувствительном элементе газоаналитического датчика, обеспечивается при одинаковых параметрах контрольных газовых смесей и в минимальное время, которое легко рассчитывается и учитывается при определении быстродействия газоаналитического датчика. Это и обеспечивает достоверность определения быстродействия газоаналитического датчика. Применение динамического режима подачи первой газовой смеси, а также замены первой газовой смеси на вторую газовую смесь во время испытания газоаналитического датчика позволяет быстрее стабилизировать заданную концентрацию контролируемого компонента на чувствительном элементе газоаналитического датчика и тем самым обеспечить постоянство давления и состава газовых смесей на чувствительном элементе датчика, что повышает достоверность оценки его быстродействия. При таком режиме подачи газовых смесей рабочие характеристики газовых редукторов на источниках подачи контрольных газовых смесей остаются динамическими и не влияют на процесс подвода стабильной газовой смеси при программных переключениях клапанов. Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении достоверности определения быстродействия газоаналитического датчика за счет подачи на чувствительный элемент газоаналитического датчика стабильных по составу и давлению контрольных газовых смесей в динамическом режиме. Техническим результатом является повышение достоверности определения быстродействия газоаналитического датчика за счет подачи на чувствительный элемент газоаналитического датчика стабильных по составу и давлению контрольных газовых смесей в динамическом режиме. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ изготовления материала газового сенсора для детектирования монооксида углерода со без нагревания // 2544272

Использование: для детектирования монооксида углерода (угарный газ) в воздухе. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления включает получение нанокристаллических широкозонных полупроводниковых оксидов MeO (SnO2, ZnO, In2O3), получение золей квантовых точек узкозонных полупроводников CdX (X=Se, Те, S) и пропитку оксидов золями квантовых точек с последующей сушкой для формирования гетероконтактов MO/CdX. Технический результат: обеспечение возможности понижения температуры полупроводниковых сенсорных материалов до комнатной при детектировании монооксида углерода в воздухе и обеспечение высокой чувствительности и низкого энергопотребления сенсора. 1 з.п. ф-лы.

Электроаналитическая система на основе биосенсора концентрирующей колонки для определения низких концентраций лактата // 2544273

Изобретение относится к электроаналитическим системам. Система состоит из двух перистальтических насосов, содержащего петлю инжектора, проточной амперометрической ячейки с включенным биосенсором, потенциостата. В качестве биосенсора электроаналитическая система содержит лактатный биосенсор. Причем в петлю инжектора включена концентрирующая колонка. Техническим результатом является повышение селективности и чувствительности определения, а также снижение предела обнаружения лактата. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Способ определения содержания хлорбензола в природных и сточных водах с использованием газовой хроматографии и с применением анализа равновесного пара // 2545087

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения содержания хлорбензола в природных, поверхностных, подземных, сточных и технологических водах. Способ определения хлорбензола в природных и сточных водах с использованием газовой хроматографии, с применением анализа равновесного пара, включает определение хлорбензола на капиллярной хроматографической колонке в потоке газа-носителя, представляющем собой азот; образование и регистрации пламенно-ионизационным детектором исследуемых ионов, образующихся в пламени. При этом готовят основной раствор, используя более вязкий растворитель этиленгликоль, поэтому основной раствор хорошо сохраняется 2 месяца при температуре от -2°C до -10°C. Затем готовят градуировочные растворы для диапазона концентраций хлорбензол 0,0003-0,02 мг/дм3. Далее делают пробоподготовку, градуируют хроматограф, прокалывая паровую фазу приготовленных концентраций, строят градуировочный график, выполняют пробоподготовку для исследуемых проб воды, паровую фазу прокалывают в испаритель хроматографа. При этом полученные данные обрабатывают компьютерной программой ChemStation, которой комплектуется хроматографический комплекс МАЭСТРО 7820А, и получают качественную идентификацию и количественное содержание определяемого вещества. Техническим результатом является повышение логичности и точности анализа, сокращение времени выполнения способа и удобство выполнения анализа в условиях экологического мониторинга. 6 табл., 2 ил.

Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале // 2545495

Изобретение относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использовано для создания систем обнаружения металлических частиц в текстильных материалах, в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра и т.д. Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале заключается в размещении перемещаемого волокнистого материала в рабочей области катушки индуктивности колебательного контура, в котором с помощью генератора создаются высокочастотные колебания. Далее происходит усиление и детектирование высокочастотного напряжения на выходе генератора. При этом на выходе усилителя-детектора формируется импульс необходимой длительности для надежного срабатывания исполнительного механизма. Из условий требуемой чувствительности задают амплитуду высокочастотного напряжения на выходе генератора, преобразуют напряжение на выходе усилителя-детектора и сравнивают его с задающим напряжением. Полученную разность напряжений интегрируют и применяют напряжение на выходе интегратора для стабилизации амплитуды высокочастотного напряжения на выходе генератора. При этом процесс интегрирования прерывают в момент формирования импульса на интервал времени, значение которого определяют как функциональную зависимость от линейной скорости волокнистого материала, а возобновляют процесс интегрирования при завершении и импульса и интервала времени прерывания процесса интегрирования, при этом в момент приведения схемы в рабочее состояние блокируют срабатывание исполнительного механизма на интервал времени, заведомо больший длительности затухающих переходных процессов в наиболее инерционном узле схемы. Технический результат: повышение надежности обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале и обеспечение автоматической компенсации внешних возмущающих воздействий. 1 ил.