Датчики и системы, № 6,2012 г.
С О Д Е Р Ж А Н И Е И А Н Н О Т А Ц И И
ТЕОРИЯ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Филиппов М. М., Грибенюков А. И., Бабушкин Ю. В. Система управления технологическим процессом выращивания кристаллов методом Бриджмена … 2
Описана система управления технологическим процессом выращивания кристаллов в многозонных термических установках Бриджмена. Система выполнена в виде управляющего вычислительного комплекса, основу которого составляют многоканальный программируемый контроллер, модули ввода и вывода аналоговой информации, алгоритмическое и программное обеспечение. Приведены результаты внедрения и апробации разработанной системы.
Ключевые слова: система автоматического регулирования, многозонная термическая установка, рост кристаллов, метод Бриджмена.
Philippov M. M., Gribenyukov A. I., Babushkin Yu. V. Control system for technological process of crystal Growth by Bridgman method
The control system of technological process of crystal growth in multizone thermal installations of Bridgman is described. The system is made as managing computing complex which is based on multichannel programmable controller, input and output modules of analog data, algorithms and software. The results of introducing and approving the developed system are shown.
Keywords: automatic control system, multizone thermal installation, crystal growth, Bridgman method.
Гинжул А. В., Обидин Ю. В., Сартаков С. Ю. Создание аппаратуры сортировки алмазов по цвету … 6
На основе сравнительного анализа результатов измерения цветовых характеристик около 5000 алмазов, полученных путем спектральных и фотоэлектрических измерений, а также путем регистрации и анализа цифровых изображений выявлены основные особенности объективного определения цвета алмазов, определены требования к устройству автоматической сортировки алмазов по цвету. Рассматрены алгоритмы, положенные в основу созданного в КТИ НП высокопроизводительного сортирующего автомата "АРЦ-10". Дано краткое описание, и приводятся технические характеристики созданного устройства, предназначенного для промышленной сортировки алмазов в автоматическом режиме. Приведены результаты экспериментальной проверки автомата по сортировке промышленного алмазного сырья. Результаты работы могут представлять интерес для других промышленных применений созданного автомата.
Ключевые слова: алмаз, сортировка, колориметрия, цветовые координаты, измерения цвета, алгоритм обработки, программное обеспечение.
Ginzhul A. V., Obidin Yu. V., Sartakov S. Yu. The creation of device for diamonds sorting on color
Comparative analysis of the measurement results, obtained by spectral and photoelectric measurements of the color features of about 5000 diamonds, as well as registration and analysis of the digital images allow determining the requirements to device for diamond automatic sorting on color. The algorithms used as the basis for high-efficiency sorting machine "ARC-10", created at the Technological Design Institute of Scientific Instrument Engineering (SB RAS) are considered. The brief sketch and technical specifications of the developed device intended for industrial diamonds sorting in automatic mode are presented. The results of experimental testing of device for industrial diamond raw materials are shown. The results of this work can be of interest to other industries.
Keywords: diamond, sorting, colorimetry, color coordinates, measurements of colour, image processing algorithm, software.
Лукин В. П., Ботыгина Н. Н., Емалеев О. Н. и др. Анализатор качества изображения … 12
Описан анализатор качества коррекции изображений (АКИ), используемый для анализа эффективности применения адаптивной оптической системы. В анализаторе реализована возможность оценки качества изображения по трем различным критериям качества изображения: контрасту, резкости и по спектральному критерию. Анализатор внедрен на Большом солнечном вакуумном телескопе (БСВТ), что позволяет проводить выбор наиболее контрастных изображений Солнца.
Ключевые слова: коррекция, телескоп, изображение.
Lukin V. P., Botugina N. N., Emaleev O. N., et al. Image quality analyzer
The image quality analyzer used for the examination of adaptive optical system efficiency has been described. The possibility of image quality estimation on three different image quality criteria, namely: contrast, sharpness and spectral one is realized in analyzer.
Now present analyzer is incorporated into the routine operation on Big Solar Vacuum Telescope BSVT) that allows choosing the most contrast images of Sun. Further the use of analyzer in the complex adaptive correction system ANGARA is planned.
Keywords: correction, telescope, image
Рубанович М. Г., Хрусталев В. А., Востряков Ю. В., Разинкин В. П. Широкополосные аттенюаторы для измерения параметров выходного сигнала радиопередающих устройств … 15
Описаны принципы построения, структурные, схемотехнические и конструкторско-технологические решения широкополосных измерительных СВЧ-аттенюаторов нового поколения, предназначенных для определения параметров выходного сигнала радиопередающих устройств телевидения, радиовещания и связи. Аттенюаторы выполнены на основе планарных пленочных резисторов, нанесенных на бериллиевую керамику, и содержат согласующие и корректирующие цепи. Приведены технические характеристики серии измерительных аттенюаторов метрового и дециметрового диапазона на уровень входной мощности 50…2000 Вт.
Ключевые слова: аттенюатор, согласование, нагрузка, пленочный резистор.
Rubanovich M. G., Khrustalev V. A., Vostryakov Y. V., Razinkin V. P. Broadband attenuators for output signal parameters measurement of radio transmitting devices.
The design concept description, structural, schematic and design-engineering solutions of the state-of-the-art broadband measuring UHF attenuators which are intended for output signal parameters measuring of television broadcasting equipment, radio broadcasting and radio communication equipment have been described. Attenuators are developed on the basis of planar film resistors which are placed on beryllium ceramics materials. Also attenuators described contain matching and correcting circuits. Technical characteristics of VHF and UHF measuring attenuators at the input signal level of 50…2000W are given in the paper.
Keywords: attenuator, matching, impedance, film resistor.
Щеглов Д. В., Косолобов C. C., Латышев А. В. и др. Разработка и аттестация комплекта мер СТЕПП-ИФП-1 для обеспечения единства измерений в нанометровом диапазоне … 21
Приведены методика и результаты аттестации “Комплекта мер высоты СТЕПП-ИФП-1”, предназначенных для обеспечения единства измерений в нанометровом диапазоне.
Ключевые слова: меры высоты, нанометровый диапазон измерений, испытания в целях утверждения типа.
Sheglov D. V., Kosolobov S. S., Latyshev A. V., et al. The development and certification of STEPP-IFP-1 type measures Set for ensuring the measurements unity in nanometer range
Methods and certification results of Stepp-IFP-1 height measures Set intended for ensuring the measurements unity in nanometer range are shown
Keywords: height measures, nanometer measurement range, testing for type approval.
Шувалов Г. В., Селятицкий В. Г., Байкалов В. М. Создание и опыт эксплуатации мобильных лабораторий для оперативного контроля качества нефтепродуктов … 24
Рассмотрены вопросы создания средств измерений параметров нефтепродуктов. Приведены технические характеристики мобильной комплектной лаборатории для анализа нефтепродуктов “КЛАН-1”, предназначенной для экспресс-анализа нефтепродуктов в местах хранения и продажи.
Ключевые слова: нефтепродукты, мобильная лаборатория нефтепродуктов.
Shuvalov G. V., Seljatitsky V. G., Baykalov V. M. Creation and operating experience of mobile laboratories for operative quality inspection of oil products
Questions of oil products parameters measuring apparatuses creation are considered. Technical characteristics of mobile complete laboratory "KLAN-1" for the analysis of oil products, intended for the express analysis of oil products in storage and sale places are given.
Keywords: oil products, mobile laboratory of oil products.
Шувалов Г. В., Мамонов А. А., Ясырова О. А. Образцовые средства измерений коэффициента объемного расширения и плотности нефтепродуктов … 27
В статье рассмотрены вопросы создания средств измерений плотности и коэффициентов объемного расширения для метрологического обеспечения измерения основных параметров нефтепродуктов.
Ключевые слова: нефтепродукты, объемное расширение, плотность.
Shuvalov G. V., Mamonov A. A., Jasyrova O. A. Exemplary facilities of measurings of coefficient of by volume races-tendering and closeness of oil products
The problems of density and coefficients of volume expansion measuring devices creation for metrological assurance of oil products main parameters measurement are considered
Keywords: oil products, volume expansion, density.
Копылов А. Ф., Саломатов Ю. П., Сенченко А. А. Измерение относительной диэлектрической проницаемости поликоровых подложек ДЛЯ СВЧ интегральных схем … 30
Приведены результаты исследования относительной диэлектрической проницаемости подложек из поликора, используемых для реализации различных СВЧ устройств. Разработана измерительная система, основным элементом которой является микрополосковый прямоугольный измерительный резонатор, выполняющий роль измерительного датчика. Полученные результаты сопоставлены с соответствующими величинами, измеренными прибором E4991A-002 фирмы Agilent Technologies, а также с паспортными значениями относительной диэлектрической проницаемости поликоровых подложек.
Ключевые слова: измерительная система, измерительный датчик, микрополосковая линия передачи, относительная диэлектрическая проницаемость подложек.
Kopylov A. F., Salomatov Y. P., Senchenko A. A. Measurements of the relative permittivity of "polikor" substrates for microwave integrated circuits
The investigation results of substrates relative permittivity from "polikor" used for the realization of different microwave devices are presented. The measuring system in which the main element is microstrip rectangular measuring resonator operating as measuring sensor has been developed. The obtained results are correlated with the corresponding values measured by E4991A-002 instrument of Agilent Technologies Firm as well as certified values of "polikor" substrates relative permittivity.
Keywords: measurement system, measuring sensor, microstrip transmission line, relative permittivity of substrate
Ерышов А. И., Литвинцев В. И., Марчишин И. В. Измерительный субмодуль для систем непрерывной потоковой регистрации физических сигналов … 34
Разработан универсальный малогабаритный модуль-мезонин для преобразования аналогового сигнала в цифровую форму и потоковой передачи полученных данных в компьютер через Ethernet-интерфейс.
Ключевые слова: измерение, АЦП, регистратор, Ethernet, фотоприемная матрица, терагерцовое излучение.
Eryshov A. I., Litvintsev V. I., Marchishin I. V. Measuring submodule for systems of physical signal continuous stream registration
The universal compact embedded submodule is designed for analog-to-digital signal conversion and data streaming into computer through Ethernet interface.
Keywords: measurement, ADC, recorder, Ethernet, photodetectors arrays, terahertz radiation.
Шталин С. Г., Гордеев В. Ф., Эфа А. К., Есипов С. И. Измеритель расстояния для паспортизации автомобильных дорог … 36
Рассмотрен автомобильный измеритель расстояния пройденного пути АИР "ПИКЕТ" для диагностики технического состояния автомобильных дорог. Прибор в режиме реального времени производит подсчет импульсов от датчика скорости автомобиля или от оригинального устройства, и значение пройденного пути с учетом градуировочных коэффициентов выводится на жидкокристаллический дисплей и сохраняется во внутренней памяти измерителя.
Ключевые слова: измеритель, расстояние, микроконтроллер, датчик, тарировка.
Shtalin S. G., Gordeev V. F., Efa А. К., Esipov S. I. Distance meter for certification of automobile roads
An automobile distance meter “The Stake” is used to inspect the technical state of automobile roads. In real-time mode the pulses coming from a vehicle speed sensor or from the unit are counted. The distance traveled value with regard to the calibration factor is displayed on LCD display and stored in the internal storage of the meter.
Keywords: distance meter, distance, microcontroller, sensor, calibration.
Алейников А. Ф., Минеев В. В. Разработка силоизмерительных приборов для промышленного садоводства … 39
На примере плодово-ягодной культуры облепихи показано, что для повышения уровня технологии ее промышленного выращивания и увеличения объема производства необходимы современные средства контроля и измерения. Предложены силоизмерительные приборы для измерения усилия раздавливания и усилия отрыва ягод от плодоножки (ветви).
Ключевые слова: промышленное садоводство, инструментальный контроль, прибор, измерение усилий раздавливания и отрыва ягод.
Aleynikov A. F., Mineyev V. V. Development of force-measuring devices for commercial horticulture
Using the sea buckthorn as an example of fruit-and-berry crop it has been shown that the technologies for its commercial growing are not provided with appropriate inspection and measurement means. The improved devices for measurement the berry crushing and tear away forces for quantitative assessment of peel strength and berry-stem bond strength are suggested.
Keywords: commercial horticulture, instrument inspection, device, measurement of berry crushing and tear away forces.
КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Представляет СКБ САМИ ДВО РАН
Тихончук Е. А., Малашенко А. Е., Якутов И. Н. Этапы развития научной и инновационной деятельности СКБ САМИ ДВО РАН … 43
Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук (СКБ САМИ ДВО РАН) было организовано в 1978 г. на базе существовавших СКБ морской сейсмоакустической аппаратуры и отдела гидроакустики Сахалинского комплексного научно-исследовательского института (ныне переименованного в Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН). За 30 лет своей деятельности созданы, прошли испытания и эксплуатировались в различных районах Мирового океана несколько поколений автономных систем для проведения исследований в океане. В настоящее время ведутся работы по созданию морских автономных измерительных станций нового поколения, передающих информацию с поверхности моря по спутниковым и УКВ каналам радиосвязи для обеспечения гидрологического и экологического мониторинга морских акваторий.
Ключевые слова: морские исследования, сейсмоакустическая аппаратура, гидроакустическая аппаратура, гидрофизический автономный комплекс.
Tikhonchuk Ye. A., Malashenko A.Ye., Yakutov I. N. Development stages of scientific and innovation activity of SKB SAMI FEB RAS
Special Research Bureau for Automation of Marine Researches of Far East Branch of Russian Academy of Sciences (SKB SAMI FEB RAS) has been formed in 1978. Some generations of independent computer-based systems for carrying out of acoustic, hydrophysical and seismic researches at ocean were designed, passed tests and operated in various areas of World Ocean in 30 years of its activity. Now works on creation of marine independent automatic measuring stations transferring the information by satellite and VHF radio channels for performance of hydrological and ecological monitoring of offshore zones are carried out. Also sphere of SKB SAMI FEB RAS interest includes carrying out of computational experiments on modeling of hydrodynamical processes at ocean.
Keywords: marine researches, seismic researches systems, hydroacoustic researches systems, independent automatic measuring station.
Тихончук Е. А., Малашенко А. Е., Якутов И. Н. Автономная профилирующая станция мониторинга водной среды “Аквацикл” … 46
Рассмотрена автономная профилирующая станция мониторинга водной среды “Аквацикл”, предназначенная для долговременных регулярных измерений гидрофизических, гидрохимических и биологических параметров водной среды путем многократного вертикального профилирования от поверхностного слоя до заданной глубины в фиксированной географической точке. Рабочая глубина станции до 200 м, возможна работа станции в зимнее время подо льдом (без передачи данных). Станция “Аквацикл” может применяться при реализации автоматического мониторинга морской среды на континентальном шельфе в целях выявления опасных концентраций загрязняющих веществ для обеспечения безопасности портовых терминалов и буровых платформ.
Ключевые слова: автономная профилирующая станция, мониторинг морской среды.
Tikhonchuk Ye. A., Malashenko A. Ye., Yakutov I. N. The self-contained profiling station of monitoring in aquatic environment “Aquacycle”
The self-contained profiling station of monitoring in aquatic environment “Aquacycle” has been developed with its primary function to take durable repeated measuring of hydrophysical, hydrochemical as well as biological parameters of aquatic environment by means of multiple vertical profiling from the surface water layer through the given depth in the fixed geographic point. Operating depth is up to 200 m. Fit for operation in subglacial conditions in winter (without data transmission). Possible fields of application: exercising automated monitoring in marine environment on the continental shelf, detection of hazardous concentrations of contaminants in order to ensure safe functioning of the seaport terminals and drilling rigs.
Keywords: self-contained profiling station, monitoring in marine environment.
Урманов Д. М., Болдова О. И., Шульцева Е. А. Применение беспроводных сенсорных систем для обеспечения безопасности различных подвижных и неподвижных объектов … 49
Рассмотрены беспроводные коммуникационно-вычислительные устройства, оснащенные МЭМС-датчиками – акселерометры, инклинометры, экодатчики для мониторинга сохранности различных объектов, разрабатываемые ООО "Совтест-АТЕ".
Ключевые слова: беспроводная сенсорная система, микроэлектромеханические системы, акселерометр, инклинометр, мониторинг технического состояния объектов.
Urmanov D. M., Boldova O. I., Shul'tseva E. A. Usage of wireless sensor systems for security ensuring of different movable and stationery objects
Wireless communication-computer devices equipped by MEMS-sensors -accelerometers, inclinometers, ecological sensors for safety monitoring of different objects, developed by public company OOO "Sovtest-ATE", are considered.
Keywords: wireless sensor system, microelectromechanical systems, accelerometer, inclinometer, monitoring of technical of objects.
Зарубежный опыт
Сорен Ланг, Герт Скривер. Развитие ультразвуковой технологии измерения в компании Kamstrup … 54
Рассмотрены направления совершенствования ультразвукового принципа измерения: повышение стабильности измерений, методы преодоления влияния турбулентностей потока и снижение энергопотребления.
Ключевые слова: технологии измерения, теплосчетчики, ультразвуковые счетчики, стабильность измерений, турбулентность потока, снижение потребляемой мощности, измерение водопотребления.
Soren Lang, Gert Scriver. Development of ultrasonic measurements technology in Kamsrup company
Development directions of ultrasonic measurement principle are considered: an increase of measurement stability, methods of an overcoming of flow turbulence influence and a decrease of power consumption.
Keywords: measurement technologies, heat meter, ultrasonic meters, measurement stability, flow turbulence, power consumption decrease, measurement of water consumption.
ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ (журнал в журнале)
Волик Б. Г. Анализ и обеспечение техногенной безопасности технических объектов … 57
Предложена модель системного анализа техногенной безопасности технических объектов.
Ключевые слова: техногенная безопасность, активная защита, пассивная защита, схема анализа безопасности.
Volik B. G. Analysis and ensuring of anthropogenic safety of technical objects
The model of system analysis of anthropogenic safety of technical objects is proposed.
Key words: anthropogenic safety, active protection, passive protection, safety analysis scheme.
Библиография+ … 63
Выставки (июль–декабрь 2012 г.) … 65
ХРОНИКА
ЭкспоЭлектроника – главный форум электронной промышленности в России и Восточной Европе … 66
Итоги выставки "НОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА-2012" … 67
* * *
Contents and abstracts … 68