Датчики и системы, № 10, 2002 г.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Представлены результаты исследований, проведенных в процессе создания в НИИ физических измерений интегральных кремниевых акселерометров. Рассмотрены варианты исключения влияния эффекта прилипания и контактных деформаций на работоспособность и метрологические характеристики акселерометра. Описаны энергетические соотношения, являющиеся основой для математического моделирования характеристик акселерометров в процессе разработки и эксплуатации, а также особенности решения проблемы метрологического обеспечения производства.
Mokrov E.A., Papko A.A. Integrated silicon accelerometers
The paper presents the results of the study undertaken in the Institute of Physical Measurements in process of developing integrated silicon accelerometers. The variants of eliminating the effect of adhesion and contact deformations on the accelerometer’s operational integrity and metrological performance are considered. Energy equations, which underlie the mathematical modeling of accelerometer’s performance during its development and application are described; some issues of industrial measurement assurance are also included.
Рассмотрены методы коррекции температурной погрешности тензопреобразователей давления на основе гетероэпитаксиальных структур “кремний на сапфире”, используемые при серийном производстве в Промышленной группе “МИДА” (Ульяновск).
Martynov D.B., Stuchebnikov V.M. Themperature correction of SOS-based strain-gage pressure transducers
The methods of temperature error correction for strain-gage pressure transducers based on heteroepitaxial “silicon-on-sapphire” structures used in lot production in MIDA Industrial Group (Ulyanovsk, Russia) are described.
Рассмотрено применение амплитудной модуляции оптических сигналов при работе координатно-чувствительного фотоприемника мультискана в условиях световых помех, получены выражения для его выходных токов и напряжения видеосигнала, исследованы возможности режима работы с модулированными световыми потоками.
Lipanov A.M.,Shelkovnikov Yu.K., Osipov N.I. The analysis of multiscan operation with amplitude-modulated optical signals
The application of amplitude modulation of optical signals during the operation of coordinate-sensitive photodetector in a multiscan under optical noises is considered. The equations for its output currents and video signal are derived, the opportunities of operating with modulated optical signals are studied.
Проведен анализ двух структур измерительных генераторов заданной электрической мощности – новых функциональных узлов измерительной техники и автоматики. Установлены факторы, оказывающие влияние на характеристики преобразования и устойчивость. Предложено использовать параллельные линейные каналы для улучшения технических характеристик. Проведена качественная оценка технических возможностей структур.
Gusev V.G., Dyomin A.Yu., Fetisov V.S. Technical capability analysis of some structures of test oscillators with specified electric power
The paper analyzes 2 structures of test oscillators with specified electric power – new functional units of instrumentation and automation. The factors affecting the conversion performance and stability are detected. Application of parallel linear channels is proposed for performance improvement. Technical capabilities of the structures are assessed qualitatively.
Образовательные направления
Колтик Е.Д., Литвинов Б.Я. Технологии и системы получения информации в метрологии … 21
Рассматриваются особенности систем получения информации в метрологии, и обосновывается необходимость подготовки специалистов в области разработки технологий и систем получения информации, применяемых в этой сфере.
Koltik E.D., Litvinov B.Ya. Technologies and systems for information receiving in metrology
The features of the systems for information receiving in metrology are discussed; the necessity of training specialists in the field of the development of information receiving technologies and systems applied in this area is substantiated.
* * *
Сформулирован подход к определению конструктивных параметров оптико-электронных координаторов цели.
Demidov S.V., Ivanov Yu.V., Matveev V.V., Raspopov B.Ya. Synthesis of the parameters of an optoelectronic target coordinator with position-sensitive photodetector
An approach to calculating design data of an optoelectronic target coordinator is formulated.
Грачев А.Н. Интеллектуальные датчики-анализаторы сложных многокомпонентных сред … 26
Предложены интеллектуальные датчики-анализаторы сложных многокомпонентных сред на базе кондуктометрических и емкостных первичных преобразователей. Такие датчики могут быть использованы, например, для измерения производительности фосфорных рудно-термических электропечей путем определения количества фосфора и шлама в технологических емкостях-фосфорохранилищах.
Grachov A.N. Intelligent sensors-analyzers of compound multi-component media
Intelligent sensors-analyzers of compound multi-component environments based on the capacitive and conductometric transducers are proposed. Such sensors can be applied, for example, for measuring the capacity of phosphorous ore-smelting electrical furnaces by determining the qwantity of phosphorus and sludge in process tankage.
Иванов Ю.В., Алалуев Р.В., Распопов В.Я. Датчики уровня путевых машин с переменными параметрами … 29
Предлагается схема датчики уровня с переменными параметрами. Показано, что это позволяет расширить функциональные возможности измерителя угла благодаря использованию его как в рабочем режиме, так и в режиме “измерительной поездки” путевóй машины.
Ivanov Yu.V., Alaluev R.V., Raspopov V.Ya. Level sensors of track machines with variable parameters
A level sensor circuit with variable parameters is proposed. The paper shows that this allows expanding the functionality of the angle meter due to its application both in operation mode and in the mode of track machine’s “measurement trip”.
Конструирование и производство датчиков, приборов и систем
Каганцов С.М., Самойлов А.Г. Импульсный датчик газового контроля … 31
Рассмотрены методы измерения содержания горючих газов в атмосферном воздухе. Предложен датчик газового контроля, в котором благодаря использованию импульсного режима работы схемы сокращено потребление электроэнергии аккумуляторов, снижены масса и габариты.
Kagantsov S.M., Samoylov A.G. A pulse transducer for gas monitoring
The methods of measuring the content of combustible gases in ambient air are considered. A gas monitoring sensor is proposed, in which storage battery power consumption, weight and dimensions are reduced due to the application of pulsed operation of the circuit.
Шубладзе А.М., Гуляев С.В., Шубладзе А.А. Оптимальные автоматически настраивающиеся регуляторы ... 34
Предлагается оптимальный, автоматически настраивающийся регулятор (ОАНР), синтезированный на основе пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД) закона управления. В регуляторе ОАНР осуществляется оценка параметров модели объекта управления и их пересчет в оптимальные по степени устойчивости настройки его ПИД-составляющей. Эффективность регулятора ОАНР наглядно иллюстрируется примерами сравнения его работы с работой автоматически настраивающегося регулятора японской фирмы “Омрон” в задаче управления тепловым процессом, а также с работой штатного регулятора при управлении температурой электрошкафа СНОЛ 35.
Shubladze A.M., Gulyaev S.V., Shubladze A.A. Optimal controllers with self-tuning
An optimal self-tuning controller synthesized on the basis of PID control law is proposed. The parameters of the control plant’s model are estimated in the controller and further recalculated into the PID settings optimal subject to the degree of stability. The controller’s efficiency is clearly demonstrated with the examples where its operation is compared with the operation of a self-tuning Omron controller in a heat process control application and with conventional PID control of an electrical cabinet the temperature.
и энергетических потоков
Асташенков А.И., Беляев Б.М., Патрикеев В.Г. и др. Достоверность измерений расхода и объема природного газа в коммунальном хозяйстве и пути ее повышения.. 37
Предложен новый подход к методике выполнения измерений расхода и количества природного газа в стандартных условиях, обеспечивающий повышение достоверности измерений, основанный на тождественных преобразованиях уравнения Клапейрона-Менделеева с получением его модификации, учитывающей и отражающей сложившуюся практику измерений состава природного газа и рекомендаций Федерального закона РФ от 31 марта 1999 г. №69-ФЗ “О газоснабжении в РФ” (статья 19) о сертификации природного газа Госстандартом РФ.
Показано и обосновано, что применение модифицированного уравнения Клапейрона-Менделеева изменяет вид функций преобразования измерительных комплексов с сужающими устройствами и счетчиков с различными первичными преобразователями (турбинные, ротационные, вихревые, ультразвуковые и др.) в реальных условиях измерений.
Astashenkov A.I., Belyaev B.M., Patrikeev V.G., Ipolitov B.A., Sharonov A.M., Vaghin V.V. The reliability of natural gas flow rate and volume measurements in gas-distributing organizations and the ways of its improvement
A new approach to the techniques of natural gas flow rate and volume measurements in standard conditions is proposed, which ensures the measurement reliability improvement. The approach is based on Clapeyron–Mendeleev equation with its modification taking into account and reflecting the existing practice of natural gas composition measurements as well as the recommendations of the Federal law of Russian Federation of March 31, 1999, No. 69-ФЗ“On Gas Supply in Russian Federation” (clause 19) about the certification of natural gas by Gosstandart of Russia (Standardization and Metrology Committee of Russia). The paper demonstrates and substantiates that the application of the modified Clapeyron–Mendeleev equation changes the form of transformation functions of measurement complexes with restriction and meters with different transducers (turbine, rotational, ultrasonic, etc.) in real measurement conditions.
Шкаровский А.Л., Новиков О.Н., Окатьев А.Н. Энергоэкологические принципы управления процессом сжигания топлива … 41
Рассматриваются энергоэкологические принципы управления процессом сжигания топлива. Описывается автоматизированная система контроля и регулирования процесса горения на основе газового анализа.
Shkarovsky A.L., Novikov O.N., Okatiev A.N. Environmental principles of fuel combustion process control
Environmental principles of fuel combustion process control are discussed. A computer-aided control and diagnosis system based on gas analysis is described.
Беляев Б.М., Лисенков А.И., Разиков В.В.О физической величине, измеряемой теплосчетчиками … 45
Обсуждаются подходы, принятые в нормативных документах, рекомендованных к внедрению с 2000 г.
Belyaev B.M., Lisenkov A.I., Razikov V.V. On a physical value measured by heat meters
The paper discusses the approaches described in normative documents and recommended for application since the year 2000.
* * *
Измерения, контроль, автоматизация (журнал в журнале)
Уикзер Дж. (США)Соединяемость: интеллектуальные датчики или интеллектуальные интерфейсы … 50
Интеллектуальные датчики – не универсальная панацея, как то утверждали их первые приверженцы. Другие технологии, такие как интеллектуальные интерфейсы датчиков, могут стать важным инструментом повышения эффективности производства и лучшей интеграции технологических операций с остальными действиями по созданию изделия.
Wiczer J.Connectivity: Smart Sensors or Smart Interfaces
Smart sensor devices may not be the universal panacea early proponents have suggested; other technologies, such as smart sensor interfaces, may provide essential tools to help make industrial processes more efficient and better integrate manufacturing operations with the rest of the enterprise.
Экономика и управление
Волостнов Б.И., Поляков В.В., Путилов А.В. Основные положения по созданию федеральной системы … 60
Министерством промышленности, науки и технологий Российской Федерации совместно с рядом министерств, ведомств и научно-технических организаций осуществляется разработка федеральной системы кодификации знаний (результатов научно-технической деятельности). В статье излагаются методологические основы концепции федеральной системы кодификации знаний. Создание такой системы как элемента инновационной инфраструктуры призвано вовлечь в хозяйственный оборот, в первую очередь, результаты разработок высоких технологий гражданского и двойного назначения, обеспечить оперативный доступ к научно-техническим знаниям всех потенциальных потребителей).
Volostnov B.I., Polyakov V.V., Putilov A.V. Key issues of developing the federal system of scientifical and technical knowledge codification
The Ministry of Industry, Science and Technologies of Russian Federation in cooperation with several other ministries, administrations, scientific and technical organizations is developing the Federal System of Knowledge (scientific and technical results) Codification. The paper presents the the System’s methodological background. The development of the System as an element of innovation infrastructure is intended for involving into economy first of all the R&D results in civil and dual use high-techs and for providing quick access to scientific and technical knowledge for all potential users.
Испытания и сертификация датчиков, отраслевые стандарты
Внесены в Государственный реестр средств измерений … 63
Хроника