Изготовление прицелов с высокими выходными характеристиками является необходимым условием для достижения необходимых точностей при стрельбе. Целью работы был анализ влияния основных параметров панкратических оптических прицелов на их выходные эксплуатационные характеристики.Показано, что для достижения уровня качества лучших мировых образцов, высокого качества изображения – непадения контраста на более чем на 30 % от расчётного значения, необходимы тщательное изготовление и контроль как механических и оптических деталей, так и узлов сборочных единиц изделий, технологического процесса сборки и юстировки.Описаны стендовое оборудование и методики испытаний, позволившие существенно повысить уровень серийной продукции, а также представлены некоторые характеристики прицелов GS3-12×50, GS3-24×56, GS5-25×56 «НТЦ «ЛЭМТ» БелОМО».
Приборы и методы измерений
2022. — Выпуск 3
Содержание:
Целью работы являлась разработка комплексов для подготовки специалистов аэрокосмических специальностей на основе практических тренажёров и экспериментальных установок.Разработаны два комплекса инженерных моделей-имитаторов наноспутников и наземные станции приёма, которые позволяют проводить отработку оборудования и программного обеспечения бортовой аппаратуры и полезной нагрузки, имитацию режимов работы, программы полёта, дают возможность студентам получать практические навыки работы со сверхмалыми космическими аппаратами. Комплексы включают в себя: наземные станции приёма, 2 имитатора сверхмалых космических аппаратов, низкоорбитальный спутник BSUSAT-1, лабораторию удалённого доступа, локальный и внешний серверы для сбора и хранения данных. Собственный веб-сайт комплексов и база данных позволяет обеспечить как очное, так и удалённое проведение лабораторных работ. Полученный опыт в проведении экспериментов, обработки телеметрии и структурированная в базе данных информация используется для дальнейших разработок. Всё разработанное оборудование выполнено на основе доступной элементной базы. Это позволило снизить стоимость разработки, гибко реконфигурировать оборудование и облегчить доступ к внутренней архитектуре тренажёров для демонстрации.Разработанные комплексы позволяют студентам практически изучать устройство сверхмалых космических аппаратов и наземных станций приёма, методы приёма и обработки телеметрии и научной информации, алгоритмы определения положения и управления спутником. Комплексы позволили проводить исследования в области разработки отдельных бортовых систем и целевой аппаратуры наноспутника и последующего их тестирования.Полученные результаты внедрены в учебный процесс и используются при чтении лекций и проведении лабораторных занятий для студентов аэрокосмических специальностей. Разработанные комплексы позволяют выполнять курсовые, дипломные и магистерские работы, связанные с проектированием программно-аппаратных средств наноспутников и наземной станции, постановкой космических экспериментов, разработкой новых алгоритмов и программы полёта сверхмалого космического аппарата.
Ключевые слова
Уменьшение систематической погрешности при определении характеристик эталонных полей рентгеновского излучения в соответствии со стандартом ISO 4037-1:2019 является актуальной задачей при установлении качеств излучения в дозиметрических лабораториях. Целью работы являлась разработка метода, позволяющего учесть вклад излучения, рассеянного на фильтре, при определении слоя половинного ослабления поля фотонного излучения, генерируемого рентгеновской установкой, а также уменьшить затраты на определение этого вклада.Одним из основных факторов, который вносит систематическую погрешность при измерении слоя половинного ослабления, является излучение, рассеянное на материале фильтра. Стандарт рекомендует учёт этой погрешности при проведении измерений, однако не содержит методики, которая позволила бы это сделать.В работе исследовалась возможность уменьшения вклада рассеянного излучения в отклик ионизационной камеры при оценке характеристик полей излучения рентгеновской установки с помощью измерения слоёв половинного ослабления для N-серии, L-серии и H-серии качеств рентгеновского излучения согласно стандарту ISO 4037-1:2019. Компенсация вклада рассеянного излучения в результаты измерений производилась путём применения корректирующих коэффициентов. Расчёт коэффициентов производился методом нулевой апертуры, реализованным в Монте-Карло программе FLUKA. Основным отличием метода, предложенного в данной работе, является выбор воздушной кермы в качестве расчётной величины отклика компьютерной модели ионизационной камеры на воздействие фотонного излучения. Корректность результатов, полученных в данной работе, проверялась сопоставлением расчётных значений слоёв половинного ослабления с табличными значениями, приведёнными в стандарте ISO 4037-1:2019. Отклонение расчётных значений от указанных в стандарте не превышает 2 %.Установлено, что погрешность, вносимая рассеянным излучением в величину слоя половинного ослабления при прямых измерениях, не превышает 5 %. Использование воздушной кермы позволило существенно сократить время расчёта коэффициентов коррекции (относительно других методов, где в качестве отклика модели ионизационной камеры используется поглощённая энергия) в 6–16 раз в зависимости от серии качества излучения. Это позволило произвести расчёт поправочных коэффициентов для расстояния источник–детектор, равного 2,5 м.
Ключевые слова
Точное определение твёрдости HV по Виккерсу важно для определения механических свойств материала изделий. Важным аспектом измерения HV является получение её значений на неплоской поверхности. Включение в нормативные документы табличных значений поправочных коэффициентов К, зависящих от формы (выпуклая или вогнутая, сферическая или цилиндрическая) поверхности, её кривизны (диаметра D) и твёрдости (среднего арифметического d длин диагоналей отпечатка) не решает проблему. Значения К для отношений d/D, не приведённых в таблицах, определяют интерполяцией от ближайших к измеренному табличных значений d/D. Погрешность представления этих табличных значений d/D полностью включается в погрешность определения искомого коэффициента К для измеренного отношения d/D. Цель работы – упрощение расчёта поправочных коэффициентов К при измерении твёрдости по Виккерсу на неплоских поверхностях и снижение погрешности расчёта по сравнению с методикой, регламентированной нормативными документами.Разработка основана на статистическом анализе коэффициентов К, представленных в нормативных документах для рассмотренных случаев в виде таблиц. Обоснована достаточность использования квадратичной степенной функции для аппроксимации зависимостей К(d/D) и необходимость выполнения физически обоснованного условия К ≡ 1 при нулевой кривизне испытуемой поверхности. Показано упрощение расчёта коэффициента К и снижение погрешности расчёта по сравнению с рекомендованным в нормативных документах получением значения К линейной интерполяцией относительно двух соседних табличных значений.Снижение погрешности расчёта по сравнению с расчётом, рекомендованным в нормативных документах, происходит за счёт того, что при расчёте по разработанным формулам погрешность в значении рассчитанного для конкретного значения d/D коэффициента К усредняется по всем n значениям d/D, приведённым в таблице ГОСТа для данной поверхности. То есть снижается примерно в √n 2 раз по сравнению с расчётом по регламентированной методике. Это иллюстрируют приведённые численные данные и пример использования методики.Полученные формулы для расчёта поправочных коэффициентов К при измерении твёрдости HV на сферических и цилиндрических (вогнутых и выпуклых) поверхностях целесообразно использовать для автоматического расчёта HV на изделиях с неплоской поверхностью.
Ключевые слова
Одним из возможных путей улучшения поверхностных свойств кремния является твердофазная рекристаллизация поверхностного слоя кремния после химико-механической полировки с использованием быстрой термической обработки импульсами секундной длительности. Целью данной работы являлось исследование влияния быстрой термической обработки исходных кремниевых пластин различного уровня легирования и ретикулярной плотности на их оптические характеристики методом спектральной эллипсометрии.Приведены результаты исследования методом спектральной эллипсометрии влияния быстрой термообработки исходных кремниевых пластин (КДБ-12 ориентации , КДБ-10 ориентации и КДБ-0,005 ориентации ) различного уровня легирования и ретикулярной плотности на их оптические характеристики: коэффициенты преломления, поглощения. Подтверждено влияние ретикулярной плотности кремния на его оптические характеристики до и после быстрой термообработки. Установлено уменьшение коэффициентов преломления и поглощения в центре зоны Бриллюэна для образцов кремния с высокой концентрацией бора после быстрой термообработки по сравнению с низколегированным кремнием. В области пика максимума поглощения, соответствующего энергии выхода электрона с поверхности кремния (4.34 эВ) показатель преломления высоколегированного кремния становится выше, чем у низколегированного кремния, что обусловлено высокой концентрацией свободных носителей заряда на поверхности кремния в этом спектральном диапазоне.Установлено, что спектральная область 3.59–4.67 эВ, соответствующая работе выхода электронов с поверхности кремния, наиболее информативно показывает различие оптических параметров кремния различной ориентации, а для оценки влияния уровня легирования кремния на его оптические характеристики наиболее информативен спектральный диапазон 3.32–4.34 эВ.
Ключевые слова
Предложена модель измерения неаддитивной величины, в частности модель субъективного измерения. Целью данной работы являлось развитие теории измерений и формирование модели субъективного измерения. Для обоснования модели использована скорректированная модель Стивенса.Рассмотрена обобщенная структура модели измерения, которая включает эмпирическую систему, математическую систему и гомоморфизм эмпирической системы в числовую систему. Установлено, что основными недостатками классических теорий измерения являются: 1) гомоморфизм не отображает операции в системах, что позволило бы говорить об осмысленности теоретической модели измерений; 2) отсутствует модель эмпирического измерения, которая могла бы подтвердить существование гомоморфизма. Для преодоления недостатков существующих теорий определено уравнение измерения, связывающее результаты отображения эмпирической операции в числовую, а также сформулирована модель эмпирического измерения. Для построения модели измерения предложено использовать скорректированную модель Стивенса, которая дополнена принципом отражения Дж. Барзилая. В основу модели количественного измерения положены два способа измерений, с помощью которых эмпирически измеряется особый параметр – рейтинг, связанный с разностью или отношением искомых значений величины. Обосновано предположение о том, что оба способа измерения можно использовать совместно для измерения одной и той же величины. Причём результаты измерения будут в определённом смысле эквивалентны.Показано, что такой подход позволяет получить модель количественного измерения, которая свободна от недостатков классических теорий измерения. Сформулирован алгоритм количественного измерения, а также принцип отражения, обеспечивающий соответствие эмпирической и числовой систем модели.Предложенная модель измерения подтверждена эмпирически. С её помощью показано, что эмпирический закон Фехнера эквивалентен эмпирическому закону Стивенса. Тем самым получено решение классической проблемы субъективного измерения.На конкретном примере продемонстрированы возможности предложенной модели измерения.Показано, что модель можно использовать для расширенного анализа экспертных оценок.
Ключевые слова
Поскольку любой объект может иметь множество реализаций в виде цифровых изображений, а любое цифровое изображение может быть множество раз подвергнуто обработке, повышающей или понижающей точность и достоверность, цифровая колориметрия сталкивается с необходимостью проработки вопросов обеспечения точности, метрологической прослеживаемости и достоверности. Цель данной работы – обобщить подходы к описанию многомерных квантованных пространств и показать возможности их адаптации к цифровой колориметрии, что позволит минимизировать частные и глобальные риски, возникающие в измерениях.Для идентификации цвета цифровая колориметрия использует стандартные цветовые модели и пространства, большинство из которых являются эмпирическими и совершенствуются при переходе от стандартных к реальным условиям наблюдения с учётом феноменов зрения и возраста наблюдателей. Цифровое изображение с точки зрения измерения может быть представлено комбинаторной моделью информационно-измерительного канала с возникновением феномена цветового ковариационного гиперкуба, требующего значительного объёма памяти для хранения и обработки данных. Переход от ковариационного гиперкуба к матрицам высоких размерностей и тензорам первого, второго и более высоких рангов предоставляет перспективу оптимизации цветовых параметров цифрового изображения по критерию информационной энтропии.Тензорное исчисление предоставляет возможности расширения динамического диапазона в измерениях цвета, описания многомерных векторных полей и квантованных пространств с индексацией тензоров и разложением их на матрицы низких порядков.Предложенный комплексный подход, основанный на тензорном исчислении, позволяет рассматривать цветовое пространство как совокупность направленных векторных полей, подвергающихся операциям дискретизации, квантования и кодирования, как динамическую открытую систему, обменивающуюся информацией с окружающей средой с заданным уровнем, и идентифицировать цвет с заданными уровнями точности, достоверности, неопределённости и энтропии.
Ключевые слова
Производство изделий по аддитивным технологиям, как правило, сопровождается несанкционированным появлением и ростом неоднородности свойств, анизотропии, остаточных напряжений, пористости и других дефектов. Поэтому резко возросла актуальность неразрушающего контроля качества изделий, полученных с помощью аддитивных технологий. Цель работы – экспериментально исследовать возможность контроля и оценки качества термической обработки трёхмерных и литых образцов с помощью неразрушающих методов контроля.Исследовались стальные образцы из низколегированной стали 09Г2С, полученные методом селективного лазерного сплавления с разными видами и режимами последующих термических обработок и литьём. Методами исследования являлись магнитошумовой метод, реализующий магнитный метод эффекта Баркгаузена, и контактно-динамический метод измерения твёрдости материала.Экспериментально установлено, что оба метода обладают высокой чувствительностью к отожжённым и нормализованным трёхмерным образцам и их отбраковке. Магнитошумовой метод, в отличие от метода твёрдометрии, связанного, преимущественно, с фазово-структурными изменениями, благодаря селективности к другим контролируемым параметрам, дополнительно обладает чувствительностью к литьевым образцам, хотя микроструктуры литых и нормализованных трёхмерных образцов по данным рентгеноструктурного анализа близки между собой.Магнитошумовой метод может быть использован в качестве одного из физических методов оценки качества и контроля термообработки 3D-образцов на стадии изготовления при отработке их видов, режимов и разбраковке образцов.