Актуальность и цели . Рассматривается городская электрическая сеть г. Душанбе на предмет определения повреждаемости кабельных и воздушных линий, а также трансформаторных подстанций напряжением 6-10/0,4 кВ. На основании собранных материалов аварийных отключений по месяцам получены распределения перечисленных выше объектов 2017-2018 гг. Материалы и методы . По статистическим данным аварийных отключений для осенне-зимних и зимне-весенних периодов 2017-2018 гг. с целью выявления влияния получены зависимости повреждений элементов городской электрической сети от температуры воздуха и количества осадков. Предлагается уравнение прогнозирования электропотребления для г. Душанбе, а также возможность применения его для других городов Республики Таджикистан с учетом факторных условий местности. Результаты и выводы . На основе полученного уравнения предлагается алгоритм контроля электропотребления с внесением данного алгоритма в функцию умных средств учета электроэнергии с целью поддержания режимных параметров распределительной сети, позволяющей повысить надежность электроснабжения как г. Душанбе, так и всех городов Республики Таджикистан.
Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль
2020. — Выпуск 2
Содержание:
Актуальность и цель. Актуальность темы работы обусловлена необходимостью дискретного представления различных моделей непрерывных сообщений с единых энергетических и точностных позиций. Целью работы является получение простых аналитических выражений для оценки частоты опроса (дискретизации) в зависимости от заданной погрешности восстановления, максимальной частоты спектра Fm исходного сообщения с учетом субъективности определения Fm при восстановлении исходного сообщения интерполяционными полиномами Лагранжа. Результаты. Рассмотрены три наиболее распространенных модели измерительных сообщений, когда энергетический спектр и корреляционная функция исходного процесса представляются как: реакция идеального фильтра нижних частот (ФНЧ) на белый шум, реакция низкочастотного RC -фильтра на белый шум, реакция гауссова ФНЧ на белый шум. Произведен расчет частоты опроса по полученным в работе приближенным формулам при восстановлении исходного процесса для указанных выше моделей с помощью интерполяционных полиномов Лагранжа нулевого и первого порядков при заданной погрешности восстановления. Субъективность определения Fm была отражена путем введения коэффициента пропорциональности Kp , соответствующего стопроцентному количеству мощности исходного процесса, заключенному в интервале частот [0, Fm ]. Значения параметра р задавались равными 0,9; 0,95 и 0,99, как наиболее часто используемые на практике. Выводы. Введение коэффициента пропорциональности, соответствующего 100 p -процентному количеству мощности исходного процесса, заключенному в интервале частот [0, Fm ], позволяет учесть субъективность определения Fm и подойти к анализу дискретного представления различных моделей непрерывных сообщений с единых энергетических и точностных позиций. При этом отпадает необходимость в использовании других параметров энергетического спектра, таких как эффективное значение спектра, ширина спектра на уровне 0,707, 50 %, 25 % мощности и т.д.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Актуальность темы обусловлена важностью задач обеспечения оперативности и экономичности выполнения поверочно-аттестационных работ и в связи с этим необходимостью оценивания показателей качества поверочных работ применительно к распределенной структуре источников неоднородных потоков заявок на поверку и поверочных органов. Целью работы является разработка модели функционирования распределенной системы поверочных органов, в которой учитываются как характеристики потоков заявок на обслуживание, так и основные структурные и функциональные параметры системы поверочных органов. Результаты . Рассмотрен подход к построению модели функционирования территориально распределенной системы поверочных органов на основе использования математического аппарата локально сбалансированных замкнутых неоднородных сетей массового обслуживания. Приведено описание модели и основные расчетные соотношения для определения нагрузочных и вероятностно-временных характеристик процессов поверки средств измерений и функционирования поверочных органов на примере моделей обслуживания в одноуровневой распределенной системе поверочных органов. Выводы . Использование модели позволит определить основные показатели качества выполнения поверочных работ с учетом как состава и характеристик подлежащих поверке средств измерений, так и структуры и особенностей функционирования поверочных органов. Рассмотренную модель можно использовать при решении оптимизационных задач по организации и планированию поверочно-аттестационных работ в распределенной системе поверочных органов.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Представлены разработка и исследование амплитудного детектора, предназначенного для построения средств измерений параметров резонансных электрических цепей. Материалы и методы. Выбрана схема амплитудного детектора, разработаны стенд и методика для экспериментальных исследований детектора. Результаты . Выполнены экспериментальные исследования амплитудного детектора в диапазоне амплитуд переменного напряжения от 1,0 до 10,0 В и в диапазоне частот переменного напряжения от 20 до 500 кГц. Выводы . Исследуемый амплитудный детектор осуществляет преобразование амплитуды переменного напряжения синусоидальной формы в постоянное напряжение с относительной погрешностью не более ± 1 % в диапазоне амплитуд переменного напряжения от 5,0 до 10,0 В и в диапазоне частот переменного напряжения от 20 до 200 кГц. В расширенных диапазонах амплитуд и частот требуется дополнительное оценивание погрешности.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Использование водорода в качестве экологически чистого и неисчерпаемого эффективного источника энергии в различных транспортных системах, в науке и технике является весьма актуальной задачей для всего человечества. В то же время для широкого использования водорода на практике крайне необходимо решить такие насущные проблемы, как его хранение, контроль утечек и предотвращение его самопроизвольного возгорания и взрыва. Материалы и методы. Выбраны методы преобразования и предложены конструкции пленочных и полупроводниковых элементов чувствительных к водороду (ЭЧВ), которые были использованы для контроля утечек водорода при его заправке в баки ракетно-космической системы «Буран-Энергия». Результаты . Были разработаны и апробированы конструкции ЭЧВ на основе пленок палладий-серебро и полевых транзисторов, которые отличаются малыми габаритами и сниженным энергопотреблением. Выводы. Разработанные в результате проведения НИР конструктивные решения ЭЧВ и проверка их на испытательном стенде показали достаточную сходимость теоретических расчетов и результатов испытаний, что доказало целесообразность дальнейшего развития данного направления по созданию ЭЧВ.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Содержание данной работы определяется актуальностью диагностики изоляционного покрытия трубопроводов. Предметом исследования являются фазовые методы идентификации мест повреждения изоляции трубопроводов с использованием контактных и бесконтактных способов съема поверхностных потенциалов грунта. Материалы и методы. Отличительной особенностью предложенных фазовых методов является применение ключевых синхронных детекторов, выходной сигнал которых определяется амплитудными и фазовыми параметрами контролируемых сигналов. Для решения проблемы измерения фазовых параметров сигналов с пространственно разнесенных по длине трубопровода генератора и приемника предложено использовать квадратурные синхронные детекторы, синхронизированные сигналами Глонасс/GPS. Результаты. Предложенная методика позволила решить проблему временной синхронизации, используя «технологический прием» измерения фазы выходного сигнала генератора в начальной точке обследуемого трубопровода, а оценку фазовых параметров осуществить, используя широкополосную и помехоустойчивую оптимальную корреляционную обработку испытательных сигналов. Выводы. Предложенное аппаратурно-технологическое решение позволило решить проблему фазовой идентификации мест повреждения изоляционного покрытия с разнесенных в пространстве объектов.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Целью исследования является анализ возможностей применения мостовых схем с полупроводниковыми тензорезисторами совместно с частотными интегрирующими и развертывающими преобразователями для создания чувствительных элементов датчиков, работоспособных в условиях повышенных температур. Материалы и методы. Применены классические методы физики полупроводников, полупроводниковой тензометрии и электрических цепей постоянного и переменного тока для расчета зависимости сопротивления полупроводникового тензорезистора от деформации и температуры и частоты напряжения на выходе ЧИРП. Результаты. Получено выражение для выходного сигнала частотного интегрирующего развертывающего преобразователя с полупроводниковой мостовой схемой, доказывающее, что учет температурной зависимости тензочувствительности полупроводниковых тензорезисторов приводит к появлению зависимости выходной частоты от температуры, а также проведены расчеты численных характеристик выходного сигнала ЧИРП и его температурной погрешности с учетом числовых значений параметров мостовой схемы с полупроводниковыми тензорезисторами. Выводы. На основании проведенных расчетов сделан вывод, что вследствие температурной зависимости тензочувствительности полупроводниковых тензорезисторов возникает дополнительная мультипликативная составляющая погрешности выходной частоты ЧИРП, и, как следствие, требуется разработка дополнительных методов и средств температурной компенсации с учетом особенностей полупроводниковых тензорезисторов.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Рассматривается способ повышения эффективности неинвазивной кардиодиагностики, основанный на переходе от многоканальных электрокардиосигналов и связанных с ними карт распределения электрического потенциала на поверхности торса к пространственно-временным характеристикам эквивалентного электрического генератора сердца (ЭЭГС). Материалы и методы. Проводится реконструкция распределения эквивалентных электрических источников в сердце в течение кардиоцикла. При обработке используются как записанные электрокардиосигналы, так и координаты электродов на поверхности торса человека. Результаты . Представлены карты распределений электрического потенциала на поверхности сердца в различные моменты времени для ЭЭГС поверхностного типа и пространственные треки временной динамики электрической активности сердца в объеме сердца для ЭЭГС дипольного типа. Выводы . Результаты реконструкции ЭЭГС показывают возможность наблюдения карт пространственно-временной динамики электрической активности сердца и предназначены для повышения информативности электрокардиографических обследований.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Более 70 лет назад W. Wеаvеr предложил общую классификацию систем в виде трех типов. В этой классификации системы третьего типа (живые системы) занимали особое место. Математический аппарат для их описания за эти 70 лет так и не был создан. Предлагаются особые свойства таких систем (в виде пяти принципов их организации) и формализованная теория (теория хаоса-самоорганизации), которая дает четкое различие между системами третьего типа и детерминистско-стохастическими системами. Последние активно изучаются сейчас в рамках функционального анализа (детерминизма) и стохастики, что, в действительности, не корректно. Объектом исследования являются системы третьего типа как сложные динамические биомедицинские системы. Предметом исследования являются методы детерминистско-стохастического подхода, а также методы теории хаоса-самоорганизации. Цель работы заключается в демонстрации существенных отличий между системами третьего типа и детерминистско-стохастическими системами. Материалы и методы . Для решения поставленной задачи в работе используются методы детерминистско-стохастического подхода, а также методы теории хаоса-самоорганизации. Результаты . Представлены новые инварианты и математические модели таких стохастически нестабильных систем в рамках новой теории хаоса-самоорганизации. Вводится понятие псевдоаттракаторов и дается понятие эволюции таких систем третьего типа. Выводы . В связи с доказательством эффекта Еськова - Зинченко возникает глобальная неопределенность в измерении, управлении и контроле за параметрами биосистем в медицинской и биологической кибернетике с позиций функционального анализа и стохастики. Необходим переход к новой теории хаоса и самоорганизации, в которой модели систем третьего типа будут базироваться на квазиаттракторах Еськова (их параметрах и координатах центров).
Ключевые слова
Актуальность и цели . В связи с ростом потребности в чистых технологиях для микро-и наноэлектроники, которые можно провести только в атмосфере водорода - газа - восстановителя, необходимы средства контроля его применения для предотвращения утечек и взрывов водородных смесей, соответствующие технологии изготовления сенсоров водорода. Материалы и методы. Следует отметить, что процессы изготовления чувствительных элементов водородных сенсоров (ЧЭВС) являются технологически очень сложными и трудоемкими процессами с недостаточно высоким выходом годных приборов, так как включают в себя несколько технологических платформ: тонкопленочную, твердотельную и микромеханическую. При проведении технологических операций (ТО) по формированию структур ЧЭВС используется сложное, дорогостоящее оборудование, включая магнетронные и электронно-лучевые напылительные установки, реакторы для газофазного осаждения поликремния, нитрида кремния и двуокиси кремния, установки ионного легирования, диффузионные печи. Результаты. Разработаны и апробированы при изготовлении экспериментальных образцов специальные ТО и ТП формирования водородочувствительных элементов сенсоров.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Микродуговое оксидирование - перспективный метод получения высокопрочных защитных покрытий, обладающих уникальными свойствами на деталях из легких металлов и сплавов. Однако эффективность данного метода ограничена отсутствием единого формализованного описания взаимосвязей между множеством факторов, влияющих на свойства покрытий, и показателями их качества. Это подтверждает актуальность представленного исследования, цель которого заключается в систематизации технологических параметров, моделировании функциональных зависимостей свойств оксидных покрытий от факторов различной природы. Материалы и методы . Рассмотрен метод микродугового оксидирования, который используется для получения износостойких, термостойких, электроизоляционных защитных покрытий на деталях из сплавов алюминия, магния, титана. Результаты . Впервые предложена модель взаимосвязи технологических параметров процесса микродугового оксидирования и параметров, характеризующих качество синтезируемых покрытий. Данную модель целесообразно использовать для оптимизации технологических режимов с целью синтеза покрытий с заданными свойствами. Выводы . Предложен системный подход к описанию процесса микродугового оксидирования, что позволило посредством разработки графовой модели взаимосвязи параметров, влияющих на свойства покрытий, систематизировать и формализовать установленные закономерности, выявить наиболее важные факторы, подлежащие измерению и контролю в процессе МДО-обработки.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Прозрачные проводящие оксиды (ППО) являются перспективными материалами элементов функциональной электроники, используются при создании «умных» стекол, в солнечных элементах. Это подтверждает актуальность разработки технологии синтеза прозрачных проводящих покрытий с заданными свойствами. Данная работа нацелена на обеспечение надлежащих показателей качества синтезируемых покрытий на основе применения инструментов контроля качества. Материалы и методы . Проанализировано влияние технологических режимов метода спрей-пиролиза (температуры подложки, давления в распылителе, расстояния между распылителем и подложкой, объема раствора, геометрического расположения; формы и размера подложки; скорость распыления) на параметры прозрачных проводящих оксидов, сгруппированные по трем основным группам: оптические, морфологические, электрофизические. Результаты . В результате анализа применимости семи известных инструментов контроля качества к технологическому процессу синтеза оксидных покрытий с заданными свойствами разработаны диаграммы Исикавы, диаграмма Парето, контрольные карты, способствующие решению задачи получения прозрачных проводящих тонких пленок с заданными свойствами. Выводы . На основе применения инструментов контроля качества систематизированы причины, влияющие на показатели качества прозрачных проводящих покрытий. Разработанные причинно-следственные диаграммы Исикавы позволили заключить, что основными показателями, влияющими на качество ППО, являются выбор прекурсора и примеси для раствора, подготовка раствора и подложки, выбор метода получения и конструкция распылителя и реакционной камеры. Посредством разработки кумулятивной кривой Парето установлено, что наиболее часто встречающимся дефектом является недопустимо высокое поверхностное сопротивление покрытий, и следовательно, с целью повышения качества покрытий первоочередными должны быть корректирующие меры в процессе синтеза, направленные на снижение сопротивления. В совокупности рассмотренные инструменты контроля качества внедрены при разработке технологического процесса синтеза прозрачных проводящих оксидов методом спрей-пиролиза.