logo
blue band back
   НОМЕРА ЖУРНАЛА "НП"

"Научное приборостроение" 2021, т. 31, № 4. ISSN 0868–5886

РЕФЕРАТЫ

© А. М. Баранов, Т. В. Осипова, 2021

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗВИТИИ СЕНСОРОВ ДОВЗРЫВООПАСНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ (КРАТКИЙ ОБЗОР)

В данной работе представлен краткий обзор современных тенденций в развитии технологий изготовления сенсоров довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей. Обсуждаются различные типы газовых сенсоров, включая термокаталитический, полупроводниковый и оптический типы, а также принципы их работы. Выделены преимущества и недостатки каждого типа газового сенсора. Обсуждаются новые и традиционные технологии изготовления чувствительных элементов, обеспечивающие улучшение параметров сенсоров, таких как технологичность, миниатюризация и уменьшение энергопотребления. В заключение обзора анализируются тенденции и перспективы разработки и исследования для повышения чувствительности и селективности сенсоров.

 
Кл. сл.: довзрывоопасные концентрации, сенсор, термокаталитический сенсор, полупроводниковый сенсор, оптический сенсор

Полный текст >>

Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет), Москва

Контакты: Осипова Татьяна Владиславовна, t.osipova.95@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 02.09.2021

Стр. 3—29

 

© И. И. Иванов, А. М. Баранов, В. А. Талипов, С. М. Миронов,
  И. В. Иванушкин, Е. А. Бутенков, А. Б. Шумаков, 2021

БЕСПРОВОДНОЙ СИГНАЛИЗАТОР МЕТАНА С МОДУЛИРОВАННЫМ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ
ПРОФИЛЕМ НАГРЕВА

Представлены результаты разработки автономного бытового сигнализатора метана, работающего в динамическом режиме измерений. В качестве термокаталитических сенсоров были использованы промышленные сенсоры. Для предотвращения перегорания микронагревателя термокаталитического сенсора, которое часто имеет место при импульсном нагреве, разработана специальная форма нагревающего импульса. Предложенный динамический режим нагрева сенсора позволяет проводить измерения с малым энергопотреблением и требуемым уровнем безопасности в диапазоне измерения довзрывных концентраций от 0.1 до 2 об.%. На основе анализа полученных результатов измерений дана оценка времени автономной работы сигнализатора.

 
Кл. сл.: сигнализатор метана, термокаталитический сенсор, надежность микронагревателя, динамический режим проведения измерений, время автономной работы

Полный текст >>

Московский авиационный институт, Москва (Иванов И.И., Баранов А.М.)
Научно-технический центр измерительных газочувствительных датчиков
им. Е.Ф. Карпова, Люберцы
(Талипов В.А., Миронов С.М.)
Научно-производственное предприятие "Фирма "АЭРОТЕСТ", Томилино
(Иванушкин И.В., Бутенков Е.А., Шумаков А.Б.)
Контакты: Иванов Иван Иванович, I.Ivan1993@yandex.ru

 
Материал поступил в редакцию 12.09.2021

Стр. 30—40

 

© И. В. Курнин, 2021

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ОБЪЕМНОГО ЗАРЯДА НА РАЗРЕШЕНИЕ ИОН-ДРЕЙФОВОГО СПЕКТРОМЕТРА

В работе представлена аналитическая модель, которая описывает динамику ионного облака с учетом действия объемного заряда при движении в ион-дрейфовом спектрометре, начиная с области ионообразования на стадии формирования ионного импульса затвором, и дальнейшем дрейфе сформированного ионного импульса в сторону коллектора. Представленная модель позволяет оценить степень влияния объемного заряда на возможные потери ионов и разрешение ион-дрейфового спектрометра. Влияние объемного заряда становится заметным начиная с плотности ионов 106 см–3. Сравнение результатов, полученных с помощью аналитической модели, с результатами численного решения исходных уравнений показывает, что они практически совпадают.

 
Кл. сл.: подвижность ионов, объемный заряд, разрешение ион-дрейфового спектрометра

Полный текст >>

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург
Контакты: Курнин Игорь Васильевич, igor.kurnin@gmail.com

 
Материал поступил в редакцию 08.10.2021

Стр. 41—54

 

© И. В. Курнин, Н. В. Краснов, А. Г. Черепанов, А. Н. Арсеньев,
  М. Н. Краснов, Е. П. Подольская, 2021

ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕССЕТОЧНОГО ДВУХЭЛЕКТРОДНОГО
ИОННОГО ЗАТВОРА ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ

В качестве ионного затвора для формирования короткого ионного импульса в ион-дрейфовом спектрометре предложена бессеточная двухдиафрагменная конструкция. Экспериментально показано, что в зависимости от геометрических и электрических параметров затвора существуют оптимальные длительность электрического импульса (открытия затвора) и напряженность электрического поля в системе электростатической транспортировки, которые обеспечивают максимальную амплитуду ионного импульса.

 
Кл. сл.: источник ионов, электрический затвор, транспортировка ионов при атмосферном давлении

Полный текст >>

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург
(Курнин И.В., Краснов Н.В., Арсеньев А.Н., Подольская Е.П.)
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Черепанов А.Г.)
ООО "Девайс Консалтинг" (Краснов М.Н.)
Контакты: Курнин Игорь Васильевич, igor.kurnin@gmail.com

 
Материал поступил в редакцию 22.10.2021

Стр. 55—70

 

© А. Г. Кузьмин, Ю. А. Титов, Г. В. Митина, А. А. Чоглокова, 2021

МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ГРИБОВ РОДА Lecanicillium

Впервые изучен с помощью квадрупольного масс-спектрометра количественный и качественный состав летучих органических соединений (ЛОС), выделяемых штаммами различных видов энтомопатогенных грибов (ЭГ) рода Lecanicillium, применяемых в качестве альтернативы химическим пестицидам для защиты растений от вредителей. Основными обнаруженными компонентами газовой фазы над мицелием ЭГ на 10-й день роста на агаризованной среде Чапека были диоксид углерода (5—20%), кислород (0.1—15%), ацетон (0.2— 12 ppm), пентан (до 0.5 ppm), уксусная кислота (до 0.15 ppm). Ацетон и пентан были обнаружен в составе ЛОС всех изученных штаммов, уксусная кислота – у 5 штаммов, принадлежащих к разным видам, у других штаммов она появлялась только через больший промежуток времени или полностью отсутствовала. Среди ЛОС некоторых штаммов были обнаружены в небольших количествах такие вещества, как гексилацетат, сернистый газ. Эти вещества могут отвечать за патогенные и репеллентные свойства изученных грибов в отношении фитофагов.

 
Кл. сл.: масс-спектрометрия, анализ летучих органических соединений, энтомопатогенные грибы

Полный текст >>

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург
(Кузьмин А.Г., Титов Ю.А.)
Всероссийский Институт Защиты Растений, Санкт-Петербург, г. Пушкин
(Митина Г.В., Чоглокова А.А.)
Контакты: Кузьмин Алексей Георгиевич, agqz55@rambler.ru

 
Материал поступил в редакцию 15.09.2021

Стр. 71—78

 

© Е. Е. Майоров, С. В. Колесниченко , Г. А. Цыганкова, А. Ч. Машек,
  А. А. Константинова, Е. А. Писарева , 2021

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ СПЕКТРОМЕТРОМ, РАБОТАЮЩИМ В ВИДИМОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА

В работе освещен современный спектральный прибор для измерений оптических параметров жидкофазных твердотельных материалов. Показано, что разработка данных приборов перспективна для оптического приборостроения и науки в целом, т.к. эти приборы информативные, высокоточные и извлекают достоверную информацию. В работе приведены внешний вид, структурная схема и осветительная система спектрометра. Получены спектральные зависимости коэффициента пропускания от длины волны в видимом диапазоне спектра дезинфицирующих средств Лайк, Гранд, Аквалайт (1% растворы). Для анализа исследуемых веществ применялись специализированные кюветы с рабочей длиной от 0.1 до 0.5 мм и оптическими площадками из лейкосапфира. Кюветы имели толщину 0.05 мм. Спектрометр обеспечивал измерение коэффициента пропускания дезинфектантов в диапазоне длин волн 380—760 нм с погрешностью не хуже ΔТ ≤ 2%.

 
Кл. сл.: дезинфектант, спектральный прибор, длина волны, коэффициент пропускания, двухлинзовый конденсор, оптический фильтр, кювета

Полный текст >>

Санкт-Петербургский государственный университет
аэрокосмического приборостроения (ГУАП), Санкт-Петербург
(Майоров Е.Е.)
Государственный у ниверситет морского и речного флота
им. адмирала С.О. Макарова, Санкт-Петербург
(Колесниченко С.В.)
Военно-морской политехнический институт, Санкт-Петербург, г. Пушкин
(Цыганкова Г.А., Машек А.Ч.)
Военная академия связи им. С.М. Буденного, Санкт-Петербург (Константинова А.А.)
Михайловская военная артиллерийская академия, Санкт-Петербург (Писарева Е.А.)
Контакты: Майоров Евгений Евгеньевич, majorov_ee@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 01.09.2021

Стр. 79—87

 

© Ю. Ю. Михальчевский, Г. А. Костин, Е. Е. Майоров,
  А. В. Арефьев, М. В. Хохлова, С. В. Удахина, 2021

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ ОПТОЭЛЕКТРОННЫМ РЕФРАКТОМЕТРОМ

Настоящая работа посвящена исследованию противообледенительных жидкостей разработанным оптоэлектронным рефрактометром. Определение подлинности состава и расхода этих жидкостей для технической службы аэропорта, занимающейся обработкой корпуса воздушного судна, всегда было актуальным. В работе представлены объекты исследования: водные растворы этиленгликоля и пропиленгликоля, которые составляют 95% состава жидкостей типов ТИП I, ТИП II, ТИП IV. Приведена структурная схема и внешний вид оптоэлектронного рефрактометра. Получены результаты измерений температурных зависимостей показателя преломления n(t) для растворов этиленгликоля и пропиленгликоля в диапазоне температур от 12 до 100 °С и для концентраций от 0 до 100 %. Исследованы спектры ультрафиолетового оптического пропускания в этиленгликоле и пропиленгликоле классов ОСЧ в диапазоне длин волн λ 210320 нм с погрешностью не хуже ΔТ = 0.5%. Даны технические характеристики оптоэлектронного рефрактометра.

 
Кл. сл.: противообледенительная жидкость, спектр, оптическое пропускание, этиленгликоль, пропиленгликоль, предполетная подготовка

Полный текст >>

Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
(Михальчевский Ю.Ю., Костин Г.А., Майоров Е.Е.)
Университет при межпарламентской ассамблее ЕврАзЭС, Санкт-Петербург (Арефьев А.В.)
Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург ( Хохлова М. В.)
Санкт-Петербургский государственный университет
аэрокосмического приборостроения (ГУАП)
(Удахина С. В.)
Контакты: Майоров Евгений Евгеньевич, majorov_ee@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 22.09.2021

Стр. 88—101

 

© Э. Г. Силькис, А. С. Станкевич, В. Н. Крашенинников, Ю. А Репеев, Д. В. Новиков, 2021

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МИНИ-СПЕКТРОМЕТРОВ

На основе мини-спектрометров, эталонной лампы типа СИРШ с известной цветовой температурой и источников линейчатого спектра создан недорогой аппаратный комплекс для измерений параметров излучения гетеродиодов и интерференционных фильтров. Приведены примеры регистрации излучения гетеродиодов (полуширина полосы излучения 17—30 нм) с максимумом излучения в области 659 и 764 нм и измерения параметров полосового интерференционного фильтра (полуширина полосы – 12 нм) с максимумом пропускания 727 нм. В программу измерения и обработки данных введены параметры излучения эталонной лампы СИРШ, что существенно уточняет значение длины волны максимума излучения и пропускания.

 
Кл. сл.: система регистрации на линейном ПЗС, мини-спектрометр, длина волны спектральной линии, лазерный гетеродиод

Полный текст >>

Институт спектроскопии РАН, Москва, г. Троицк
(Силькис Э.Г., Станкевич А.С., Крашенинников В.Н., Репеев Ю.А.)
ООО "МОРС", Москва, г. Троицк (Силькис Э.Г., Новиков Д.В.)
Контакты: Силькис Эммануил Гершович, esilkis@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 10.08.2021

Стр. 102—109

 

© С. В. Ванцов, В. А. Соколов, О. В. Хомутская, 2021

АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ТОЧНОСТИ ПРЕЦИЗИОННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ

В статье рассматриваются вопросы соответствия механики манипуляторов прецизионных промышленных роботов (ППР) квалитетам наивысшей точности, указанным в нормативной технической документации и практически достигнутым в областях машиностроительной, приборостроительной и электронной промышленности. Рассматриваются возможности систем многосвязного управления сложными пространственными механизмами с избыточными степенями свободы (в том числе, манипуляторами ППР); возможности систем многоконтурного управления приводами ППР с прецизионными датчиками линейных и угловых перемещений, скоростей, ускорений, градиентов ускорений (в перспективе); вопросы согласования этих параметров с параметрами вычислительной части систем управления – разрядностью цифровых датчиков (более 20 разрядов), с разрешением меньше угловой секунды.
Манипуляторы ППР используются в системах многосвязного и многоконтурного регулирования и управления с элементами искусственного интеллекта, таких как системы автоматического регулирования (САР), системы автоматического управления (САУ) и системы искусственного интеллекта.
Указанные проблемы рассматриваются в широких пределах, включая переход к областям нанотехнологий, конкретно: при линейных (нанометры) и угловых (сотые доли угловых секунд) измерениях, а также при измерении скоростей, ускорений и градиентов ускорений (в перспективе — для систем с "человеком-оператором" в контуре, т.е. систем "человек-машина" (СЧМ)).
Рассматривается обеспечение точности позиционирования ПР при невысокой точности изготовления его элементов за счет системы управления.

 
Кл. сл.: промышленный робот (ПР), манипулятор, квалитеты точности, САР, САУ, СИИ, прецизионные датчики механических величин, точность прецизионных датчиков, человек-оператор, система "человек-машина" (СЧМ)

Полный текст >>

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва
Контакты: Хомутская Ольга Владиславовна, khomutskayaov@gmail.com

 
Материал поступил в редакцию 09.09.2021

Стр. 110—119

 

СОДЕРЖАНИЕ ТОМА 31

 
 НОМЕР 1
  ПРИБОРОСТРОЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ (с. 3–58)
  ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ  (с. 59–72)
  СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРИБОРОВ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МЕТОДИК (с. 73–95)
  ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ (с. 96–106)
  МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ (с. 107–123)
  ПЕРСОНАЛИИ  (с. 124–124)

 
 НОМЕР 2
  ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ (с. 3–43)
  МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ (с. 44–51)
  СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРИБОРОВ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МЕТОДИК (с. 52–104)

 
 НОМЕР 3
  РАЗРАБОТКА ПРИБОРОВ И СИСТЕМ (с. 3–36)
  СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРИБОРОВ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МЕТОДИК (с. 37–79)

 
 НОМЕР 4
  ФИЗИКА И ХИМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ (с. 3–70)
  ПРИБОРОСТРОЕНИЕ ДЛЯ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ (с. 71–87)
  СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРИБОРОВ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МЕТОДИК (с. 88–119)

 

Содержание тома 31

(c. 120—125)

Авторский указатель тома 31

(c. 126—128)

Полный текст >>
 

АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ТОМА 31

Всего авторов тома — 96

Полный текст >>

198095, Санкт-Петербург, ул. Ивана Черных, 31-33, лит. А
Почтовый адрес: Санкт-Петербург, 190103, а/я 207
тел.: (812) 3630719, факс: (812) 3630720, mail: iap@ianin.spb.su

контент: Беленков В.Д. дизайн: Куспанова Б.С.