Вимірювальна техніка та метрологія. – 2019. – Випуск 80, №3

Permanent URI for this collection

https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/46569

Міжвідомчий науково-технічний збірник

Входить до наукометричних баз Index Copernicus, CrossRef (DOI)

Вимірювальна техніка та метрологія : міжвідомчий науково-технічний збірник / Міністерство освіти і науки України, Національний університет «Львівська політехніка» ; відповідальний редактор Б. І. Стадник. – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019. – Том 80, випуск 3. – 76 c. : іл.

Вимірювальна техніка та метрологія : міжвідомчий науково-технічний збірник

Зміст (том 80, № 3)


1
5
10
15
21
28
34
39
46
53
58
64
73

Content (Vol. 80, No 3)


1
5
10
15
21
28
34
39
46
53
58
64
73

Browse

Browsing Вимірювальна техніка та метрологія. – 2019. – Випуск 80, №3 by Title

Now showing 1 - 13 of 13
  • No Thumbnail Available
    Item
    Аналітична модель вимірювача термоанемометричного типу кінематичних параметрів двофазного пульсуючого потоку
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Дмитрів, В. Т.; Микийчук, М. М.; Дмитрів, І. В.; Дмитрів, Т. В.; Dmytriv, Vasyl; Mykyychuk, Mykola; Dmytriv, Ihor; Dmytriv, Taras; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Наведено структурну і функціональну схеми сенсора термоанемометричного типу для вимірювання одно- і двофазних (рідина + газ) середовищ за пульсуючого характеру потоку. На основі рівняння теплового балансу отримано рівняння для моделювання температури сприймальних елементів сенсора залежно від споживаної потужності, характеристик матеріалу елементів сенсора, їх маси і конструкційних розмірів, теплотехнічних характеристик і кінематичних параметрів вимірювального середовища. Розглянуто процес поширення теплового потоку із внутрішнім джерелом теплоти від сприймального елемента сенсора із радіусом поперечного перерізу rЕ, описаний дифенціальним рівнянням інтенсивності поширення температури з урахуванням теплопровідності вимірювального середовища і матеріалу сприймального елемента сенсора. Моделювання температури сприймальних елементів сенсора і розподілу температурного поля у вимірювальному середовищі виконано з урахуванням коефіцієнта тепловіддачі елементів сенсора і коефіцієнта теплопровідності середовища. Інтенсивність потоку вимірювального середовища приймали від 16,7 до 58,3 г/с, залежно від діаметра корпусу сенсора розраховували середню швидкість потоку. Коефіцієнт тепловіддачі α був у межах від 60000 до 130000 Вт/(м2·°С) за діапазону швидкостей вимірювального середовища від 2,125 до 4,0 м/с і внутрішніх діаметрів корпусу сенсора 12, 14 і 16 мм. Наведено результати моделювання зміни температури на межі температурного поля і її віддаль від елементів залежно від швидкості потоку вимірювального середовища. Вимірювальним середовищем було молоко зі швидкістю потоку у межах 2,125–4,0 м/с, внутрішній діаметр корпусу сенсора 14 мм і потужність живлення 15 Вт. Температура на межі температурного поля сприймальних елементів сенсора коливалася у межах від 29,97 град. до 28,38 град, за зміни віддалі межі від холоднішого сприймального елемента сенсора у межах 5,02–6,29 мм. Температура на межі температурних полів і віддаль межі поля від сприймальних елементів сенсора є змінною залежно від інтенсивності потоку (швидкості) вимірювального середовища і його характеристик, віддалі між елементами, потужності живлення елементів сенсора. Обґрунтована віддаль між сприймальними елементами термоанемометричного сенсора становить 10 мм.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Визначення коефіцієнта спотворення напруги в системах електропостачання
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Гудим, В. І.; Яцишин, С. П.; Мамцаж, Д.; Hudym, Vasyl; Yatsyshyn, Svyatoslav; Mamcarz, Dominik; Львівський національний аграрний університет; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv National Agrarian University; Lviv Polytechnic National University
    Нові технічні розробки, наприклад, у галузі частотних електроприводів технологічних агрегатів, електрифікованого транспорту, вітрових та сонячних електростанцій, використовують пристрої, побудовані на базі потужних тиристорів та транзисторів. Багато сучасних пристроїв, сконструйованих на цих елементах, є потужними генераторами вищих гармонік струмів, котрі проникають у електричні мережі систем електропостачання. Це потребує розроблення заходів та засобів для обмеження вищих гармонік струмів у електричних мережах. У роботі розглянуто метод і засіб визначення коефіцієнта спотворення форми напруги вищими гармоніками в електричних мережах. Цей коефіцієнт належить до групи основних показників якості електричної енергії, які регламентують національними стандартами та міжнародними нормами на якість електричної енергії. Вказано на недоліки у прийнятих методиках та запропоновано спосіб, який дає змогу істотно підвищити точність визначення вказаного показника. На основі опрацювання реальних вимірювань за допомогою сертифікованої апаратури показано, що похибка результатів обчислення та вимірювання з використанням запропонованого способу не перевищує 1 % від номінальної напруги, тоді як чинними нормами значення цього коефіцієнта, залежно від напруги системи електропостачання, допускається від 2 % до 8 %. Враховуючи те, що використовувана вимірювальна апаратура не враховує інтергармонік та експоненціальних складових у напрузі живлення, запропоновано спосіб, який враховує ці складові на заданому інтервалі часу, значно більшому від одного періоду, забезпечує вищу точність визначення коефіцієнта спотворення напруги. Запропоновані метод та засіб визначення коефіцієнта спотворення форми напруг дають змогу врахувати всі гармоніки та інтергармоніки, зокрема нульову та експоненціальні складові, що забезпечує значно вищу точність порівняно із прийнятими методами, передбаченими стандартами та нормами на якість електричної енергії. До того ж алгоритм можна реалізувати на основі використання вимірювальної апаратури та мікропроцесорних пристроїв.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Вплив випромінювальних характеристик металевих сплавів на методичні похибки двокольорової компенсаційної та класичної термометрії
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Жуков, Л. Ф.; Петренко, Д. О.; Zhukov, Leonid; Petrenko, Dmytro; Фізико-технологічний інститут металів і сплавів НАН України; Physical and Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
    Досліджено методичні похибки двокольорової компенсаційної та класичної енергетичної й спектрального відношення пірометрії випромінювання під впливом змінних випромінювальних характеристик металевих сплавів. Випромінювальні характеристики кількісно оцінено за допомогою середнього рівня випромінювальної здатності та коефіцієнта селективності. Середніми (настроювальними) значеннями цих параметрів вибрано такі, що відповідають вольфраму в вакуумі за температури 1600 К (за довжин хвиль 0,7 та 0,9 мкм), а діапазони їх змін – відповідно до умов в металургійних печах та в агрегатах. Відповідно до настроювальних значень випромінювальних характеристик введено поправки в математичні моделі класичної, а також двокольорової компенсаційної пірометрії випромінювання і розраховано методичні похибки. На основі аналізу математичних моделей методів пірометрії випромінювання встановлено закономірності впливу середнього рівня випромінювальної здатності та коефіцієнта селективності на методичні похибки. На відміну від класичної пірометрії випромінювання, методичні похибки двокольорової компенсаційної термометрії практично не залежать від коефіцієнта селективності. Це є перевагою двокольорової компенсаційної термометрії та дає змогу мінімізувати похибки безконтактних вимірювань температури металевих сплавів, вкритих прозорими та напівпрозорими оксидними плівками, які спричиняють істотні зміни коефіцієнта селективності. Визначено відхилення середнього рівня випромінювальної здатності від настроювального, за яких модулі методичних похибок двокольорової компенсаційної термометрії не перевищують 1,0 % та 0,5 %. Вони становлять ±0,042 та ±0,020, відповідно. У металургії найпоширеніший комплексний вплив випромінювальних характеристик на методичні похибки оптичної термометрії. Тому, залежно від співвідношення випромінювальних характеристик, змінюватиметься співвідношення похибок досліджених методів. Визначено функціональну залежність коефіцієнта селективності від середнього рівня випромінювальної здатності, за якої похибки всіх розглянутих методів рівні. Під комплексним впливом середнього рівня випромінювальної здатності та селективності її спектрального розподілу похибки двокольорової компенсаційної пірометрії випромінювання менші від похибок класичної інфрачервоної енергетичної пірометрії випромінювання, а також термометрії спектрального відношення відповідно в 1,04–1,26 та 1,21–1,57 разу.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Дослідження кінетичних характеристик чутливих елементів термоперетворювачів на основі Ti1-xMoxCoSb
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Крайовський, В. Я.; Рокоманюк, М. В.; Ромака, В. А.; Ромака, Л. П.; Стадник, Ю. В.; Горинь, А. М.; Krayovskyy, Volodymyr; Rokomanyuk, Mariya; Romaka, Volodymyr; Romaka, Lyubov; Stadnyk, Yuriy; Horyn, Andriy; Національний університет “Львівська політехніка”; Львівський національний університет ім. І. Франка; Lviv Polytechnic National University; Ivan Franko National University of Lviv
    Виконано математичне моделювання та експериментальні вимірювання кінетичних та енергетичних характеристик чутливих елементів термоперетворювачів на основі термометричного матеріалу Ti1-xMoxCoSb у діапазоні температур 80–400 К. Попередні дослідження електрофізичних, енергетичних та структурних властивостей термометричних матеріалів, отриманих легуванням напівгейслерової фази TiCoSb атомами Ni та V, відповідно, показали, що вони володіють стабільними та відтворюваними характеристиками у температурному діапазоні 4,2–1000 К. Встановлено, що результати моделювання термометричних характеристик чутливих елементів на основі TiCo1-xNixSb та Ti1-xVxCoSb не узгоджувалися з результатами експериментальних вимірювань, що унеможливило їхнє використання для виготовлення чутливих елементів термометрів опору та термоелектричних перетворювачів. Моделювання електронної структури термометричних матеріалів Ti1-xMoxCoSb методом функцій Гріна (метод Корінги–Кона–Ростокера (KKR)) у наближенні когерентного потенціалу (Coherent Potential Approximation) та локальної густини (Local Density Approximation) з використанням ліцензованого програмного забезпечення AkaiKKR та SPR-KKR для обмінно- кореляційного потенціалу з параметризацією Moruzzi-Janak-Williams показало, що заміщення атомів Ti на Mo генерує у кристалі структурні дефекти донорної природи (у Mo більше 3d-електронів, ніж у Ti), а в забороненій зоні поблизу зони провідності εС утворюється домішковий донорний рівень (зона) 2D e. Експериментальні вимірювання електрокінетичних характеристик термометричних матеріалів Ti1-xMoxCoSb встановили наявність високотемпературних активаційних ділянок на залежностях питомого опору ln(ρ(1/T)), що вказує на розташування рівня Фермі εF у забороненій зоні напівпровідника, а це можливо за умови генерування акцепторів, які захоплюють вільні електрони, зменшуючи їхню концентрацію, та гальмують рух рівня Фермі εF до рівня протікання зони провідності εС. Отже, легування сполуки TiCoSb домішкою Mo призводить до генерування у кристалі структурних дефектів акцепторної та донорної природи. Встановлено механізми електропровідності чутливих елементів термоперетворювачів.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Еталон одиниці ультразвукового тиску у водному середовищі
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Дувіряк, Д. В.; Шпак, О. В.; Паракуда, В. В.; Duviriak, Dariia; Shpak, Oleksandr; Parakuda, Vasyl; ДП НДІ “Система”; SE R&DI “Systema”
    Проаналізовано актуальність створення в Україні первинного еталона одиниці ультразвукового тиску у водному середовищі в діапазоні частот від 0,5 МГц до 10 МГц, зумовлену необхідністю метрологічного забезпечення чинного ультразвукового медичного обладнання та проведення процедур оцінки відповідності вимогам технічного регламенту щодо медичних виробів для введення їх в експлуатацію. Перелік параметрів акустичного виходу ультразвукового медичного обладнання стандартизований Міжнародною електротехнічною комісією (ІЕС), зокрема параметри ультразвукового діагностичного обладнання нормують відповідно до ІЕС 61157, а параметри фізіо- терапевтичного обладнання – ІЕС 61689. У статті проаналізовано методи відтворення ультразвукового тиску у водному середовищі в діапазоні частот від 0,5 МГц до 10 МГц, вибрано метод для створення первинного еталона одиниці ультразвукового тиску у водному середовищі – метод взаємності із двома перетворювачами. Наведено математичну модель методу відтворення одиниці ультразвукового тиску, функціональну схему еталона з описом роботи основних елементів та подано загальний вигляд створеного первинного еталона. Окремо вказано основні вимоги до допоміжного ультразвукового перетворювача, який застосовують відповідно до вибраного методу. Також наведено вимоги до вимірювального середовища – води. Описано експериментальні дослідження метрологічних властивостей еталона та наведено порівняння отриманих метрологічних характеристик створеного еталона з характеристиками відповідних зарубіжних еталонів.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Забезпечення метрологічної надійності вимірювань
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Володарський, Є. Т.; Потоцький, І. О.; Volodarsky, Eugen; Pototskiy, Ihor; Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”; Державне підприємство “Укрметртестстандарт”; National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”; State Enterprise “Ukrmetrteststandard”
    У статті запропоновано підхід щодо дослідження метрологічної надійності вимірювань з урахуванням умов та режимів функціонування засобів вимірювальної техніки, оснований на проміжному контролі середньо- квадратичного відхилення результатів вимірювань. Введено нове поняття критичної послідовності точок на контрольній карті Шухарта (s-карті), поява якої свідчить про наявність впливу на результат вимірювання засобом вимірювальної техніки невипадкових величин. Проаналізовано ймовірності потрапляння послідовностей точок у певні діапазони контрольної карти, відповідно до закону розподілу середньоквадратичного відхилення, на основі яких запропоновано критерії встановлення необхідності калібрування або ремонту засобу вимірювальної техніки.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Зміст до “Вимірювальна техніка та метрологія”
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28)
  • No Thumbnail Available
    Item
    Методична похибка пеленгування цілі системою звукової артилерійської розвідки
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Кочан, Р. В.; Трембач, Б. Р.; Кочан, О. В.; Kochan, Roman; Trembach, Bohdan; Kochan, Orest; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Проаналізовано методику використання звукометричних комплексів, які прийняли на озброєння Збройні сили України. З використанням геометричної моделі акустичної бази показано природу виникнення методичної похибки вимірювання кута напряму (пеленгу) на ціль за допомогою звукометричних станцій та виведено математичну залежність, що її описує. Під час аналізу залежності методичної похибки пеленгування цілі від її координат та просторової орієнтації акустичної бази виявлено граничні мінімальні значення відношення координати цілі до довжини акустичної бази, за яких забезпечується домінування інструментальної похибки звукометричних станцій над методичною похибкою. Отримані результати дають змогу здійснити оцінку методичної похибки пеленгування цілей під час звукової артилерійської розвідки.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Особливості обліку скрапленого вуглеводневого газу під час зберігання та транспортування
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Зівенко, О. В.; Zivenko, Oleksiy; ТОВ “АМІКО Комплект”; “AMIKO Komplekt” Ltd
    Щоб запобігти ухилянню від сплати акцизного податку під час зберігання та транспортування скраплених вуглеводневих газів (СВГ), для суб’єктів господарювання передбачено обов’язкове щоденне звітування про наявні об’єми продукту в резервуарах зберігання та об’єми перевантаження. Уваги потребує саме контроль об’єму СВГ як складної двофазної суміші, що суттєво змінює параметри фаз під час зберігання та транспортування. Важливим вважають питання контролю складу рідкої суміші, оскільки для приведення об’єму до стандартної температури повинні використовуватися дані про склад рідини. Наведено оцінки похибок, що можуть впливати на визначення об’єму СВГ у резервуарі, а саме: похибки градуювання резервуара, похибки визначення рівня рідкої фази в резервуарі, похибки, що виникають під час приведення об’єму до стандартних умов внаслідок розрахунку складу рідкої та парової фаз, похибки визначення температури СВГ.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Поверхнева температурна діагностика зародження мікротріщин у напружено-деформованих металах
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Прохоренко, С. В.; Яцишин, С. П.; Габльовська, Н. Я.; Кононенко, М. А.; Prohorenko, Serhii; Yatsyshyn, Svyatoslav; Hablovska, Nadiia; Kononenko, Maryna; Національний університет “Львівська політехніка”; Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу; Lviv Polytechnic National University; Ivano-Frankivskyi National Technical University of Oil and Gas
    Проаналізовано результати теоретичних досліджень про відповідність числового значення критичної густини внутрішньої енергії значенню ентальпії плавлення та структурно-енергетичну аналогію між процесами механічного руйнування і плавлення. Фізичну картину поширення температурного поля, утвореного у момент зародження дефекту, розглянуто за припущення попередньо бездефектного досліджуваного об’єкта та того, що перерозподіл температури в об’ємі та на поверхні відбувається рівномірно. Здійснено аналітично-числове опрацювання надходження фронту теплової хвилі, яку створює елементарний дефект, який зростає, залежно від глибини його залягання. Отримані результати експериментальних досліджень за допомогою створеної системи контролю дали змогу наблизитись до прогнозування глибини залягання мікродефекту, що виникає внаслідок пластичної деформації. Виконані розрахунки опрацьовано та практично апробовано з розрахунку на подальше використання із системою зовнішнього імпульсного безконтактного контрольованого конвекційного енергетичного збурення.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Розвиток системи забезпечення метрологічної надійності засобів вимірювальної техніки
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Микийчук, М. М.; Лазаренко, Н. С.; Лазаренко, С. Л.; Різник, А. І.; Mykyychuk, Mykola; Lazarenko, Nadiya; Lazarenko, Sergii; Riznyk, Anastasiia; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Проаналізовано сучасний стан розвитку метрологічного забезпечення випробувального устаткування та засобів вимірювальної техніки для забезпечення конкурентоздатності продукції, безпеки на виробництві (радіаційної безпеки), отримання об’єктивної діагностичної інформації в медичній практиці. Метрологічне забезпечення – це один із основних етапів виробничого процесу, який впливає на отримання результатів вимірювання та їх якісну оцінку (точності). Розглянуто перспективи розвитку та вдосконалення метрологічного забезпечення вимірювань у промисловості. Метрологічне забезпечення вимірювань у промисловості (особливо в атомній енергетиці) повинно вдосконалюватись у напрямку розвитку методів бездемонтажного контролю метрологічної чинності ЗВТ, зокрема і випробувального устаткування, та теорії індивідуального оцінювання метрологічної надійності ЗВТ. Запропоновано способи забезпечення достовірності результатів вимірювань на прикладі вдосконалення метрологічного забезпечення промислових ЗВТ. Вони полягають у: – впровадженні методів бездемонтажної метрологічної перевірки та створенні для цього програмно-керованих калібраторів із високою дискретністю відтворення; – упровадженні в метрологічну практику оцінювання і реєстрування показників метрологічної надійності для ЗВТ; – розвитку теорії метрологічної надійності в напрямку створення методик об’єктивного оцінювання показника метрологічної надійності конкретного ЗВТ. Підкреслено необхідність розроблення нових методів оцінки джерел іонізуючого випромінення, визначення їх місця в контролі технологічних параметрів, що дає змогу підвищити рівень метрологічного забезпечення в атомній енергетиці та медицині. Для забезпечення належної якості діагностичної інформації чи лікувального ефекту необхідно здійснювати регулярний контроль усіх процесів, які беруть участь в етапі дослідження, виконуючи регулярні перевірки технічного стану джерел іонізуючого випромінення, їх випробування з метою уточнення технічних характеристик та перевірки на герметичність.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Титульний аркуш до “Вимірювальна техніка та метрологія”
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28)
  • No Thumbnail Available
    Item
    Ідентифікація свіжого та розмороженого м’яса методом імпедансної спектроскопії
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Походило, Є. В.; Флюнт, Н. Б.; Pokhodylo, Yevhen; Flunt, Nazar; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    У роботі запропоновано спосіб ідентифікації свіжого та розмороженого м’яса методом імпедансної спектроскопії. Для цього вимірюють реактивні складові імпедансу або адмітансу на двох фіксованих частотах вибраного частотного діапазону для певного виду м’яса та аналізують отримані значення. Якщо значення реактивної складової імпедансу зростає, а значення реактивної складової адмітансу знижується із збільшенням частоти, то м’ясо ідентифікується як таке, що хоча б раз заморожувалося. Якщо ж навпаки, то м’ясо ідентифікують як свіже.