Досліджено автоматизовані газоаналітичні прилади за умов екстремальних умов експлуатації. Розроблено структурні схеми та математичні моделі газоаналізаторів (ГА) та газоаналітичних систем (ГАС), вихідні сигнали яких неінформативні до дестабілізованих факторів. Запропоновано схеми корекції впливу неінформативних параметрів. Наведено розрахункові методики проектування інфрачервоних, хемілюмінесцентних і полум'яно-іонізаційних ГА. Запропоновано новий спосіб градуювання ГА та стенд для їх метрологічної атестації.

  Скачати повний текст

Запропоновано способи мінімізації випадкових і виключення систематичних похибок абсолютних методів акваметрії напівпродуктів і сировини для оптичних функціональних матеріалів та оцінено метрологічні характеристики цих методів. Показано, що тільки титриметричний метод за К. Фішером є абсолютним, незалежно від вмісту визначеної води, і може використовуватися як арбітражний для градуювання інших методів визначення води. Встановлено, що газохроматографічний і кальцій-гідридний газометричний методи у разі визначення малих концентрацій води в органічних розчинниках не можуть вважатися абсолютними та потребують градуювання. Показано, що спектрофотометрія з використанням концетраційної залежності положення максимуму світлопоглинання спиртових розчинів хлоранілової кислоти та діелькометрія на середніх та НВЧ частотах дозволяють швидко та з високою точністю визначити вологість напівпродуктів і сировини для оптичних функціональних матеріалів. Показано, що дані акваметрії є важливими під час розв'язання деяких матеріалознавчих питань.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи вирішення актуальної науково-прикладної проблеми - розширення сфери застосування віброчастотних методів контролю на визначення густини рідин і газів, положення межі розподілу рідин або рідини та газу, концентрації вузької фракції суспенцзій за умов коливань температури, тиску, швидкості течії рідини або газу, густини та в'язкості рідкої фази суспензій. Обгрунтовано наукові засади розробки датчиків густини з двома механічними резонаторами (трубчастими, пластинчастими, циліндричними), датчиків положення межі розподілу рідин (з трубчастими замкненими камертонними резонаторами), експрес аналізаторів концентрації вузької фракції твердої фази суспензцій (з прямолінійними вертикально встановленими трубчастими резонаторам). Розроблено вимірювальні автоколивальні системи механічних резонаторів з мінімальним відхиленням частоти автоколивань від власної частоти резонатора. Запропоновано методи управління власними частотами резонаторів для адаптації датчиків до умов експлуатації. Розроблено методики проектування датчиків і визначення їх похибок за умов експлуатації, а також побудови інформаційно-вимірювальних систем з використанням віброчастотних датчиків. Розроблено математичні моделі віброчастотних датчиків гуситини рідин і газів, концентрації суспензій, положення межі розподілу рідин, які дозволяють одержати умови інваріантності датчиків до коливань температури, тиску, швидкості течії вимірювльної речовини, густини та в'язкості рідкої фази суспензій. Досліджено автоколивальні системи віброчастотних датчиків і визначено параметри усіх елементів систем (приймача та збудника коливань, підсилювача та ланцюга зворотного зв'язку), що забезпечують мінімальну похибку контролю. Розроблено регресійну модель для оцінювання похибки контролю та виміру віброчастотними датчиками за умов експлуатації.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему управління навчальною діяльністю під час процесу професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів з дисциплін метрологічного профілю. Конкретизовано поняття "дидактичні засоби управління навчальною діяльністю". Розроблено комплекс даних засобів, який враховує особливості навчання дисциплін метрологічного профілю та складається з навчальних текстів до лабораторних робіт і структурно-логічних схем рідною та іноземною мовами, двомовних стандартів та комплексних контрольних робіт. Теоретично обгрунтовано та розроблено методику навчання дисциплін метрологічного профілю з використанням зазначеного комплексу дидактичних засобів управління. На підставі експериментального дослідження підтверджено ефективність розробленої методики. Доведено, що впровадження в процес навчання дисциплін метрологічного профілю дидактичних засобів управління навчальною діяльністю сприяє підвищенню якості знань майбутніх інженерів-педагогів та оволодінню досвідом творчої діяльності.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена дослідженню динаміки і похибок мікромеханічних вібраційних гіроскопів. Складено математичні моделі, які описують рух чутливих елементів на обертовій основі й основні похибки камертонних, карданових і одномасових мікромеханічних вібраційних гіроскопів. Для одномасових гіроскопів досліджено вплив поступальних і кутових вібрацій, змін температури, похибок виготовлення на точність вимірювання кутової швидкості, і проведено аналіз перехідних процесів в амплітудах вихідних коливань чутливого елемента. Отримані математичні моделі дозволяють розраховувати основні характеристики перерахованих мікромеханічних гіроскопів.

  Скачати повний текст

Розроблено електрохімічні сенсори амперомеричного типу для визначення вмісту діоксиду вуглецю у повітрі. Визначено області потенціалів електрохімічної стабільності та корозійної стійкості титану як основи каталітично активних електродів у лужних фторидних розчинах. Досліджено поведінку металооксидних електролітів на титановій основі у лужних фторидних розчинах. Теоретично обгрунтовано та практично реалізовано сенсор діоксиду вуглецю гальванічного типу, дія якого основана на компенсації зміни pH за умов абсорбції визначеного газу за рахунок відновлення піролітичного діоксиду мангану на робочому електроді, що відбувається у струмоутвірному процесі на фоні окиснення елетролітичного діоксиду мангану нестехіометричного складу на допоміжному електроді. За тривалістю перехідних процесів, чутливістю, терміном служби, селективністю й основною похибкою сигналу розроблені сенсори мають переваги у порівнянні з наявними на світовому ринку аналогами.

  Скачати повний текст

Розроблено електрохімічний дозатор озоноповітряної суміші. Досліджено механізм та кінетику адсорбції та розкладання озону на каталітично активних електродах у системі з твердим протонним електролітом. Показано, що розкладання озону перебігає за електрохімічним механізмом за участю спряжених реакцій його відновлення та окиснення води. Створено газодифузійний електрод на основі пористого титану без застосування дорогоцінних металів зі сталою функцією відгуку потенціалу від активності компонентів матричного електроліту на основі броміду літію, які утворюються під дією озону або діоксиду нітрогену. Теоретично обгрунтовано та практично реалізовано сенсор озону гальванічного типу, заснований на явищі відновлення брому на індикаторному електроді з титану та перебігу на допоміжному електроді анодної реакції з утворенням протонів. Проведено оптимізацію сенсорів озону та діоксиду нітрогену. За часом відгуку, роздільною здатністю, діапазоном вимірювань, селективністю та терміном служби розроблені сенсори переважають відомі аналоги, що підтверджено польовими випробуваннями.

  Скачати повний текст

Викладено розробку теоретичних основ побудови газодифузійних електродів (ГДЕ) з композиційними електрокаталізаторами для сенсорних технологій, на базі яких створено уніфіковану серію твердотільних електохімічних газових сенсорів і пристроїв для моніторнигу повітряного середовища. Розкрито придатність пористого титану як струмопровідної основи ГДЕ та встановлено його високу селективність до галоген-галогенідних реакцій, що дозволило збільшити роздільну здатність електрохімічних газових сенсорів НТУУ "КПІ". Розроблено математичну модель масопереносу в газовій фазі ГДЕ. Створено інтегрований сенсорний модуль (сенсор і генератор), який являє собою твердотільну трьохелектродну комірку та має розміри та конструктивні елементи такі ж самі, що і високочутливі сенсори на основі матричних електролітів. Запропоновано математичну модель, яка дозволила виконати розмірне масштабування (зменшення в 1,5 рази) уніфікованої серії газових сенсорів. Створено уніфіковані серії електрохімічних газових сенсорів нового покоління, які перевищують за основними технічними показниками світовий рівень, що дозволило організувати виробництво газоаналітичної апаратури в Україні, Росії, Франції для моніторингу повітряного середовища.

  Скачати повний текст

Вивчено питання створення систем радіаційного моніторингу у гнучких виробничих системах ядерного технологічного виробництва. Запропоновано нетрадиційний підхід щодо ідентифікації спектрального складу випромінювання. Розроблено методи, алгоритми, методику та програмне забезпечення для ідентифікації джерел іонізуючого випромінювання на базі методів ідентифікації багатозв'язних систем, застосування яких дозволяє значно скоротити часові витрати на ідентифікацію та зменшити в 1,5 - 2 рази обсяг робочої бібліотеки спектрів. Запропоновані методи, алгоритми та програмний засіб ідентифікації багатозв'язних систем можуть застосовуватися для ідентифікації об'єктів іншої фізичної природи.

  Скачати повний текст

Розроблено й обгрунтовано метод вимірювання частот обертання роторних систем (РС) за віброметричними параметрами, за яких частота обертання вимірюється з застосуванням акселерометрів шляхом утворення взаємо-кореляційної функції між двома зміщеними у часі вимірювальних систем (ВС). Відзначено, що використання такого методу дозволяє одночасно з вимірюванням частот обертання здійснювати автоматичний контроль вібраційних параметрів РС, що сприяє підвищенню вірогідності автоматичного контролю. Розроблено модель системи автоматичного контролю параметрів РС, яка передбачає застосування запропонованого адаптивного алгоритму автоматичного контролю параметрів РС, який дозволяє мінімізувати похибку несинхронності обертання РС і підвищити точність синхронізації у 1,5 - 2 рази у порівнянні з відомими інформаційно-вимірювальними системами. Створено та досліджено методи автоматичного контролю параметрів РС з використанням функцій чутливості, струму статора та ЛДЗ ВС, які базуються на комплексному використанні електромеханічних і віброметричних параметрів та дозволяють одержувати достовірну інформацію про стан цих параметрів, з урахуванням яких здійснюється ремонт РС. Розвинуто математичні моделі для оцінювання метрологічних характеристик ВК вібрації, які враховують його нелінійні властивості, що дало змогу визначити діапазон роботи ВК та розробити їх з наперед заданими нормованими метрологічними характеристиками.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено інформаційно-вимірювальну систему (ІВС) контролю параметрів тахометричних перетворювачів (ТП), яка дозволяє перевіряти дані параметри з підвищеною методичною та інструментальною складовими достовірності. Запропоновано перевірку ТП здійснювати не тільки за статичного, а також за динамічного режимів. Це дозволяє контролювати параметри ТП, а саме: момент опору, момент інерції, кутове прискорення, стабільність зміни цих параметрів у часі. Проаналізовано стабільність роботи ІВС контролю параметрів ТП з різними типами електродвигунів, асинхронним, синхронним, постійного струму. За результатами моделювання перевагу було надано вибору двигуну постійного струму, який має найменшу похибку відтворення кутової швидкості за динамічного режиму. Запропоновано структурно-алгоритмічний підхід до побудови ІВС контролю параметрів ТП. Наведено рекомендації щодо інженерного проектування вимірювального каналу кутової швидкості, з нормованою похибкою вимірювання та широким діапазоном вимірювання кутової швидкості. За цього похибка вимірювання залишається стабільною майже на всьому діапазоні вимірювання. З використанням розроблених методів створено апаратні, алгоритмічні та програмні засоби, яких використано у розробленій ІВС контролю параметрів ТП. Проведено експериментальні дослідження, які підтверджують одержані теоретичні результати.

  Скачати повний текст

Висвітлено математичні моделі для врахування найбільш суттєвих (науково-технічних, економічних, організаційних) чинників під час розв'язання задач оцінки економічної доцільності створення державних первинних еталонів, побудови державних повірочних схем, планування виконання завдань державних програм щодо розвитку еталонної бази. Розроблено методологію аналізу впливу інфляції у ході планування робіт зі створення державних первинних еталонів, методологію оцінки результатів метрологічної діяльності наукових центрів Держспоживстандарту України, методологію оцінки ефективності використання державних еталонів. Зазначено, що з урахуванням інфляційних чинників змінюється оптимальний порядок виконання завдань державних програм зі створення та розвитку еталонної бази, а неврахування інфляції завищує оцінку терміну окупності витрат на створення державного первинного еталона.

  Скачати повний текст

Створено основи вдосконалення поняттєво-термінологічного апарату у сфері забезпечення єдності лабораторних випробувань. Розроблено концептуальну модель забезпечення єдності лабораторних випробувань. Запропоновано систематизований комплексний підхід щодо оцінювання характеристик точності методики випробувань та результатів. Розвинуто методи оцінювання прийнятності результатів. Формалізовано процедуру одержання показників проміжної прецизійності для встановлення в методиках нормативів на них. Сформульовано рекомендації щодо використання експериментального підходу оцінювання невизначеності кількісного результату випробування.

  Скачати повний текст

Розроблено метод вимірювання прискорення, за якого результатна частотна характеристика інтегрального акселерометра зміщується по частотній осі. Вдосконалено метод керування сигналом від ємнісного мікроакселерометра зустрічно-стрижневої конструкції, який відрізняється від існуючих тим, що сигнали від верхніх і нижніх фіксованих пластин конденсаторів мікроакселерометра подаються на вхід різницевого підсилювача постійного струму, що дає змогу опрацьовувати вхідні напруги нижче сотень мікровольт і вимірювати васокочастотні мікровібрації. Вдосконалено модель для схемотехнічного рівня проектування ємнісного мікродавача зустрічно-стрижневої конструкції, яка відрізняється від існуючих наявністю параметрів, що враховують вплив жорсткості балок і демпфірування повітря, чим забезпечується підвищення точності вихідних параметрів на 7 - 10 % та універсальності макромоделі.

  Скачати повний текст

Розроблено метод вимірювань лінійних і кутових переміщень об'єктів під час проведення досліджень процесів механічної деформації, який базується на перетворенні візуальної інформації про переміщення у відеозображення з наступною їх алгоритмічною обробкою. Розвинуто математичні моделі похибок і викривлень, що виникають під час формування відеозображень та їх перетворення в цифрову форму. Запропоновано ущільнювати відеозображення під час проведення відеовимірювань, що дозволяє більш якісно досліджувати розвиток механічної деформації в часі. Отримано математичну модель, яка дозволяє визначити точність результатів відеовимірювань залежно від параметрів JPEG-алгоритму ущільнення відеозображень.

  Скачати повний текст

Удосконалено метод вимірювального контролю вологості листових матеріалів, суть якого полягає у сукупних вимірюваннях їх вологості, а результат вимірювання одержують з розв'язку системи рівнянь, кількість яких визначається математичною моделлю, що дозволило зменшити систематичну складову похибки від дії неінформативних параметрів на об'єкт контролю та вимірювальний перетворювач. Набули подальшого розвитку математичні моделі вимірювального перетворювача вологості листових матеріалів, які на відміну від відомих, залежно від виду функції перетворення вимірювального каналу, описуються системою з різною кількістю нелінійних рівнянь, розв'язок якої пов'язує вихідну величину з вхідною, виключаючи необхідність визначення значень впливних величин. Встановлено, що застосування теорії надлишкових вимірювань до оптико-електронних засобів, дозволило в сукупності підвищити вірогідність контролю вологості листових матеріалів.

  Скачати повний текст

Вирішено проблему підвищення вірогідності багатопараметричного контролю та функціонального діагностування об'єктів зі стохастичними параметрами. На прикладі біохімічних складних сипких матеріалів розроблено метод відбору статистично однорідних нестандартних зразків параметра контролю для статичних об'єктів. За цього з заданою вірогідністю забезпечений нормативно межовий рівень стохастичного впливу фізико-хімічних характеристик матеріалу на відтворені у процесі навчання контрольовані величини. Розроблено метод відбору з використанням поліноміальних моделей перетворення максимально інформативної підмножини контрольованих величин з дискретною неоднорідністю з невизначеними через короткі навчальні вибірки коефіцієнтами моделей. Для моделей з випадковими коефіцієнтами розроблено метод розкладання похибки первинного перетворення на систематичну, адитивну та мультиплікативну складові, що дозволило за малої кількості нестандартних зразків оцінювати ймовірнісні властивості контрольованих величин у діапазоні змін стохастичного параметра контролю. Розроблено теорію та метод оптимального, за максимумом вірогідності, багатоальтернативного розпізнавання рівнів параметра контролю за множиною стохастичних контрольованих величин. Доведено, що таке алгоритмічне перетворення може доповнювати перетворення поліноміальні, підвищуючи вірогідність будь-якого багатопараметричного контролю. Розроблено методи підвищення контролю та функціонального діагностування динамічних об'єктів за стохастичними сигналами зі складними видами нестаціонарності. Для цього синтезовано комплексні інформативні параметри на базі процедур розкладання залишкової дисперсії таких сигналів. Розроблено метод формування максимально інформативної системи контрольованих величин зі змішаною неоднорідністю, представлених багатовимірними нестаціонарними часовими рядами. Одержано розрахункові формули для оцінювання періоду спостереження під час контролю та прогнозування з заданою вірогідністю, з'ясування змін властивостей об'єкта контролю, які прогресують. Розглянуто практичні задачі підвищення вірогідності експрес-контролю параметрів складу сипкої сільськогосподарської сировини, медичного функціонального діагностування та контролю перехідних технологічних режимів, експлуатаційного контролю маслонаповненого високовольтного енергетичного устаткування.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання розробки методів для підвищення точності визначення метрологічних характеристик стандартних зразків (СЗ) у разі атестації. Запропоновано новий метод оцінювання розширеної невизначеності на базі нормалізуючого перетворення Джонсона. Зазначено, що підвищення точності досягається точним оцінюванням квантилів закону розподілу атестованої характеристики для рівнів значимості, що відповідають заданій довірчій імовірності. Розроблено метод підвищення точності оцінювання складових невизначеності від неоднорідності та нестабільності СЗ, який базується на визначенні статистичних оцінок потужності статистичних критеріїв, що використовуються у разі оцінювання даних складових. Запропоновані методи реалізовано у вигляді розробленої системи статистичної обробки даних вимірювального експерименту, що дозволяє автоматизувати етапи атестації СЗ у вимірювальних і випробувальних лабораторіях.

  Скачати повний текст

Досліджено проблеми підвищення точності тензорезисторних засобів вимірювальної техніки (ЗВТ). Розроблено нові та вдосконалено існуючі методи підвищення точності тензомоторних ЗВТ, а саме: метод діагностування відшарування тензорезистора, спосіб компенсації температурної похибки за умов нестаціонарних теплових полів, метод компенсації впливу низькочастотних динамічних завад). Досліджено вплив зовнішніх факторів на ефективність застосування розроблених методів підвищення точності. Визначено невиключені систематичні похибки ЗВТ з використанням розроблених методів підвищення точності. Проведено експериментальні дослідження та здійснено практичну реалізацію розроблених методів підвищення точності.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст