Вісник Київського політехнічного інституту. Серія Приладобудування http://visnykpb.kpi.ua/ <p><span lang="uk"><span class="hps">Збірник наукових праць<strong> "</strong>Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ<strong>" </strong></span></span><span class="hps">містить</span> <span class="hps">публікації</span> <span class="hps">про нові розробки</span> <span class="hps">в</span> <span class="hps">царині</span> <span class="hps">точного приладобудування</span>, метрології, <span class="hps atn">оптико-</span>електронних <span class="hps">систем</span><span id="result_box" lang="uk">, автоматизації та</span> і<span class="hps">нтелектуалізації</span><span class="atn"> контрольно-</span>вимірювальних <span class="hps">пристроїв,</span> <span class="hps">технологій виготовлення</span> <span class="hps">деталей</span> <span class="hps">прецизійних</span> <span class="hps">приладів, біомедичної інженерії.</span></p> <p><span id="result_box" lang="uk"><span class="hps">Збірник</span> зареєстрований у<span class="hps"> Переліку</span> <span class="hps">фахових видань категорії Б</span> <span class="hps">України, спеціальності 151, 152, 153, 163, 173 </span>, індексується у міжнародних <span class="hps">наукометричних</span> <span class="hps">базах</span> </span>WorldCat, <span id="result_box" lang="uk">OpenAIRE, </span>BASE, <span lang="uk">Index Copernicus, </span><span id="result_box" lang="uk">Google Scholar. Видання представлено у реферативній базі даних (РБД) «Україніка наукова», "Українські наукові журнали" та виданні УРЖ «Джерело», у базі даних бібліотеки НАНУ ім. В.Вернадського, НТБ ім. Г. Денисенка</span><span id="result_box" lang="uk">.</span></p> <p><span lang="uk">Нас цитують: Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak.</span></p> <p><span lang="uk"><strong><span class="hps">Мови</span> </strong><span class="hps"><strong>публікацій</strong> (згідно Закону "Про </span></span>забезпечення функціонування української мови як державної", Стаття 22. Державна мова у сфері науки, затверджено Рішенням Конституційного Суду № 1-р/2021 від 14.07.2021<span id="result_box" lang="uk"><span class="hps">): </span><strong><span class="hps">українська, </span>англійська</strong></span></p> <p><span lang="uk">Заснований в 1970 р.</span></p> <p><span lang="uk">Публікується 2 рази на рік</span></p> <p><span lang="uk">ISSN (Print) 0321-2211 ISSN (Online) 2663-3450<br /></span></p> <p><span lang="uk">Засновник і видавець - КПІ ім. Ігоря Сікорського</span></p> uk-UA <p>Авторське право на публікацію залишається за авторами.</p> <p>Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.</p> <p>Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:</p> <ol> <li>Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії <a href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY 4.0</a>, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.</li> <li>Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.</li> <li>Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.</li> </ol> <p> Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.</p> <p>Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.</p> t.klochko@kpi.ua (Tatiana R. Klotchko) t.klochko@kpi.ua (Tatiana R. Klotchko) Fri, 24 Dec 2021 23:56:36 +0200 OJS 3.2.1.2 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 АЛГОРИТМИ РУХУ ГЕКСАПОДА ДЛЯ ОМИНАННЯ ПЕРЕШКОД. КУТОВИЙ РУХ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249214 <p>В даній роботі розглядається можливість застосування крокуючого робота - гексапода для досліджень, контролю стану технічних сухих каналів, замкнутих просторів тощо. Порівняно з існуючими конструкціями, що засто-совуються сьогодні, гексапод має перелік переваг, що робить його більш універсальним засобом, а саме: автономність, за рахунок джерела живлення, встановленого на роботі, конструктивні особливості, що забезпечують його підвищену прохідність по нерівним поверхням. Натомість, такий тип робота вимагає розробку більш складних алгоритмів руху, ніж у випадку з колісними або гусеничними машинами, так як гексапод представляє собою платформу із, рухомими кінцівками, які у свою чергу рухаються за допомогою сервоприводів. Тому рух платформи забезпечується керуванням кожного сервопривода. Окрім цього, додатково обробляється інформа-ція про навколишнє середовище з датчиків-далекомірів, датчиків дотику кінцівки з поверхнею, камерами, аксе-лерометрами і т.п.</p> <p>Особливу увагу приділено алгоритмам повороту робота, оскільки запропонована сфера застосування накладає обмеження на можливість вільно маневрувати у просторі. Розроблено алгоритм повороту робота в замкну-тих просторах на базі матриць стану кінцівок, що значно спрощує практичну реалізацію та дозволяє легко змінювати тип ходи у процесі роботи гексапода. Також запропоновано введення буферної матриці стану, яка дозволяє запам'ятовувати останнє положення кінцівок робота у випадку його поломки, після ліквідації якої, є можливість продовжити рух із довільного останнього стану. Або повернутися у початкове положення та змінити маршрут.</p> <p>Універсальність алгоритму дозволяє використовувати його не лише при розробці програмної частини гесапода, а й для інших видів крокуючих роботів. Так як розроблений алгоритм дозволяє легко модифікувати типи ходи на кожній ітерації кроку.</p> <p>У подальшому планується протестувати даний алгоритм на макеті гексапода та доповнити його необхідними складовими для вертикального переміщення, що є дуже важливим для прохідності в даній сфері застосування.</p> Ілля Платов, Олексій Павловський, Юлія Павловська Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249214 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 АПАРАТНО-ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ СПАЛЮВАННЯ ПАЛИВА В КОТЛОАГРЕГАТАХ МАЛОЇ ТА СЕРЕДНЬОЇ ПОТУЖНОСТІ. ЧАСТИНА 2. АЛГОРИТМІЧНЕ ТА ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249223 <p>Ефективність функціонування котельних установок залежить від наявності достовірної інформації про хід технологічних процесів. Відсутність контрольно-вимірювальних систем складу відхідних газів призводить до низької ефективності роботи котлоагрегату, зокрема, через неякісне спалювання палива. Тому у сучасних умовах експлуатації котельних установок актуальним є розроблення технологічних рішень, орієнтованих на пошук та мінімізацію причин та механізмів утворення шкідливих речовин у відхідних газах.</p> <p>У зв’язку з тим, що заміна зношених котлоагрегатів на нові потребує значних капіталовкладень, перспективним напрямом є модернізація існуючих котлоагрегатів. Це маловитратний ефективний спосіб раціонального використання палива з одночасним зменшенням рівня шкідливих речовин у відхідних газах. Актуальним залишається забезпечення функціонування систем контролю за складом повітряно-паливної суміші (ППС) із заданою швидкодією та високою достовірністю підтримання коєфіцієнта надлишку повітря (КНП) на стехіометричному рівні.</p> <p>У статті запропоновано алгоритм роботи системи автоматичного керування процесом спалювання палива в котлоагрегатах середньої та малої потужності шляхом регулювання співвідношення компонент ППС для пальника зі зворотним зв’язком за сигналами сенсора кисню. Розглянуто алгоритми функціонування частотного регулятора співвідношення компонент ППС в різних режимах роботи. Розроблені алгоритми дозволили підтримувати стехіометричне співвідношення «повітря-паливо» у топці котла, знизити рівень викидів токсичних речовин в атмосферу та підвищити коєфіцієнт корисної дії котла за рахунок оптимізації процесу спалювання палива. Програмувач співвідношення ППС виконаний в середовищі технічного програмування LM Programmer і працює з операційними системами сімейства Windows (XP, Vista, 7, 8, 10) та сенсорами кисню виробництва фірми Bosch. Візуалізація процесу контролю процесом спалювання палива виконана в середовищі технічного програмування LogWorks 3 та функціонує в середовищі операційних систем Windows.</p> Артур Запорожець, Юрій Куц Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249223 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 ПРО ВИБІР ОПТИМАЛЬНОЇ ФОРМИ ТІЛА ОБТІКАННЯ ВИХРОВОГО ВИТРАТОМІРА http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249237 <p>Усе більшого поширення у багатьох галузях промисловості набувають вимірювачі витрат і кількості плинних середовищ, що ґрунтуються на застосуванні вихрового методу. Це пов’язано із простотою і надійністю перетворювача витрати; лінійністю шкали; наявністю частотного вимірювального сигналу, низькими вимогами до співвісності і забезпечення довжини прямих ділянок тощо. Серед засобів вимірювання вихрового класу найбільшого застосування набули прилади, первинний перетворювач яких містить тіло обтікання. Принцип дії таких витратомірів ґрунтується на вимірюванні частоти утворення вихорів за встановленим у потоці тілом обтікання.</p> <p>Метрологічні характеристики вимірювачів окреслюються формою тіла обтікання, тому пошук оптимальної форми чутливого елементу і конфігурації гідравлічного каналу витратоміра у цілому для забезпечення високих метрологічних показників залишається актуальною проблемою.</p> <p>У роботі запропоновано алгоритм вирішення зазначеної проблеми за критеріями максимального діапазону вимірюваних витрат, що окреслюється сталістю числа Струхаля, і ефективності взаємодії тіла обтікання з потоком вимірюваного середовища, що ґрунтується на оцінці втрат тиску потоку вимірюваного середовища і похибки вимірювача, із застосуванням імітаційного моделювання у програмному комплексі Ansys Fluent, що реалізовує методи обчислювальної гідродинаміки.</p> <p>Здійснено моделювання для трьох форм тіла обтікання: циліндр, призма з трикутним перерізом, призма з перерізом у вигляді трапеції, що дозволило обрати чутливий елемент для подальшого розв’язання задачі багатопараметричної оптимізації на підґрунті наявних особливостей конфігурації гідравлічного каналу витратоміра.</p> <p>Отримані результати підтвердили запропоновану авторами стратегію. Перспективою подальших досліджень є проведення імітаційних досліджень запропонованої конфігурації гідравлічного каналу для різних класів вимірюваних середовищ.</p> Анна Писарець, Анастасія Мельник, Олеся Драчук Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249237 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧНА ОПТИМІЗАЦІЯ ГАЗОГІДРОДИНАМІЧНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ПЛИННИХ СЕРЕДОВИЩ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249174 <p>Стаття присвячена вдосконаленню методів побудови дросельних схем газогідродинамічних вимірювальних перетворювачів фізико-механічних параметрів плинних середовищ. Проведено огляд сучасних дросельних перетворювачів різноманітних параметрів, побудованих на різних схемах, з різною кількістю та типами дросельних елементів, з різними вихідними сигналами. Встановлено, що якість вимірювального перетворювача визначається як структурною схемою, так і конструктивними характеристиками дросельних елементів конкретної вимірювальної схеми. Для побудови газогідродинамічних перетворювачів в статті запропоновано застосувати структурний синтез в поєднанні з параметричною оптимізацією, за допомогою якої досягають заданих характеристик перетворювачів.</p> <p>Метою роботи є розроблення ефективного методу побудови дросельних схем газогідродинамічних вимі-рювальних перетворювачів фізико-механічних параметрів плинних середовищ із застосуванням структурної оптимізації схем та оцінки кожної схеми методами параметричної оптимізації за допомогою відповідного критерію, який кількісно визначає якість вимірювального перетворювача.</p> <p>Для досягнення поставленої мети авторами виконано аналіз критеріїв та ресурсів структурної та параметричної оптимізації газогідродинамічних перетворювачів. Зокрема, проаналізовано такі ресурси структурного синтезу схем вимірювальних перетворювачів: порядок схеми та компонування дроселів, тип дроселів, вихідні сигнали, режим живлення перетворювача. Запропоновано підходи до параметричної оптимізації дросельних схем: на основі математичної моделі визначають цільову функцію, формують обмеження на змінні і фіксовані величини, обґрунтовують параметри оптимізації, вибирають метод оптимізації. В результаті виконаних досліджень авторами розроблено методику структурно-параметричної оптимізації газогідродинамічних вимірювальних перетворювачів, яка дає змогу синтезувати дросельні схеми та будувати математичні моделі перетворювачів заданих параметрів плинного середовища із оптимальними характеристиками.</p> Євген Пістун, Галина Матіко, Ганна Крих Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249174 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 АНАЛІЗ СКЛАДОВИХ ПОХИБКИ ВАЖІЛЬНИХ СИЛОВІДТВОРЮЮЧИХ УСТАНОВОК http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249185 <p>Державні еталони є основою технічної бази державної метрологічної системи. Створення державного первинного еталону одиниці сили вирішує такі завдання, як забезпечення єдності вимірювань сили, передавання розміру одиниці сили із необхідною точністю, метрологічне забезпечення численного парку робочих еталонів і робочих засобів вимірювальної техніки, що застосовуються в Україні та країнах ближнього зарубіжжя. Одним з основних етапів створення державного еталона є розробка математичної моделі процесу відтворення розміру одиниці фізичної величини, а саме Н – ньютона. Силовідтворюючі установки, що застосовуються калібрувальними лабораторіями як правило, простежуються до національного еталонів через звірення за допомогою прецизійних перетворювачів сили.</p> <p>Калібрування силовимірювальних приладів, як правило, буде проводитися на цих установках відповідно до документованої процедури, наприклад ISO 376, і складові похибки та невизначеності результатів калібрування будуть залежати від калібрувальних та вимірювальних можливостей установок відтворення розміру одиниці сили. Аналогічно, похибка результатів вимірювання при калібрування промислового обладнання, що вимірює силу, буде частково залежати від невизначеності та похибки, що виникає від приладу для вимірювання сили, і похибки будь-якого подальшого вимірювання сили частково залежатимуть від похибки, пов'язаної з відтворенням одиниці сили, у тому числі і національним еталоном. Можна помітити, що похибка та невизначеність остаточного вимірювання сили залежить від усіх попередніх етапів вимірювання, і ця робота має на меті дати рекомендації щодо того, як можна оцінити ці внески.</p> <p>Метою даного дослідження є аналіз складових похибки багатоважільних силовідтворюючих установок, що входять до складу державного еталона. У роботі проаналізовано метод відтворення, зберігання та передачі розміру одиниці сили, установками важільного підсилювання, які можуть застосовуватися у якості еталонних метрологічними інститутами та калібрувальними лабораторіями. Розглянуто основні принципи роботи зазначених вище еталонних установок та створено математичну модель відтворення розміру одиниці сили.</p> Олександр Ціпоренко Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249185 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 УЛЬТРАЗВУКОВА ВИМІРЮВАЛЬНА ТЕХНОЛОГІЯ В АВТОМАТИЗОВАНОМУ КОНТРОЛІ ВОДНИХ РЕСУРСІВ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249193 <p>Контроль над водними ресурсами стає важливим стратегічним завданням. Тому державні органи ставлять пе-ред агенціями, що займаються водними ресурсами, мету керувати запасами води та створювати правила її ра-ціонального використання. Основним моментом контролю води є вимірювання. Існують три важливі аспекти вимірювань водних ресурсів: при видобутку води з природних надр, при споживанні та при передачі на збері-гання. Контроль споживання води іноді базується не на вимірюваннях, а на попередній оцінці, наприклад, за допомогою відкачування.</p> <p>Технологія ультразвукового вимірювання, як основа автоматизованого контролю ресурсів, має потенційну роль на цьому ринку. На відміну від механічних (турбінних) лічильників ультразвукові мають пріоритет, оскільки вони дають можливість реалізувати розумне вимірювання. На відміну від електромагнітних лічильників, які та-кож вимірюють з високою точністю і реалізують розумні функції, ультразвукові лічильники набагато більше підходять для неочищеної води і стічних вод. Такі водні ресурси зазвичай погано контролюються, а це означає, що ніхто не знає їх точної ціни.</p> <p>Вимірювання є обов’язковим для контролю вартості та для виставлення рахунків. Точність є важливим питан-ням, особливо коли ми говоримо про вимірювання в трубах великих діаметрів. Альтернативи ультразвуковим витратомірам практично немає. Ринок різноманітних приладів обліку рідин зосереджений на діаметрах до 400 мм. Для більших діаметрів використовуються тільки ультразвукові вимірювачі. У них багато каналів зондування потоку, складні алгоритми обробки даних. Таким чином, вони застосовні в дуже широкому діапазоні вимірювання.</p> <p>У цій статті ми розглядаємо ультразвукові витратоміри час-імпульсного типу, щоб зрозуміти особливості їхньої теорії вимірювання з урахуванням усіх факторів, що впливають на їхню роботу. В статті описані похибки, властиві цим витратомірам під час вимірювань.</p> <p>Оскільки точність має велике значення при розрахунках, оцінено та проаналізовано вартість 1 % похибки вимірювання споживання водних ресурсів для труб малих (DN50÷DN150 мм) і великих (DN200÷DN1200 мм) діаметрів. Показано та обговорено втрати від встановлення неякісних приладів обліку.</p> Ірина Гришанова Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249193 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 ДОСЛІДЖЕННЯ ВЕЛИЧИНИ НЕВИЗНАЧЕННОСТІ ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ТЕПЛОНОСІЯ У ТРУБОПРОВОДАХ НАКЛАДНИМИ ПЕРЕТВОРЮВАЧАМИ ТЕМПЕРАТУРИ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249199 <p>Під час здійснення технологічних і виробничих процесів та контролю за режимами їх протікання виникають завдання визначення температури різних середовищ, що транспортуються трубопроводами, без врізування в них вимірювальних перетворювачів температури (ПТ), тобто із застосуванням накладних ПТ (НПТ). Такий спосіб дозволяє вимірювати механічні величини в ході технологічних процесів не порушуючи конструкції і не здійснюючи вплив на фізико-хімічні властивості вимірюваного середовища.</p> <p>За допомогою НПТ можна реєструвати теплові втрати на ділянках теплотрас, ступінь забруднення внутрішніх стінок трубопроводів, контролювати справність каналів виміру температури теплоносія в теплолічильниках тощо.</p> <p>У статті автори навели результати досліджень величини невизначеності вимірювання температури теплоносія у трубопроводах в системах теплопостачання за різних режимів його плину. В першу чергу оцінювалась величина невизначеності результатів вимірювань, яка визначалась за результатами дослідження розрахункової моделі та натурних випробувань на діючих системах централізованого теплопостачання.</p> <p>Зроблено акцент на оцінюванні різниці реєстрації температури в середині трубопроводу, визначеної врізними перетворювачами, і температури, визначеної накладними вимірювальними перетворювачами температури, з врахуванням градієнта температури по перерізу трубопроводу і якісних показників його теплоізоляції.</p> <p>Визначено, що: температура, виміряна перетворювачами температури на поверхні трубопроводу в різних точках його периметру, при правильній їх установці та достатній термоізоляції не залежить від місця їх розташування; середня температура на поверхні трубопроводу, виміряна за допомогою розробленої методики установки ПТ, незначно відрізняється (ΔТ ≈-0,3⁰С ) від середньої температури теплоносія в середині потоку; перетворювачі температури мають високу відтворюваність вимірювань і малу відмінність у показаннях між каналами при паралельних вимірах (<em>»</em> 0,03⁰С).</p> <p>Обґрунтовано, що високі метрологічні характеристики перетворювачів температури дозволяють використовувати їх і для вирішення інших завдань: вимірювання розподілу теплових потоків у системах опалення житлових будівель для виконання гідравлічного балансування систем опалення та підвищення ефективності їх роботи; контроль забрудненості трубопроводів та теплообмінного обладнання для визначення необхідності їх промивання; визначення теплових опорів конструкцій будівель, що захищають, для оцінки їх енергоефективності; визначення коефіцієнтів корисної дії великих насосів калориметричним методом; для контролю правильності роботи каналів вимірювання температури теплолічильників та лічильників холоду; в інших галузях техніки, де потрібні вимірювання малих різниць температур з високою точністю.</p> Петро Головачов, Іван Коробко, Віталій Кротевіч Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249199 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 БІОІМПЕДАНСНИЙ АНАЛІЗ В ДІАГНОСТИЦІ СТАНУ ШКІРИ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249150 <p>Кількість звернень до лікарів з дерматологічними захворюваннями щороку стрімко зростає і щороку чисельність випадків саме зі злоякісними новоутвореннями шкіри збільшується. У медичній практиці, діагностика будь-яких шкірних захворювань відбувається в декілька етапів: збір анамнезу, візуальний огляд з перкусією та пальпацією, направлення в лабораторію, у разі необхідності, на додаткове обстеження. Останній етап є найбільш затратним через тривалість проведення гістологічних аналізів, а з злоякісними новоутвореннями - це є досить критичним фактором. До того ж, без висновка лабораторії та результатів аналізів надати рекомендації щодо профільного лікування майже неможливо, оскільки лікарю слід діяти навмання. Окрім того, на сьогодні дерматологи зазвичай користуються лише дерматоскопами, оскільки іншого інструменту практичною медициною не передбачено. З огляду на це виникає потреба в діагностичному інструментарії, який дозволить дерматологам швидко диференціювати патологічні стани та захворювання шкіри.</p> <p>Задачею роботи є пошук істотних відмінностей в значеннях ємності та імпедансу здорових тканин і тканин, що мають онкологічні утворення різного ступеня тяжкості, ураження та дислокації. Знайдені відмінності можуть бути використані для прогнозування та діагностики стану злоякісних новоутворень верхніх шарів шкіри. За результатами експериментальних досліджень запропоновано до використання розроблений імпедансний аналізатор стану біологічної тканини, структурна схема та принцип роботи якого наведені в роботі.</p> <p>Результати даного дослідження можуть слугувати ключовим фактором і відправною точкою в майбутньому розширенні інструментарію дерматологічних кабінетів, з метою підвищення ефективності швидкої діагностики та ідентифікації дерматологічних захворювань, не очікуючи результатів гістологічних досліджень.</p> Владислав Мартиненко , Микола Терещенко Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249150 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 ВИБІРКОВИЙ ПІДСИЛЮВАЧ ЧАСТОТИ КОМУТАЦІЇ ВИСОКОЧУТЛИВОГО РАДІОМЕТРА З ТЕМПЕРАТУРНОЮ КОМПЕНСАЦІЄЮ АЧХ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249163 <p>Відмічено, що вимірювання низькоінтенсивних мікрохвильових сигналів різноманітних фізичних тіл і біологічних об’єктів пов’язано з необхідністю забезпечення високої чутливості, яка може сягати 10<sup>-14 </sup>-10<sup>-15 </sup>Вт. Авторами статті проведені дослідження вибіркового (селективного) фільтра-підсилювача частоти комутації високочутливого модуляційного радіометра, як одного із елементів, що мають значний вплив на чутливість і точність вимірювання, та розроблені рекомендації щодо підвищення стабільності його параметрів.</p> <p>Розглянуті особливості роботи каналу перетворення модуляційного радіометра та визначена роль вибіркового підсилювача частоти комутації в забезпеченні такої чутливості. Отримані та проаналізовані вхідні та вихідні сигнали вибіркового підсилювача, їх взаємозв’язок та вплив на чутливість радіометра.</p> <p>Обґрунтовано необхідність застосування компенсації впливу температури на характеристики фільтру з урахуванням температурних коєфіцієнтів елементів схеми. Проведено моделювання вибіркового підсилювача з фільтром третього порядку, отримана амплітудно-частотна характеристика та зона її можливого зміщення за максимальної робочої температури.</p> <p>Розроблена структурна та принципова схема вибіркового підсилювача з автоматичним врахуванням температурних впливів, внаслідок введення зворотного зв’язку та з корекцією АЧХ фільтра. Визначені основні параметри смугового фільтра, побудованого за схемою зі зворотними зв'язками. Запропоновано в якості елемента корекції АЧХ використання каналу польового транзистора, з’єднаного послідовно з опорами частото формуючих ланцюгів фільтра третього порядку<strong>. </strong></p> <p>Визначено технічні вимоги щодо моделювання та розробки вибіркового підсилювача, які надають можливості реалізації у практиці. Проведені дослідження можуть бути використані для побудови високочутливої радіометричної системи для вимірювання низькоінтенсивних сигналів в таких сферах діяльності, як біологія та медицина.</p> Олексій Яненко, Леонід Вірченко Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249163 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 МЕТОД РОЗРАХУНКУ СИЛ РІЗАННЯ МОДЕЛЮВАННЯМ CAD СИСТЕМОЮ ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ЗРІЗУ РАДІУСНИМИ ФРЕЗАМИ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249130 <p>Точність обробки поверхонь складного профілю значною мірою залежить від обраної стратегії обробки, яка дозволить створити на інтервалах програмної траєкторії інструменту однакові, у певних межах, силові характеристики процесу формоутворення. У цьому випадку з'являється можливість включити до програми керування верстатами з CNC модулі підналагодження, які формують на окремих ділянках, векторні значення поправок, що залежать від пружних деформацій процесу різання. Тому особливо важливо знати модуль і напрямок результуючого вектору сил різання, який не обов'язково збігається з напрямом подачі.</p> <p>Метою даної роботи є створення методу розрахунку сил різання моделюванням CAD системою геометричних параметрів зрізу, фрезою з нелінійною твірною. Твердотільне моделювання процесу побудовано на основі булевих операцій «перетину» та «віднімання» 3D об'єктів: зубів радіусної фрези з гвинтовою різальною крайкою та заготовки, що «переміщується» зі швидкістю подачі. Інструментом для реалізації цього методу є програмний модуль, створений на основі API функцій, вхідними даними для якого є: 3D інструмент та заготовка, а також рівняння траєкторії її переміщення під час руху врізання на дискретне значення подачі. Орієнтація на властивості API додатка дає можливість моделювати різні траєкторії під час обробки поверхонь складного профілю, наприклад, гвинтові або трохоідальні. У перспективі можливо враховувати в моделі процеси пластичної деформації в зоні стружкоутворення підключенням зовнішніх модулів.</p> <p>У ході проведених досліджень фрезерування кінцевими радіусними фрезами з гвинтовою різальною крайкою, коли два або більше зубів знаходяться в межах дуги контакту було встановлено шляхом 3D моделювання, який товщини і ширини шар зрізає кожен із зубів у процесі подачі на оберт. Отже, в процесі формоутворення присутні різні за напрямом і модулем змінні нормальні та тангенціальні сили різання у функції від кута повороту фрези. Тому прийняте в теорії різання поняття «окружна сила на фрезі», як постійна складова процесу, може стати суттєвою причиною помилки при розгляді найважливіших питань механізму збудження різних за своєю природою коливань, що виникають у зоні обробки.</p> Олександр Лещенко Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249130 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 ВПЛИВ ПЕРЕТВОРЕНЬ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ФАНТОМА ОБ’ЄКТА НА ЯКІСТЬ ВИГОТОВЛЕННЯ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249138 <p>У статті визначено актуальність моделювання з наступним аналізом особливостей перетворень технологічного фантома реального об’єкта, зокрема прецизійної приладобудівної продукції, що впливає на підтримку точності формотворення цього об’єкта в умовах автоматизованого виробництва.</p> <p>Основною метою цього дослідження було обґрунтування аналітичних моделей перетворень технологічного фантома об’єкта з врахуванням типу координатних систем, за якими можна спостерігати перетворення одних координат у інші, які мають визначені особливості в зонах існування матеріального об’єкту. Особливості перетворень суттєво впливають на точність формотворення цього об’єкту .</p> <p>Запропоновано основні аналітичні моделі, які визначають особливості формотворення технологічного фантому та необхідність поєднання технологічного фантома з масою об’єкту, що надає можливості врахування проблем виготовлення елементів поверхні об’єкту, визначення особливостей формотворення точності відтворення об’єктів, наприклад, деталей приладів.</p> <p>З отриманих в роботі аналітичних моделей ми маємо можливість стверджувати, що для будь-якого об’єкта технологічний фантом має геометричну побудову, і форма цієї побудови є головним чинником впливу на точність формотворення об’єкту. Дослідження обґрунтовує аналітичну модель перетворень технологічного фантома об’єкта, що визначає залежності геометричних характеристик формотворення прецизійного об’єкта, який виготовлюють за допомогою визначених адитивних чи руйнівних (зі зменшенням маси об’єкта) технологічних процесів.</p> <p>У подальших дослідженнях модель формотворення технологічних об’єктів у просторі потребує моделювання саме особливостей представлення маси з огляду на енергетичні зв’язки технологічного фантома об’єкта в певному об’ємі, який має задачі визначення та підвищення точності виготовлення.</p> Володимир Скицюк, Тетяна Клочко Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249138 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ МЕТОДИКИ РОЗРАХУНКУ ТРИДЗЕРКАЛЬНИХ НЕЦЕНТРОВАНИХ АНАСТИГМАТІВ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/248877 <p>Статтю присвячено теорії розрахунку дзеркальних систем, яким притаманні анастигматичні властивості, а саме –дослідженням у частині розробки методів параметричного розрахунку габаритів і абераційної корекції. Системи дозволяють виправити три аберації третього порядку. Дзеркальні анастигмати дозволяють розвинути кутове поле зору приладів при збереженні високої світлосили, що дозволяє їх використовувати в оптоелектронній апаратурі, яка працює у широкому спектральному діапазоні. Повна відсутність хроматичних аберацій, висока роздільна здатність, припустимі хвильові критерії якості зображення забезпечують відмінні можливості використання дзеркальних анастигматів. Розроблено загальнометодологічні підходи, які можуть бути застосо-ваними до створення детальних інженерно-технічних методик розрахунків групи дзеркальних анастигматичних систем. Суттєвий недолік дзеркальної оптики – центральне екранування, яке погіршує якість зображення. Для його усунення вводять повороти або зміщення дзеркал, але при цьому виникають неелементарні аберації парних порядків, які необхідно коригувати. Створення композицій з нецентрованими катоптричними елементами вимагає подальшого розвитку розрахунково-методичної бази.</p> <p>Представлено математичні розв’язки задачі створення базових моделей нецентральних дзеркальних систем, отримано точні формули розрахунку для дійсних променів з умов корекції коми і астигматизму для заданих кутів падіння головного променя на поверхні дзеркал і «косої» товщини, що визначає їх взаємне розташування. Представлено розв’язання задачі оцінки астигматизму ІІ порядку, що впливає на певні зображення в полі зображення за допомогою так званих інваріантів нахилів, які описують зв’язок поворотів дзеркальних поверхонь з нахилами меридіонального та сагітального зображень відносно головного променю.</p> <p>Отримано умову анастигматичності тридзеркальної системи. На підґрунті запропонованих формул створено нову методику параметричного розрахунку нецентрованих дзеркальних систем, яка дозволяє створювати алгоритми, а також проектувати, як базові моделі, так і складні дзеркальні системи з позаосьових дзеркал. Створення нових алгоритмів дво- і тридзеркальних нецентрованих об’єктивів дозволить збільшити накопичений потенціал обчислювальної оптики. Область застосування запропонованої методики можна поширити за кількістю компонентів.</p> <p>&nbsp;</p> Ніна Артюхина Авторське право (c) 2021 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/248877 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 НАЗЕМНИЙ РОБОТИЗОВАНИЙ КОМПЛЕКС З ПАСИВНИМ ВИМІРЮВАННЯМ ДАЛЬНОСТІ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249102 <p>Автоматичний роботизований комплекс очевидно стане одним з основних суб’єктів у проведенні силових акцій в недалекому майбутньому. Для контролю параметрів руху, а також пошуку, виявлення цілей і прицілювання до складу комплексу входить система технічного зору. Мінімальна достатня конфігурація такої системи включає пошукову телевізійну камеру широкого поля зору, телевізійний і тепловізійний приціли, далекомір. Застосування лазерних далекомірів забезпечує високу точність наведення зброї, але генерує потужну демаскуючу ознаку. Для забезпечення скритності функціонування роботизованого комплексу далекоміри можуть працювати в пасивному режимі з використанням інформації від бортових телевізійних камер. Але водночас суттєво погіршуються метрологічні характеристики інформаційного вимірювального каналу. У статті оцінено точність п’яти методів пасивного вимірювання дальності до цілі з використанням телевізійних камер наземного роботизованого комплексу. Класичний метод зовнішньобазового далекоміру телевізійного прицілу із шкалою, розрахованою на зріст людини 1,65 м, забезпечує точність вимірювання 135 м при дальності 1000 м. Метод зовнішньобазового далекоміру, при якому шкала далекоміру формується на віддаленому дисплеї у вигляді вертикальної лінії змінної довжини в процесі обрамлення цілі, забезпечує точність вимірювання 100,3 м при дальності 1000 м. Метод внутрішньобазового далекоміру, за яким в якості бази використовується відстань між вхідними зіницями телевізійного прицілу і камери широкого поля зору, забезпечує точність вимірювання 76 м при дальності 1000 м. Метод вимірювання дальності за рахунок переміщення наземного роботизованого комплексу забезпечує точність вимірювання 168 м при дальності 1000 м. Метод вимірювання внаслідок використання варіаоб’єктиву не придатний для наземного роботизованого комплексу. Сформульовано пропозиції щодо просторової компоновки системи технічного зору, в якій реалізовано метод внутрішньобазового далекоміру, що забезпечує найвищу точність вимірювання.</p> Володимир Микитенко, Володимир Сенаторов, Анатолій Гурнович Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249102 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200 ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ АКУСТООПТИЧНОГО ДЕФЛЕКТОРА ДЛЯ ЛАЗЕРНО-ПРОМЕНЕВОЇ СИСТЕМИ НАВЕДЕННЯ РАКЕТ http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249110 <p>Роботу присвячено розробці акустооптичного дефлектора для лазерно-променевої системи наведення (ЛПСН) ракет. ЛПСН використовують в напівавтоматичних переносних ракетних комплексах для ураження ворожих цілей різного типу. Аналіз способів побудови подібних систем показав, що найбільш перспективними є пристрої з кодово-імпульсною модуляцією з використанням напівпровідникових імпульсних лазерів. У статті приведено схему і описаний принцип дії ЛПСН з кодово-імпульсною модуляцією. Проблемним питанням при впровадженні такої системи є розробка пристрою відхилення лазерного променю, за допомогою якого здійснюється наведення ракети на ціль. Скануючі механічні пристрої, які зараз використовуються, мають складну конструкцію, значні габарити і вагу, обмежену швидкодію. Запропоновано застосувати для відхилення лазерного променю в межах інформаційного поля системи наведення акустооптичний дефлектор, який позбавлений вказаних недоліків, оскільки заміняє механічний пристрій сканування на електронний. Метою статті є визначення основних параметрів акустооптичного дефлектора.</p> <p>Розглянуто принцип дії акустооптичного дефлектора. Зазначено, що низькі значення акустичних втрат (αв&lt;1 дБ/см) властиві стеклам на основі халькогенідів германію, зокрема склу складу Ge2.17As39.13S58.70. Зазначається, що найбільший кут відхилення лазерного променю спостерігатиметься за умови дифракції Брегга. Приводяться співвідношення, за допомогою яких можна визначити основні характеристики дефлектора: кут відхилення лазерного променю, частоту модуляції акустичної хвилі, роздільну здатність, швидкодію та інші. З використанням приведених співвідношень для типових параметрів існуючої системи наведення розраховані значення вказаних характеристик.</p> Олег Кучеренко Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://visnykpb.kpi.ua/article/view/249110 Fri, 24 Dec 2021 00:00:00 +0200