Архив номеров
| 11 (ноябрь) |
| 2011 |
|
О Б Л О Ж К А, Р Е К Л А М А
СОДЕРЖАНИЕ № 11 2011 Нестерук Д.А., Хорев В.С., Коробов К.Н. ИНФРАКРАСНО-УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ ВОДЫ В СОТОВЫХ ПАНЕЛЯХ САМОЛЕТА Контактная информация: nden @ sibmail.com Аннотация. Рассмотрена разработка технологии неразрушающего контроля воды внутри сотовых конструкций эксплуатируемых самолетов. Комбинация методов теплового и ультразвукового контроля позволяет на качественном и количественном уровне контролировать содержание воды внутри сотовой конструкции эксплуатируемого самолета Ключевые слова: тепловой неразрушающий контроль, ультразвуковой неразрушающий контроль, обнаружение воды, сотовая конструкция, авиация Nesteruk D.A., Khorev V.S., Korobov K.N. INFRARED-ULTRASONIC INSPECTION OF WATER IN THE AVIATION HONEYCOMB PANELS Annotation.The technology of nondestructive testing of water ingress within the aircraft honeycomb panels is considered. A combination of thermal and ultrasonic nondestructive testing allows the qualitative and quantitative level of water control Keywords: thermal nondestructive testing, ultrasonic nondestructive testing, detection of water, honeycomb aviation panels, aircraft Беспалько А.А., Яворович Л.В., Бомбизов А.А., Лощилов А.Г. РЕГИСТРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗМЕНЕНИЙ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Контактная информация: unclelab @ gmail.com Аннотация. Разработан и изготовлен экспериментальный образец амплитудно-частотного регистратора электромагнитных и акустических сигналов для натурных исследований в условиях рудников с возможностью передачи полученной информации в накопительную базу данных Ключевые слова: амплитудно-частотный регистратор, электромагнитные и акустические сигналы, контроль геодинамики Bespal’ko А.А., Yavorovich L.V., Bombizov A.A., Loshilov A.G. REGISTRAR OF ELECTROMAGNETIC SIGNALS FOR CONTROL OF CHANGES IN STRESS STATE OF ROCK Annotation. Designed and built prototype of the amplitude-frequency recorder electromagnetic and acoustic signals for field studies in the mines with the ability to transfer information obtained in the cumulative database Keywords: amplitude-frequency recorder, electromagnetic and acoustic signals, control of geodynamics Суржиков В.П., Хорсов Н.Н., Хорсов П.Н. МУЛЬТИСЕНСОРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФЕКТНОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Контактная информация: horsov @ tpu.ru Аннотация. Описана разработанная в Томском политехническом университете мультисенсорная система неразрушающего контроля. Приведены экспериментальные результаты измерений, полученные при воздействии на образец из эпоксидной смолы с песчаным наполнителем серии акустических импульсов. Показано качественное совпадение результатов измерений с математической моделью, подтверждающее целесообразность применения мультисенсорной системы для неразрушающего контроля материалов Ключевые слова: механоэлектрические преобразования, электромагнитная эмиссия, мультисенсорная система, временная реализация, амплитудно-частотные характеристики Surzhikov V.P., Khorsov N.N., Khorsov P.N. THE MULTISENSOR SYSTEM FOR STUDYING DEFECTS IN DIELECTRIC MATERIALS Annotation. It is described developed in Tomsk Polytechnic University the multisensor system of non-destructive testing. Experimental results of the measurements obtained when exposed to a sample of epoxy resin with sand-filled series of acoustic pulses. It was shown qualitative agreement between the measurement results with the mathematical model, confirming the usefulness of multisensor system for non-destructive testing of materials Keywords: mechanoelectrical transformations, electromagnetic emission, multisensor system, time series, gain-frequency characteristics Фурса Т.В., Суржиков А.П., Данн Д.Д., Осипов К.Ю. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТНОСТИ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ЯВЛЕНИЯ МЕХАНОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ Контактная информация: osipov @ iao.ru Аннотация. На моделях строительных материалов показано, что увеличение в них искусственных трещин приводит к трансформации спектральных характеристик электрических откликов на импульсное механическое возбуждение. Зарегистрированы характерные отличия в спектрах электрических сигналов при перемещении приемного датчика в трещиноватую зону образца. В качестве критерия оценки общей длины трещин в бетоне может быть использован максимальный коэффициент корреляции спектра электрического сигнала из дефектного материала по сравнению с бездефектным. На образцах с искусственной и естественной трещиноватостью получены схожие зависимости общей длины трещин от максимального коэффициента корреляции, что говорит о правильности предлагаемого подхода Ключевые слова: бетон, неразрушающий контроль, трещина, механоэлектрические преобразования Fursa T.V., Surzhikov A.P., Dann D.D., Osipov K.Yu. DEVELOPMENT OF A DETECTION METHOD OF DEFECTS IN CONCRETE ON THE BASIS OF THE PHENOMENON OF MECHANOELECTRICAL TRANSFORMATION Annotation. It is shown the artificial cracks growing in the building materials models leads to the transformation of the spectral characteristics of the electrical responses to pulse mechanical impact excitation. The specific differences in spectra of electrical signal during the receiver positioning into the crack zone of the sample were recorded. As the estimation criteria of a total crack length in concrete the maximum spectra correlation coefficient of electrical signal from defective material in comparison with defectless can be used. The similar dependences of total cracks length vs. maximum correlation coefficient were obtained on the samples with artificial and natural cracking. It shows the propriety of the suggested method Keywords: concrete, nondestructive testing, cracks, mechanoelectrical transformations Авдеева Д.К., Лежнина И.А., Пеньков П.Г., Рыбалка С.А., Уваров А.А. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО КАНАЛА НА НАНОЭЛЕКТРОДАХ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БИОПОТЕНЦИАЛОВ ЧЕЛОВЕКА Контактная информация: diana.avdeeva @ mail.ru Аннотация. Представлены метрологические параметры медицинских наноэлектродов и аппаратуры, созданной на их основе. Показано, что для измерения сигналов, имеющих уровень единиц и нескольких десятков микровольт, необходимо поднять разрешение измерительной аппаратуры для более точного измерения малых сигналов. С этой целью разработан высокочувствительный канал на базе дельта-сигма АЦП AD7731 с максимальным коэффициентом усиления 32 со ступенькой квантования, равной 20 нВ, с диапазоном измерения ±20 мВ в интервале частот от 0 до 100 Гц. Медицинские исследования показали, что заграждающий фильтр 50 Гц вносит большие искажения в сигнал биоэлектрической активности. Наноэлектроды благодаря высоким метрологическим параметрам позволяют регистрировать биопотенциалы без фильтрующих элементов во входной измерительной цепи с нановольтовым разрешением. Разработанное устройство имеет малые габариты и массу, высокую разрешающую способность как по уровню, так и по частотному диапазону и может широко применяться при массовых обследованиях населения в целях мониторинга здоровья населения Ключевые слова: экспериментальный, наноэлектроды, метрологические характеристики, уровень шума, нановольтовое разрешение, полоса частот, высокое разрешение, фильтрующий элемент, электрокардиограмма, электроэнцефалограмма, амплитудные спектры Avdeeva D.K., Lezhnina I.A., Pen’kov P.G., Rybalka S.A., Uvarov A.A. EXPERIMENTAL STUDIES OF HIGH-SENSITIVITY CHANNEL ON NANOELEKTRODES FOR MEASURING HUMAN BIOPOTENTIAL Annotation. The metrological parameters of medical nanoelectrodes and nanoelectrode based hardware are represented. The fact that measurement of signals with range of ones and tens of microvolts requires to increase instrumentation resolution is shown. Then the high-sensitivity measuring channel based on delta-sigma ADC AD7731 was designed with following parameters: maximum gain is 32, level quantum is 20 nV, signal range ±20 mV, bandwidth from 0 to 100 Hz. The medical research showed that rejection filter for 50 Hz distorts the original electrobiological signal. Nanoelectrodes allow registering biopotentials without any filters and with resolution of nanovolts due to their high metrological characteristics. Designed equipment has small dimensions and weight, high resolution capability as for level as for bandwidth and can be applied to common people examination aimed for health monitoring Keywords: еxperimental, nanoelectrode, metrological characteristics, noise level, nanovolt resolution, bandwidth, high resolution, filtering element, electrocardiogram, electroencephalogram, amplitude spectrum Шаркеев Ю.П., Белявская О.А., Ерошенко А.Ю., Капранов Б.И., Белкин Д.С., Клименов В.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ИМПЛАНТАТОВ ИЗ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО ТИТАНА МЕТОДОМ РЕНТГЕНОВСКОЙ МИКРОТОМОГРАФИИ Контактная информация: sharkeev @ ispms.tsc.ru Аннотация. Современная трансмиссионная рентгеновская томография высокого разрешения позволяет исследовать структуру материалов и изделий на уровне 3D-композиций с пространственным разрешением, определяемым размерами фокусного пятна источника рентгеновского излучения. Указанный метод успешно применен для качественного и количественного анализа характеристик изделий из наноструктурированного титана на примере зубных имплантатов, отличающихся высокой прочностью и хорошей биологической совместимостью с костной тканью человека. Показано, что микротомография позволяет производить неразрушающие исследования внутренней трехмерной структуры изделий без их предварительной обработки и подготовки Ключевые слова: рентгеновская микротомография, наноструктурированный/ультрамелкозернистый титан, имплантаты для медицины Sharkeev Yu.P., Belyavskaya O.A., Eroshenko A.Yu., Kapranov B.I., Belkin D.S., Klimenov V.A. INVESTIGATION OF IMPLANTS FROM NANOSTRYCTURED TITANIUM WITH X-RAY MICROTOMOGRAPHY METHOD Annotation. The modern high resolution X-ray tomography allows us to investigate the structure of materials and articles at the level of 3D-designs with three-dimensional resolution determined with the X-ray focus sport size. In the paper this method was applied successfully for the quality and quantitative analysis of characteristics of dental implants from nanostructured titanium having the high strength and fine biology compatibility. It was shown that X-ray microtomography alloys us to carry out the nondestructive studies of articles without their preliminary treatment and preparation Keywords: X-ray microtomography, nanostructured/submicrocrystalline titanium, implants for medicine Вавилов В.П. ИСТОРИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИЯ РАЗВИТИЯ ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯ Контактная информация: vavilov @ tpu.ru Аннотация. Описана история инфракрасной термографии и теплового неразрушающего контроля, приводятся краткие сведения по характеристикам современных тепловизоров и источников нагрева, а также алгоритмам обработки трехмерных температурных данных. Рассматриваются перспективные направления развития теплового контроля Ключевые слова: тепловой/инфракрасный неразрушающий контроль, инфракрасная термография, тепловизор Vavilov V.P. NOTES ON THE HISTORY, STATE-OF-THE-ART AND PERSPECTIVES OF THERMAL NONDESTRUCTIVE TESTING Annotation. The history of infrared thermography and thermal nondestructive testing is shortly described. The information about modern infrared cameras and heat sources is presented along with the description of typical data processing algorithms. Thermal/infrared testing perspectives are outlined Keywords: thermal/infrared nondestructing testing, infrared thermography, infrared camera Сырямкин В.И., Жданов Д.С., Глушков Г.С., Бородин В.А. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СТРУКТУРНО-ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И МОНИТОРИНГА ШИРОКОГО ПРИМЕНЕНИЯ Контактная информация: D_S_Zhdanov @ mail.ru Аннотация. Описываются оригинальные разработки, позволяющие осуществлять контроль состояния поверхностей различных материалов, мониторинг природных ресурсов, а также применяемые в составе систем обеспечения безопасности городов Ключевые слова: интеллектуальные системы, диагностика материалов, мониторинг природных ресурсов, безопасность городов Syryamkin V.I., Zhdanov D.S., Glushov G.S., Borodin V.A. THE INTELLECTUAL INTEGRATED STRUCTURALLY-RECONSTRUCTED MONITORING SYSTEMS AND MONITORING OF WIDE APPLICATION Annotation. In article original workings out of the group of authors are described, allowing to carry out control of a condition of surfaces of various materials, monitoring of natural resources, and also safety of cities applied as a part of systems Keywords: intellectual systems, diagnostics of materials, monitoring of natural resources, safety of cities Бориков В.Н., Баранов П.Ф., Цимбалист Э.И., Ким В.Л. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ И ПОВЕРКИ ИНДУКТИВНЫХ ДЕЛИТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ Контактная информация: borikov @ tpu.ru Аннотация. Представлены результаты разработки устройства сравнения двух напряжений переменного тока одной частоты для испытаний и поверки индуктивных делителей напряжения переменного тока Ключевые слова: индуктивный делитель напряжения, синхронный усилитель, дифференциальный метод, среда графического программирования LabVIEW Borikov V.N., Baranov P.F., Tsimbalist E.I., Kim V.L. INSTRUMENT FOR TESTING AND VERIFICATION INDUCTIVE VOLTAGE DIVIDER Annotation. The paper presents the results of development of instrument for comparison two AC voltage of single frequency for testing and verification inductive voltage dividers Keywords: inductive voltage divider, Lock-In Amplifier, differential method, graphical programming environment LabVIEW Клименов В.А., Бузник В.М., Борозна В.Ю., Твердохлебов С.И. ДИАГНОСТИКА КОМПОЗИЦИИ МЕТАЛЛ–ПОЛИМЕР, СФОРМИРОВАННОЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКЕ Контактная информация: klimenov @ tpu.ru Аннотация. Методами измерения микротвердости, термографии, ИК-спектроскопии и профилографированием изучаются особенности строения и состава композиции металл–полимер, формируемой при ультразвуковой обработке титановых сплавов с нанесенным на поверхность мелкодисперсным порошком политетрафторэтилена. Измерением коэффициента трения и анализом треков износа исследуются характеристики и особенности износа таких поверхностных слоев на титановом сплаве Ключевые слова: титановые сплавы, политетрафторэтилен, высокоэнергетическая ультразвуковая обработка, композиция металл–полимер, строение, износостойкость Klumenov V.A., Buznik V.M., Borozna V.Yu., Tverdokhebov S.I. DIAGNOSIS OF THE "METAL-POLYMER" COMPOSITE FORMED ON THE SURFACE OF THE TITANIUM ALLOY UNDER ULTRASONIC TREATMENT Annotation. Methods of measuring microhardness, thermography, IR-spectrography, thermal emission and profilography show the peculiarities of structure and composition of metal–polymer compound formed at ultrasonic treatment of titanium alloys coated with fine polytetrafluoroethylene powder. By measuring the friction coefficient and analyzing wear tracks, the characteristics and features of wear of such surface layers on titanium alloy are investigated Keywords: titanium alloys, polytetrafluoroethylene, high-energy ultrasonic treatment, “metal–polymer” compound, structure, wear resistance Якубов В.П., Шипилов С.Э., Клоков А.В., Федянин И.С. РАДИОТОМОГРАФИЯ ПО НЕПОЛНЫМ ДАННЫМ Контактная информация: yvlp @ mail.tsu.ru Аннотация. Рассматривается метод восстановления радиотомограммы скрытых объектов и сред в случае, когда матрица измеренных волновых локационных проекций не является полной, т.е. измерения не покрывают полностью необходимую для использования быстрых алгоритмов восстановления площадь. Работоспособность предложенного метода подтверждается результатами обработки реальных экспериментальных данных, полученных авторами в 2011 г. с помощью сверхширокополосного геолокатора Центра северо-восточных азиатских исследований национальной университетской корпорации университета Тохоку (Сендай, Япония) Ключевые слова: радиотомография, сверхширокополосное зондирование, синтезирование апертуры, фокусировка излучения Yakubov V.P., Shipilov S.Eh., Klokov A.V., Fedyanin I.S. INCOMPLETE DATA TOMOGRAPHY Annotation. This paper presents the method of imagine objects located beyond the barrier in a case of incomplete experimental data matrix are not enough for using smart algorithms. The efficiency of this method is proved by computer modeling results and experimental data processing results. The experimental data obtained in 2011 year by the instrumentality of North-east Asia research Center of National University Corporation of Tohoku University Keywords: radiotomography, ultra-wideband sensing, synthetic aperture, focusing of radiation Романенко С.В., Заика Я.Г. ОЦЕНКА СИСТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИНВЕРСИОННО-ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОДИД-ИОНОВ ПРИ КОНТРОЛЕ ЭЛЕМЕНТА В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Контактная информация: yanga @ tpu.ru Аннотация. Разработан нестатистический критерий аддитивности аналитического сигнала, который позволит оценить надежность применения метода добавок. Причиной нарушения аддитивности высоты сигнала чаще всего является изменение его формы при изменении концентрации вещества во время анализа. Таким образом, параметры формы могут использоваться как критерий аддитивности сигнала. Разработанный способ оценивания систематической погрешности измерения аналитических сигналов в инверсионной вольтамперометрии может быть использован не только на примере йода, но и в случае определения тяжелых металлов на РПЭ. Перспективно применение разработанного алгоритма в программном обеспечении вольтамперометрических анализаторов для увеличения надежности и точности результатов определения Ключевые слова: аналитический сигнал, определение йодид-иона, инверсионная вольтамперометрия Romanenko S.V., Zaika Ya.G. SYSTEMATIC ERROR ESTIMATION OF STRIPPING VOLTAMMETRIC DETERMINATION OF IODIDE-IONS IN ENVIRONMENTAL OBJECTS Annotation. It is developed nonstatistical criterion of signal additivity. It will allow estimating robustness of addition technique application. The additivity infraction of signal height is caused variation of its shape due to change of analyte concentration. Thus, shape parameters can be used as additivity criterion of analytical signal. A series of signals of iodide-ions depending on its concentration was obtained by differential pulse stripping voltammetry with the silver electrode modified by mercury to estimate dependence of the signal shape at change of its concentration. Measurement errors of iodide-ions concentration of addition technique are found and dependences of the shape properties from an error are constructed. Application of the developed algorithm in the software stripping voltammetric analyzers for an increase of reliability and accuracy of results of definition is perspective Keywords: analytical signals, iodide-ions determination, stripping voltammetry Панин В.Е., Панин С.В., Бяков А.В., Бурков М.В., Любутин П.С. МНОГОМАСШТАБНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ И УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ДАННЫМ ТЕНЗОМЕТРИИ, КАРТИРОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТИ И АКУСТОЭМИССИИ Контактная информация: biakov.anton @ gmail.com Аннотация. С использованием разработанного комбинированного метода проведено исследование деформации и разрушения образцов с центральным отверстием из Д16АТ и углерод-углеродного композиционного материала. Результаты численного анализа экспериментальных данных представлены в виде диаграмм (зависимостей) интенсивности деформации сдвига и активности акустической эмиссии как функций от времени нагружения. Обсуждаются и трактуются причины подобия и различия результатов исследований. Полученные данные предлагается использовать для неразрушающего контроля конструкционных материалов путем обнаружения характерных стадий развития деформации и момента (стадии), предшествующего разрушению Ключевые слова: тензометрия, акустическая эмиссия, метод корреляции цифровых изображений, композиционный материал, неразрушающий контроль Panin V.E., Panin S.V., Byakov A.V., Burkov M.V., Lyubutin P.S. MULTISCALE TECHNIQUE FOR STRAIN ANALYSIS OF METAL BASED ALLOYS AND CARBON-CARBON COMPOSITE MATERIALS BY STRAIN GAUGING, SURFACE STRAIN MAPPING AND ACOUSTIC EMISSION Annotation. A combined method to investigation of deformation processes in notched AA2024 and carbon fiber reinforced composite specimens is applied in order to reveal characteristic stages of strain and fracture. Stress concentrators have the shape of a circular hole. The results of numerical analysis of experimental data are presented in graphs of AE activity dNAE/dt and shear strain intensity g. The reasons of similarity and difference of the results are shown and discussed. It is offered to apply the obtained results for the aims of non-destructive testing of structural materials being based on revealing characteristic stages of strain development and in particular of prefracture stage Keywords: strain gauging, digital image correlation, acoustic emission, carbon fiber composite, non-destructive testing Толбанов О.П., Толбанова Р.И. ДЕТЕКТОРЫ ГАММА ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОСНОВЕ GAAS Контактная информация: top @ mail.tsu.ru Аннотация. Развитие нанотехнологий в значительной мере обусловлено созданием новых источников гамма-излучения и координатных детекторов нового поколения, призванных обеспечить как координатные, так и временные измерения в нано- и фемтоинтервалах. Представлены результаты разработки нового типа материала для детекторов гамма-излучений нового поколения. Решены научные и технические задачи, касающиеся создания детекторного материала и структур для регистрации единичных квантов рентгеновского и гамма-излучений и заряженных частиц высоких энергий. Созданы многоэлементные координатные детекторы нового поколения для исследования изображения наноструктур в гамма-лучах Ключевые слова: гамма-излучение, ионизационные потери, арсенид галлия, детекторы частиц, квантовый счет, цифровое изображение Tolbanov O.P., Tolbanova R.I. GAAS Annotation. The results of development a new type of materials for original gamma-radiation detectors are submitted. The scientific and technical objectives concerning the creation of detector materials and structures for registrating individual quanta of x-ray and gamma radiation as well as high energy charged particles radiation have been achieved. To investigate the image of nanostructures in gamma beams a new generation of multi-element coordinate detectors has been created Keywords: gamma-irradiation, ionizing loss, gallium arsenide, particle detectors, quantum account, digital imaging Голубятников И.В. 75 ЛЕТ МОСКОВСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННОМУ УНИВЕРСИТЕТУ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ Golubyatnikov I.V. MOSCOW STATE UNIVERSITY OF INSTRUMENT ENGINEERING AND INFORMATICS IS 75 YEARS OLD |
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»