В статье представлен сравнительный анализ результатов автоматического определения ширины раскрытия трещин в железобетонной конструкции при помощи фотограмметрических 3D маяков и ручного метода при помощи микроскопа Бринелля, а также сформулированы общие условия необходимые для получения корректных результатов определения ширины раскрытия трещин при выполнении фотограмметрической съемки. Опыт применения фотограмметрических маяков, для определения ширины раскрытия трещин в железобетонных конструкциях, в России не велик, ввиду новизны методики, большой стоимости специализированного оборудования и сложности в обработке результатов. Правильное использование фотограмметрических маяков позволяет значительно ускорить процесс измерения ширины раскрытия трещин в монолитных железобетонных конструкциях и повысить точность выполняемых измерений. Данная технология особенно актуальна при выполнении работ по мониторингу или натурных испытаний конструкций, которые требует регулярного контроля ширины раскрытия трещин.

Ключевые слова: фотограмметрические маяки, мониторинг, ширина раскрытия трещин, железобетон, программный комплекс, фотоаппарат, фокусное расстояние, освещение

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды

В работе рассматривается решение актуальной научно-технической задачи разработки датчика угла наклона, предназначенного для автоматизированного учета положения оптических и оптоэлектронных систем. Принцип действия датчика угла наклона или инклинометра заключается в измерении направления ускорения свободного падения в системе координат, связанной с целевым объектом, что позволяет вычислить углы отклонения вертикальной оси объекта от идеального положения. Емкостные датчики измеряют угол наклона за счет контроля изменения емкости из-за внешнего воздействия и зачастую имеют довольно простую конструкцию. В данной работе рассматривается конструкция датчика, в которой используется металлический шар, перемещающийся в диэлектрической трубе, с закрепленными на ней электродами. Для проведения исследований возможностей оптимизации устройства был разработан макет, на котором было проанализировано изменение емкости в зависимости от размеров шара, диаметра трубы и формы электродов. Важной целью данного исследования являлось определение оптимального диаметра шара внутри диэлектрической трубы для получения самых заметных изменений емкости. Наилучшие результаты были получены при использовании металлического шара с диаметром, немного уступающим диаметру диэлектрической трубы. Для измерения емкости можно использовать преобразование «емкость–частота» с последующим измерением последней с применением микроконтроллера. Получаемые значения емкости очень малы, что приводит к существенному влиянию любых соединительных проводов и требует уменьшения расстояния между первичным преобразователем и схемой обработки сигнала, что может быть достигнуто с применением технологий микромеханики и микроэлектромеханики и интегрированием всей конструкции датчика в один миниатюрный корпус. При этом при уменьшении размеров элементов первичного преобразователя очевидным образом снизится значение регистрируемой емкости, что в значительной мере будет осложнять ее преобразование в электрический сигнал.

Ключевые слова: угол наклона, электронный датчик, инклинометр, контроль положения, изменение емкости, первичный преобразователь, автогенератор, миниатюризация

2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Для разработки автоматизированных систем проектирования ультрафиолетовых облучателей, предназначенных для компенсации недостатка естественного ультрафиолета, критически важно знать пространственное распределение эритемной силы излучения. Однако, на российском рынке отсутствуют подходящие датчики для прямого измерения этой величины. В связи с этим, рассматривается альтернативный способ определения эритемной силы излучения, не требующий использования специализированных, эритемно-чувствительных приемников. Способ основан на получении пространственного распределения эритемной силы излучения за счет учета кривой относительной спектральной эритемной эффективности излучения и предварительных измерений на гониорадиометрической установке распределения энергетической освещённости в областях УФ-A (320 – 400 нм), УФ-B (280 – 320 нм) и относительного спектрального распределения излучения облучателя или источника излучения для одного произвольно выбранного направления в диапазоне длин волн 280 – 400 нм.

Ключевые слова: ультрафиолетовое излучение; эритемное излучение; облучательные установки; метод измерения, сила излучения; пространственное распределение эритемной силы излучения, способ

2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В настоящее время в нашей стране проектируется, возводится и эксплуатируется значительное число большепролетных общественных зданий различного назначения с использованием пространственных металлических конструкций. Одной из основных областей их применения являются уникальные спортивные объекты. Настоящая статья посвящена опыту применения капиллярного метода неразрушающего контроля при обследовании сварных соединений большепролетного пространственного покрытия. Объектом изучения являлся купол торгово-развлекательного центра «Горки Город Молл», построенного в городе Сочи к Олимпийским играм в 2014 году. Авторами описывается методика применения капиллярного неразрушающего контроля, анализируются его достоинства и недостатки. Приводятся типичные дефекты сварных соединений пространственных металлических конструкций, выявленные данным способом. Сведения, полученные в результате опыта эксплуатации большепролетных сооружений, позволяют дополнять и уточнять разрабатываемые нормативные документы.

Ключевые слова: большепролетное покрытие, дефект, капиллярный метод, купол, металлическая конструкция, неразрушающий контроль, обследование, пространственная стержневая конструкция, сварное соединение, сетчатая оболочка

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды

В эпоху перехода к Индустрии 4.0 промышленное оборудование требует высокоэффективных решений для анализа его работоспособности. Современные системы мониторинга и диагностики должны обеспечивать надежное выявление возможных проблем на ранних этапах, даже в сложных эксплуатационных условиях, с минимальными ошибками. При этом важно, чтобы такое оборудование было доступным по цене и компактным для массового применения. В связи с этим, в исследовании сравниваются возможности пьезоакселерометров и MEMS-акселерометров для анализа вибраций и обнаружения неисправностей шаговых двигателей. В ходе работы проанализированы основные существующие методы виброанализа состояния оборудования, разработано программное обеспечение, реализующие варианты математических моделей для обработки данных инерциальных датчиков ориентации. Описана конструкция стенда и программное обеспечение для датчиков MPU-9250 и AP2037-100-03. Приведены результаты реализации и испытаний датчиков MPU-9250 и AP2037-100-03. Целью данного исследования стало сравнение пьезоакселерометров и MEMS-акселерометров для оценки их эффективности вибродиагностики шаговых двигателей.

Ключевые слова: мониторинг вибрации, MEMS датчики, пьезоакселерометр, индустрия 4.0, предиктивная аналитика, виброанализ

2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды

В статье представлен анализ современных методов и перспектив применения автоматизированных технологий и лазерной триангуляции для визуального контроля качества сварного шва на производстве прямошовных сварных труб большого диаметра. Обзор научных и патентных публикаций за последние 5 лет был проведен с использованием таких баз данных, как Google Scholar, Scopus, Web of Science, eLibrary и Google Patents. Были рассмотрены такие ключевые аспекты, как использование лазерных триангуляционных датчиков (далее ЛТД) для оценки геометрических параметров сварного шва и интеграция методов машинного обучения для повышения точности контроля и автоматизации. Исследование показывает, что применение ЛТД в сочетании с методами машинного обучения обеспечивает высокую точность оценки качества сварных швов, что имеет решающее значение для обеспечения надежности трубопроводов в различных отраслях промышленности. На основе проведенного анализа определены рекомендации по разработке автоматизированной системы визуального контроля сварных швов на производственных линиях.

Ключевые слова: лазерная триангуляция, визуальный контроль, сварные швы, автоматизированные технологии, машинное обучение, контроль качества, сварные трубы большого диаметра

2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Разработано устройство, позволяющее измерять краевой угол смачивания жидкостью плоских поверхностей. Устройство отличается простотой реализации, невысокой стоимостью, позволяет упростить процесс измерений и нивелировать погрешности, связанные с индивидуальными особенностями наблюдателя. В качестве примера с помощью определения краевого угла смачивания исследованы гидрофильность (гидрофобность) поверхностей – фторопласта, стали и стали с разделительным покрытием на основе состава Пента-100 при их смачивании водой. Изучена зависимость краевого угла смачивания исходного состава Пента-100 в жидком состоянии от жизнеспособности раствора. Показана корреляция краевого угла смачивания раствора Пента-100 с пористостью сформированного покрытия с поверхностью. Предложенное устройство может использоваться в учебных и производственных лабораториях для экспресс-оценки состояния различных поверхностей.

Ключевые слова: поверхность, краевой угол смачивания, вода, покрытие

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды

Работа посвящена разработке нового метода определения кривой размагничивания высококоэрцитивных постоянных магнитов, например, магнитов из сплава NeFeB. Ожидается, что новый метод даст возможность более точно определять кривую размагничивания постоянных магнитов за счёт применения измерителей напряжения и тока вместо классических индукционных датчиков, что позволит избежать накопления ошибки, возникающей при интегрировании сигнала с индукционных датчиков. В работе подробно описан алгоритм работы нового метода определения кривой размагничивания, даны ссылки на методы и алгоритмы, применяющиеся при разработке нового метода. Метод опробован на мультифизической модели постоянного магнита и намагничивающей установки, построенной в программном пакете COMSOL Multiphysics.

Ключевые слова: постоянный магнит, неодимовый магнит, высококоэрцитивный материал, магнитный материал, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, оптимизация, симплекс, алгоритм Нелдера-Мида, математическая модель, коэрцитивная сила, гистерезис

2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В данной статье описываются методы измерения характеристик питьевой воды с помощью микроволновых технологий, приведена их сравнительная характеристика, достоинства и недостатки. Показаны преимущества исследования резонансными методами, показаны перспективы их применения для дальнейшего исследования.

Ключевые слова: микроволновые технологии, резонансные и нерезонансные методы, очистка воды, питьевые пробы, диэлектрическая проницаемость

2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды