Ильясов И.Р., Мухамадиев А.А., Ураксеев М.А. «Современные методы и аппаратные средства для систем экологического мониторинга водной среды» Экологические системы и приборы, № 5, с. 1054 (2010)

Приведен обзор современных методов мониторинга водных сред. Произведен анализ устройств исследования водной среды, применяемых в системах экологического мониторинга и предложен принципиально новый метод, основанный на акустооптическом эффекте. Описаны принципы построения акустооптических спектрометров. Ключевые слова: экологический мониторинг; методы анализа и контроля воды; акустооптический спектрометр.

Амбросимов А.К., Либина Н.В., Корж А.О. «Инструментальные наблюдения изменчивости гидрофизического режима среднего Каспия в июле 2008 года» Экологические системы и приборы, № 9, с. 625 (2010)

Проведены исследования пространственной изменчивости гидрофизических параметров в западной части Среднего Каспия во второй половине июля 2008 г. Методы наблюдений включали в себя: выполнение регулярных станций СТД-зондирований и буксировки доплеровского акустического профилографа течений (ADCP) для получения квазимгновенных разрезов течений. Показано, что в конце июля в западной части Среднего Каспия гидрологическая вертикальная структура вод имеет ярко выраженный двухслойный характер. Над и под термоклином скорости и направления течений неоднородны и различаются как по направлению, так и по интенсивности. В прибрежной области Западного Каспия был инструментально обнаружен локальный апвеллинг, который также хорошо прослеживался на поверхности моря по спутниковым картам, полученным с ИСЗ AQUA. В прибрежной области фиксировались мезомасштабные вихри. Ключевые слова: зондирование; температура; термоклин; скорости течения; апвеллинг; вихри.

Малашенко А.Е., Мироненко М.В. «Формирование и применение широкомасштабной радиогидроакустической системы экологического мониторинга морской среды на основе технологий нелинейной просветной гидроакустики и средств робототехники» Экологические системы и приборы, № 8, с. 19-22 (2018)

На основе разработок многофункциональных технологий нелинейной просветной гидроакустики и средств космической и морской робототехники обосновываются практические пути формирования системы мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде. Рассматриваются результаты испытаний экспериментальных систем мониторинга информационных полей различной физической природы на акваториях Дальневосточного региона. Ключевые слова: экологический мониторинг морской среды; контрольно-измерительный радиогидроакустический комплекс; система спутниковой связи «Гонец»; технология обработки сигналов и выделения признаков информационных полей.

Мироненко М.В., Малашенко А.Е. «Мониторинг сейсмических и синоптических процессов просветными гидроакустическими системами» Экологические системы и приборы, № 8, с. 23-28 (2018)

Проводится обобщение и анализ многолетних сейсмоакустических исследований в районе Охотского моря, а также в северо-западной части Тихого океана и Курильской островной гряды. Анализируются методические предложения по измерению гидрофизических и геофизических полей для решения задачи прогнозирования сильных землетрясений. Обосновываются практические пути построения и эксплуатации комплексной системы прогнозирования сильных землетрясений и оповещения населения, прибрежных и морских инженерных объектов об их вступлении. Ключевые слова: предвестники сильных землетрясений; прогнозирование землетрясений; оповещение населения, морских и береговых объектов; гидрофизические и геофизические поля.

Асминг В.Э., Федоров А.В., Виноградов Ю.А., Чебров Д.В., Баранов С.В., Федоров И.С. «Быстрый детектор инфразвуковых событий и его применение» Геофизические исследования, 22, № 1, с. 54-67 (2021)

Предлагаемая статья посвящена развитию методов и алгоритмов автоматического обнаружения полезных сигналов в зашумленной среде на записях инфразвуковых групп. Приведен обзор наиболее распространенных методов обработки инфразвуковых сигналов. Описан набор алгоритмов и последовательность их применения для быстрого определения инфразвуковых сигналов на записях инфразвуковой группы, реализованные в виде автоматического детектора. Быстродействие представленного детектора достигается за счет оптимизации вычислений и предварительного расчета части параметров для инфразвуковых групп, состоящих из трех датчиков. Актуальность применения быстрых алгоритмов обнаружения целевых сигналов продиктована рядом прикладных задач по оперативному выявлению мест генерации инфразвуковых сигналов, например при поиске отработавших элементов ракет-носителей или контроле лавиноопасных склонов в горной местности. Рассмотренный в статье автоматический детектор производит оценку ряда стандартных параметров обнаруженных акустических сигналов, таких как азимут на источник, угол падения волны, кажущаяся скорость. Дополнительно реализованы алгоритмы оценки длительности зарегистрированных сигналов и изменчивости азимута на источник. Последние два параметра применяются для автоматического выявления движущихся источников инфразвуковой эмиссии. Отработка применения описываемого детектора в режиме, близком к реальному времени, осуществлена в рамках экспериментальных работ по инфразвуковому мониторингу лавинной активности на полуострове Камчатка в феврале-апреле 2020 г. Результаты применения детектора показали высокую достоверность получаемых решений. Автоматически обнаруженные и ассоциированные с лавинными проявлениями сигналы были верифицированы визуальным осмотром местности.

Ямкин А.В., Морин И.Ю., Ямкин М.А., Супрунчик В.В., Маслов А.С., Бубенчиков М.А. «Использование системы инфразвукового мониторинга для сопровождения очистного поршня на магистральном газопроводе» Известия Томского политехнического университета, 333, № 6, с. 216-229 (2022)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью ведения непрерывного мониторинга местоположения и скорости внутритрубных очистных устройств при их движении внутри трубопроводов, предназначенных для транспортировки углеводородов. Данный мониторинг необходим для обеспечения эффективного использования внутритрубных очистных устройств и минимизации трудозатрат при его извлечении в случае застревания. При этом требуется максимально возможная точность определения указанных показателей. Несмотря на наличие многочисленных систем для решения данной задачи, разработка оборудования для точного определения скорости и линейных координат при движении внутритрубного очистного устройства, а также при его нештатной остановке в трубопроводе, остается актуальной. Цель: исследовать эффективность системы инфразвукового мониторинга газопроводов для сопровождения внутритрубного очистного устройства при движении и при нештатной остановке. Объекты: линейная часть магистральных газопроводов и внутритрубные очистные устройства. Методы: инфразвуковой мониторинг магистрального газопровода для сопровождения внутритрубного очистного устройства с использованием сети распределенных датчиков, установленных в непосредственной близости от газопровода; прием и анализ инфразвуковых сигналов, возникающих при ударах внутритрубного очистного устройства о внутреннюю поверхность трубы; онлайн мониторинг текущего местоположения внутритрубного очистного устройства. Результаты. Показана возможность сопровождения внутритрубного очистного устройства с использованием системы инфразвукового мониторинга газопроводов. При этом система в автоматическом режиме в реальном времени определяет местоположение и скорость при движении внутритрубного очистного устройства. Чувствительность датчиков системы при сопровождении внутритрубного очистного устройства позволяет устанавливать их на расстоянии до 40 км друг от друга для позиционирования внутритрубного очистного устройства с необходимой точностью. Наблюдавшиеся при испытаниях величины отклонения текущих координат, определенных с использованием системы, от фактических координат составили не более 46 м для движущегося внутритрубного очистного устройства и 7 м для остановившегося внутритрубного очистного устройства. Также экспериментально подтверждено, что инфразвуковой сигнал быстрее затухает при распространении по направлению движения потока газа. Выводы. Инфразвуковой мониторинг является эффективным техническим решением по сопровождению внутритрубного очистного устройства при движении внутри трубопровода и при его поиске в случае нештатной остановки.

Беляев И.В., Горбовской В.С., Кажан А.В., Фараносов Г.А. «Снижение шума высокоскоростной струи двигателя сверхзвукового гражданского самолета по результатам акустических испытаний модели плоского сопла в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 47-56 (2022)

Шум струи, как ожидается, будет важным источником шума перспективного сверхзвукового гражданского самолета (СГС) на режимах взлета и набора высоты, так что разработка методов снижения шума струи СГС является необходимым условием обеспечения СГС норм по шуму на местности. В рамках исследований по снижению шума струи СГС были проведены акустические испытания маломасштабной модели плоского сопла типа “миксер-эжектор” с системой шумоглушения на режимах работы, соответствующих взлету и набору высоты, включая наличие спутного потока. Были получены спектральные характеристики и диаграммы направленности шума в дальнем поле для широкого диапазона азимутальных и полярных углов. Результаты проведенных измерений сравнивались с двумя базовыми вариантами: 1) одно круглое сопло с тем же перепадом давления и той же тягой, что и плоское сопло, 2) два одинаковых круглых сопла, с тем же перепадом давления и той же суммарной тягой, что и плоское сопло. Для эквивалентных струй, соответствующих этим двум базовым вариантам, на основе полуэмпирической методики ЦАГИ расчета шума струй был определен шум в дальнем поле. Сравнение с экспериментальными данными плоского сопла показало, что имеются диапазоны углов наблюдения и частот, где наблюдается снижение шума за счет применения плоского сопла по сравнению с эквивалентными круглыми струями, и диапазоны, где плоское сопло оказывается шумнее. Проведенный пересчет спектров на натурные масштабы и оценка шума СГС в метрике EPNL показали, что применение данного плоского сопла может приводить к интегральному эффекту снижения шума на местности по сравнению с круглыми соплами.

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Величко С.А., Долотовский А.В., Шевяков В.И. «Об определении аэродинамического шума основных элементов натурного самолета с использованием многомикрофонной антенны и алгоритмов бимформинга» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 68-81 (2022)

Представлены результаты акустического летного эксперимента по локализации и ранжированию источников аэродинамического шума натурного самолета с использованием 108-микрофонной антенны. В результате проведенных исследований получены уникальные данные о пространственном положении основных источников шума натурного самолета и их частотном составе, а также проведен сравнительный анализ относительного вклада каждого из источников в суммарный шум самолета для различных режимов полета. Представленные результаты будут использованы при разработке малошумных конфигураций отечественных пассажирских самолетов для обеспечения конкурентоспособных уровней шума на местности, удовлетворяющих современным и перспективным нормам ИКАО.

Беляев И.В., Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Остриков Н.Н. «Испытания маломасштабного шасси регионального самолета в заглушенной камере АК-2 цаги и сравнение с результатами летного эксперимента» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 82-89 (2022)

В связи с успехами в области снижения шума двигателя, шум планера стал одним из основных источников шума современных самолетов при заходе на посадку. Шасси является важным источником шума планера, и его снижение необходимо для дальнейшего снижения общего шума самолета и удовлетворения действующим и перспективным нормам по шуму на местности. Задача моделирования и снижения аэродинамического шума при обтекании потоком такого сложного объекта, как шасси современного самолета, состоящего из большого числа элементов разных форм и размеров, крайне сложна. В России экспериментальные исследования шума шасси можно проводить либо на маломасштабных моделях (в частности, в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ), либо в натурном эксперименте с помощью метода локализации источников шума (так называемого бимформинга). Таким образом, представляет интерес сравнение измерений шума маломасштабных моделей шасси самолета и результатов летных испытаний, в которых с помощью метода бимформинга измеряется шум шасси. В данной работе впервые в отечественной практике проведено такое сравнение применительно к шуму шасси регионального самолета и предложен метод пересчета результатов испытаний маломасштабных моделей шасси на натурные масштабы.

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Денисов С.Л., Яковец М.А., Ипатов М.С. «Сравнительное исследование методов извлечения импеданса на различных установках типа "интерферометр с потоком", выполненное по результатам анализа экспериментальных данных, полученных в рамках проекта IFAR» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 90-103 (2022)

Обсуждаются результаты сравнительных исследований различных методов извлечения импеданса звукопоглощающих конструкций по результатам измерений на различных установках типа “Интерферометр с потоком”. В качестве исследуемых образцов звукопоглощающих конструкций использовались классические однослойные звукопоглощающие конструкции. Извлечение импеданса проводилось как при отсутствии, так и при наличии спутного воздушного потока. Выявлена зависимость извлеченных значений импеданса от числа использовавшихся микрофонов и их положения, как при наличии воздушного потока, так и при его отсутствии. Сравнение извлеченных значений импеданса, полученного на различных установках и различными методами при наличии воздушного потока, показало зависимость значений действительной и мнимой частей импеданса от метода извлечения и частоты.

Зверев А.Я., Черных В.В. «Исследования перспективных средств снижения вибраций самолетных конструкций при их акустическом возбуждении» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 128-136 (2022)

В реверберационных камерах и на натурном стенде проведены испытания по определению вибрационных характеристик типовой фюзеляжной панели регионального самолета, а также конструкций борта, закрылка и крыла реального самолета с различным вибродемпфирующим набором. В условиях акустического возбуждения модельной панели и реальных самолетных конструкций определена эффективность следующих средств снижения вибраций: изменение граничных условий и жесткости шпангоутов; облицовка конструкции односторонними вибродемпфирующими сэндвичами и листовыми вибропоглощающими материалами ВТП-1В, СКЛГ-6020М; применение имитаторов стрингеров и шпангоутов, в том числе в комплекте с двусторонними вибродемпфирующими сэндвичами. Показано, что, применяя комбинацию различных методов, можно добиться существенного снижения вибраций конструкции в широком диапазоне частот. На низких частотах эффективным средством является преобразование длинноволновых форм колебаний шпангоута в более коротковолновые. В области средних частот эффективно снижают вибрации конструкции односторонние сэндвичи, а также имитаторы стрингеров совместно с двусторонними сэндвичами. В области высоких частот наиболее эффективна облицовка конструкции листовыми вибропоглощающими покрытиями.

Козин Ф.А. «Программный комплекс для моделирования работы алгоритмов управления движением наноспутников на аэродинамическом столе» Математическое моделирование, 34, № 10, с. 20-42 (2022)

Приведено описание программного комплекса для моделирования алгоритмов управления движением наноспутников на аэродинамическом столе. Представлена структура программы, математические модели движения, описаны алгоритмы управления движением и навигации макетов наноспутников на плоскости. Программный комплекс осуществляет связь между станцией и бортовыми компьютерами макетов на столе, макеты получают информацию о положении на аэродинамическом столе по результатам обработки изображений камеры. Перед проведением экспериментов проводятся калибровочные испытания, с помощью которых определяются возмущения, действующие на столе, и оценивается величина управляющего воздействия актюаторов. На стенде проводятся эксперименты по автономному движению макетов в задачах группового полёта, а также тестируются различные подходы к активному уводу космического мусора.

Желонкин А.И. «Система сейсмического мониторинга с использованием молекулярно-электронных преобразователей» Экологические системы и приборы, № 2, с. 1951 (2007)

Измерение и сбор информации о сейсмической обстановке, образовании и распространении волновых процессов проводятся системами определенным образом расположенных разветвленных сетей приема, обработки, передачи и преобразования сигналов. Задача создания измерительных систем, связанная с разработкой экономичных с высоким коэффициентом преобразования, пригодных для промышленного производства, устройств и систем измерения акустических, сейсмических процессов и параметров механического движения, решается с использованием молекулярно-электронных инерционных преобразователей.

Мухамадиев А.А., Ураксеев М.А. «Повышение уровня безопасности на объектах нефтегазового комплекса с применением спектрального акустооптического газоанализатора» Экологические системы и приборы, № 9, с. 4435 (2006)

Предложено использование спектрального акустооптического газоанализатора для повышения уровня безопасности на объектах нефтегазового комплекса. Приведены основные достоинства спектрального акустооптического газоанализатора при использовании на предприятиях нефтегазового комплекса.

Мухамадиев А.А., Солодовников А.В. «Моделирование выбросов и экологический мониторинг на объектах нефтегазового комплекса» Экологические системы и приборы, № 3, с. 19-23 (2011)

Описывается роль и место моделирования, а также достоинства и недостатки данного метода познания. Приводится описание методики построения модели выброса газообразного вещества и результаты моделирования. Рассмотрены принцип действия и достоинства спектрального акустооптического газоанализатора для количественного и качественного экологического мониторинга. Ключевые слова: модель; моделирование; вычислительная газодинамика; топливовоздушные смеси; акустооптический газоанализатор; акустооптический перестраиваемый фильтр.

Рыбочкин А.Ф. «Автоматизированный контроль состояний пчелиных семей по их акустическим шумам, электрическим и температурным полям» Промышленные АСУ и контроллеры, № 1, с. 40-49 (2018)

Рассматриваются два направления в разработке средств контроля над состояниями пчелиных семей по издаваемому ими акустическому шуму. Первое направление: разработанный Глебским С. в Испании прибор на основе смартфона с использованием 30 секундной выборки. Универсальность прибора достигнута за счет усреднения энергетических спектров и всех параметров всех рас пчел. Второе направление: предлагаемая автором статьи, автоматизированная система одновременного контроля состояний пчелиных семей всей пасеки по акустическим шумам и по распределению температурных и электрических полей внутри улья с дистанционной выдачей визуальной информации понятной пчеловоду в любое время по его запросу.

Рыбочкин А.Ф., Мохсен Шамсан «Диагностирование состояний пчелиных семей по издаваемому ими акустическому шуму» Экологические системы и приборы, № 5, с. 9-20 (2015)

Информационные составляющие, которые содержит акустический шум пчелиных семей, является источником информации о каждой пчелиной семье. Установлено, что акустический шум каждой пчелиной семьи индивидуален. Решение задачи декодирования информационных составляющих акустического шума пчелиных семей является актуальной задачей, и наработанный опыт может быть применен при декодировании состояний любых объектов, издающих акустический шум. Помимо индивидуальных составляющих акустического шума пчелиных семей, можно выделить классы состояний, которые являются общими. Рассмотрена возможность комплексной диагностики состояний пчелиных семей, а именно, распознавание их многочисленных состояний, объединяемых в классы путем анализа издаваемого ими акустического шума. Такой способ позволит более достоверно диагностировать состояния пчелиных семей с меньшими трудовыми затратами и выявлять причину поведения пчелиной семьи на текущем этапе ее жизнедеятельности.

Рыбочкин А.Ф., Мелентьев Д.А. «Акустический мониторинг физиологического состояния пчелиных семей» Экологические системы и приборы, № 2, с. 3-10 (2016)

Рассматривается возможность анализа акустического шума пчелиных семей с использованием образов спектров, вид которых априори известен. Информацию о состоянии пчелиной семьи можно получать в виде образов спектров, а также в виде кодовых сообщений, по которым строится акустический портрет состояний пчелиных семей. Поскольку информация о состоянии пчелиной семьи определяется видами кодов и частотами их появлений, то возможно построить многомерный виртуальный образ состояния пчелиной семьи. Предлагается вести диагностику и мониторинг состояния пчелиной семьи на основе исследования топологии взаимного расположения двумерных образов состояния на плоскости, а также с использованием диагностических матриц. Ключевые слова: образы спектров; двоичные коды; акустический портрет; классы состояний; диагностическая матрица.

Рыбочкин А.Ф., Савельев С.В., Мелентьев Д.А. «Оценка степени принадлежности измененного состояния пчелиной семьи под действием экологических факторов к предшествующему состоянию по издаваемому ею акустическому шуму» Экологические системы и приборы, № 6, с. 33-42 (2016)

При оценке экологического состояния местности предлагается задействовать пчелиные семьи, состояния которых можно установить по издаваемому ими акустическому шуму. Не все пчелиные семьи летают на одни и те же медоносы, конкретная пчелиная семья пасеки выбирает определенный тип медоносов, что соответствует определенному направлению полета пчел на местности и может не совпадать с направлением полета остальных пчел пасеки. В процессе акустического мониторинга пчелиных семей выявляются те пчелиные семьи, в которых происходит нетипичное изменение акустических сигналов. Для этого необходимо сопоставить информационные составляющие акустического шума пчелиных семей, соответствующие предшествующему состоянию экологической обстановки местности с информативными составляющими их измененного состояния. Измененное состояние i-й пчелиной семьи может проявиться в случае внезапного изменения экологического состояния местности, например, в ходе воздействия на местность ядохимикатами. Для принятия решения к принадлежности измененного состояния пчелиной семьи к предшествующим состояниям, установленным до экологического воздействия на местность, предлагается использовать нечеткое представление информативных признаков в принадлежности к состоянию. Рассматривается возможность установки степени принадлежности измененного состояния пчелиной семьи, к определенному классу предшествующих состояний на базе нечеткого представления диагностируемых признаков. Такой способ позволит более достоверно устанавливать состояния пчелиных семей, а также определять экологическое состояние местности, на которой стоят улья с пчелами.

Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Велиева С.Р., Гасанова С.М. «Широкополосный фазоинвертор с разделенной нагрузкой на основе дифракции Рамана–Ната» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 4, с. 48-53 (2016)

Приведены некоторые сведения о фазоинверторах с разделенной нагрузкой. Отмечена проблема обеспечения идентичности разнополярных сигналов на разделенных нагрузках. Рассмотрена обобщенная структура акустооптического модулятора. Изложен механизм фотоупругого эффекта. Обсуждены особенности дифракции Рамана–Ната в контексте формирования двух разнополярных сигналов. Показано, что при изменении частоты электрического сигнала на входе акустооптического модулятора симметричные дифракционные порядки смещаются в противоположных направлениях. Именно эта особенность дифракции Рамана–Ната использована для построения фазоинвертора с разделенной нагрузкой. Приведена структурная схема акустооптического фазоинвертора с разделенной нагрузкой. В этом устройстве идентичность разнополярных сигналов на разделенных нагрузках обеспечивается идентичностью параметров и характеристик симметричных дифракционных порядков. Исследованы теоретические аспекты формирования разнополярных сигналов на выходах фазоинвертора. Получены выражения для вычисления выходных сигналов. Эти выражения были использованы для численного анализа работоспособности предложенной схемы. Результаты теоретических исследований апробированы экспериментально. Изложена схема экспериментальной установки. Экспериментальный образец фазоинвертора выполнен на акустооптическом модуляторе, изготовленном на основе стеклообразного фотоупругого материала типа СТФ-4. В экспериментах был использован лабораторный вариант фотоприемного устройства, принципиальная схема которого также включена в статью. Результаты экспериментальных исследований приведены в виде таблиц, графиков и осциллограмм. Показано однозначное соответствие результатов теоретических и экспериментальных исследований. Ключевые слова: фазоинвертор, лазер, фотоприемник, дифракция, модуляция, упругая волна, центральная частота, график, осциллограмма.

Смирнов А.Н., Савин А.В., Сигов А.С. «Эмулоны и образование солитонов в дистиллированной воде» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 90-93 (2013)

Изложены новые экспериментальные факты, свидетельствующие об образовании надмолекулярных комплексов воды -эмулонов с линейными размерами 1–100 мкм и временем релаксации свыше одной секунды, состоящих из пяти фракций. Для доказательства их существования применены метод акустической эмиссии(АЭ), оптический и термический методы. Разрушение эмулонов при повышении температуры порождает в водной среде солитоны. Ключевые слова: структура воды, эмулоны, акустическая эмиссия, оптическая визуализация, термический анализ, солитоны.

Белозеров В.В., Буйло С.И., Бушкова Е.С., Мотин В.Н., Недзельский Д.А., Сидоренко В.Я. «Автоматизированные термо-акустические комплексы – анализаторы» Промышленные АСУ и контроллеры, № 5, с. 5058 (2003)

Рассматриваются автоматизированные термо-акустические комплексы-анализаторы (АТАКА), предназначенные для исследования физико-химических характеристик твердых веществ и материалов, применяемых в различных областях науки и техники.

Русаков А.М., Афонасов А.А. «Применение теории секвентного анализа к оптимизации систем контроля течей теплоносителя первого контура АЭС с реактором типа ВВЭР» Промышленные АСУ и контроллеры, № 5, с. 945 (2010)

Содержатся рекомендации по совершенствованию алгоритма работы существующей акустической системы контроля течей теплоносителя первого контура ВВЭР, а также предложения по контролю малых течей. Предлагаемый метод, в отличие от алгоритма поочередного опроса, основан на одновременном контроле информации со всех датчиков системы. Это позволяет в значительной мере скомпенсировать фоновые шумы, увеличить чувствительность, снизить время обнаружения течи и сделать возможным контроль герметичности контура на всех, в том числе и переходных, режимах работы реакторной установки. Ключевые слова: система контроля течей.

Потемкин В.Г., Полунин А.И. «Автоматизированная система контроля качества асфальтобетонной смеси в процессе ее смесеобразования» Промышленные АСУ и контроллеры, № 9, с. 1-8 (2011)

Предложен способ автоматизации процесса приготовления асфальтобетонной смеси на основе анализа акустического шума, излучаемого при смесеобразовании. Предложен метод оценивания среднего значения функции спектральной плотности амплитуд стохастического нестационарного процесса порождения акустического шума при неизвестном законе его распределения. Приведена схема локальной АСУ смесительным агрегатом, реализующая данный метод в управлении продолжительностью смесеобразования, внедрение которой позволяет поддерживать заданный уровень однородности смеси в условиях нестабильных физических характеристик сырья. Ключевые слова: акустический шум, асфальтобетонная смесь, нестационарный стохастический процесс, спектральная плотность амплитуд, доверительный интервал, локальная автоматизированная система управления смесеобразованием.

Авилов А.В. «Мобильный измерительный комплекс для идентификации флуктуационных процессов технологического оборудования» Промышленные АСУ и контроллеры, № 3, с. 36-39 (2012)

Разработан мобильный измерительный комплекс для регистрации вибраций технической системы и акустических колебательных процессов в зоне резания при механической обработке. Комплекс позволяет диагностировать качество сборки основных узлов технологического оборудования, время начала износа режущих лезвий и прогнозировать резонансные режимы работы и точность механической обработки.

Смирнов А.Н., Савин А.В., Сигов А.С. «Эмулоны и солитоны в дистиллированной воде» Прикладная физика и математика, № 2, с. 74-79 (2013)

Экспериментально несколькими независимыми методами доказана реальность существования в тщательно очищенной воде надмолекулярных комплексов с размерами от 1 до 100 мкм, которым дали название – «эмулоны». Установлено,что «талая» вода является активным метастабильным состоянием с неравновесной концентрацией ионов водорода [H⁺] и гидроксида [OH^–]. Эмулоны в «талой» воде имеют значительно меньшие размеры, чем в равновесной системе. Этим объясняется ее биологическая активность. Впервые получены снимки структурных образований в воде – эмулонов и зарегистрированны структурные изменения в воде происходящие при изменении температуры. Полидисперсность эмулонов обуславливает полимодальность отклика воды на внешние воздействия. Обнаруженные в настоящей работе надмолекулярные комплексы- эмулоны вносят существенные коррективы в представления о структуре воды. Они непротиворечиво включают в себя все ранее полученные данные, касающиеся организации H₂O в нанообъемах и дают возможность объяснить многие экспериментальные факты, которые ранее не имели стройного, научного обоснования, например, образование «парящего водяного мостика» и предсказать ряд новых эффектов. Разрушение эмулонов может сопровождаться возникновением солитонов. Качественно это явление можно описать с помощью модели phi-4 c асимметрическим двухъямным потенциалом V(u). Данная модель представляет цепочку из эмулонов, которая может находиться в нескольких устойчивых состояниях. При низких температурах основным будет состояние, при котором все эмулоны находятся в более глубокой яме, а при высоких – состояние, при котором часть из них распалась, а остальные находятся в более широкой яме. Такой переход сопровождается распространением по цепи топологического солитона обусловленного локальным переходом из одного состояния в другое.

Пындак В.И., Стахов Б.Г., Тетерин В.Н. «Экологическая, быстродействующая, многократно резервированная система гидравлического управления подводным устьевым оборудованием» Экологические системы и приборы, № 11, с. 4854 (2003)

Система включает в себя электро- и пневмогидравлические, гидромеханические и акустические элементы управления гидравлическим оборудованием подводного устья скважины. Экологическая безопасность системы достигается за счет применения спецжидкостей, резервирования источников энергии, каналов и элементов управления, повышения ее быстродействия. Последнее стало возможным благодаря разомкнутой системе гидроуправления, специальным пневмогидроаккумуляторам, многоканальным шлангам, подводным коллекторам.

Ляпин А.Г., Смородин А.И., Володин А.В., Смородин А.А., Самолюк Д.Ю., Мусин С.В. «Экологически чистые методы очистки, обеззараживания, опреснения и активации воды из произвольного природного источника» Экологические системы и приборы, № 8, с. 1542 (2009)

Рассмотрен метод получения питьевой воды повышенного качества из произвольного природного источника, включая морскую и дренажную, с применением интенсивного озонирования, кавитации и при одновременном воздействии сильных импульсных электромагнитных полей с наносекундными параметрами (ЭМП), порождающих акустическое и оптическое излучение в широком диапазоне длин волн. Ключевые слова: очистка воды; озон; обеззараживание; активация.

Пархома П.А., Никитин А.В., Елохин А.П., Улин С.Е., Дмитренко В.В., Утешев З.М., Власик К.Ф., Грачев В.М., Новиков А.С. «Беспилотный дозиметрический комплекс» Экологические системы и приборы, № 5, с. 10-17 (2011)

Рассматриваются методические вопросы, касающиеся стендовых испытаний используемой на беспилотном дозиметрическом комплексе аппаратуры и отработки методики беспроводной передачи и приема информации по радиоканалу, а также вопросы работы ксенонового гамма-спектрометра при различных акустических нагрузках. Ключевые слова: беспилотный дозиметрический комплекс; беспроводная передача информации; ксеноновый гамма-спектрометр; акустические нагрузки.

Бузановский В.А. «Результаты разработок газовых наносенсоров на основе углеродных нанотрубок (часть II)» Экологические системы и приборы, № 4, с. 37-46 (2013)

Рассмотрены газовые наносенсоры с чувствительными элементами, содержащими покрытие из композиционного материала на основе углеродных нанотрубок. Названные изделия разделены на шесть групп. Указано, что газовые наносенсоры на основе углеродных нанотрубок позволяют определять большое число органических и неорганических химических соединений. Концентрации определяемых соединений лежат в диапазоне от ∼10^–7 до 100%, время установления показаний составляет от нескольких секунд до десятков минут, а время возврата показаний к начальному значению соответствует интервалу от десятка секунд до десятков минут. Измерения проводятся при нормальной (комнатной), пониженной (до –160°С) или повышенной (до 700°С) температуре чувствительных элементов. Применяются кондуктометрические, акустические, емкостные, рефрактометрические и ионизационные измерительные преобразователи. Отмечен ряд наблюдаемых закономерностей.

Галиев А.Л., Пожидаева С.П. «Об акустичеком методе контроля параметров фильтров-пробок из пористых и волокнистых материалов» Экологические системы и приборы, № 11, с. 24-29 (2014)

Приведен процесс разработки качественной теории взаимодействия акустических колебаний звуковой частоты с пористыми фильтрами-пробками из волокнистых материалов. Установлено и обосновано наличие функциональной зависимости между величиной затухания акустического сигнала, прошедшего через пористую пробку, и параметрами образующих ее частиц. Наличие выявленных зависимостей обусловливает возможность применения акустического метода для создания измерительных устройств с целью контроля таких характеристик, как показатель пористости фильтров-пробок из волокнистых и пористых материалов, а также гранулометрического состава сыпучих материалов. Контроль названных характеристик необходимо осуществлять при выборе материалов фильтрующих сред для водо- и воздухоочистки, а также для контроля гранулометрического состава шихты при изготовлении фильтров методами порошковой металлургии (металлокерамических).

Покровский А.А., Емельяненко В.Ф. «О реализации мультистатической системы наблюдения на основе дрейфующих приемно-излучающих элементов» Экологические системы и приборы, № 12, с. 22-25 (2015)

ассматривается задача юстировки многопозиционной системы автономных активно-пассивных гидроакустических обнаружителей в условиях непрерывного воздействия переменного вектора течений. Предложено для уменьшения ошибок определения координат обнаруживаемых целей в процессе функционирования по прямому назначению использовать сами зондирующие гидроакустические сигналы. Получены математические выражения для расчета ошибок определения дальности до цели в зависимости от ошибок определения скорости звука и направления на цель, а также в зависимости от взаимного расположения обнаружителей. Сделанные оценки ошибок приведены в виде графиков.

Хисматуллин А.С., Хисматуллин А.Г., Камалов А.Р. «Исследование теплопереноса в промышленных силовых трансформаторах с элегазовым охлаждением» Экологические системы и приборы, № 2, с. 29-33 (2017)

Статья посвящена интенсификация процесса теплообмена, который заключается в том, что теплосъем с нагревающегося масла в трансформаторе осуществляется за счет циркуляции барботируемого элегаза, перекачиваемого компрессором. После всплытия пузырьков элегаз проходит через систему фильтров, удерживающих частицы масла, захваченные всплывающими пузырьками, и далее, пройдя систему очистки и охлаждения, повторяет рабочий цикл. Рассмотрены явления теплопереноса, инициированные акустическим полем в среде. Показано, что значения коэффициентов переноса возрастают даже в случае распространения плоской волны в однородной среде. Полученное спектральное представление позволяет построить выражение коэффициентов трансциляторного переноса, обусловленного колебаниями для различных волновых пакетов. Результаты исследований показывают, что при пропускании элегазовых пузырьков через трансформаторное масло происходит возрастание коэффициента эффективной теплопроводности. Предлагаемый метод интенсификации системы охлаждения за счет увеличения коэффициента переноса тепла в масле позволяет повысить эффективность системы охлаждения силовых масляных трансформаторов. На основе проведенных исследований могут быть разработаны экологически безопасные промышленные установки с регулируемыми коэффициентами диффузии и теплопроводности, а также определены оптимальные режимы работы этих установок с изменяемыми скоростями протекания химических реакций. Ключевые слова: трансциляторный перенос тепла; монохроматическая волна; число Маха; акустические поля.

Зуев В.В., Павлинский А.В., Уйманова В.А., Долгова Н.В., Томашова А.С. «Комплекс мониторинга пограничного слоя атмосферы «Нева-М»» Экологические системы и приборы, № 9, с. 38-47 (2021)

Описан аппаратно-программный комплекс дистанционного мониторинга пограничного слоя атмосферы «Нева-М», созданный в ИМКЭС СО РАН, его состав и характеристики. Приведен пример регистрируемых данных о температуре воздуха, скорости и направлении ветра, влагосодержания и водосодержания атмосферы с привязкой к приземным данным и к синоптической обстановке при прохождении полярного холодного фронта 7 июня 2021 г. Показаны возможности комплекса по исследованию динамики процессов пограничного слоя. Ключевые слова: пограничный слой атмосферы, мониторинг, радиометрия, акустическое зондирование, профиль температуры, общее влагосодержание, синоптика.

Бобров А.Л., Бехер С.А., Шляхтенков С.П. «Анализ эффективности методов неразрушающего контроля резьбовой части бурильных труб» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 10-15 (2022)

Бурильные трубы подвергаются в процессе работы нестабильным динамическим нагрузкам и своевременное эффективное выявление развивающихся усталостных трещин является необходимой задачей предотвращения экономических потерь. Работа посвящена сравнительным испытаниям неразрушающими методами контроля бурильных труб в процессе их эксплуатации. В статье приведены результаты неразрушающего контроля наиболее подверженной дефектообразованию резьбовой части бурильных труб для строительных работ. Контроль проводили ультразвуковым, вихретоковым, магнитопорошковым и капиллярным методами. При обсуждении результатов контроля установлено, что наиболее эффективным методом для обнаружения усталостных трещин на ранних стадиях их развития является магнитопорошковый метод, так как этим методом выявляются трещины на наиболее ранних стадиях их развития. Развитые трещины (глубиной более 2 мм) обнаруживаются всеми использованными методами. По результатам исследований предложен двухэтапная система периодического диагностирования резьбовой части бурильных труб, когда на ранней стадии обнаруживаются усталостные трещины магнитопорошковым методом за развитием которых наблюдают другими методами неразрушающего контроля.

Афонин А.А., Маамо М.Ш., Сулаков А.С. «Исследование точностных характеристик микромеханической инерциальной системы измерения параметров вибрации крыла самолета в маневренном полете» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 37-44 (2022)

В настоящее время в связи с активным применением композитных материалов для построения самолетов, новые поколения их крыльев становятся все более гибкими, демонстрируя большую деформацию при нормальных эксплуатационных нагрузках, что особенно сильно проявляется в рамках маневренного полета с переменными воздействиями. В этой связи, разработка системы измерения параметров вибрации крыла, которую можно использовать в процессе эксплуатации самолета, в том числе, в полете, является актуальным научным направлением исследований в области построения информационно-измерительных систем. С помощью такой системы становится возможным непрерывно измерять параметры вибрации крыла, диагностировать состояние элементов его конструкции, прогнозировать появление и развитие их дефектов при воздействии различных нагрузок. Целью данной работы является исследование точностных характеристик микромеханической инерциальной системы измерения параметров вибрации крыла самолета в маневренном полете. При этом объектом исследования является микромеханическая инерциальная система, а предметом – ее структура, состав, алгоритмы работы и оценки ее точностных характеристик. Выполнение поставленной задачи требует применения современных аналитических и численных методов высшей математики и теоретической механики, методов теории случайных процессов и оптимального оценивания. В работе продемонстрирована актуальность разработки системы такого типа с использованием микромеханических инерциальных измерительных блоков. Приведены базовый состав и структура системы, описаны основные алгоритмы ее работы, включая алгоритмы определения параметров ориентации, навигации, коррекции и алгоритм вычисления параметров вибрации. Показаны и обсуждены результаты имитационного моделирования, подтверждающие работоспособность системы и возможность её эффективно использовать для измерения параметров вибрации крыла в маневренном полете.

Хмелёв В.Н., Барсуков Р.В., Барсуков А.Р., Цыганок С.Н., Нестеров В.А. «Ультразвуковой технологический аппарат с пятью рабочими инструментами различного диаметра для проведения научных исследований» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 106-109 (2022)

Статья посвящена созданию ультразвукового аппарата, предназначенного для широкого спектра научных и прикладных исследований в биологии, микробиологии, молекулярной биологии, биохимии, химии, токсикологии, для гомогенизации клеток и клеточных культур в биохимии, микробиологии, почвоведении и исследованиях полимеров, способного обеспечивать УЗ обработку различных по структуре и свойствам жидкостей и жидкодисперсных сред в различных по размерам технологических объемах (от 1 мл до 1 л) с интенсивностью до 50 Вт на см² . Аппарат комплектуется пятью сменными рабочими инструментами различного диаметра 1,5 мм, 4,5 мм, 7 мм, 10 мм и 18 мм. Для снижения уровня звукового давления, исключения разбрызгивания обрабатываемых материалов, защиты оператора в комплект аппарата входит звукоизоляционная камера.

Лебедев Е.Л., Репин А.О. «Метод акустико-эмиссионного контроля контактного взаимодействия элементов подшипников качения при оценивании правильности ресурсной сборки шарикоподшипниковых опор как трибологической системы роторов силовых гироскопов» Труды Московского авиационного института, № 6, с. 126_-08 (2022)

Представлен способ контроля качества сборки шарикоподшипниковых опор силовых гироскопических комплексов, функционирующих в условиях вакуумного пространства, с помощью оценивания величины зазора подшипника по параметрам сигналов акустической эмиссии. От качества операции регулировки шарикоподшипниковых опор зависит способность подшипника выдерживать нагрузки, а также сопротивляться негативным факторам вакуумного пространства. Тенденции к уменьшению массогабаритных характеристик космических аппаратов, снижает эффективность существующих способов контроля качества сборки регулировки. В данной статье представлены результаты экспериментального исследования использования акустико-эмиссионного метода контроля и резонансного, при неподвижном состоянии механических узлов, для оценивания качества регулировки шарикоподшипниковых узлов.

Чуркин А.А., Капустин В.В. «Анализ динамических свойств акустического сигнала для сравнительной оценки контактных условий свай» Геотехника, 12, № 3, с. 58-69 (2020)

Сейсмоакустический метод – наиболее широко применяемый неразрушающий геофизический метод контроля длины и сплошности свай. Физическая основа метода заключается в регистрации отклика сваи на возбуждение в ее теле упругих волн с помощью механического удара. Анализ получаемых данных производится во временной и частотной областях с целью получения информации о состоянии изучаемой конструкции. Теоретические основы методики подразумевают влияние контакта сваи с вмещающим грунтом на характер распространения возбуждаемых колебаний. Непосредственный практический интерес представляет возможность получения сравнительной характеристики контактных условий для свай в пределах изучаемого фундамента. Косвенная информация о работе свай в грунте, полученная сейсмоакустическим методом, дополняет результаты прямых испытаний несущей способности свай (статических, динамических, использующих принципы волновой теории удара). Предлагаемая авторами методика опирается на связь контактных условий с поглощением энергии возбуждаемых в свае упругих волн. Атрибуты площади нормированного спектра и средневзвешенной частоты предлагаются для сравнительной оценки поглощения в колебательной системе свая – грунт. Корректность данного предложения была подтверждена результатами полевых экспериментов и исследований с использованием численного моделирования. В статье предложены способы интерпретации атрибутов отклика отдельных свай изучаемого фундамента, позволяющие разделить их на ряд групп: свай с потенциальным нарушением контакта, свай с возможными дефектами сплошности или неоднородностью оголовка и др. Для анализа данных предлагается использовать корреляционные диаграммы атрибутов, количественную характеристику поведения которых возможно дать с использованием статистических параметров.

Кузнецов О.Л., Дрягин В.В. «Каротаж акустической эмиссии при волновом воздействии на горные породы» Каротажник, № 2, с. 49-67 (2022)

Рассмотрены принципы, элементы физических основ и технологических решений, положенных в основу нового метода геофизических исследований скважин для изучения месторождений углеводородного сырья. Представлены результаты петрофизических исследований процессов возникновения и эволюции акустической эмиссии (АЭ) на образцах керна, а также in situ в условиях глубоких скважин. Показано, что спектры колебаний АЭ имеют специфические образы для каждого типа породы. Разработанный метод каротажа является надежным и оперативным источником информации о фильтрационно-емкостных свойствах (ФЕС) и характере флюида, насыщающего горные породы, а также применим для стимулирования добычи углеводородов.

Шерстобитов В.В., Назмутдинов Р.Ф., Безруков Е.В. «Опыт внедрения в рабочий процесс прибора кросс-дипольного акустического каротажа АКС-МАК-МП при контроле гидроразрыва пласта» Каротажник, № 4, с. 58-65 (2022)

Проведена оценка эффективности прибора кросс-дипольного акустического каротажа АКС-МАК-МП на основании выполненных опытно-промышленных работ, а также при контроле ГРП в действующих скважинах.

Бакина О.В., Сваровская Н.В., Чжоу В.Р., Сулиз К.В. «Применение ультразвуковой обработки для повышения фотохимической активности электровзрывных бикомпонентных наночастиц TiO₂-Ag» Известия вузов. Физика, 65, № 9, с. 3-7 (2022)

Наночастицы оксида титана, обладающие термической и химической стабильностью, широкой запрещенной зоной и низкой токсичностью, являются наиболее используемыми фотокатализаторами разложения органических веществ. Однако быстрая рекомбинация электронно-дырочных пар и высокая энергия фотоактивации значительно ограничивают их применение. Модификация TiO₂ серебром способствует пространственному разделению зарядов и повышает их фотохимическую активность. В настоящей работе для получения бикомпонентных наночастиц TiO₂-Ag использовали электрический взрыв металлических проводников в атмосфере 85 об.% Ag – 15 об.% O. Данный метод обладает высокой производительностью (170–200 г/ч), достаточной для промышленного применения наночастиц. Однако электровзрывные наночастицы в основном представляют собой агломераты размером 200–500 нм, что значительно снижает их фотохимическую активность в тестовой реакции разложения модельного красителя метиленового голубого под действием видимого излучения. Ультразвуковая обработка наночастиц в водной суспензии в течение 15 мин способствовала увеличению фотоактивности наночастиц TiO₂-Ag на 10%.

Бакушинский А.Б., Леонов А.С. «Вычислительная лупа для уточнения положения и формы трехмерных объектов при их акустическом зондировании» Математическое моделирование, 34, № 5, с. 3-26 (2022)

Предлагается вычислительная процедура уточнения положения и формы трехмерных акустических неоднородностей при звуковом зондировании среды. Процедура, названная вычислительной лупой, основана на быстродействующем алгоритме решения обратной задачи акустического зондирования в областях специальной структуры (трехмерном пространстве, цилиндрической области и др.) с данными (комплексной амплитудой волнового поля), зарегистрированными «в тонком слое». Алгоритм был предложен и изучен авторами в предыдущих работах. Процедура вычислительной лупы состоит в «быстром» решении обратной задачи с помощью этого алгоритма на начальной сетке в исходной трехмерной области, сужении исходной области до вложенной меньшей новой области, содержащей неоднородности, и решении обратной задачи в этой новой области на новой сетке с тем же или даже с меньшим числом узлов. Повторяя эту процедуру несколько раз, можно существенно уточнить положение и форму исследуемых неоднородностей, как бы «увеличивая» их. Процедура вычислительной лупы работает существенно быстрее, чем решение обратной задачи на адаптивно измельчаемых трехмерных сетках в исходной области. Это позволяет легко реализовать процедуру на персональных компьютерах (ПК) средней производительности. Предлагается способ численной оценки качества уточнения положения и формы изучаемых неоднородностей, основанный на применении гистограмм. Представлен ряд численных модельных экспериментов на ПК по использованию вычислительной лупы в цилиндрической области. В их числе: анализ качества уточнения положения и формы с помощью гистограмм при решении обратной задачи с точными и зашумленными данными, влияние усреднения зашумленных данных на определение положения и формы, эксперименты по оценке разрешающей способности вычислительной лупы и др. Время работы вычислительной лупы в каждом из этих трехмерных численных экспериментах составило около 10 сек.

Шуваев В.Г. «Технология ультразвукового формирования непаяных соединений электрических плат с контролем усилия запрессовки» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 24, № 3, с. 60-62 (2022)

Рассматриваются вопросы технологии формирования непаяных соединений электрических плат с применением ультразвуковых колебаний. Описывается разработанное и запатентованное устройство для формирования ультразвуковых продольно-крутильных колебаний, дающее возможность существенно уменьшить усилие запрессовки, модифицировать свойства поверхностных слоев деталей и проводить контроль усилия запрессовки контактных штырей. Ключевые слова: непаяные соединения, качество, ультразвук, сложные колебательные воздействия, усилие запрессовки.

Gouda A.A., El  Sheikh R., El Sayed H.M., Khedr A.M., Abo Al Ezz Sh., Gamil W., Hamdy M. «Использование ультразвуковой дисперсионной микротвердофазной экстракции для концентрирования следов кобальта и никеля и их прецизионного определения в образцах окружающей среды с помощью пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии» Журнал прикладной спектроскопии, 89, № 3, с. 433 (2022)

Разработан простой и экологичный подход к ультразвуковой дисперсионной микротвердофазной экстракции с использованием новых модифицированных адсорбентом многостенных углеродных нанотрубок (MWCNTs) для разделения и предварительной концентрации ионов кобальта Co(II) и никеля Ni(II) в различных образцах окружающей среды перед определением методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии. Предлагаемый метод основан на модификации MWCNTs комплексообразователем 3-(2,4-дигидроксифен-1-илазо)-1,2,4-триазолом, который образует комплекс с ионами Co(II) или Ni(II) в качестве селективного и эффективного сорбента при рН 8.0. Исследовано и оптимизировано влияние различных параметров. Калибровочные кривые линейные в пределах 1.0–200 и 2.0–300 мкг/л; пределы обнаружения при оптимальных условиях 0.30 и 0.60 мкг/л для ионов Co(II) и Ni(II). Коэффициент предварительной концентрации 200. Максимальная сорбционная способность Co(II) и Ni(II) ∼300 и 380 мг/г. Показатели извлечения анализируемых веществ 96.0–102%. Относительное стандартное отклонение (RSD%) для внутрисуточной и межсуточной повторяемостей 1.30, 1.70% и 1.750, 1.95% для Co(II) и Ni(II) соответственно. Сертифицированные справочные материалы (листья шпината SRM 1570A и обогащенная вода TMDA-52.3) использованы для проверки точности предлагаемого протокола предварительной концентрации. Метод успешно применен для определения содержания ионов Co(II) и Ni(II) в образцах воды, соков и пищевых продуктов.

Седалищев В.Н. «Устройство для измерения уровня сыпучих материалов» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 6, с. 7669 (2006)

Рассмотрен механизм акустической чувствительности и способ его реализации для измерения уровня сыпучих материалов. На его основе разработан составной пьезорезонаторный датчик уровня, предназначенный для эксплуатации в тяжелых производственных условиях. Приводится описание конструкции датчика.

Шевчук В.П., Капля Е.В., Матыченко М.А., Райлян С.М. «Первичный преобразователь для измерения координат дефектов сварных соединений» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 11, с. 7751 (2006)

Исследованы свойства распространения акустического сигнала через сварные соединения и различные однородные и неоднородные среды. Показана возможность измерения координат дефекта с помощью имитационного моделирования. Предложена техническая реализация первичного преобразователя для формирования томограммы дефекта на ПК.

Тимерман И.Б. «Измерение глубины заливочной лунки в слитке, изготовленном на установке непрерывного розлива» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 7399 (2007)

Рассматриваются основные положения метода акустического контроля параметров слитка при отливке металла в установках непрерывного розлива. Методика контроля основана на измерении толщины кристаллизовавшегося слоя металла. Представлены основные расчётные формулы для вычисления глубины заливочной лунки. Даны рекомендации для увеличения точности измерений при практической реализации системы контроля.

Еременко В.П. «Перспективы развития долговременного контроля напряженно-деформированного состояния строительных конструкций» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 6, с. 7487 (2007)

Предложен комплексный метод, регистрирующий разрушения строительных конструкций по акустической эмиссии и скорости распространения ультразвуковых волн в бетонных конструкциях в сочетании с измерениями общей деформации бетона и его плотности. Метод позволяет сделать измерения дистанционными и автоматизированными, обеспечивая непрерывность и надежность контроля

Алферов В.Н., Васильев Д.А., Кренделев В.А., Холкин А.Н. «Акустический газоанализатор» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 7, с. 7499 (2007)

Рассмотрен акустический газоанализатор, принцип действия которого основан на измерении скорости звука в тестируемом газе.

Вешкурцев Ю.М., Вешкурцев Н.Д., Титов Д.А. «Фильтрация в пространстве вероятностей аддитивной смеси нецентрированного квазидетерминированного сигнала и шума» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 18-23 (2018)

Построен фильтр с использованием характеристической функции А.Ляпунова и тригонометрической функции арксинус для работы в пространстве вероятностей. Сделан качественный и количественный анализ алгоритма работы фильтра с помощью статистического моделирования. На примере фильтрации аддитивной смеси нецентрированного квазидетерминированного сигнала и “белого” шума установлено, что фильтр в среднем в 30 раз сильнее подавляет шум, чем сигнал. Эффективность фильтра высокая при отношении сигнал/шум на его входе единица и много порядков меньше. По своим характеристикам фильтр имеет преимущества перед идеальным фильтром. Он может найти применение в виброакустической диагностике для выделения вибросигнала из шумов. Ключевые слова: характеристическая функция, фильтр, нецентрированный квазидетерминированный сигнал, шум, подавление, эффективность, вероятность, энтропия, диагностика, отношение сигнал/шум.

Сычев М.П., Мазин А.В., Сычев А.М., Зеленцова Е.В., Крылов В.О. «Процесс поиска мест разведдоступности параметрических каналов утечки информации как объект функционального моделирования» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 31-39 (2022)

Данная статья является второй из серии статей, посвященных функциональному представлению действий по перехвату электромагнитных излучений (ЭМИ), возникающих за счет изменения параметров радиоэлектронных устройств (РЭУ) объекта разведки под действием информативного сигнала и внешнего высокочастотного электромагнитного облучения. В ней описывается функциональная модель первого этапа такого рода действий – этапа поиска мест разведдоступности информативных акустических сигналов объекта разведки по каналам акустоэлектрических преобразований, высокочастотного (ВЧ)-облучения, паразитной (авто) генерации и ВЧ-навязывания. Приводится процедура функциональной структуризации данного этапа до уровня образуемых в результате реализации такого рода угрозы признаков выполняемых нарушителем функций. Ключевые слова: функциональное моделирование, параметрические каналы утечки информации, перехват ЭМИ, возникающих за счет изменения параметров РЭУ объекта разведки под действием информативного сигнала и внешнего высокочастотного электромагнитного облучения.

Шляхтенков С.П., Гуляев М.А., Выплавень В.С., Попков А.А., Бехер С.А., Курбатов А.Н., Бобров А.Л. «Возможности идентификации дефектов в массивных литых конструкциях методами неразрушающего контроля» Контроль. Диагностика, 25, № 8, с. 36-43 (2022)

В условиях совершенствования методов и средств неразрушающего контроля (НК) наряду с повышением информативности возникают сложные технические проблемы. Например, при обследовании элементов конструкций со сроком службы 20–30 лет современными средствами НК обнаруживаются дефекты, которые не были забракованы предприятием-изготовителем. Оценка влияния таких дефектов на работоспособность конструкции требует проведения комплексного исследования с использованием НК и тензометрии. Целью работы является оценка параметров дефектов литой детали гидравлического штамповочного пресса с наработкой более 60 лет для принятия решения о возможности его дальнейшей эксплуатации. Дефект исследовали с применением магнитопорошкового, вихретокового и ультразвукового методов контроля. Средствами тензометрии измерены механические напряжения непосредственно в процессе эксплуатации. Индикаторный рисунок дефекта магнитопорошкового контроля имеет нехарактерные для усталостных дефектов признаки: ветвления, прерывистый и ломаный (не гладкий) характер. Для количественной оценки степени гладкости индикаторного рисунка предложено использовать фрактальную размерность, которая для исследуемого дефекта составила 1,07. Оценочная глубина дефекта, выявленного вихретоковым методом, составила от 4 до 6 мм, ультразвуковым методом – от 8 до 18 мм. Наличие эхосигнала прямым преобразователем указывает на объемный характер дефекта. После механического удаления поверхностного слоя толщиной 2 мм на отдельных участках ширина дефекта увеличилась до 2 мм, а глубина – до 20 мм. На внутренней боковой поверхности дефекта визуально определяется плотная, темная, характерная для высоких температур окалина. Дефект классифицирован как литейная раковина глубиной 20 мм. Следов усталостного разрушения не обнаружено. Сжимающие механические напряжения с амплитудой не более 41 МПа составили менее 20% предела усталостной выносливости стали 35Л. В течение года среднее количество рабочих циклов составляет 20 тыс., повторное исследование дефекта пресса рекомендовано через 5–10 лет (100–200 тыс. циклов).

Кудрявцев И.В., Рабецкая О.И., Митяев А.Е. «Аппроксимация значений коэффициентов опор балки при колебаниях и потери устойчивости» Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий), 27, № 3, с. 461-474 (2022)

Рассмотрена проблема расчета первой собственной частоты колебаний и первой критической силы для балки с упругими опорами. Аналитический обзор литературы по решению таких задач показал, что в теории колебаний и теории устойчивости стержней учет условий закрепления основан на использовании коэффициентов опор, значения которых были получены после решения соответствующего дифференциального уравнения. В рассмотренной литературе содержится только ограниченный набор значений этих коэффициентов, в основном для идеальных опор простых типов: шарниры, заделка и др. Учет жесткости опор можно найти только в отдельных изданиях и только для ограниченного числа вариантов значений. В данной работе выполнен расчет коэффициентов опор в зависимости от жесткости закрепления балки для первой собственной частоты колебаний и первой критической силы. Полученные значения были разделены на три зоны жесткостей и аппроксимированы внутри каждой зоны квадратичными функциями. Использование квадратичной аппроксимации позволило получить простые аналитические зависимости, пригодные для инженерных прикладных расчетов, а разбиение жесткости на зоны обеспечило приемлемую погрешность получаемых значений. Также квадратичные зависимости позволили решать обратные задачи по определению жесткостей опор для заданного значения первой собственной частоты колебаний или первой критической силы. Проведено подробное исследование погрешности полученных аппроксимирующих функций по всему рассмотренному диапазону жесткостей, которое показало, что погрешность определения коэффициента опор при колебаниях составляет не более 2%, а при потере устойчивости – 6%. Погрешность зависит от сочетания жесткостей опор и может увеличиться, если жесткости различаются более чем на порядок. Также была установлена высокая чувствительность решения обратной задачи к входным данным, что является следствием высокой нелинейности зависимости коэффициентов опор от жесткости. Полученные результаты можно использовать при инженерных расчетах первой собственной частоты колебаний и первой критической силы балки с упругими опорами.

Морозов Н.Ф., Индейцев Д.А., Лукин А.В., Попов И.А., Штукин Л.В. «Нелинейное модальное взаимодействие продольных и изгибных колебаний балочного резонатора при периодическом тепловом нагружении» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 9, № 2, с. 317-337 (2022)

Исследуется нелинейное модальное взаимодействие продольных и изгибных колебаний балочного резонатора при периодическом тепловом нагружении. Исследуется режим параметрических колебаний в условиях внутреннего кратного резонанса между некоторыми изгибной и продольной формами свободных колебаний резонатора. Обнаружена возможность генерации в системе режима продольно-изгибных биений, частота медленной огибающей которых существенным образом зависит от параметра внутренней частотной расстройки, непосредственно связанного с величиной внешних возмущений, подлежащих высокоточному измерению.

Романенков А.М. «О решениях уравнения малых поперечных колебаний движущегося полотна» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 9, № 2, с. 346-356 (2022)

Рассматривается модельная задача одномерных малых поперечных колебаний полотна, движущегося с постоянной скоростью, которое закреплено шарнирным образом. Колебательный процесс описывается линейным дифференциальным уравнением 4-го порядка с постоянными коэффициентами. В рассматриваемой модели происходит учет силы Кориолиса, что приводит к появлению в дифференциальном уравнении слагаемого со смешанной производной. Данный эффект делает невозможным применение классического метода разделения переменных. Однако построены семейства точных решений уравнения колебаний в виде бегущей волны. Для начально- краевой задачи установлено, что решение может быть построено в виде ряда Фурье по системе собственных функций вспомогательной задачи о колебаниях балки. Для рассматриваемого колебательного процесса установлен закон сохранения энергии и доказана единственность решения начально-краевой задачи.

Смирнов А.С., Смольников Б.А. «Оптимизация режимов гашения колебаний пространственного двойного маятника. i. Постановка задачи» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 9, № 2, с. 357-365 (2022)

Обсуждаются вопросы оптимального гашения колебаний пространственного двойного маятника, шарнирные оси которого не коллинеарны друг другу. В качестве вариантов гашения рассматриваются как просто пассивное гашение, связанное с действием вязкого трения, так и совместное пассивное и активное гашение, причем активные воздействия формируются по принципу коллинеарного управления. Для обоих случаев приводится аналитическое решение уравнений движения системы в рамках линейной модели, отчетливо демонстрирующее гашение движений по собственным формам колебаний исходной консервативной модели. Рассматриваются критерии оптимизации, характеризующие эффективность процессов затухания движений системы. Отмечается, что для получения наиболее ярко выраженных режимов гашения следует максимизировать степень устойчивости или минимизировать интегральный энерго-временной показатель. Кроме того, обсуждаются основные достоинства и недостатки указанных критериев оптимизации. Данная статья является основой для последующего исследования, которое будет представлено в виде отдельной статьи «Оптимизация режимов гашения колебаний пространственного двойного маятника. II. Решение задачи и анализ результатов».

Ахмедьянова Р.А., Васильева Э.А., Кутузова Т.М., Мухамедзянов Р.Р., Фам Тхэ Шон, Музипов З.Р. «Влияние ультразвука на физикохимические характеристики марганец-оксидных катализаторов окисления углеводородов» Вестник технологического университета (ранее Вестник Казанского технологического университета – 1998–2015), 21, № 7, с. 20-23 (2022)

Получены образцы гетерогенных марганец-оксидных катализаторов пропиткой γ-оксида алюминия избытком водных растворов солей марганца с различным содержанием марганца в условиях УЗ воздействия различной мощности и продолжительности и без него. Приведена схема получения гетерогенного марганец-оксидного катализатора пропиткой носителя из избытка водного раствора хлорида марганца (II) методом окунания в УЗ поле. В качестве источника УЗ использовали технологический аппарат серии «Волна» (модель УЗТА-0,4/22-ОМ), частота УЗ колебаний – 22 кГц. Установлены оптимальные условия УЗ обработки – продолжительность 5 мин, мощность УЗ 102,2 Вт. Определены физико-химические характеристики образцов катализатора, в том числе удельная поверхность, средний размер пор, объем пор по методу БЭТ. Установлено, что ультразвук оказывает влияние на текстурные характеристики катализаторов. В области концентраций пропиточных растворов 5–30% использование УЗ приводит к увеличению удельной поверхности образца катализатора на 5,5–11,25%, в то время как для носителя эта величина составляет 1,33%. При этом общий объем пор снижается для 5, 10, 30%-х пропиточных растворов на 0,8; 11,59; 18,7%, а для носителя 13,7%, соответственно. Методом рентгенофлуоресцентного полуколичественного анализа определен элементный состав образцов и влияние на содержание Al и Mn УЗ-воздействия и выявлено, что при концентрации соли марганца в пропиточном растворе 5% УЗ воздействие не приводит к изменению содержания этих элементов. При более высокой концентрации раствора соли марганца – 10 и 30% масс. влияние УЗ воздействия на элементный состав катализатора не однозначно. С увеличением концентрации соли марганца, растет содержание марганца в катализаторе как в условиях УЗ так и без него. Наблюдаемое снижение общего объема пор при УЗ может быть связано с более полным заполнением их активным компонентом, и чем больше концентрация пропиточного раствора, тем больше марганца находится в порах носителя. Общая же удельная поверхность увеличивается.

Ахмедьянова Р.А., Васильева Э.А., Кутузова Т.М., Мухамедзянов Р.Р., Фам Тхэ Шон, Музипов З.Р. «Влияние ультразвука на физикохимические характеристики марганец-оксидных катализаторов окисления углеводородов» Вестник технологического университета (ранее Вестник Казанского технологического университета – 1998–2015), 21, № 8, с. 107-110 (2022)

Получены образцы гетерогенных марганец-оксидных катализаторов пропиткой γ-оксида алюминия избытком водных растворов солей марганца с различным содержанием марганца в условиях ультразвукового (УЗ) воздействия различной мощности и продолжительности и без него. Приведена схема получения гетерогенного марганец-оксидного катализатора пропиткой носителя из избытка водного раствора хлорида марганца (II) методом окунания в УЗ-поле. В качестве источника УЗ использовали технологический аппарат серии «Волна» (модель УЗТА-0,4/22-ОМ), частота УЗ колебаний – 22 кГц. Установлены оптимальные условия УЗ-обработки: продолжительность 5 мин, мощность УЗ 102,2 Вт. Определены физико-химические характеристики образцов катализатора, в том числе удельная поверхность, средний размер пор, объем пор по методу БЭТ. Установлено, что ультразвук оказывает влияние на текстурные характеристики катализаторов. В области концентраций пропиточных растворов 5–30% использование УЗ приводит к увеличению удельной поверхности образца катализатора на 5,5–11,25%, в то время как для носителя эта величина составляет 1,33%. При этом общий объем пор снижается для 5, 10, 30%-х пропиточных растворов на 0,8; 11,59; 18,7%, а для носителя 13,7%, соответственно. Методом рентгенофлуоресцентного полуколичественного анализа определен элементный состав образцов и влияние на содержание Al и Mn УЗ-воздействия и выявлено, что при концентрации соли марганца в пропиточном растворе 5% УЗ-воздействие не приводит к изменению содержания этих элементов. При более высокой концентрации раствора соли марганца – 10 и 30% масс. влияние УЗ-воздействия на элементный состав катализатора неоднозначно. С увеличением концентрации соли марганца, растет содержание марганца в катализаторе как в условиях УЗ-воздействия, так и без него. Наблюдаемое снижение общего объема пор при УЗ-воздействии может быть связано с более полным заполнением их активным компонентом, и чем больше концентрация пропиточного раствора, тем больше ионов марганца находится в порах носителя. Общая же удельная поверхность увеличивается.