Датчиков: Датчики: общее описание и терминология

Датчики: общее описание и терминология

Общее описание

Компания TML уже более полувека способствует мировому развитию и продвижению тензометрической продукции, имеющей огромное значение для исследований, разработок и конструирования всевозможных измерительных систем. На базе технологических ноу-хау в тензометрии и научно-исследовательских разработок компанией TML налажено производство широкой гаммы всевозможных датчиков – начиная от стандартных и специализированных тензорезисторов, и заканчивая первичными преобразователями веса, ускорения, крутящего момента, деформации, перемещения, давления, уровня, температуры и др. Для комплексного решения задач измерения и анализа, компания предлагает широкую линейку вторичных преобразователей и электронных компонентов: различные регистрирующие устройства, вторичные преобразователи, измерительные усилители, многоканальные коммутаторы, цифровые индикаторы, блоки для радиотелеметрической передачи данных, приборы с высоким быстродействием для регистрации данных в динамике.

Наряду с развитием измерительной электроники специалисты компании совершенствуют и палитру программного обеспечения, помогающего производить не только регистрацию данных, но и обеспечивать их визуализацию, обработку и оперативный анализ. Речь в этой статье пойдет про датчики производства TML: их общее описание и используемую терминологию.

Мостовая схема датчика и способ подключения

Мостовая схема датчика и способ подключения приведены ниже, она неприменима к некоторым продуктам.
Если требуется специализированный разъем, об этом необходимо указать в заказе.

Входное/выходное сопротивление датчика

Сопротивление вход-выход (Ом)	Расположение контактов в разъеме и сопротивление между проводами (Ом)
	A-C Кр-Чер	B-D Зел-Бел	A-B Кр-Зел	A-D Кр-Бел	B-C Зел-Чер	C-D Чер-Бел
120	120	120	90	90	90	90
350	350	350	263	263	263	263

Измерения методом постоянного напряжения и методом постоянного тока

Метод постоянного напряжения

В этом методе напряжение питания моста (напряжение между контактами А и С тензометрического оборудования) сохраняется постоянным. В нашем оборудовании обычно используется этот метод, а наши датчики этим методом чаще калибруются. При удлинении провода, подсоединенного к датчику, необходима корректировка чувствительности (калибровочного коэффициента) датчика.

Метод постоянного тока

В этом методе ток питания моста (ток, идущий между контактами А и С тензометрического оборудования) сохраняется постоянным. Преимущество этого метода в том, что показания датчика не падают даже при удлинении провода датчика. Однако, сопротивление датчика на входе/выходе должно иметь определенную величину (обычно 120 или 350 Ом). Кроме того, чувствительность (калибровочный коэффициент) датчика для методов постоянного напряжения и постоянного тока может отличаться.

Выходной сигнал и величина деформации

Выходной сигнал (номинальное значение) датчика выражается в мВ/В. Это выходное напряжение при максимальной нагрузке на датчик. Оно показывает выходное напряжение, когда подается напряжение 1 В.

Пример:
1.5 мВ/В означает, что на выходе 1.5 мВ при максимально допустимой нагрузке на датчик, при этом на мост подается питание 1 В. Если на мост подается 2 В, то:

1,5 мВ/В x 2 В = 3 мВ

Таким образом, если коэффициент тензочувствительности равен 2.00, то выходное напряжение датчика 3 мВ, а на тензометрическом оборудовании должно отображаться значение, которое можно посчитать по следующей формуле:

Δe =  E/4 × K×ɛ                           ɛ =  4Δe/KE

где  Δe: Выходное напряжение датчика
       E :  Входное напряжение возбуждения 
       K :  Коэффициент тензочувствительности     
       ɛ  :  Показание на тензометрическом оборудовании

При K, E и Δe равных 2.00, 2 В, и 3 мВ соответственно, и, учитывая, что 3 мВ = 0,003 В, получим:

ɛ = 0.003 = 3000 × 10^-6 strain

При коэффициенте тензочувствительности тензометрического оборудования равном 2,00 и входном напряжении 1 В получим для выходного напряжения следующее:

2Δe = ɛ, тогда
1 мВ/В = 2000 x 10^-6 strain 
2 мВ/В = 4000 x 10^-6 strain

Пониженная чувствительность из-за длины провода, присоединенного к датчику

При измерении методом постоянного напряжения и удлинении провода датчика относительно исходного откалиброванного провода (калибровка показана в данных испытаний – test data) показание датчика уменьшается. Показание (калибровочный коэффициент) приведено в следующей формуле. Поправка должна быть сделана, используя при необходимости эту формулу:

Удельное сопротивление провода, подсоединенного к датчику

Площадь сечения (кв. мм)	Общее удельное сопротивление  (Ом/м)
0.005	7.2
0.05	0.63
0.08	0.44
0.09	0.4
0.14	0.25
0.3	0.12
0.35	0.11
0.5	0.07
0. 75	0.048

Поддержка TEDS

Аббревиатура TEDS означает электронную техническую спецификацию датчика. TEDS-совместимый датчик имеет информацию о сенсоре, соответствующую IEEE1451.4 по внутренним электронным данным. Это позволяет автоматический ввод в измерительный прибор информации о сенсоре, включающий чувствительность и серийный номер. Такая автоматизация позволяет избежать неверных настроек, значительно снижает время для настройки и делает работу более эффективной и простой. Для более детального описания TEDS-совместимых датчиков и измерительных приборов можете связаться с нами.

Терминология

Пределы измерения – это максимальная нагрузка, которую способен измерить датчик, оставаясь в пределах своих технических характеристик.

Номинальный выход (RO) – это выход при номинальной нагрузке за вычетом выхода в условиях отсутствия нагрузки. Номинальный выход выражается в мВ на один вольт, подаваемый на датчик (мВ/В).

Нелинейность – это максимальное отклонение показания выходного сигнала датчика от линии, соединяющей исходную точку калибровочной кривой с точкой номинальной нагрузки при ее увеличении. Нелинейность выражается в процентах от номинального выхода (%RO).

Гистерезис – это максимальная разность выходного сигнала датчика при увеличении и уменьшении нагрузки. Гистерезис выражается в процентах от номинального выхода (%RO).

Сходимость (повторяемость) – это максимальная разность выходных сигналов при многократном измерении одной и той же номинальной нагрузки в одинаковых условиях нагружения и окружающей среды. Сходимость выражается в процентах от номинального выхода (%RO).

Влияние температуры на ноль – это значение выходного сигнала датчика, вызванного изменением температуры окружающей среды. Выражается в изменении выходного сигнала датчика в %% от номинального выхода при изменении температуры на 1°C (%RO/°C).

Влияние температуры на диапазон измерения

– это величина изменения номинального выхода, вызванного изменением температуры окружающей среды. Влияние температуры на диапазон измерения выражается в процент ах при изменении температуры на 1°C (%/°C).

Диапазон термокомпенсации – это диапазон температур, в котором компенсируется эффект влияния температуры на ноль и на диапазон измерения.

Допустимый диапазон температуры – это диапазон температуры, в котором датчик может работать непрерывно без необратимых деструктивных изменений (°C).

Перегрузка – это значение непрерывной нагрузки на датчик, которая не вызывает  необратимых деструктивных изменений, выходящих за пределы его технических/метрологических характеристик (%).

Предельная перегрузка – это максимальная непрерывная нагрузка, механически не вызывающая необратимых деструктивных изменений (%).

Рекомендуемое напряжение питания – это напряжение, подаваемое на датчик, при котором он остается в пределах своих технических/метрологических характеристик (В).

Допустимое напряжение питания – это максимальное напряжение, непрерывно подаваемое на датчик, не вызывающее его необратимого повреждения (В).

Баланс нуля – это выходная деформация при отсутствии нагрузки (%RO).

Частотная характеристика – это максимальная частота выходного сигнала датчика в заданном диапазоне при использовании синусоидальной нагрузки (Гц).

Собственная частота – это приблизительное значение частоты в ненагруженном состоянии, при котором датчик совершает свободные колебания (Гц).

Допустимый изгибающий момент

– это максимальный изгибающий момент, непрерывно воздействующий на датчик и не вызывающий его необратимого повреждения (кН·м).

Чувствительность – это Выходной сигнал датчика при фиксированной нагрузке. Чувствительность выражается в значении величины выходного сигнала тензометра на 1 мм (*10^-6strain/мм), когда калибровочный коэффициент для датчика перемещения на тензометре установлен равным 1.000 (коэффициент тензочувствительности 2.00).

База датчика – это расстояние между двумя точками, относительно которых происходит измерение перемещения или деформации.

Жесткость пружины – это приблизительное значение усилия, которое необходимо приложить на подпружиненный шток датчика перемещения для измерения величины перемещения (Н).

Входное/выходное сопротивление – это сопротивление между входными и выходными клеммами, измеренное в условиях отсутствия нагрузки при отключенных входных и выходных клеммах (Ом).

Кабель ввода-вывода – кабель, который невозможно отсоединить от датчика.

Поставляемый кабель – стандартный кабель, который поставляется в комплекте с датчиком и его можно присоединить/отсоединить от датчика.

Вес – приблизительный вес датчика без учета кабеля и разъемов.

Шесть датчиков, поломка которых приведет к странному поведению машины

Начиненный электроникой современный автомобиль в своей работе опирается на показания различных датчиков. Если хотя бы один из них вышел из строя, то блок управления перестает получать достоверную информацию, мощность двигателя начинает падать, а владелец не может понять, в чем дело.

Заняться проверкой работоспособности датчиков не сразу догадается даже специалист автосервиса. Есть шесть устройств, на которые стоит обратить внимание при возникших странностях в работе автомобиля.

Первый – это датчик положения дроссельной заслонки. Благодаря его данным рассчитываются впрыск топлива, угол опережения зажигания и режим работы холостого хода.

На автомобилях отечественного производства сенсорный элемент этого датчика сделан из полимерной пленки с графитовым напылением, по которому скользит ползунок, пишет aif.ru. Поверхность может разрушаться, сопротивление – искажаться, в этом случае показания будут передаваться неправильные.

На основании искаженных данных электронный блок управления начнет готовить горючую смесь. Автомобиль станет дергаться, во время разгона могут ощущаться провалы, холостой ход также будет неровным. Обороты двигателя в ряде случаев из-за поломки датчика не будут падать ниже 1500. Если вы заметили у своего двигателя похожие симптомы, то следует отправляться в автосервис в максимально щадящем режиме эксплуатации.

Второй важный датчик отвечает за регулировку давления топлива. Он может стоять, к примеру, на рампе, соединенной с трубкой слива топлива в бензобак. Или же в баке вместе с насосом. Если этот элемент вышел из строя, то двигатель не сможет развить полную мощность, временами будет глохнуть на холостом ходу и допускать рывки и провалы в работе.

Третий в списке – индукционный датчик положения коленчатого вала, который ставится на современные двигатели. При вращении он выдает импульс блоку управления. Если сигнала нет, то система воспринимает это как остановку работы двигателя. Автомобиль просто не заведется. При поломке этого датчика вызова эвакуатора не избежать.

Датчик температуры охлаждающей жидкости – четвертый по счету – ставится, как правило, между головкой блока цилиндров и термостатом. Чем выше температура – тем меньше его электрическое сопротивление. На основании его показаний, к примеру, электроника готовит оптимальную топливную смесь при запуске в холодное время года. Или же включает вентилятор на радиаторе.

Если работа датчика нарушена, блок управления начинает готовить топливную смесь, предназначенную для температуры 0 градусов Цельсия: потребление бензина неизбежно вырастет. Ну а при высоких температурах невозможно будет запустить вентилятор. Из-за отсутствия корректировки угла опережения зажигания в блоках цилиндров могут начаться подрывы топливной смеси.

Пятый в списке – датчик детонации двигателя. Его задача – определить преждевременный подрыв смеси в цилиндрах, из-за чего могут начать необратимые разрушения. Чаще всего этот датчик работает по принципу пьезо-зажигалки. Чем больше ударная нагрузка – тем выше напряжение на нем. На основании его данных блок управления корректирует угол опережения зажигания, чтобы прекратить детонации. Если датчик выйдет из строя, серьезных последствий для двигателя не избежать.

Рядом с катализатором в выхлопной системе часто находится датчик содержания кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд). Он анализирует этот показатель и передает данные для корректировки смеси. Наличие кислорода сигнализирует о том, что топливная смесь бедная. Нарушения в работе этого датчика приводят к тому, что растет расход топлива и объем вредных выбросов.

Принцип действия и применение калориметрических датчиков потока EGE-Elektronik

Подробное описание конструкции и принципа действия, рекомендации по применению и способам монтажа, калориметрических датчиков потока производства компании EGE-Elektronik.

Все о калориметрических датчиках

Принцип работы калориметрических датчиков протока

В основу работы датчиков положен термодинамический принцип действия. Измерительный зонд датчика принудительно (изнутри) нагревается на несколько градусов выше температуры среды (потока жидкости) в которую он погружен. При наличии протока тепло, генерируемое в зонде, отводится потоком среды, таким образом зонд охлаждается. Установившаяся в зонде температура измеряется и сравнивается с температурой контролируемой среды. При этом измеренная разница температур пропорциональна скорости потока, а, следовательно, и скорости протока (расходу) измеряемой среды.

Чувствительность датчиков и температура среды

Чувствительность термодинамических датчиков зависит от теплотехнических свойств измеряемой среды. Так, чувствительность стандартного датчика вследствие меньшей теплопроводности, для масла, например, должна быть в 3 раза, а для воздуха в 30 раз выше чем для воды. Термодинамические датчики потока работают без использования подвижных частей, поэтому отсутствует опасность коррозии подшипников, надлома крыльчатки или деформации обтекателей. Это обстоятельство обусловило их высокую надежность, что высоко ценится во всех отраслях промышленности.

Контроль в охлаждающих системах

• Параметры потока охлаждающей воды в сварочных установках контролируются при помощи компактных приборов, чувствительные элементы которых изготовлены из нержавеющей стали. При этом необходимое охлаждение обеспечивается даже при высоком темпе сварочных операций. При отказе системы охлаждения сварочный робот автоматически отключается.
• Для защиты металлорежущих инструментов и продления срока их службы, в металлообрабатывающих центрах непрерывно контролируется поток хладагентов.
• Валки прокатных станов и ролики в волочильных машинах должны постоянно охлаждаться. Этот процесс также контролируется термодинамическими датчиками, которые могут применяться и при экстремальных — до + 160ºC — температурах окружающей среды. При этом регулирование требуемых параметров обеспечивается дистанционно специальными, установленными в нормальных условиях эксплуатации приборами.

Контроль транспортировки жидких сред

• Защита от работы всухую различных насосов является широко распространенным видом применения компактрых датчиков с встроенными функциями задержки времени выключения.
• В дозирующей технике большое значение имеет контороль потока дозируемых материалов. Прохождение даже самых малых доз может быть воспринято при помощи проточных датчиков. При этом датчики встраиваются непосредственно в трубопровод как часть его участка.
• Засорение различного рода фильтрующих и просеивающих установок также может осуществляться при помощи контроля протока. При достижении характеристиками потока граничных значений выдается сигнал на замену фильтрующего материала. Если замены не происходит, то, во избежание работы всухую, отключается насос в следующей стадии процесса. Для решения этой задачи применяются датчики с двумя точками срабатывания

Контроль протекания процессов

• Контроль хода процессов различного рода очистки или промывки, в том числе с применением агрессивных сред, может быть обеспечен датчиками, изготовленными из таких специальных материалов как сплав Хастеллой или тантал.
• Работа устройств вытяжки опасных для здоровья человека паров с рабочих мест в лабораториях, а также систем вентиляции помещений в проиводствах, перерабатывающих гексан, контролируется при помощи датчиков потока воздуха.
• Также при помощи датчиков потока могут контролироваться и документироваться процессы очистки и стерилизации оборудования по месту.

Конструкция, монтаж датчиков и материалы для их изготовления

Особенности конструкции

На острие штифта датчика находится температурнозависимый измерительный элемент. Измерительное острие и крепежная часть с нарезанной на ней резьбой являются одним целым и у многих датчиков изготовлены из нержавеющей стали. Этим достигается абсолютная герметичность и высокая стойкость по отношению к избыточному давлению. Для вызывающих коррозию, особенно окисляющих, измеряемых сред применяются особые материалы, поскольку нержавеющая сталь по отношению к ним стойкой является лишь условно.
При стандартном использовании, способ монтажа датчиков может не зависеть от направления движения измеряемой среды.
Принципиально важно следить за тем, чтобы штифт датчика в каждом случае был погружен в нее полностью. Необходимо учитывать, что острие датчика уменьшает сечение трубы, в которой он устанавливается. При небольших диаметрах это вызывает увеличение скорости протока. Во избежание нарушений в работе датчика, возникающих за счет нестабильности динамических характеристик потока, не допускается установка непосредственно, ближе чем на расстоянии 4…8 диаметров трубы, перед или после датчика каких-либо устройств, влияющих на их качество.
Измерительные датчики исполнений STK… с короткой резьбой предназначены для монтажа только на тройниках. Их монтажная длина определена таким образом, чтобы острие датчика было полностью окружено средой измерения, касаясь при этом противоположной стенки трубопровода. Измерительные датчики исполнений ST… с длинной резьбой предназначены для труб большого диаметра или для присоединения через длинные резьбовые штуцеры. Все стандартные резьбы измерительных датчиков являются циллиндрическими трубными резьбами типа G в соответствии с международным стандартом DIN ISO 228 и соответствуют нормам BSP (British standard pipe thread).

Способы установки погружных датчиков

Встраивание в вертикальный трубопровод

По этому способу измерители потока монтируются в открытых системах с возможными воздушными включениями.

Встраивание в горизонтальный трубопровод

При боковом монтаже ни воздушные подушки, ни осадок не вызывают погрешностей измерения в том случае, если датчик полностью погружен в измеряемую среду.

Встраивание снизу (горизонтальный трубопровод)

Встраивание снизу также гарантирует выполнение функции измерения даже, если в трубе находится воздух. Тем не менее, уровень измеряемой среды не должен находиться ниже верхней кромки чувствительного элемента датчика. Встраивание сверху возможно только в том случае, если трубопровод полностью заполнен, а газовые или воздушные включения отсутствуют.

Уплотнение

Для уплотнения могут применяться плоские прокладки, фторопластовые уплотнительные ленты или жидкие уплотнительные материалы. При давлениях свыше 30 бар или при высоком крутящем моменте затягивания плоские неметаллические прокладки могут быть повреждены. В таких случаях в стенке трубопровода необходимо выполнить выемку, предотвращающую перекос прокладки под воздействием высокой нагрузки. Для фторопластовых прокладок такая технология рекомендуется во всех случаях. Для высоких давлений применяются металлические прокладки. К каждому измерительному датчику прилагается прокладка из материала AFM 34. Прокладки специального назначения из других материалов, таких, например, как медь или фторопласт, поставляются по отдельному запросу.

Подключение к процессу

В качестве альтернативы циллиндрической трубной резьбе типа G при изготовлении измерителей потока всех типов конструкций может применяться коническая резьба NPT. Существует два типа такой резьбы. Резьба NPT соответствует международному стандарту ANSI B 1.20.1, не является самоуплотняющейся и требует применения такого уплотнительного материала как, например, фторопластовая лента PTFE. Применение с резьбой такого типа плоских прокладок не допускается. Резьба NPTF соответствует международному стандарту ANSI B 1.20.3, является самоуплотняющейся и не требует применения дополнительных уплотнителей. Применяя резьбу такого типа, необходимо учитывать, чтобы материалы, из который изготовлены датчик и та деталь трубопровода, в которую он вкручивается, совпадали по твердости. Это предотвращает разрушение резьб. Без специального запроса на датчик нарезается резьба типа NPT без самоуплотнения.

Фланцевые подключения

Специфика таких отраслей как химия, фармацевтика и пищевая промышленность требует применения стандартизированных трубных соединений. Измерители потока для этих отраслей поставляются с ответными фланцами в соответствии с требованиями стандартов DIN или ASME. Фланец приваривается к датчику с использованием таких коррозионно устойчивых способов как лазерная или аргонная сварка.

Типичные подключения в пищевой промышленности

Применение измерителей потока в пищевой и фармацевтической промышленности из соображений гигиены предъявляет особые требования к их как механическим, так и электронным компонентам. Датчики с присоединением типа «Triclamp» соответствуют требованиям раздела 3-A санитарного стандарта 28-03. Выполняемые периодически процессы мойки и дезинфекции технологического оборудования, в силу температурных перепадов, накладывают дополнительную нагрузку на электронные элементы датчиков, что требует осуществления дополнительных мер по их защите. Материалами, из которых изготавливаются датчики для этих отраслей являются, в основном, нержавеющие стали типов 1.4404 и 1.4435. По требованию потребителя могут поставляться и такие соединительные элементы как, например, клапаны Varivent фирмы GEA или фланцы типа APV.

Подключения датчиков удлиненного исполнения

Датчики потока поставляются с длиной ввинчиваемой части от 25 до 300 мм. Для применения во взрывоопасных зонах, начиная с длины 110 мм, они состоят из двух частей, соединенных друг с другом коррозионно устойчивой лазерной сваркой. Длина измерителя потока должна быть выбрана таким образом, чтобы острие штыря находилось в зоне с устойчивыми динамическими характеристиками потока жидкости.

Удлиненные конструкции датчиков необходимы в следующих случаях:

• при измерении характеристик потоков малой скорости в трубах большого диаметра;
• при монтаже датчиков с использованием стандартных резьбовых фланцев;
• при монтаже датчиков с использованием удлиненных приваренных муфт для трубопроводов с изоляционным покрытием.

Переменное значение L определяется от острия штыря и включает в себя толщину прокладки. Стандартными для датчиков обычного исполнения являются длины 80 и 120 мм, для взрывобезопасного — 80, 110, 140 мм.

Подключения проточных датчиков (inline)

Проточные датчики встраиваются непосредственно в линию трубопровода. Эта конструкция не содержит никаких погружаемых в поток измерительных щупов. Проточные датчики производства фирмы EGE-Електроник серии 500 предназначены для измерения расхода жидкости в пределах от 0,5 мл/мин до 6 л/мин. Датчики этого типа отличаются гладкой измерительной трубой, малой потерей давления в потоке и быстрой реакцией на изменение его характеристик. Потребителю предоставляется большой выбор различных вариантов для подключения их к процессу.

Материалы, используемые для изготовления датчиков

Химическая стойкость корпусов измерительных датчиков

Химическая стойкость применяемых материалов должна проверяться в каждом конкретном случае. Не возникнет никаких проблем, если датчик и трубопровод, на котором он устанавливается, изготовлены из одного материала. Еще практичней изготавливать датчик из более устойчивого материала.
Кабельные розетки для датчиков ST… изготавливаются из никелированной латуни. Для применений, в которых используются сильно щелочные моющие средства, при изготовлении кабельных розеток предпочтительней применять поливинилиденфторид (PVDF).

Нержавеющие стали принадлежат к группе хром-никелевых сплавов с такими дополнительными легирующими добавками как, например, молибден или титан. Сочетание различных легирующих добавок определяет коррозионную устойчивость материала в окружающей среде. Поэтому, нержавеющие стали содержат большое количество легирующих компонентов, содержание которых обозначается в их марке в соответствии с международным стандартом DIN EN ISO 7153-1. Нержавеющая сталь 1.4571(VA4), благодаря ее коррозионной стойкости, применяется во многих отраслях. Она используется в водоснабжении, климатических установках, переработке мяса и рыбы, производстве напитков, виноделии и кулинарии. В то же время, к хлорсодержащим или бедным кислородом средам нержавеющие стали устойчивы только условно. Здесь требуется применение особых сплавов.

Специальные материалы

Хастеллой B2 (2.4617) принадлежит к группе высоко коррозионностойких никель-молибденовых сплавов. Этот материал характеризуется высокой стойкостью в средах с малым содержанием кислорода, таких, например, как соляная кислота в полном диапазоне концентраций и широком температурном диапазоне. Он применим также для хлористого водорода, серной, уксусной и фторной кислот. Хорошая устойчивость к воздействию точечной и щелевой коррозии, коррозионному растрескиванию, вызванному хлоридными соединениями, коррозии от различного рода царапин и расслоения, температурной коррозии расширяет сферу его применения. Не рекомендуется его применение в средах, содержащих соли на основе железа и меди.

Хастеллой C-22 (2.4602) принадлежит к группе высоко коррозионностойких никель-хром-молибден-вольфрамовых сплавов. Этот материал характеризуется высокой стойкостью к воздействию точечной и щелевой коррозии, коррозионному растрескиванию в кислых и обедненных кислородом средах. Материал проявляет хорошую устойчивость к большому количеству агрессивных сред, включая такие окислители как хлориды железа и меди, горячие среды, серная, азотная, фосфорная, уксусная и муравьиная кислоты, сухой хлор. Кроме того, он хорошо устойчив к влажному хлорному газу, гипохлориду натрия и диоксиду хлора.

Титан (3.7035) является легким металлом, прочность которого не уступает прочности самых лучших конструкционных сталей. Химическая сопротивляемость этого металла обеспечивается образованием стойкой оксидной пленки на его поверхности, как это происходит и с нержавеющими сталями. В случае механического повреждения этого слоя, он, под воздействием кислорода образуется снова. Титан устойчив даже по отношению к «царской водке». В совсем не содержащей кислорода или слабокислой среде титан нестабилен. Особенно хорошо титан проявляет свои свойства в средах, содержащих хлориды. Опыт применения титана в химической и бумажной промышленности показывает, что он является единственным материалом, гарантирующим безотказное производство. Исключительные свойства титана дают, также, оптимальные результаты при его использавании в системах охлаждения морской воды и опреснительных установках. Материал наряду с другими металлами и металлокерамическими материалами входит в состав футеровки B3, которая повышает химическую стойкость и, вместе с тем, срок службы корпусов датчиков.

Химическая устойчивость футеровки B3*
Среда/стойкость

Cl_{2 /} +++
HCl (25%) / +++
Br₂ / +++
HBr (20%) / +++
F₂ / +
HF (15%) / +
HA** / +++
NaOH / ++
Соленая вода*** / +++
Слабокислые среды / ++
HNO₃ (30%) / ++
H₂SO₄ (25%) / +++

Примечания:

* — Покрытие является твердым, износостойким и устойчивым по отношению к таким абразивам как, например, мел, тина, песок или стекловата. Устойчивость покрытия относительно указанных в таблице материалов достоверна при температуре до 30 ºC.

** — Устойчивость по отношению к уксусной кислоте действительна для полного диапазона концентраций.

*** — Устойчивость по отношению к соленой воде проверена посредством климатического теста(тест Кестерниха).

Устойчивость к высоким температурам

Высокотемпературные датчики потока изготавливаются из материалов, устойчивых к воздействию температуры и устанавливаются на трубопроводах с теплоизоляцией из фторополимеров. Температурный диапазон работы специальных датчиков серии 400 находится в пределах от + 10 до + 120 ºC. При этом допускается кратковременное, не более 10 мин, повышение температуры до 135º C. Высокотемпературные датчики потока серии 500 могут использоваться при температурах до 160 ºC.

Датчики взрывобезопасного исполнения

Датчики, подлежащие использованию во взрывоопасных по наличию газа и пыли зонах проходят аттестацию на соответствие европейским требованиям по эксплуатации оборудования в потенциально взрывоопасных средах ATEX 100a/ATEX95 и применяются в комплекте с соответствующими вторичными приборами серий SZA, SEA или SS400 из номенклатуры EGE. В зависимости от категории допуска, эксплуатация датчиков разрешается в соответствующих зонах: 0,1 или 2 для газа; 20, 21 или 22 — для запыленных сред. В качестве стандартного материала для изготовления взрывобезопасных датчиков потока используется нержавеющая сталь 1.4571. По специальному запросу могут быть, также, использованы другие нержавеющие стали и сплавы, в том числе Хастеллой, Монель и некоторые виды бронз. При выборе материала для изготовления принимается во внимание его устойчивость к коррозии.

Электрическое подключение

Датчики поставляются либо с четырехполюсным штекерным разъемом M12, либо с жестко закрепленным и выведенным наружу отрезком четырехжильного кабеля. Длина кабеля, соединяющего датчик со вторичным прибором не должна превышать 100 м. При удалении датчика от прибора на расстояние свыше 30 м и в зонах с высоким уровнем различного рода помех должен применяться экранированный кабель. В каждом случае необходимо следить за тем, чтобы выбранное сечение жил кабеля соответствовало условиям применения.

Вторичные приборы и компактные датчики

Вторичные приборы

Приборы серий SKZ…/ SKM… предназначены для установки на несущей шине. Они обрабатывают сигналы, поступающие с датчиков и формируют выходные аналоговые и релейные сигналы. Настройка приборов осуществляется при помощи расположенных на лицевой панели двух потенциометров или, в приборе SRM 522, соответствующих клавиш. Многоцветная светодиодная полоска индицирует состояние потока измеряемой среды. Приборы серии SKZ дополнительно обеспечивают задержку срабатывания управляющих выходных каналов и контроль температуры. При монтаже приборов необходимо учитывать, что они не должны подвергаться нагреву. Расстояние между двумя рядом установленными приборами должно быть не менее 10 мм.

Ex — приборы

Приборы серий SEA…/ SZA… предназначены для обработки сигналов взрывобезопасных датчиков. Они включают датчик в индивидуально изолированный электрический контур, который гальванически развязан от электрических цепей питания, а также вывода аналоговых и релейных сигналов. Все приборы исполнения Ex без учета дополнительных мер защиты для взрывоопасных зон должны иметь класс защиты не ниже IP 20 в соответствии со стандартом EN 60529. Дополнительное оборудование таких приборов предусматривает либо установку разделительной перегородки между изолированными и неизолированными подключениями так, чтобы расстояние между ними составляло не менее 50 мм, либо заделку каждого контактного соединения в специальную не сползающий термоусадочный кембрик. В качестве альтернативного варианта допускается применение обжимной технологии.

LED — строки (светодиодные линейки)

Все приборы снабжены многоцветной светодиодной линейкой, которая визуально отображает изменения характеристик потока. Свечение красного светодиода говорит о том, что значение скорости потока не достигает установленного значения и выходной сигнал отсутствует. Желтый светодиод сигнализирует о достижении скоростью потока заданного значения и включении выходного сигнала. Четыре зеленых светодиода могут, в дополнение к желтому, отражать относительный размер превышения скоростью потока заданного значения.

Компактные датчики

Компактные датчики совмещают в одном корпусе функции измерительного датчика и вторичного прибора, что обеспечивает возможность выставления заданных значений непосредственно по месту измерения. С тем, чтобы сократить влияние различного рода помех на результаты измерения и выходные управляющие сигналы, длина кабеля для дистанционной передачи сигнала ограничена.

Датчики модификаций SN…/ LN…

Приборы серии SC 440 скомпонованы в изготовленном из нержавеющей стали корпусе. Срок их службы в промышленных условиях составляет не менее 20 лет. Они отличаются компактностью, надежностью и поставляются в двух вариантах исполнения: ввинчиваемое и штекерное. Компактные приборы серий SN 450 / LN 450 предлагаются в корпусе из искусственного материала. Их исполнение варьируется в зависимости от таких электрических характеристик как питание (постоянным или переменным током) и тип выходных сигналов (PNP- выход, релейный выход, аналоговый выход). Существуют, также, специальные исполнения, обеспечивающие контроль граничных значений температуры или задержку времени срабатывания управляющих каналов.

Проточные компактные датчики серии SDN/SDNC

Проточные (inline) компактные датчики серии SDN

Датчики серии SDN 500… встраиваются «в линию», непосредственно в трубопровод. Их измерительная труба является внутри гладкой и не имеет никаких выступающих в поток частей. Они отличаются коротким временем реакции и широким диапазоном измерения. Благодаря небольшим размерам они могут устанавливаться в местах с ограниченным монтажным пространством. Датчики этой серии оснащаются PNP-выходами, а также релейными и аналоговыми выходами. Они распознают даже пульсирующие малые потоки.

Проточные компактные датчики серии SDNC

Приборы серии SDNC 503 отличаются малогабаритной кубической формой, широким диапазоном измерения и устанавливаются при помощи ввинчиваемого адаптера, формирующего эффективный для измерения расхода профиль потока. Приборы этой серии поставляются полностью готовыми к монтажу, используются для измерения расхода воды и водных растворов и имеют удобный для учета расхода импульсный выход.

Параметры для выбора датчиков потока

Диапазон обнаружения

Диапазон обнаружения определяет значения скоростей потока, для которых датчик может сформировать поддающийся оценке сигнал. Если при заказе не указывается среда измерения, все характеристики датчика указываются в расчете на водную среду. Поскольку различные среды имеют различную теплопроводность, для них отличаются, также, и диапазон обнаружения и температурный дрейф. При этом значения температурного дрейфа принимают более высокие значения на нижних и верхних границах диапазона обнаружения. Диапазон обнаружения не ограничивает максимальную скорость потока, для измерения которой разрешается применять датчик. Так, например, датчик с верхним пределом обнаружения 3 м/c может быть установлен в потоке со скоростью 10 м/c.

Рабочий диапазон

Рабочий диапазон обозначает часть диапазона обнаружения, в которой устанавливаются характеристики потока для датчика или, иными словами, определяет его шкалу измерения. В других секторах диапазона обнаружения эти характеристики могут оказаться недостоверными и выходные сигналы датчика не будут соответствовать скорости потока.

Максимальный расход

Все технические характеристики каждого датчика определяются относительно номинального максимального расхода, который он может достоверно измерить. Это необходимо, поскольку выходная характеристика датчика является нелинейной. Следовательно, соответствие значения сигнала, формируемого датчиком определенной скорости потока устанавливается по его расположению на рабочей кривой линии. Как правило, номинальные значения скорости потока располагаются в линейной части графика, описываемого с помощью функции натурального логарифма. Для этой рабочей точки и определяются соответствующие значения времени включения, выключения, готовности а также гистерезис и температурный градиент.

Напряжение питания

Напряжение питания должно соответствовать диапазону напряжений, в котором датчики функционируют надежно. При питании датчиков напряжением постоянного тока необходимо учитывать, что границы диапазона устанавливаются с учетом остаточной пульсации.

Потребляемый ток

Потребляемый ток — это максимальное значение тока, потребляемое датчиком без внешней нагрузки.

Коммутируемый ток

Коммутируемый ток — это максимальное значение тока, которое могут коммутировать выходные каналы датчика в течение длительного времени. Для PNP-выходов это значение действительно при температуре окружающей среды не выше 25º С. Повышение температуры снижает максимальное значение тока. Для приборов с релейными выходами это значение зависит от категории использования (AC-12 или DC-12) в соответствии со стандартом EN 60947-5-1.

Коммутируемое напряжение

Коммутируемое напряжение — это максимальное напряжение, включая остаточную пульсацию, которое могут коммутировать релейные выходы.

Коммутируемая мощность

Коммутируемая мощность — это максимальная мощность которую могут коммутировать релейные выходы.

Температура окружающей среды

Этот параметр устанавливает минимально и максимально допустимое для эксплуатации датчика значение температуры окружающей среды.

Температура измеряемой среды

Этот параметр устанавливает минимально и максимально допустимое для эксплуатации датчика значение температуры измеряемой среды.

Температурный градиент

Этот параметр устанавливает максимальное, не влияющее на работу датчика, значение изменения температуры среды в единицу времени. Изменения температуры со скоростью, превышающей это значение могут привести к сбоям в его работе.

Время готовности

Это время после подачи питания, необходимое для перехода датчика в стабильное рабочее состояние. По истечении этого времени датчик либо может быть настроен, либо способен сформировать достоверный сигнал. Перед подачей питания скорость потока должна находиться в рабочем диапазоне, а температура корпуса датчика должна быть равна температуре измеряемой среды.

Время реакции

Время реакции состоит из времени включения и времени выключения выходного сигнала. Время включения — это время, прошедшее от момента достижения скоростью потока заданного значения до индикации состояния потока. Это время минимально при низкой скорости потока и возрастает по мере ее возрастания. Время выключения — это время, прошедшее от момента снижения скорости потока ниже заданного значения до индикации состояния потока. Это время минимально при высокой скорости потока и возрастает по мере ее убывания.

Устойчивость к давлению

Устойчивость к давлению зависит от прочности корпуса датчика. Если давление измеряемой среды не превышает установленного максимального значения, датчик формирует стабильный сигнал и его корпус не повреждается. Устойчивость к давлению датчиков с ввинчиваемой конструкцией может оказаться ниже, чем указано в их технических данных, поэтому их использование при давлениях, близких к максимальным следует исключить.

Класс защиты

Класс защиты устанавливает степень защиты датчика от проникновения твердых тел и воды в соответствии со стандартом EN 60529. Для датчиков класс защиты зависит от места и способа установки. Датчики, непосредственно соприкасающиеся со средой измерения всегда имеют степень защиты, соответствующую классу IP 68.

Время задержки включения

Эта переменная может быть установлена в пределах от 0 до 25 с и вызывает задержку выдычи выходных сигналов управления при отклонении скорости потока от установленных значений. Например. Если установлено отличное от нуля время задержки, то управляющий выход еще включен в тот момент, хотя скорость потока уже упала ниже заданной. Иными словами, красный светодиод(«Нет потока») и желтый(«Выход активирован») горят одновременно. По истечении времени задержки желтый светодиод гаснет и горит только красный.

Контроль обрыва провода

Система контроля обрыва провода деактивирует управляющий выход, если датчик не подключен или кабель связи с ним поврежден. При этом включается сигнализация «Нет потока». В приборах SEA 401 для сигнализации обрыва провода предусмотрен отдельный управляющий выход.

Динамические характеристики датчика

В стационарных условиях датчик полностью описывается своей передаточной функцией, диапазоном измеряемых значений,калибровочными коэффициентами и т.д. Однакона практике выходной сигнал датчика не всегда достаточно точно отслеживает изменение внешнего сигнала. Причины: инерционностьсамого датчика и особенности егосоединения с источником внешних воздействий, не позволяющая сигналам распространяться с бесконечно большойскоростью.

Динамические характеристики– параметры датчика, зависящие от времени.
Динамические погрешности – погрешность датчика из-за ограниченности его быстродействия.Отличие между статическими и динамическими погрешностями – последние всегда зависят от времени.Если датчик входит в составизмерительного комплекса, обладающего определенными динамическими характеристиками, внесениедополнительных динамических погрешностей может привести, в лучшем случае, к задержке отображенияреального значения внешнего воздействия, а, в худшем случае, – к возникновению колебаний.

Время разогрева —время междуподачей на датчик электрического напряжения или сигнала возбуждения и моментом, когда датчикначинает работать, обеспечиваятребуемую точность измерений. Многие датчики обладают несущественным временем разогрева. Однако некоторыедетекторы, особенно работающие в устройствах с контролируемой температурой(термостатах), для своего разогрева требуют секунды, а то и минуты.
В теории автоматическогоуправления (ТАУ) принято описывать взаимосвязь междувходами и выходами устройства в виде линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Очевидно, чтопри решении таких уравнений можно определить динамические характеристикиустройства. В зависимости от конструкцийдатчиков, уравнения, описывающие их, могут иметь разный порядок.

Датчики нулевого порядка – имеют линейную передаточную функцию и могут быть описаны следующейзависимостью от времени:

S(t)=a + bs(t).

Коэффициент а называется смещением, b— статической чувствительностью. Из вида уравнения видно, что оноописывает датчики в состав которых не входят энергонакопительные элементы, такие какконденсаторы или массы. Датчики нулевого порядка относятся к устройствам мгновенного действия.Иными словами, у таких датчиков нет необходимости определять динамическиехарактеристики.

Датчики первого порядка – содержат один энергонакопительный элемент ихарактеризуется уравнением вида:

Типичный пример датчика первогопорядка – датчик температуры, в котором роль энергонакопительного элемента играет теплоемкость.Дляописания датчиков первого порядка существуетнесколько способов.

Частотная характеристика – наиболее часто используемый способ описания инерционностидатчиков – показывающая насколько быстродатчик может среагировать на изменение внешнего воздействия.

Дляотображения относительногоуменьшения выходного сигнала при увеличении частоты применяетсяамплитудно-частотная характеристика. Для описания динамических характеристик датчиков частоиспользуется граничная частота,соответствующая 3-дБ снижению выходного сигнала, показывающая на какой частоте происходит 30%уменьшение выходного напряжения или тока.

Частотные характеристики:
А – частотнаяхарактеристика датчика первогопорядка,
Б – частотная характеристика датчика с ограничениями по верхней и нижней частоте среза, где ?u и ?r -соответствующие постоянные времени

Эта граничная частота называется верхней частотой среза,считается предельнойчастотой работы датчика.

Быстродействие датчика – скорость его реакции, выражаемаяв единицах внешнего воздействия на единицу времени. Способ описания: АЧХ или быстродействие, зависит от типа датчика, областиприменения и предпочтений разработчика.

Другой способ описания быстродействиязаключается в определении времени, требуемого для достижения выходным сигналомдатчика уровня 90% от стационарногоили максимального значения при подаче на его вход ступенчатого внешнеговоздействия.

Постоянная времени – мера инерционностидатчика. Широко используется для датчиков первого порядка.Втерминах электрических величин она равна произведению емкости на сопротивление: ? = CR. В тепловых терминах под С и R понимаются теплоемкость и тепловоесопротивление. Как правило, постоянная времени довольно легко измеряется. Временная зависимостьсистемы первого порядкаимеет вид:

где Sm — установившееся значение выходногосигнала, t — время, а e — основание натурального логарифма. Заменяя tна ?, получаем:

S/Sm=1-1/е = 0,6321

Т.е. поистечении времени, равного постоянной времени, выходной сигнал датчика достигает уровня,составляющего приблизительно 63% от установившегося значения. Аналогично можно показать, что поистечении времени, равного двум постоянным времени, уровень выходного сигналасоставит 86.5%, а после трех постоянных времени – 95%.

Частота среза – наименьшая или наибольшая частота внешних воздействий, которую датчик можетвоспринять без искажений. Верхняя частота среза показывает насколько быстро датчик реагирует навнешнее воздействие, а нижняя частота среза -с каким самым медленным сигналом он может работать. На практике для установления связи между постоянной времени датчика первого порядка и его частотой среза fc, как верхней так и нижней, используют простую формулу:

Фазовый сдвиг – на определенной частоте показывает насколько выходнойсигнал отстает от внешнего воздействия. Сдвиг измеряется либо в градусах, либов радианах и обычно указывается для датчиков, работающих с периодическимисигналами. Если датчик входит в состав измерительной системы с обратными связями, всегда необходимо знать его фазовыехарактеристики. Фазовый сдвиг датчика можетснизить запас по фазе всей системы в целом и привести к возникновению нестабильности.

Датчики второгопорядка описывают поведение датчиков с двумя энергонакопительными элементами(и описываются дифференциальными уравнениями второго порядка):

Примером датчика второго порядка является акселерометр, всостав которого входитмасса и пружина.Навыходах датчиков второго порядка после подачи на их входы ступенчатого воздействия практически всегдапоявляются колебания. Эти колебания могут быть очень кратковременными, тогда говорят, что датчикдемпфирован, или могут длиться продолжительное время, а то и постоянно. Продолжительные колебанияна выходе датчикаявляются свидетельством его неправильной работы.

Резонансная(собственная) частота – частота датчика второго порядкавыражается в герцах или радианах в секунду. На собственной частоте происходит значительное увеличение выходного сигналадатчика. Обычно производители указываютзначение собственной частоты датчика и его коэффициент затухания (демпфирования). От резонансной частотызависят механические, тепловые и электрические свойства детекторов. Обычнорабочий частотный диапазон датчиков выбирается либо значительно нижесобственной частоты (по крайней мере на 60%), либо выше ее. Однако для некоторых типов датчиков резонансная частотаявляется рабочей. Например, детекторыразрушения стекла, используемые в охранных системах, настраиваются на узкую полосу частот в зоне частоты резонанса,характерную для акустическогоспектра, производимого разбивающимся стеклом.

Демпфирование – это значительное снижение или подавление колебаний в датчиках второго и более высоких порядков. Когдавыходной сигнал устанавливается достаточнобыстро и не выходит за пределы стационарного значения, говорят, что система обладает критическим затуханием, а ее коэффициентдемпфирования равен 1. Когдакоэффициент затухания меньше 1, и выходной сигнал превышает установившееся значение, говорят, что системанедодемфирована. А когда коэффициент затухания больше 1, и сигналустанавливается гораздо медленнее, чем в системес критическим затуханием, говорят, что система передемпфирована.

Дляколебательного выходного сигнала коэффициент затухания или демпфирования определяетсяабсолютным значением отношения большей амплитуды к меньшей пары последовательновзятых полуволн колебанийотносительно установившегося значения, т.е. можно записать: коэффициент демпфирования =F/A = A/B = B/C=….

Возможные варианты выходных сигналовдатчиков в ответ на ступенчатое внешнее воздействие.
Варианты выходныхсигналов:
А – бесконечные верхняя и нижние частоты,
В- система первого порядка с ограниченной верхнейчастотой среза,
С – система первого порядка с ограниченной нижней частотой среза,
D – система первого порядка с ограниченными верхней и нижней частотамисреза,
Е – система с узкой полосой частот (резонанснаясистема),
F – широкополосная система с резонансом.

Legal – Sensor & Usage Data & Privacy

Вы можете делиться определенной информацией с организаторами исследований. К такой информации относятся данные, полученные от датчиков в устройствах iOS и watchOS или от других датчиков, объединенных в пару с Вашими устройствами, а также сведения о том, как Вы пользуетесь устройствами и программным обеспечением. Данные датчиков и использования могут включать сведения из разных источников, которые недоступны в иных случаях.

Данные датчиков и использования будут переданы организаторам исследования только после того, как Вы разрешите такую передачу. Эта информация доступна только в рамках тех исследований, в которых Вы решили принять участие. Если требования соблюдены, то организаторам разрешается запросить доступ к данным датчиков и использования. Предъявляемые требования изложены далее.

• Основной целью исследовательского приложения должно быть проведение исследований, связанных со здоровьем и образом жизни.

• Разработчик исследовательского приложения соглашается соблюдать определенные ограничения, действующие в отношении сбора, использования и передачи данных, в том числе разработчик соглашается обрабатывать только те данные датчиков и использования, которыми Вы решили поделиться в рамках исследования, во время которого выполняется сбор данных или запрашивается доступ к ним.

• Каждое исследование должно быть рассмотрено комитетом по этике.

Типы данных

Данные датчиков — это информация, собранная с помощью различных датчиков в устройствах iOS и watchOS, например датчика света, гироскопа или датчика движения, или с помощью других устройств, которые Вы можете использовать в рамках исследования. Передаваемые таким образом данные могут содержать показатели и оценочные данные, полученные от iOS, watchOS или других датчиков, объединенных в пару с одним из Ваших устройств. Например, высокоточные измерения положения Вашего лица или характеристик Вашего голоса. Среди этой информации нет необработанных аудиоданных или фото.

Данные использования — это информация о том, как Вы используете приложения и устройства iOS и watchOS. Данные использования могут содержать: информацию об использовании клавиатуры, количество отправленных сообщений, количество входящих и исходящих вызовов, категории используемых приложений, категории посещаемых веб-сайтов и сведения о том, когда Вы носите Apple Watch.

Что касается некоторых данных датчиков и использования, информация, раскрываемая исследовательскому приложению, может быть более полной или содержать файлы большего разрешения (по сравнению с теми же файлами, предоставляемыми другим приложениям).

Передача и хранение данных

Данные датчиков и использования сгруппированы по категориям, таким как «Движение», «Речь», «Шагомер» и «Сообщения». Вы можете решить, доступ к каким категориям данных будет предоставлен каждому отдельному исследованию, в котором Вы принимаете участие. Во время регистрации исследовательское приложение, запрашивающее доступ к данным датчиков и использования, предложит Вам выбрать категории данных, к которым будет предоставлен доступ. Вы можете в любое время узнать, каким приложениям и исследованиям предоставлен доступ к данным датчиков и использования и какие категории данных были выбраны. Для этого откройте «Настройки» > «Конфиденциальность» > «Данные датчиков и использования».

Сбор данных датчиков и использования выполняется на устройствах watchOS или iOS в рамках научного исследования и с Вашего согласия. Данные хранятся на Вашем устройстве iOS около одних суток, прежде чем они будут отправлены организаторам одобренного исследования. В течение этого периода Вы можете удалить любые данные, и они не будут переданы организаторам каких-либо исследований. Данные датчиков и использования также хранятся на Ваших устройствах iOS в течение семи дней. По истечении семи дней эти данные будут удалены с устройств iOS, после чего они не будут передаваться организаторам каких-либо исследований, которым Вы предоставите доступ.

Вы можете в любой момент прекратить делиться данными датчиков и использования. Для этого откройте «Настройки» > «Конфиденциальность» > «Данные датчиков и использования». Если Вы решите прекратить делиться с организаторами исследования данными датчиков и использования, в дальнейшем никакие данные переданы не будут, но у организаторов останется доступ к данным, которыми Вы поделились ранее. Вы не можете удалить данные датчиков и использования, которыми Вы поделились ранее, или закрыть к ним доступ. Если Вы прекратите делиться данными с организаторами исследования или удалите исследовательское приложение, возможно, Вы не будете исключены из исследования. Если Вы хотите отказаться от участия в исследовании, следуйте инструкциям в информированном согласии.

Датчики и сигнализаторы давления

Во ВНИИА создана широкая гамма датчиков и сигнализаторов давления, предназначенных для систем контроля и управления технологическими процессами в газовой, нефтяной, химической и атомной промышленности.

Датчики и сигнализаторы давления успешно прошли сертификацию в Системе ОИТ, имеют сертификат соответствия в Системе ГОСТ Р как взрывозащищенное оборудование и разрешение на применение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. Предприятие имеет лицензии на конструирование и изготовление оборудования для атомных станций, сертификат соответствия требованиям ГОСТ Р ИСО 9001-2001, выданный системой добровольной сертификации «Военный регистр».

Датчики давления разработки ВНИИА служат для измерения всех видов давления жидкостей и газов: абсолютного, избыточного, вакуумметрического и т.п.

Их отличают широкий диапазон измеряемых с высокой точностью и стабильностью давлений, простота в эксплуатации, большой климатический диапазон условий работы, наличие взрывозащищенного исполнения и исполнения для АЭС.

Датчики имеют возможность преобразования значения измеряемого параметра в унифицированный токовый и/или цифровой сигнал.

Электронные модули для датчиков давления

В настоящее время во ВНИИА серийно выпускаются «интеллектуальные» датчики давления с улучшенными, с учетом рекомендаций эксплуатирующих организаций, эксплуатационными характеристиками.

                     «Интеллектуальные» датчики давления для нефтегазовой отрасли                                                           «Интеллектуальные» датчики давления для атомной отрасли

«Интеллектуальные» датчики давления разработки ВНИИА успешно прошли сравнительные испытания совместно с датчиками других производителей на действующих блоках АЭС и были включены в новые проекты энергоблоков атомных станций, как показавшие лучший результат по эксплуатационным характеристикам.

Отличительные особенности «интеллектуальных» датчиков давления:

• возможность получения выходного сигнала в цифровом формате;
• возможность дистанционного управления;
• наличие жидкокристаллического индикатора;
• самодиагностика датчика в фоновом режиме;
• наличие электронной платы грозозащиты в отдельном блоке, с возможностью ее замены в эксплуатации.

Датчики и сигнализаторы выпускаются серийно в нескольких модификациях. В настоящее время успешно эксплуатируются около 100 тысяч датчиков и сигнализаторов давления на объектах нефтегазовой отрасли, а также на энергоблоках Калининской АЭС, Курской АЭС, Нововоронежской АЭС, Смоленской АЭС, Балаковской АЭС, Ростовской АЭС, Кольской АЭС, Билибинской АЭС.

Комплектация датчиками ВНИИА включена в перспективные проекты отечественных и зарубежных АЭС: Ленинградской АЭС-2, Нововоронежской АЭС-2, Курской АЭС-2, Белорусской АЭС.

Сигнализаторы давления «Садко»

СЕРТИФИКАТЫ, ЛИЦЕНЗИИ

Сертификаты

Наименование, № документа, срок действия	Кем выдано
Сертификат соответствия № ЕАЭС RU C-RU. АД84.В.00023/19 на датчики давления ТЖИУ406, ТЖИУ406А, ТЖИУ406Д, ТЖИУ406В, ТЖИУ406ИВ с маркировкой взрывозащиты 1Ex d IIB T4 Gb. С 15.07.2019 по 14.07.2024 pdf, 1.71 Мб	ООО “Т-Серт”
Сертификат соответствия № ЕАЭС RU C-RU. АД84.В.00024/19 на сигнализаторы перепада давления «САДКО 44», сигнализаторы избыточного давления «САДКО 107» маркировка взрывозащиты 1Ex d IIB T4 Gb. С 15.07.2019 по 14.07.2024 pdf, 1.71 Мб	ООО “Т-Серт”
Сертификат соответствия SIL2/ SIL3 № РОСС RU. АД07.Н00674 на датчики ТЖИУ406-М100-Вн. С 19.08.2019 по 18.08.2022 pdf, 1.75 Мб	ООО “Центр Сертификации “ВЕЛЕС”
Сертификат об утверждении типа средств измерений RU.С.30.004.А №53839 на датчики давления ТЖИУ406, ТЖИУ406-М100. Срок действия до 07.12.2023 pdf, 2.11 Мб	Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии
Сертификат соответствия № ТС RU C-RU.AA87.B.00494 на датчики давления ТЖИУ406-М100-Вн (ТЖИУ406ДИ-М100-Вн, ТЖИУ406ДА-М100-Вн, ТЖИУ406ДД-М100-Вн, ТЖИУ406ДВ-М100-Вн, ТЖИУ406ДИВ-М100-Вн) – ТУ 4212-005-07623885-99 (ТЖИУ.406233.001ТУ2) с Ex-маркировкой 1 Ex d IIB T4 Gb X. Срок действия с 21.02.2017 по 20.02.2022 pdf, 0.75 Мб	ООО «НАНИО ЦСВЭ»
Сертификат соответствия № ТС RU C-RU. AA87.B.01071 на датчики давления ТЖИУ406-М100-АС-Вн (ТЖИУ406ДИ-М100-АС-Вн, ТЖИУ406ДА-М100-АС-Вн, ТЖИУ406ДД-М100-АС-Вн, ТЖИУ406ДВ-М100-АС-Вн, ТЖИУ406ДИВ-М100-АС-Вн) – ТУ 4212-005-07623885-99 (ТЖИУ.406233.001ТУ3) с Ex-маркировкой 1 Ex d IIB T4 Gb X. Срок действия с 05.07.2018 по 04.07.2023 pdf, 1.7 Мб	ООО «НАНИО ЦСВЭ»
Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.С.30.004.А № 63175 на датчики давления ТЖИУ406-М100-АС. Срок действия до 19.08.2021 pdf, 3.47 Мб	Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии
Сертификат №15879 о признании утверждения типа средств измерений датчиков ТЖИУ406-М100-Вн Срок действия до 01.06.2023 pdf, 0.17 Мб	Комитет технического регулирования и метрологии министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан
Сертификат соответствия № ОИАЭ. RU.018(OC).00083 на датчики давления ТЖИУ406-М100-АС (ТЖИУ406ДА-М100-АС, ТЖИУ406ДА-М100-АС-Вн, ТЖИУ406ДИ-М100-АС, ТЖИУ406ДИ-М100-АС-Вн, ТЖИУ406ДВ-М100-АС, ТЖИУ406ДВ-М100-АС-Вн, ТЖИУ406ДИВ-М100-АС, ТЖИУ406ДИВ-М100-АС-Вн, ТЖИУ406ДД-М100-АС, ТЖИУ406ДД-М100-АС-Вн), выпускаемые по ТУ 4212-005-07623885-99 (ТЖИУ.406233.001.ТУЗ). Срок действия с 27.04.2017 по 26.04.2020 pdf, 42.73 Мб	ООО «РусАтомЭкспертиза»
Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.С.30.004.А № 70090 на датчики давления ТЖИУ406-М100-Вн. Срок действия до 01.06.2023 pdf, 1.17 Мб	Федеральное агенство по техническому регулированию и метрологии

Лицензии

Наименование, № документа, дата выдачи	Кем выдано, срок действия
Лицензия на право конструирования оборудования для атомных станций, № ЦО-11-101-8114 pdf, 563 Kб	Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, до 11. 08.2019 г.
Лицензия на право изготовления оборудования для атомных станций, № ЦО-12-101-8126 pdf, 615 Kб	Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, до 13.08.2019 г.

Анкета “Оценка удовлетворенности потребителей” doc, 118 Kб

По техническим вопросам Вы можете обращаться в отдел разработки – (499) 972-5773;
по вопросам поставок – (495) 681-5224.

Интерфейсы датчиков и интерфейсы связи

(например, 4 – 20 мА, 0 -10 В, контакты реле, CAN, Ethernet, GSM, USB и пр.)

Для интеграции в мир контроллеров предоставляются различные программные коды, служащие для интерпретации последовательных аналоговых сигнальных выходов датчиков. Большим преимуществом при этом является то, что должен быть занят только один аналоговый вход ПЛК, в то время как возможна параллельная передача до четырех сигналов. В настоящее время этот программный код уже доступен для ряда ПЛК, занимающих лидирующее положение на рынке. Если пользователю нужна индивидуальная обработка данных, последовательный сигнальный выход также может быть разделен на четыре отдельных выхода с помощью интерфейсного преобразователя CSI-B-2. Если датчики встраиваются в системы контроля состояния для диагностики вибрации (например, в редукторостроении), целесообразно использовать модулятор, преобразующий последовательный сигнальный выход в частотно-модулированный выход, в результате чего значительно сокращаются затраты на проводной монтаж.

Для считывания внутренней памяти данных в датчиках предусмотрен так называемый разъем HSI (HYDAC Sensor Interface), который, в первую очередь, обеспечивает двусторонний обмен данными с измерительными приборами HYDAC. Этот интерфейс, через который автоматически распознается подключенный датчик, с одной стороны, позволяет считывать данные, а с другой стороны – задавать параметры датчиков. Если пользователь желает использовать здесь собственные измерительные приборы или измерительный ПК, он может передать те же данные на свою платформу с помощью интерфейсных преобразователей через последовательный интерфейс RS232 или разъем USB. Таким образом, можно очень просто реализовать обмен данными с измерительными приборами верхнего уровня.

Завершенность интерфейсному ассортименту придает модуль GSM (CSI-F- 10), который считывает коммутационные выходы датчиков и, при превышении определенных пороговых значений, отправляет соответствующее текстовое сообщение эксплуатирующей организации. Набрав модуль GSM, можно считывать данные измерений.

Это краткое изложение демонстрирует универсальную способность к интеграции и открытую структуру аппаратного обеспечения (не зависящего от производителя), которые были созданы посредством систематического построения интерфейсного ассортимента.

Почему Facebook (или Meta) делает тактильные датчики для роботов

В то время как все это происходит, автономные ведомые истребителя создают специальную ячеистую сеть связи с высокой пропускной способностью, которая преодолевает помехи за счет использования незаглушенных частот, агрегации сигналов по разным радиоканалам и быстрого переключения между разными каналами. Через самоорганизующуюся сеть узлов связи пилотируемый истребитель в воздухе соединяется с наземным спецназом.

Как только сеть установлена, солдаты начинают в реальном времени передавать видео артиллерийских ракет, перевозимых в здания. Истребитель действует как базовая станция, соединяя летающую ячеистую сеть БПЛА с сетью военных и коммерческих спутников, доступной для командиров во всем мире. Процессоры, распределенные между пилотируемыми и непилотируемыми самолетами, обрабатывают данные, а алгоритмы искусственного интеллекта (ИИ) определяют местонахождение целей и идентифицируют оружие в прямом эфире, просматриваемом командирами.

Внезапно пилот видит мигающую точку на дальнем горизонте через свой вмонтированный в шлем дисплей. Мгновенно двое из четырех товарищей по команде отворачиваются к месту, обозначенному вспышкой. Шлем освещает траекторию полета к точке, и пилот получает новые приказы, прокручивающиеся по дисплею: ​​

Новый приоритет: ПОИСК И СПАСЕНИЕ

Сбитый пилот, 121 миля к северо-западу

Выполнить разведку и поиск сети, обеспечить прикрытие с воздуха

Два летящих впереди БПЛА начинают координировать действия, чтобы определить местонахождение вражеских сил в непосредственной близости от сбитого самолета. Спасательный вертолет ВМС и судно медицинского обеспечения уже находятся в пути . Между тем, когда истребитель уносится с новой миссией, два других БПЛА, поддерживающих отряд спецназа, меняют конфигурацию своей сети, чтобы напрямую подключаться к спутниковым сетям, которые теперь выполняют роль базовой станции, которую раньше выполнял истребитель. Прямая трансляция видео идет непрерывно. Реконфигурация происходит быстро и без вмешательства человека.

Война всегда велась на границе хаоса и порядка. Стратеги давно пытались подавить хаос и навести порядок с помощью разведки, связи, командования и контроля. Самое мощное оружие бесполезно, не зная, куда его целить. Самый тщательно разработанный план ни к чему не приведет, если он основан на плохом интеллекте. И лучший интеллект ничего не стоит, если он приходит слишком поздно. Неудивительно, что за последние два столетия, когда стали доступны такие технологии, как фотография, электронная связь и вычислительная техника, они быстро использовались в военных операциях и часто усиливались за счет целевых оборонных НИОКР.

Следующий ключевой фактор – пятое поколение ( 5G) беспроводная связь. США, Европа, Китай и Россия в настоящее время интегрируют технологии 5G в свои военные сети. Это масштабные и сложные проекты, и несколько различных стратегий уже становятся очевидными.

В Lockheed Martin, мы совершенствуем стандартные технологии 5G для подключения множества платформ и сетей, которые используются различными подразделениями вооруженных сил. Мы называем это нашим 5G.Инициатива MIL. Ранее в этом году в двух проектах, названных Hydra и HiveStar, мы продемонстрировали осуществимость ключевых аспектов этой инициативы. Hydra дала обнадеживающие результаты в решении проблемы совместимости, а HiveStar показал, что можно быстро построить в зоне без существующей инфраструктуры высокомобильную и в то же время способную сеть 5G, которая потребуется на поле боя.

В новой работе использован необычный подход. Это сотрудничество с коммерческой промышленностью, в котором технология передается от гражданского сектора к военному, а не наоборот. Радары, ракетная техника и ядерная энергия зародились в военных лабораториях, и потребовались годы, даже поколения, чтобы эти технологии проникли в потребительские товары. Но сегодня для фундаментальных технологий, таких как вычисления и связь, масштабы развития частного сектора все больше выходят за рамки ресурсов даже крупнейших национальных оборонных ведомств. Для развертывания сетей, которые являются достаточно быстрыми, адаптивными, маневренными и совместимыми, у истребителей теперь мало альтернативы, кроме как использовать коммерческие разработки.

Поэтому неудивительно, что министерство обороны США в рамках инициативы под названием От 5G до NextG и различных дополнительных инвестиций отдельных вооруженных сил было выделено более 2 миллиардов долларов США на продвижение коммерческих исследований 5G и проведение испытаний и экспериментов для адаптации результатов для военных целей.

Чтобы понять значение такого сдвига, подумайте, как Соединенные Штаты дошли до этого момента. В конфликтах 18 века, таких как Во время войны за независимость единственными датчиками поля боя были человеческие глаза и уши.Связь на расстоянии могла длиться несколько дней и могла быть прервана, если посланники, на которых она полагалась, были схвачены или убиты. Тактические решения на поле боя сигнализировались флагами или бегунами, чтобы начать маневры или атаки.

К началу Второй мировой войны у комбатантов были радары, самолеты и радио, чтобы обнаруживать вражеские самолеты и бомбардировщики на расстоянии до 80 миль впереди. Они могли общаться за сотни миль и готовить средства ПВО и наводить эскадрильи истребителей-перехватчиков в считанные минуты. Фоторазведка может дать неоценимую информацию, но в часы или дни, а не секунды.

Сегодня поле боя находится под усиленным наблюдением. Есть бесчисленное множество датчиков на суше, на море, в воздухе, в космосе и даже в киберпространстве. Реактивные истребители, такие как F-35, могут действовать как центры обработки информации в небе, чтобы объединить все эти данные в единую интегрированную картину поля боя, а затем поделиться этой картиной с военными истребителями и лицами, принимающими решения, которые, таким образом, могут выполнять командование и управление в режиме, близком к реальному времени.

По крайней мере, это цель. Реальность часто не оправдывает ожиданий.Сети, которые объединяют все эти датчики, представляют собой лоскутное одеяло. Некоторые из них работают над гражданской коммерческой инфраструктурой, другие – военными, а среди военных различные требования различных отраслей и другие факторы способствовали появлению ассортимента высокопроизводительных, но в значительной степени несовместимых протоколов связи. Сообщения могут не распространяться по этим сетям быстро или вообще не распространяться.

Вот почему это проблема. Скажем, F-35 обнаруживает приближающуюся баллистическую ракету.Самолет может отслеживать ракету в режиме реального времени. Но сегодня, возможно, не удастся передать эти данные слежения до противоракетных батарей, чтобы они успели сбить снаряд. Именно на такие возможности и нацелена инициатива 5G.MIL.

Есть и более широкие цели, потому что будущие поля битвы усложнят игру. Помимо оружия, платформ и снаряжения, отдельные люди будут оснащены подключенными к сети датчиками, отслеживающими их местоположение, подверженность биохимическим или радиоактивным опасностям и физическое состояние. Для соединения всех этих элементов потребуются глобальные ячеистые сети из тысяч узлов, включая спутники в космосе. Сети должны будут учесть гиперзвуковые системы, движущиеся со скоростью, в пять раз превышающей скорость звука, а также способны контролировать или запускать кибератаки, средства радиоэлектронной борьбы и противодействия, а также оружие направленной энергии.

Такие технологии коренным образом изменят характер и скорость войны и потребуют вездесущей магистрали связи для управления возможностями на всем поле боя.Огромный спектр скоординированных действий, объем активов, сложность их взаимодействия и их глобальное распространение быстро превзойдут вычислительные и сетевые возможности, которые у нас есть сегодня. Время от наблюдения до принятия решения до действия будет измеряться в миллисекундах: когда маневрирующая гиперзвуковая платформа движется со скоростью более 3,5 километров в секунду, знание ее местоположения даже секунду назад может оказаться малопригодным для системы, предназначенной для ее отслеживания.

Наш 5G.MIL Vision имеет два дополнительных элемента. Одним из примеров является начальный сценарий этой статьи: быстрое разовое создание безопасных локальных сетей на основе технологии 5G. Цель состоит в том, чтобы позволить войскам получать данные датчиков с любой платформы в театре и сделать их доступными для любого стрелка, независимо от того, как платформа и стрелок подключаются к сети.

Локхид Мартин

Самолеты, корабли, спутники, танки или даже отдельные солдаты могут подключать свои датчики к защищенной сети 5G через специально модифицированные базовые станции 5G.Как и коммерческие базовые станции 5G, эти гибридные базовые станции могут обрабатывать коммерческий сотовый трафик 5G и 4G LTE. Они также могли обмениваться данными через военные тактические связи и системы связи. В любом случае эти соединения на поле боя будут иметь форму защищенных ячеистых сетей. В этом типе сети узлы обладают интеллектом, который позволяет им напрямую подключаться друг к другу для самоорганизации и самонастройки в сети, а затем совместно управлять потоком данных.

Внутри гибридной базовой станции будет ряд систем, называемых тактическими шлюзами, которые позволяют базовой станции работать с различными протоколами военной связи.Такие шлюзы уже существуют: они состоят из аппаратного и программного обеспечения, основанного на предписанных военными стандартами открытой архитектуры, которые позволяют платформе, такой как истребитель, изготовленный одним подрядчиком, связываться, скажем, с ракетной батареей, изготовленной другим поставщиком.

Второй элемент Видение 5G.MIL предполагает подключение этих локальных ячеистых сетей к глобальной сети Интернет. Такое соединение между локальной сетью и Интернетом называется транзитным рейсом. В нашем случае связь может быть на земле или в космосе, между гражданскими и военными спутниками. Полученные в результате глобальные транспортные сети, состоящие из гражданской инфраструктуры, военных активов или их комбинации, по сути, создадут программно определяемую виртуальную глобальную сеть защиты.

Программно определяемый аспект важен, потому что он позволяет реконфигурировать сети – автоматически – на лету. Сейчас это огромная проблема, но она критически важна, потому что это обеспечит гибкость, необходимую для решения острых проблем войны. В какой-то момент вам может потребоваться огромная пропускная способность видео в определенной области; в следующем вам может потребоваться передать огромное количество данных таргетинга.В качестве альтернативы для разных потоков данных могут потребоваться разные уровни шифрования. Все это стало бы возможным благодаря автоматически реконфигурируемым программно-определяемым сетям.

Военное преимущество будет заключаться в том, что программное обеспечение, работающее в сети, может использовать данные, полученные из любой точки мира, для определения местоположения, идентификации друзей или врагов и для нацеливания на вражеские силы. Любой авторизованный пользователь в полевых условиях со смартфоном мог видеть в веб-браузере с данными из этой сети все поле битвы, независимо от того, где оно находилось на планете.

Недавно мы установили партнерские отношения с Вооруженными силами США, чтобы продемонстрировать ключевые аспекты этого видения 5G.MIL. В марте 2021 года Lockheed Martin Проект «Гидра» продемонстрировал двунаправленную связь между истребителями-невидимками Lockheed F-22 и F-35 и разведывательным самолетом Lockheed U-2 в полете, а затем и с наземными артиллерийскими системами.

Этот последний эксперимент, входящий в серию, начатую в 2013 году, является примером соединения систем с протоколами связи, которые уникальны для требований их миссии.Все три самолета произведены Lockheed Martin, но их разные хронологии и роли на поле боя привели к различным настраиваемым каналам связи, которые не всегда совместимы. Project Hydra позволил платформам обмениваться данными напрямую через шлюз открытой системы, который транслирует данные между внутренними линиями связи и другими системами вооружения.

Новые технологии коренным образом изменят характер и скорость войны и потребуют вездесущей магистрали связи для управления возможностями на всем поле боя.

Это был многообещающий результат, но разведчики и истребители представляют собой лишь крошечную часть узлов в будущем боевом пространстве. Lockheed Martin продолжает развивать проект Hydra, вводя дополнительные платформы в сетевую архитектуру. Распространение подхода с распределенным шлюзом на все платформы может сделать результирующую сеть устойчивой к потере отдельных узлов, гарантируя прохождение критически важных данных без необходимости тратить деньги на замену существующих радиомодулей платформы новым, обычным радиомодулем.

Другая серия проектов с программной платформой под названием HiveStar показала, что полнофункциональная сеть 5G может быть собрана с использованием базовых станций размером с коробку с хлопьями. Более того, эти базовые станции можно было установить на мультикоптеры скромных размеров и летать вокруг театра военных действий – эта сеть была буквально «на лету».

В этом году команда HiveStar провела серию испытаний, кульминацией которых стала совместная демонстрация с Центром наземных транспортных средств армии США.Целью было поддержать реальную потребность армии: использование автономных транспортных средств для доставки припасов в зоны боевых действий.

Команда начала с простого: настроила базовую станцию ​​5G и установила соединение со смартфоном. Аппаратное обеспечение базовой станции, на промышленном языке gNodeB, было OctNode2, от Octasic в Монреале. Базовая станция весит около 800 граммов и имеет размеры около 24 × 15 × 5 сантиметров.

В белой трехмерной печатной коробке размещались процессоры для программного обеспечения распределенных вычислений и связи, называемого HiveStar.Корпуса устанавливались на беспилотные летательные аппараты для демонстрации полностью бортовой сети 5G. Локхид Мартин

Затем группа протестировала компактную систему в зоне без существующей инфраструктуры, что вполне может быть справедливо для зоны боевых действий или зоны бедствия. Команда установила gNodeB и тактическое радио, работающее в диапазоне S, на гексакоптер DJI Matrice 600 Pro и пролетела с этим пакетом над испытательным полигоном в Уотертоне, штат Колорадо, компании Lockheed Martin. Система прошла испытание: она установила соединение 5G между этой передвижной вышкой сотовой связи в небе и планшетом на земле.

Затем команда приступила к беспроводному соединению группы базовых станций в летающую, передвижную разнородную военную сеть 5G, которая может выполнять полезные задачи. Для этого они использовали разработанное Lockheed-Martin программное обеспечение под названием HiveStar, которое управляет сетевым покрытием и распределяет задачи между сетевыми узлами – в данном случае мультикоптеры взаимодействуют, чтобы найти и сфотографировать цель. Это управление является динамическим: если один узел потерян из-за вмешательства или повреждения, остальные узлы корректируются, чтобы покрыть потерю.

Для первого испытания команда выбрала довольно стандартную военную задачу: определить местонахождение и сфотографировать цель, используя несколько сенсорных систем, функцию, называемую подсказкой и подсказкой. В зоне боевых действий такую ​​миссию может выполнять относительно большой БПЛА, обладающий серьезной вычислительной мощностью. Здесь команда использовала gNodeB и Радиоприемник S-диапазона настроен как и раньше, но с небольшой разницей. Все сети 5G нуждаются в программном пакете, называемом базовыми услугами 5G, который отвечает за такие основные функции, как аутентификация пользователя и управление передачей обслуживания от вышки к вышке.В этом испытании эти основные функции выполнялись на стандартном наземном сервере Dell PowerEdge R630 1U, установленном в стойку. Таким образом, сеть состояла из gNodeB на ведущем вертолете, который общался с землей с помощью 5G и зависел от основных сервисов на наземных компьютерах.

Ведущий коптер общался по радиоканалу S-диапазона с несколькими коптерами с камерами и одним поисковым коптером с программно-определяемым радиомодулем, запрограммированным на обнаружение радиочастотного импульса на целевой частоте. Команда работала с программным обеспечением HiveStar, которое управляло сетевыми коммуникациями и вычислениями через планшет 5G.Все, что требовалось, – это цель, которую вертолеты должны искать. Поэтому команда оснастила игрушечный джип с дистанционным управлением, длиной около 1 метра, с программно определяемым радиоизлучателем в качестве суррогатной цели.

Команда инициировала миссию по подсказкам и подсказкам, вводя команды на планшете 5G. Ведущий вертолет выступал в качестве маршрутизатора для остальной гетерогенной сети 5G и S-диапазона. Сообщения, инициирующие миссию, затем передавались другим сотрудничающим вертолетам через радиосвязь S-диапазона.После того, как эти платформы камер получили сообщения, их бортовое программное обеспечение миссии HiveStar координировалось для автономного распределения задач между командой для выполнения поисковых маневров. Мультикоптеры взлетели в поисках целевого радиочастотного излучателя.

Как только коптер-обнаружитель обнаружил радиосигнал целевого джипа, коптеры с камерой быстро приблизились к местности и сделали снимки джипа. Затем через 5G gNodeB они отправили эти изображения вместе с точной информацией о широте и долготе на планшет.Миссия выполнена.

Затем команда придумала способы управлять всей системой 5G, освобождая ее от любой зависимости от конкретных мест на земле. Для этого им пришлось разместить основные сервисы 5G на ведущем вертолете, оснащенном gNodeB. Работая с партнерской компанией, они загрузили программное обеспечение основных сервисов на одноплатный компьютер, Nvidia Jetson Xavier NX вместе с gNodeB. В качестве головного коптера, на котором будет установлено это оборудование, они выбрали надежный квадрокоптер промышленного класса Freefly Alta X.Они оснастили его платой Nvidia, антеннами, фильтрами и радиостанциями S-диапазона.

Локхид Мартин

По просьбе армии команда разработала план использования летающей сети для демонстрации мобильности автономного транспортного средства «лидер-последователь». Это Конвой: человек управляет ведущим транспортным средством, а до восьми автономных транспортных средств следуют за ним, используя информацию о маршруте, передаваемую им от ведущего транспортного средства. Как и в демонстрационной демонстрации, команда создала гетерогенную сеть 5G и S-диапазона с обновленной полезной нагрузкой 5G и серией поддерживающих коптеров, которые сформировали подключенную ячеистую сеть S-диапазона.Эта сетка соединяла колонну со второй идентичной колонной в нескольких километрах от нее, которая также обслуживалась вертолетной базовой станцией 5G и S-диапазона.

После того, как командир начал миссию, Freefly Alta X пролетел над головной машиной на высоте около 100 метров и подключился к ней по каналу 5G. Программное обеспечение контроллера миссии HiveStar предписывало поддерживающим мультикоптерам запускать, формировать и поддерживать ячеистую сеть. Автоколонна начала свой круговой круг вокруг испытательного полигона в окружности около 10 км.В течение этого времени вертолет, подключенный через 5G к ведущему транспортному средству конвоя, будет передавать местоположение и другую телеметрическую информацию другим транспортным средствам в составе конвоя, при этом следуя над головой, поскольку конвой движется со скоростью около 50 км в час. Данные от ведущего транспортного средства передавались этим ретранслятором следующим транспортным средствам, а также второму конвою через распределенную ячеистую сеть S-диапазона на основе мультикоптеров.

Текущие стандарты 5G не включают подключения через спутники или самолеты. Но запланированные изменения, обозначенные консорциумом проекта партнерства 3-го поколения как Release 17, ожидаются в следующем году и будут поддерживать возможности неназемных сетей для 5G. Крис Филпот

Команда также бросила вызов системе, смоделировав потерю одного из каналов передачи данных (5G или S-диапазона) из-за помех или неисправности. Если канал 5G был прерван, система немедленно переключалась на диапазон S и наоборот, чтобы поддерживать связь. Такая возможность была бы важна в зоне боевых действий, где помехи являются постоянной угрозой.

Несмотря на то, что испытания Hydra и HiveStar обнадеживают, это были лишь первые шаги, и нужно будет преодолеть множество серьезных препятствий, прежде чем сценарий, который открывает эту статью, станет реальностью.Главным из них является расширение покрытия и диапазона сетей с поддержкой 5G до континентального или межконтинентального диапазона, повышение их безопасности и управление множеством их соединений. Мы надеемся, что коммерческий сектор принесет большие идеи для решения этих задач.

Например, спутниковые группировки могут обеспечить определенную степень глобального охвата, наряду с услугами облачных вычислений через Интернет и возможностью создания ячеистых сетей и распределенных вычислений. И хотя сегодняшние стандарты 5G не включают доступ к 5G из космоса, стандарты Release 17, появившиеся в 2022 г. Консорциум проекта партнерства третьего поколения будет изначально поддерживать возможности внеземных сетей для экосистемы 5G.Поэтому мы работаем с нашими коммерческими партнерами над интеграцией их совместимых с 3GPP возможностей, чтобы обеспечить прямое подключение к устройствам 5G из космоса. А пока мы используем платформу HiveStar / мультикоптер в качестве суррогата для тестирования и демонстрации наших концепций космического базирования 5G.

Безопасность повлечет за собой множество проблем. Можно рассчитывать на то, что кибератаки попытаются использовать любые уязвимости в программно определяемых сетях и возможностях сетевой виртуализации архитектуры 5G.Огромное количество продавцов и их поставщиков затруднит проведение комплексной проверки всех из них. И все же мы должны защищаться от таких атак таким образом, чтобы это работало с продуктами любого поставщика, а не полагаться, как в прошлом, на ограниченный пул предварительно утвержденных решений с проприетарными (и несовместимыми) модификациями безопасности.

Появление сверхбыстрой технологии 5G стало переломным моментом в военных технологиях.

Еще одна интересная небольшая проблема заключается в самой форме сигнала 5G.Его легко обнаружить, чтобы установить самое сильное соединение. Но это не сработает в военных операциях, где жизни зависят от скрытности. Модификации стандартной формы волны 5G и того, как она обрабатывается в gNodeB, могут обеспечить передачу, которую злоумышленникам трудно уловить.

Однако, возможно, самая большая проблема заключается в том, как организовать глобальную сеть, построенную на смешанной коммерческой и военной инфраструктуре. Для достижения успеха здесь потребуется сотрудничество с коммерческими операторами мобильных сетей для разработки более эффективных способов аутентификации пользовательских подключений, управления пропускной способностью сети и совместного использования радиочастотного спектра.Чтобы программные приложения могли использовать низкую задержку 5G, нам также необходимо найти новые инновационные способы управления распределенными ресурсами облачных вычислений.

Считать появление сверхбыстрой технологии 5G переломным моментом в военных технологиях – это не прыжок. По мере того, как искусственный интеллект, беспилотные системы, оружие направленной энергии и другие технологии становятся более дешевыми и доступными, угрозы будут увеличиваться как в количестве, так и в разнообразии. Связь, управление и контроль станут только более важными по сравнению с более традиционными факторами, такими как физические возможности платформ и кинетического оружия.Это мнение было подчеркнуто в краткое изложение Стратегии национальной обороны США 2018 года, стратегического руководящего документа, выпускаемого каждые четыре года Министерством обороны США: «Успех больше не достается стране, которая первой разрабатывает новую технологию, а скорее той, которая лучше интегрирует ее и адаптирует свой путь. боевых действий “.

Здесь стоит отметить, что китайские компании являются одними из самых активных в разработке 5G и новых технологий 6G. Китайские фирмы, особенно Huawei и ZTE Corp., имеют более 30 процентов мирового рынка технологии 5G, что аналогично совокупным рыночным долям Ericsson и Nokia. Доля рынка Китая вполне может увеличиться: по данным Совета по международным отношениям, правительство Китая поддерживает компании, которые создают инфраструктуры 5G в странах, в которые Китай инвестирует в рамках своей инициативы «Один пояс, один путь». Тем временем в Европе в 2020 году НАТО открыла свой первый военный полигон 5G в Латвии. В частности, Норвегия изучает возможность выделения программно-определяемых сетей в коммерческой инфраструктуре 5G для поддержки военных миссий.

Возможно, эта конвергенция развития коммерческого и оборонного секторов вокруг 5G, 6G и будущих коммуникационных технологий приведет к появлению мощных и неожиданных коммерческих приложений. Сектор обороны подарил миру Интернет. Мир теперь предоставляет военным связь 5G и не только. Давайте узнаем, что может дать оборонный сектор.

Примечание авторов: 5G.MIL, HiveStar и Lockheed Martin являются товарными знаками корпорации Lockheed Martin.Авторы выражают признательность Брэндону Мартину за помощь в написании этой статьи.

Статьи с вашего сайта

Статьи по теме в Интернете

На пути к миниатюрным и многофункциональным датчикам

Предоставлено: Pixabay / CC0 Public Domain.

Микро-электромеханические устройства (МЭМС) основаны на интеграции механических и электрических компонентов в микрометрической шкале. Все мы постоянно используем их в повседневной жизни: например, в наших мобильных телефонах есть по крайней мере дюжина MEMS, которые регулируют различные действия, начиная от отслеживания движения, положения и наклона телефона; активные фильтры для разных диапазонов передачи и сам микрофон.

Еще более интересна чрезвычайная наноразмерная миниатюризация этих устройств (NEMS), поскольку она предлагает возможность создания инерционных датчиков, датчиков массы и силы с такой чувствительностью, что они могут взаимодействовать с отдельными молекулами.

Однако распространение датчиков NEMS все еще ограничивается высокой стоимостью производства традиционных кремниевых технологий. И наоборот, новые технологии, такие как 3D-печать, показали, что аналогичные структуры можно создавать с небольшими затратами и с интересными внутренними функциями, но на сегодняшний день производительность в качестве датчиков массы оставляет желать лучшего.

В статье «Достижение характеристик НЭМС на основе кремния с помощью наномеханических резонаторов 3D-принтеров», опубликованной в Nature Communications , показано, как можно получить механические нанорезонаторы с помощью 3D-печати с такими показателями качества, как коэффициент качества, опубликованная стабильность, массовая чувствительность и прочность. сопоставимы с кремниевыми резонаторами. Исследование является результатом сотрудничества Туринского политехнического университета (Стефано Стасси и Карло Риккарди из Департамента прикладных наук и технологий; и Мауро Тортелло и Фабрицио Пирри из групп NAMES и MPNMT) и Еврейского университета Иерусалима с Еврейским университетом Иерусалима. исследования Идо Куперштейна и Шломо Магдасси.

Различные наноустройства (мембраны, кантилевер, мосты) были получены двухфотонной полимеризацией новых жидких композиций с последующим термическим процессом, который удаляет органическое содержимое, оставляя керамическую структуру с высокой жесткостью и низким внутренним рассеиванием. Полученные таким образом образцы затем характеризуют с помощью лазерной доплеровской виброметрии.

«НЭМС, которые мы изготовили и охарактеризовали, – объясняет Стефано Стасси, – имеют механические характеристики, соответствующие современным кремниевым устройствам, но они получаются с помощью более простого, быстрого и более универсального процесса, благодаря которому также можно добавлять новые химико-физические функции.Например, материал, используемый в статье, – это Nd: YAG, обычно используемый в качестве источника твердотельного лазера в инфракрасном диапазоне ».

«Возможность изготавливать сложные и миниатюрные устройства, которые имеют производительность, аналогичную кремниевым, – говорит Шломо Магдасси, – с помощью быстрого и простого процесса 3D-печати, открывает новые горизонты в области аддитивного производства и быстрого производства».

---

Максимальное усиление в крошечных наноразмерных устройствах

---

Дополнительная информация: Стефано Стасси и др., Достижение характеристик НЭМС на основе кремния с помощью наномеханических резонаторов, напечатанных на 3D-принтере, Nature Communications (2021).DOI: 10.1038 / s41467-021-26353-1

Предоставлено Туринский политехнический университет

Цитата : Нанорезонаторы для 3D-печати: к миниатюрным и многофункциональным датчикам (2021, 9 ноября) получено 15 ноября 2021 г. с https: // физ.org / news / 2021-11-3d-nanoresonators-miniaturized-multifunctional-sizes.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Армия

разрабатывает программное обеспечение, позволяющее датчикам PNT взаимодействовать друг с другом – Breaking Defense Breaking Defense

Pfc.Трэвис МакГихи, пехотинец из 1-го взвода 1-го батальона 506-го пехотного полка «Red Currahee», боевой группы 4-й бригады 101-й воздушно-десантной дивизии (штурмовая авиация), наблюдает, как его товарищи Currahees идут по горной тропе во время совместного патрулирования с афганцами. Национальная армия. (Фотография армии США, сделанная штаб-сержантом Тоддом А. Кристоферсоном, отдел по связям с общественностью боевой группы 4-й бригады)

ВАШИНГТОН: Поскольку армия разрабатывает различные технологии, чтобы обеспечить своих солдат точной навигацией в отдаленных районах, где GPS либо блокируется противниками, либо просто недоступен, один офис работает над тем, чтобы эти технологии, какими бы они ни были, могли работать. вместе.

Ученые из армейского центра C5ISR разрабатывают то, что они называют pntOS, программное обеспечение, построенное с открытой архитектурой, позволяющее добавлять или извлекать новые датчики PNT – позиционирования, времени и навигации – по желанию.

«Традиционно решения для слияния сенсоров очень тесно связаны. «Программное обеспечение очень тесно интегрировано друг с другом», – сказал Майк Капорелли, руководитель отдела новых технологий PNT в центре C5ISR. «Итак, мы хотим предоставить модульный способ сделать это, который обеспечивает возможность адаптации, реконфигурируемости и позволяет нам внедрять новые технологии, когда они становятся доступными.Если станет доступен новый виджет или датчик, который предоставляет источник данных PNT, мы сможем быстро интегрировать его в наш материал ».

СВЯЗАННЫЙ: Армия рассматривает глобальную трехмерную карту местности как будущую помощь PNT для операций

В основе pntOS лежит интерфейс прикладного программирования, программный посредник, который может соединять разрозненные программы или приложения, чтобы позволить им «разговаривать» друг с другом, если они не говорят на одном языке. Интерфейсы прикладного программирования занимают центральное место в стремлении Министерства обороны США к объединенному общедоменному управлению и контролю, в котором разрозненные системы, независимо от области ведения боевых действий, должны будут передавать данные друг другу.

pntOS – это спецификация программного обеспечения, в соответствии с которой разработчики будут создавать свои приложения PNT, чтобы соответствовать требованиям. Центр C5ISR разработал эталонный код, который соответствует спецификации программного обеспечения pntOS в качестве примера для разработчиков.

«Это позволяет нам сократить время интеграции, добавляя новые возможности, и, в конечном итоге, цель состоит в том, чтобы быстрее передать технологии и возможности воинам», – сказал Капорелли.

Ожидается, что решение pntOS будет достаточно зрелым, чтобы его могли использовать другие к концу календарного года, что соответствует седьмому уровню технологической готовности.Центр C5ISR не смог назвать партнера по переходу, сославшись на оперативную безопасность. В будущем спецификация может быть включена в качестве требования в будущие контрактные документы.

Связано: “Авокадо” от Sandia Atomic может позволить работать без GPS PNT

pntOS – еще один пример того, как военные хотят использовать открытые стандарты при разработке программного обеспечения и оборудования в будущем. На протяжении десятилетий военные разрабатывали или покупали системы, которые не могут подключаться к другим платформам из-за того, как они были построены.Что касается армии, центр C5ISR был ключевым игроком в работе с компонентами сервисов, промышленностью и академическими кругами при разработке открытых систем, особенно в работе службы по модернизации своей тактической сети.

Центр C5ISR также работал над модульным открытым набором стандартов C5ISR / EW, аппаратным блоком, в который солдаты могут вставлять карты с сетевыми возможностями, что позволяет быстро интегрировать передовые технологии, если они построены по общему стандарту, называемому CMOSS.

В конце прошлого года армия запросила у промышленности решения A-PNT для CMOSS, как сообщает Inside Defense. Для команды pntOS это аналогичная цель, но с учетом определенных возможностей.

«Это позволяет упростить передачу технологий между правительством, промышленностью и научными кругами», – сказал Капорелли. «Это помогает сгладить переход технологий между ними и добиться быстрого развития интеграции технологий. Он действительно ориентирован на всех, кто хочет создать приложение PNT.”

Журнал датчиков | Хиндави

Исследовательская статья

15 ноября 2021 г.

Учебные шаблоны для физического воспитания с эффектом погружения в виртуальную реальность на основе датчика зрения

Xianhao Zhang | Юнсю Ши | Hua Bai

Создание визуальных настроек с использованием технологии аватаров – это начальная реализация вокселя в контексте отчетности. Эта статья нацелена на демонстрацию важной роли модели иммерсивного физического воспитания в виртуальной реальности в современном физическом воспитании и анализ модели иммерсивного физического воспитания в виртуальной реальности.Опираясь на зрелую технологию виртуальной реальности VR для создания платформы виртуальных симуляционных экспериментов, ценность приложения в области образования также отражается в экономии затрат на экспериментальное обучение. Полный набор обучающих программ VR также выполняет функции обучения и оценивания и используется многократно, чтобы максимизировать ценность использования. Это исследование в основном знакомит с содержанием оптимизации метода обучения курса в сочетании с технологиями виртуальной реальности.Чтобы сделать данные более убедительными, в последние годы использовалась справочная литература и данные по иммерсивному обучению. Первая часть – это обсуждение иммерсивного обучения, которое включает в себя исследование виртуального иммерсивного обучения в классе. Вторая часть – это отдельный анализ технологии виртуальной реальности. Третья часть – практическое упражнение, основанное на первых двух частях; то есть из-за учебного эффекта и отношения ученика как основного тела теоретическая основа двух частей, касающихся визуальных датчиков и иммерсивного обучения физическому воспитанию в виртуальной реальности, трансформируется в реальное практическое обучение.В экспериментальной части, чтобы продемонстрировать эффективность и поддержку иммерсивного виртуального обучения, с одной стороны, мы начали с обучения учителей, а с другой стороны, мы провели исследования, касающиеся аспектов обучения студентов. Метод обучения в виртуальной среде рабочего стола сравнивается с существующими методами обучения в классе. Обработка изображения и анализ изображения технологии виртуальной реальности комбинируются с уровнем серого изображения трехмерного изображения для анализа многозадачного алгоритма датчика технического зрения.Была проверена возможность иммерсивного виртуального обучения. Данные исследования показывают, что 10 студентов, участвовавших в эксперименте, дали оценку 7,9 баллу за целевое отношение к иммерсивному физическому воспитанию в виртуальной реальности. У студентов повысится интерес к обучению, а также значительно повысится эффективность. VR может не только дать учащимся новый опыт обучения, но и использоваться для укрепления педагогических навыков учителей. Поскольку виртуальная реальность может имитировать реальную учебную среду, учителя могут использовать этот набор инструментов, чтобы опробовать новые материалы курса и улучшить возможности управления классом.

Исследовательская статья

13 ноября 2021 г.

Система обучения действиям по разложению аэробных движений на основе интеллектуального датчика зрения

Liwei Sun

С развитием времени обучение не только оставалось между людьми, но и постепенно превратилось в обучение взаимодействию между человеком и машиной. В прошлом форма обучения была относительно простой и старой. В этой статье на основе интеллектуального визуального датчика разрабатывается вспомогательная обучающая система для декомпозиции действий по аэробике и разумно используется Интернет и алгоритмы для внесения в систему ряда систем действий по аэробике.Алгоритм согласования динамического движения DTW системы будет более точно распознавать действия человека. Система будет передавать данные о человеческих действиях системе в режиме реального времени на основе распознавания человеческих особенностей. Затем, после сравнения, система отобразит стандартную позу для этого действия и позу для аэробики на следующем этапе. Поэтому эта система развивает обучение не только в классе, но и везде. Система не только улучшает качество обучения аэробике, но и укрепляет физические качества подростков.У него новое понимание стандартизации обучения аэробике. После того, как система будет функционировать, она будет передана учащимся аэробики. Согласно многочисленным отзывам, среднее удовлетворение от использования достигло около 80%, что является хорошим показателем производительности самой системы.

Исследовательская статья

13 ноября 2021 г.

Система отслеживания и распознавания осанки при выполнении аэробных упражнений на основе беспроводных интеллектуальных датчиков

Wenting Zhou

Беспроводные датчики – это новая высокотехнологичная и популярная технология разведки.Позиционирование и отслеживание человеческого тела – два важных вопроса исследования датчиков. Аэробика – широко популярный вид спорта, который пользуется большой популярностью у широкой публики и объединяет гимнастику, танцы, музыку, фитнес и развлечения. Применение умных датчиков помогает улучшить координацию и гибкость движений. Чтобы глубоко изучить, могут ли беспроводные интеллектуальные датчики играть роль в отслеживании и распознавании позы аэробных упражнений, в этой статье используются методы проектирования датчиков, анализ движения, а также методы архитектуры программного и аппаратного оборудования для сбора образцов, анализа интеллектуальных датчиков и оптимизации алгоритмов.И он создает модель датчика и систему для отслеживания и распознавания позы. При проверке наилучшего положения для размещения датчика сначала зафиксируйте датчик на расстоянии 2,5 см от запястья и в середине нижней части руки, держите верхнюю руку неподвижной и выполняйте растягивающие и сжимающие движения руки. Нижний рычаг. Повторите упражнение 5 раз и измерьте запястье. Кривая движения стыка, результат показывает, что измеренная кривая стыка на расстоянии 2,5 см в основном такая же, как фактическая кривая намотки, а фиксированное положение в середине больше отклоняется от нормальной точки кривой, а ее средняя погрешность находится в пределах 0.9 см, что правильно. Чтобы снова проверить эффективность алгоритма, во время эксперимента были собраны данные 8 добровольцев, продолжительность составила более 25 секунд, и каждая нормальная поза пыталась сохранить стабильность и длилась около 6 секунд. Степень статистической точности составляет 90,6%. Это показывает, что алгоритм или система, разработанная в этой статье, имеет чрезвычайно высокую точность. В основном понимается, что на основе теории беспроводной сенсорной сети разработана модель системы, которая может использоваться для отслеживания позы и распознавания аэробики.

Исследовательская статья

13 ноября 2021 г.

Анализ надежности интеллектуального счетчика электроэнергии с использованием алгоритма анализа неисправности модели Fusion

Венван Се | Лепин Чжан | … | Shuya Qiao

Эта работа направлена ​​на решение проблемы заболеваемости модели слияния интеллектуального счетчика и повышение точности измерения и надежности интеллектуального счетчика. Начиная с топологии интеллектуального счетчика, обсуждается причина серьезной болезненности модели интеллектуального счетчика.Во-первых, представлен базовый процесс оценки состояния энергосистемы интеллектуальных счетчиков и разъяснена концепция анализа ошибок интеллектуальных счетчиков. Затем анализируются причины и механизмы плохо обусловленных проблем модели интеллектуального счетчика, а также анализируются методы снижения заболеваемости расчетной модели интеллектуального счетчика. Наконец, предлагается алгоритм оптимизации данных, основанный на жадной стратегии и улучшенном методе регуляризации Тихонова. Данные модели обрабатываются и оптимизируются, чтобы снизить болезненность модели измерения интеллектуального счетчика.Результаты показывают, что алгоритм анализа для уменьшения заболеваемости интеллектуального счетчика, предложенный в этом исследовании, может эффективно влиять на заболеваемость расчетной модели интеллектуального счетчика. Эффект обработки показывает, что он может снизить ошибку измерения интеллектуального счетчика примерно до 5%, что на порядок меньше, чем ошибка до обработки, а эффект обработки методом наименьших квадратов улучшается более чем на 70%. С точки зрения скорости обработки, когда число пользователей составляет от 50 до 100, время работы алгоритма находится в диапазоне от 1.5 и 3,5 с, которые могут быть полностью адаптированы к реальной ситуации и имеют высокую практичность. Короче говоря, это исследование помогает повысить точность и надежность вычислений интеллектуальных счетчиков и предоставляет определенные справочные материалы для соответствующих исследований.

Статья исследования

13 ноября 2021 г.

Исследование частоты пульса и расхода энергии при тренировках в колледже на основе мультисенсорного восприятия

Ge Liu | Baiqing Liu

Частота сердечных сокращений – один из важных показателей для расчета и оценки интенсивности и качества движения.Он может научно и объективно отражать уровень интенсивности импульса и упражнений в процессе упражнений. Это важный показатель спортивной силы и физической подготовленности спортсменов, обучающихся в колледже. В данной статье анализируется базовая метаболическая модель человеческого тела и модель спроса и предложения энергии, а также строится научная тестовая модель потребления энергии для специальной спортивной деятельности. Предлагается алгоритм определения частоты сердечных сокращений и потребления энергии на основе сбора данных об ускорении.Поэтому предлагается рассчитывать ускорение движения с использованием данных о костях, полученных от датчика портативной телефонной камеры для специальных занятий спортом, и рассчитывать потребление кинетической энергии с помощью данных обнаружения. Также установлена ​​модель для оценки предложенного алгоритма.

Research Article

13 ноября 2021 г.

Алгоритм оптимизации местоположения с несколькими фильтрами на основе нейронной сети в смешанной среде LOS / NLOS

Чжэньтянь Бянь | Лонг Ченг | Ян Ван

В то время как современная система связи, встроенная система и сенсорная технология широко используются в настоящее время, беспроводная сенсорная сеть (WSN), состоящая из микрораспределенных сенсоров, пользуется большим спросом из-за ее относительно отличного коммуникационного взаимодействия, вычислений в реальном времени, и возможности зондирования.Поскольку технология GPS-позиционирования не может удовлетворить потребности в позиционировании внутри помещений, позиционирование на основе WSN стало лучшим вариантом для локализации в помещении. В области позиционирования WSN в помещении, как справиться с влиянием ошибки NLOS на позиционирование, все еще остается большой проблемой, которую предстоит решить. Чтобы смягчить влияние ошибок NLOS, в этой статье предлагается алгоритм нейронной сети с модифицированной множественной локализацией фильтров (NNMML). В этом алгоритме в первую очередь различаются случаи LOS и NLOS.Затем KF и UKF применяются в случае LOS и случае NLOS, соответственно, и соответствующая групповая обработка выполняется для данных NLOS. Наконец, результаты позиционирования после множественной фильтрации корректируются нейронной сетью. Результаты моделирования показывают, что точность определения местоположения алгоритма NNMML лучше, чем у KF, EKF, UKF и версии без коррекции нейронной сети. Это также показывает, что NNMML подходит для ситуации с большой ошибкой NLOS.

Датчики – Datalogic

Новости

Компания Datalogic приобрела MD Micro Detectors, занимающихся разработкой, производством и продажей промышленных датчиков.Приобретение позволит Группе Datalogic укрепить свое итальянское и глобальное присутствие на рынке промышленной автоматизации за счет интеграции датчиков, устройств безопасности и портфеля продуктов для обеспечения безопасности машин.

В высшей степени инновационный контент M.D. Micro Detectors в сочетании с портфелем продуктов и дистрибьюторской сетью Datalogic представляет собой проект роста, направленный на создание главного итальянского центра датчиков в секторе промышленной автоматизации.

Datalogic и M.Клиенты D. могут продолжать обращаться к своим коммерческим ссылкам с преимуществом более широкого выбора продуктов и решений для самых разнообразных приложений промышленной автоматизации благодаря широчайшему ассортименту датчиков, устройств безопасности и машинного зрения.

Датчики

Датчики незаменимы для промышленной автоматизации заводов и оборудования в широком спектре отраслей и приложений, от производства до логистики.

Применения в обрабатывающей промышленности включают автоматизацию предприятий автомобильной промышленности и производства электроники; машины для обработки и упаковки продуктов питания и напитков, фармацевтики, химической продукции; практически до любого оборудования, используемого в деревообработке, металлообработке, текстиле, керамике, стекле, камнях, бумаге и т. д.

Логистические приложения используются в автоматизированных системах обработки материалов, конвейерах, системах хранения и поиска, автоматизированных складах, транспортных системах и распределительных центрах.

Фотоэлектрические датчики – это устройства, которые используют излучение и прием света для обнаружения присутствия объектов или их частей, проверки их целостности или правильности сборки, измерения их размеров, расстояния или правильного расположения.

В этом отношении их можно выделить в большом количестве датчиков: излучатели и приемники сквозного луча или световозвращающие блоки; рассеивать, фиксировать фокус и подавление фона; волоконно-оптические усилители; вилочные датчики; датчики контраста, цвета и люминесценции; датчики расстояния или размеров; датчики зрения.

Интеллектуальные фотоэлектрические датчики

Datalogic вместе с дополнительными продуктами, такими как индуктивный датчик приближения, ультразвуковой датчик, оптические энкодеры и аксессуары, позволяют компаниям совершенствовать свои производственные и логистические процессы.

Датчики

Общие приложения

Если вам нужно внедрить приложения для обнаружения, проверки или измерения для производства или распределения любого типа товаров, или вы хотите улучшить свои процессы в соответствии с новыми парадигмами цифрового производства, датчики являются важным элементом вашего автоматизация.Приложения бесчисленны, они постоянно развиваются и не могут быть кратко изложены в нескольких строках. Однако следующие примеры могут дать представление о неограниченном потенциале датчиков :

• Мелкие детали можно обнаруживать на высокой скорости даже в присутствии других близлежащих объектов или отражающих поверхностей. Это возможно с помощью фотоэлектрических датчиков с подавлением фона, в том числе с помощью лазера или волоконной оптики, или даже с помощью индуктивной близости в случае металлических частей на небольшом расстоянии.

• Прозрачные объекты , такие как бутылки из ПЭТ, стеклянные флаконы или даже тонкие пластиковые упаковочные пленки, могут быть надежно обнаружены с помощью поляризованных светоотражающих фотоэлектрических датчиков с коаксиальным излучением.

• Приводные метки печати , необходимые для любой перерабатывающей или упаковочной машины, обнаруживаются с максимальной скоростью и разрешением независимо от цветов.Это связано с контрастными фотоэлектрическими датчиками , в том числе в случае невидимых люминесцентных меток с использованием УФ-излучения.

• Этикетки любого цвета и размера, размещенные на катушках любого типа, включая прозрачное на прозрачном, обнаруживаются вилочными датчиками с фотоэлектрическими или ультразвуковыми датчиками , в зависимости от области применения.

• Расстояние и положение объектов можно измерить с точностью до миллиметра, даже с дальностью в несколько метров, с помощью лазера фотоэлектрических датчиков измерения времени полета ( TOF ) или даже ультразвуковых датчиков для четких объектов и оптические энкодеры для линейных измерений.

• Размеры измеряются с помощью фотоэлектрических датчиков с многолучевыми световыми матрицами, образованными излучающими и приемными блоками, динамически отправляющими данные и восстанавливающими профиль измеряемых объектов.

• Качество можно проверить на любом этапе производства: от загрузки до сборки механических или электронных деталей, от обработки до упаковки пищевых или фармацевтических продуктов, от наполнения до закрытия бутылок, от печати до наклеивания этикеток. Интеллектуальные датчики технического зрения , которые собирают и распознают «хорошие» и «плохие» изображения, делают возможным осмотр.

Датчики Общие преимущества

Внедрение датчиков в вашу автоматизацию вместо стандартных датчиков означает адаптацию производственных и логистических процессов к последним требованиям цифровой трансформации.

Основными общими преимуществами являются повышенная производительность и эффективность, большая гибкость и прослеживаемость, повышенная рентабельность с точки зрения общей стоимости владения и экономии времени благодаря следующим преимуществам:

• Опыт – Компания Datalogic входит в число пионеров и крупных производителей фотоэлектрических датчиков и среди немногих компаний, имеющих собственные технологии ASIC.Для пользователя это гарантия проверенных знаний о продукте, надежности и лучшего сенсорного решения.

• Широкий ассортимент с точки зрения продуктовых линеек, форм-факторов от миниатюрных и компактных до более крупных, типов светового излучения от светодиодов до Laser , функций обнаружения, измерения и проверки, разрешения и диапазона расстояний, интерфейсов, аксессуаров и т. Д. • Пользователь всегда имеет наилучшее соотношение между производительностью и стоимостью, платя ровно столько, сколько необходимо.

• Расширенные функции , такие как специальные алгоритмы для обнаружения четких или сильно отражающих объектов; фирменная ASIC со встроенным интерфейсом IO-Link; Патенты на измерения TOF; Машинное обучение помогло установить технологию интеллектуальных датчиков зрения. Все это не только инновации, но и преимущества. Действительно, пользователь может оптимизировать процесс, делая его лучше, быстрее, надежнее, экономя время или компоненты.

• Заказной продукт и специальная версия , основанная на технологии фотоэлектрического датчика core , представляет собой еще один способ, с помощью которого Datalogic хочет быть ближе к клиентам и решать их самые специфические потребности.

catalogue.service.registration.forgot.pwd.error Сообщение: javax.servlet.jsp.JspException: javax.servlet.jsp.JspException: javax.servlet.jsp.JspTagException: нет разрешимого сообщения Трассировки стека: javax.servlet.ServletException: javax.servlet.jsp.JspException: javax.servlet.jsp.JspException: javax.servlet.jsp.JspTagException: нет разрешимого сообщения в org.apache.jasper.runtime.PageContextImpl.doHandlePageException (PageContextImpl.java: 905) в org.apache.jasper.runtime.PageContextImpl.handlePageException (PageContextImpl.java:838) в org.apache.jsp.WEB_002dINF.views_005frelaunch.errors_jsp._jspService (errors_jsp.java:196) в org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase.service (HttpJspBase.java:70) в javax.servlet.http.HttpServlet.service (HttpServlet.java:742) в org.apache.jasper.servlet.JspServletWrapper.service (JspServletWrapper.java:443) в org.apache.jasper.servlet.JspServlet.serviceJspFile (JspServlet.java: 386) в org.apache.jasper.servlet.JspServlet.service (JspServlet.java:330) в javax.servlet.http.HttpServlet.service (HttpServlet.java:742) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter (ApplicationFilterChain.java:231) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter (ApplicationFilterChain.java:166) в org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter (WsFilter.java:52) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter (ApplicationFilterChain.java: 193) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter (ApplicationFilterChain.java:166) в org.apache.catalina.core.ApplicationDispatcher.invoke (ApplicationDispatcher.java:728) в org.apache.catalina.core.ApplicationDispatcher.processRequest (ApplicationDispatcher.java:470) в org.apache.catalina.core.ApplicationDispatcher.doForward (ApplicationDispatcher.java:395) в org.apache.catalina.core.ApplicationDispatcher.forward (ApplicationDispatcher.java:316) в орг.springframework.web.servlet.view.InternalResourceView.renderMergedOutputModel (InternalResourceView.java:170) в org.springframework.web.servlet.view.AbstractView.render (AbstractView.java:314) в org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.render (DispatcherServlet.java:1325) в org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.processDispatchResult (DispatcherServlet.java:1069) в org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doDispatch (DispatcherServlet.java:1008) в орг.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doService (DispatcherServlet.java:925) в org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest (FrameworkServlet.java:978) в org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doGet (FrameworkServlet.java:870) в javax.servlet.http.HttpServlet.service (HttpServlet.java:635) в org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.service (FrameworkServlet.java:855) в javax.servlet.http.HttpServlet.service (HttpServlet.java:742) в орг.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter (ApplicationFilterChain.java:231) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter (ApplicationFilterChain.java:166) в com.ic.aawt.rwt.AAwtFilter.doFilter (AAwtFilter.java:384) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter (ApplicationFilterChain.java:193) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter (ApplicationFilterChain.java:166) на org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter (WsFilter.java:52) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter (ApplicationFilterChain.java:193) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter (ApplicationFilterChain.java:166) в org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter.doFilterInternal (CharacterEncodingFilter.java:200) в org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter (OncePerRequestFilter.java:107) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter (ApplicationFilterChain.java:193) в org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter (ApplicationFilterChain.java:166) в org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve.invoke (StandardWrapperValve.java:198) в org.apache.catalina.core.StandardContextValve.invoke (StandardContextValve.java:96) в org.apache.catalina.authenticator.AuthenticatorBase.invoke (AuthenticatorBase.java:493) в org.apache.catalina.core.StandardHostValve.invoke (StandardHostValve.java: 140) в org.apache.catalina.valves.ErrorReportValve.invoke (ErrorReportValve.java:81) в org.apache.catalina.core.StandardEngineValve.invoke (StandardEngineValve.java:87) в org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter.service (CoyoteAdapter.java:342) в org.apache.coyote.ajp.AjpProcessor.service (AjpProcessor.java:479) в org.apache.coyote.AbstractProcessorLight.process (AbstractProcessorLight.java:66) в org.apache.coyote.AbstractProtocol $ ConnectionHandler.process (AbstractProtocol.java: 800) в org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint $ SocketProcessor.doRun (NioEndpoint.java:1471) в org.apache.tomcat.util.net.SocketProcessorBase.run (SocketProcessorBase.java:49) в java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker (ThreadPoolExecutor.java:1149) в java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor $ Worker.run (ThreadPoolExecutor.java:624) в org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread $ WrappingRunnable.run (TaskThread.java:61) в java.lang.Thread.run (Thread.java:748) Вызвано: javax.servlet.jsp.JspException: javax.servlet.jsp.JspTagException: нет разрешимого сообщения в org.apache.jsp.WEB_002dINF.views_005frelaunch.errors_jsp $ Helper.invoke (errors_jsp.java:1652) в org.apache.jsp.tag.web.relaunch.productLayout_tag $ Helper.invoke0 (productLayout_tag.java:1665) в org.apache.jsp.tag.web.relaunch.productLayout_tag $ Helper.invoke (productLayout_tag.java:1702) в org.apache.jsp.tag.web.relaunch.mainLayout_tag.doTag (mainLayout_tag.java:322) на org.apache.jsp.tag.web.relaunch.productLayout_tag._jspx_meth_layout_005fmainLayout_005f0 (productLayout_tag.java:1556) в org.apache.jsp.tag.web.relaunch.productLayout_tag.doTag (productLayout_tag.java:249) в org.apache.jsp.WEB_002dINF.views_005frelaunch.errors_jsp._jspx_meth_layout_005fproductLayout_005f0 (errors_jsp.java:1512) в org.apache.jsp.WEB_002dINF.views_005frelaunch.errors_jsp._jspService (errors_jsp.java:183) … еще 54 Вызвано: javax.servlet.jsp.JspTagException: нет разрешимого сообщения в орг.springframework.web.servlet.tags.MessageTag.resolveMessage (MessageTag.java:335) в org.springframework.web.servlet.tags.MessageTag.doEndTag (MessageTag.java:273) в org.apache.jsp.WEB_002dINF.views_005frelaunch.errors_jsp._jspx_meth_spring_005fmessage_005f18 (errors_jsp.java:1540) в org.apache.jsp.WEB_002dINF.views_005frelaunch.errors_jsp.access $ 0 (errors_jsp.java:1519) в org.apache.jsp.WEB_002dINF.views_005frelaunch.errors_jsp $ Helper.invoke0 (errors_jsp.java:1616) в орг.apache.jsp.WEB_002dINF.views_005frelaunch.errors_jsp $ Helper.invoke (errors_jsp.java:1644) … еще 61

Gems Датчики и регуляторы – Уровень – Давление – Расход – Клапаны

Коммерческие кофеварки

с электромагнитными клапанами серии A

Коммерческие кофеварки продолжают оставаться сильным рынком с постоянно растущим спросом. Новые и улучшенные конструкции помогли создать нишевые кофеварки и кофейни, где каждый пытается приготовить лучший кофе!

Серия

LS-7, боковые реле уровня в подогревателях пищи

Если вы ищете надежный и экономичный датчик уровня, устанавливаемый сбоку, на который могут рассчитывать ваши клиенты, не ищите дальше.Датчик серии LS-7 – идеальное решение!

Датчики потока охлаждающей жидкости в медицинских лазерах

Жидкость охлаждающей жидкости имеет решающее значение во многих областях применения. Для медицинских лазеров надежный поток охлаждающей жидкости обеспечивает безопасность пациента и защиту оборудования.

Что такое интегрированный датчик?

Интегрированный датчик является основной технологией датчика без упаковки и позволяет объединить несколько сенсорных технологий в единую сборку.

Что такое расходомер?

Расходомер измеряет как проводящие, так и непроводящие жидкости, а также газы и может использоваться для суммирования или отслеживания скорости, с которой среда протекает через заданное пространство.

В чем разница между датчиками постоянного и точечного уровня?

Чтобы измерить количество жидкости в данном контейнере, многие предпочитают использовать датчик уровня.Но какой датчик уровня подходит для вашего применения?

5 типов датчиков давления, которые вы должны знать

Так же, как дрель не работает с гвоздем, имеет значение тип датчика давления, который вы используете для конкретного применения. Например, то, что хорошо работает при измерении нефти и газа, может не подходить для гидравлики.

Как работает поплавковый выключатель?

Когда дело доходит до измерения уровня жидкости в резервуарах, немногие приборы могут быть столь же надежны, как поплавковый выключатель.Так как же работает поплавковый выключатель?

Как предотвратить «замерзание» запорных клапанов при очень низких температурах

В зимние месяцы и в экстремально холодных условиях могут возникать неисправности клапана, что может быть чрезвычайно неудобным и дорогостоящим. Когда в таких климатических условиях возникают неисправности, пользователи обычно называют причиной замерзание клапанов. Однако тесты показали, что это воспринимается как «замораживание» и на самом деле его можно предотвратить.

.