2018œир... · 2019-04-04 · 2 (177) 2018 16+ Председатель совета...

20182

Медицина: артериальное давление и метрология

20 мая – Всемирный день метрологии 3 24 32

Измерения в движении: метрология на транспорте

www.ria-stk.ru/mi

АРХИВЫ ЖУРНАЛОВ

ЛУЧШИЕ ПРАКТИКИ АУДИТА

ПОДПИСКАИ КНИГИСО СКИДКАМИ

ЭЛЕКТРОННЫЕ МАТЕРИАЛЫИ СЕРВИСЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯЭФФЕКТИВНОСТИ ВАШЕЙ РАБОТЫ

СКИДКИНА ОБУЧЕНИЕ

РОЗЫГРЫШПОЛЕЗНЫХПРИЗОВ

ПОСЕЩЕНИЕМЕРОПРИЯТИЙ

ЭЛЕКТРОННАЯБИБЛИОТЕКА

дополнение раздела «Электронная библиотека»

скидки на продукцию и участие в мероприятиях «РИА «Стандарты и качество»

добавится архив журналов за 2-е полугодие 2016 г.

УВАЖАЕМЫЕ ПОДПИСЧИКИ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЖУРНАЛОВ РИА «СТАНДАРТЫ И КАЧЕСТВО»!

СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА СТРАНИЦЕ БОНУСНОЙ СИСТЕМЫ

В ДОСТУПНОЙ ВАМ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ПРОГРАММЕ СЕРВИСОВ И БОНУСОВ

Во 2-м полугодии 2018 г. специально для Вас:

Зарегистрируйтесь на сайте www.ria-stk.ru или авторизуйтесь, введя логин и пароль

Листовка с кодом доступа (логин) к бонусной системе будет вложена в третий выпуск журнала

1-й шаг

2-й шаг

3-й шаг

4-й шаг

Войдите в личный кабинет

В меню «Активировать бонусную систему» введите полученный код доступа (логин).

Нажмите кнопку «Активировать», после чего Вам откроется доступ к бесплатным сервисам и эксклюзивным материалам на странице http://www.ria-stk.ru/bonus/

Узнать подробную информацию о бонусной системе ООО «РИА «Стандарты и качество», а также восстановить свои логин и пароль Вы можете по тел.: (495) 771 6652 (доб. 140); e-mail: [email protected]

2 (177) 2018

16+

Председатель совета директоровН.Г. Томсон

Генеральный директорC.C. Антонова

Директор по развитию бизнеса А.И. Анискин(495) 988 0689E-mail: [email protected]

Начальник отдела продаж (подписка) О.В. АбрамоваМенеджеры по работе с клиентамиЕ.М. КлючниковаН.П. ПанченкоТел.: (495) 258 8436Факс: (495) 258 8437E-mail: [email protected]

Начальник отдела маркетингаА.И. Колесников

Менеджеры Г.Л. СмирноваВ.В. ЛошаковТел.: (495) 771 6652Факс: (495) 258 8437E-mail: [email protected]

Адрес издателя и редакции115280, Москва, ул. Мастеркова, д. 4, 15-й этаж, комн. 1–8 Тел.: (495) 771 6652 (495) 988 8434 Факс: (495) 258 8437 E-mail: [email protected]

DUNS номер международной системы идентификации бизнесов D&B: 354699405Интернет-магазинwww.ria-stk.ruЖурнал зарегистрирован РоскомнадзоромСвидетельство о регистрации ПИ № ФС77-33231 от 26.09.2008Журнал входит в базу данных РИНЦ на платформе Elibrary.ruПри перепечатке материалов ссылки на журнал и его электронную версию обязательны

Редакция не несёт ответственности за содержание рекламыПодписано в печать 28.04.2018 Бумага мелованная матовая 60х90/8. Печать офсетная. Усл. п. л. 8. Тираж 1000. Свободная цена. Заказ 237176Отпечатано в типографии “Вива-Стар”. 107023, Москва, ул. Электрозаводская, д. 20

© ООО “РИА “Стандарты и качество”, 2018 г.

ВСЕМИРНЫЙ ДЕНЬ МЕТРОЛОГИИ – 20 МАЯ 2018 ГОДА ........................................ 3

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕА.В. ЖелиговскийСовременные измерительные системы и их возможности ...........................................4

НОВОСТИ ИНСТИТУТОВ РОССТАНДАРТА .......................................................................... 9

ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕТРОЛОГИЯЮ.В. Куриленко, А.А. ВоронковАттестация вибростендов с помощью приборов серии Экофизика ............................10

АВИАЦИОННАЯ МЕТРОЛОГИЯА.А. БогоявленскийАнализ состояния измерений ровности искусственных покрытий ВПП гражданских аэродромов ...............................................................................................14

ИЗМЕРЕНИЯ В ДВИЖЕНИИВ.А. Вдовин, В.П. Кывыржик, В.Н. Назаров, А.И. СтепаненкоВопросы метрологического обеспечения комплексов весогабаритного контроля транспортных средств ..................................................... 24

ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЙА.С. ЧуевГравитационные величины и их силовые соотношения в системе физических величин и закономерностей ................................................... 28

ИЗМЕРЕНИЯ В МЕДИЦИНЕА.М. Романовская, В.Ф. РомановскийФизические и метрологические аспекты методов измерения артериального давления с применением компрессионной манжеты ........................ 32

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЙЭ.И. ЦветковМодели процедур уравновешивания .............................................................................45

ГОСРЕЕСТРОб утверждении типов средств измерений .................................................................. 50

ВЫСТАВКИВ.И. МатвеевФорум «Территория NDT – 2018» ...................................................................................54

ВЕЛИКОЕ ПРОШЛОЕВ.И. МатвеевП.К. Ощепков: пример служения отечественной науке и технике ............................... 58

Метрологический научно-технический журнал

Основан в марте 2001 г.

Реклама в номере:

Вниманию подписчиков Уважаемые читатели журнала “Мир измерений”!

Подписка на второе полугодие 2018 года осуществляется через подписное агентство ООО “Агентство “Урал-Пресс”

либо в издательстве РИА “Стандарты и качество”.

Справки по телефону: 8 (495) 258-84-36. E-mail: р[email protected]

Учредители

Общероссийская общественная организация “Всероссийская организация качества”

Общество с ограниченной ответственностью «Рекламно-информационное агентство «Стандарты и качество»

®

ООО “ПТП “СЕНСОРИКА-М” – 1-я стр. обложки•ООО “ИМЦ Микро» – 4-я стр. обложки•ООО «ПКФ Цифровые приборы» – 10, 11, 12, 13•

ООО “Интермера” – 23•ООО “РИА “Стандарты и качество” – 2-я и 3-я стр. обложки, 8, 63•

2 (177) 2018MEASUREMENTS WORLD Издатель ООО “РИА “Стан дар ты и качество”

РедакцияГлавный редактор Т.В. ШавинаТел. (909) 663 8233Ответственный секретарь Л.В. СоколоваТел. (495) 771 6652

ВёрсткаВ.В. Боткина

Редакционный совет

В.Н. Крутиков, председатель Редакционного совета,

главный научный сотрудник ФГУП “ВНИИОФИ”, действительный член Метрологической академии, д.т.н.

В.А. Агупов, заместитель директора по качеству ПАО “Туполев”, действительный член Метрологической академии, д.т.н.

В.Н. Бас, генеральный директор ФБУ “Ростест-Москва”, председатель Совета директоров ФБУ ЦСМ Росстандарта ЦФО РФ, вице-президент Метрологической академии, д.э.н.

А.А. Богоявленский, главный метролог ФГУП ГосНИИ ГА, член-корреспондент Метрологической академии, к.т.н.

Ф.В. Булыгин, первый заместитель директора по науке ФГУП “ВНИИМС”, член Международного комитета по мерам и весам, д.т.н. А.Г. Грабарь, начальник отдела метрологического обеспечения нанотехнологий ФБУ “Тест– С.-Петербург”, член-корреспондент Метрологической академии, к.т.н.

В.Л. Гуревич, директор РУП “Белорусский государственный институт метрологии” (БелГИМ), главный редактор журнала “Метрология и приборостроение”, почётный член Метрологической академии (Россия), к.т.н.

А.А. Данилов, и.о. директора ФБУ “Пензенский ЦСМ”

С.И. Донченко, генеральный директор ФГУП “ВНИИФТРИ”, действительный член Метрологической академии, профессор, д.т.н.

Д.И. Ким, заместитель начальника отдела радиационной безопасности РГП “Институт ядерной физики” Министерства энергетики Республики Казахстан, к.т.н.

Д.А. Кузнецов, заместитель директора Департамента государственной политики в области технического регулирования, стандартизации и обеспечения единства измерений Министерства промышленности и торговли РФ

А.В. Латышев, директор Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, академик РАН

Н.П. Муравская, руководитель службы качества ФГУП “ВНИИОФИ”, действительный член Метрологической академии, д.т.н. Г.В. Шувалов, директор ФГУП “СНИИМ”, член-корреспондент Метрологической академии, к.т.н.

О.М. Розенталь, главный научный сотрудник ИВП РАН, профессор, д.э.н.

Э.И. Цветков, профессор кафедры информационных измерительных систем и технологий Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета, заслуженный деятель науки РФ, действительный член Метрологической академии, д.т.н.

Научный совет

А.В. Белинский, ведущий научный сотрудник, профессор, доктор физико-математических наук физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова, Москва

М.И. Киселёв, профессор, доктор физико-математических наук, заместитель заведующего кафедрой “Метрология и взаимозаменяемость” по научной работе факультета “Машиностроительные технологии” МГТУ им. Н.Э. Баумана, научный руководитель Научно-образовательного инжинирингового центра “Прецизионное метрологическое обеспечение машиностроения”, Заслуженный работник высшей школы РФ, Москва

Б.С. Могильницкий, кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой физико-химических и теплотехнических измерений Новосибирского филиала Академии стандартизации, метрологии и сертификации (учебная), Новосибирск

В.М. Фуксов, главный учёный секретарь Метрологической академии, заместитель руководителя лаборатории эталонов и научных исследований в области термометрии ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, Санкт-Петербург

А.С. Чуев, кандидат технических наук, доцент кафедры “Физика” факультета “Фундаментальные науки” МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва

In other countries "MK-Periodica" agencywww.periodicals.ru

In Russia, CIS, Baltic states"Rospechat" Agencywww.rosp.ru

Subscribe"Mir Izmereniy" (Measurements World)

Attention followersDear readers of Measurements World!

Subscription to the second half of 2018 is through Ural-Press Agency either in AIA Standards and Quality publishing house.

Information by phone: 8 (495) 258-84-36. E-mail: р[email protected]

WORLD METROLOGY DAY – 20 MAY 2018 ........................................................................ 3

METROLOGY EQUIPMENTA.V. Zheligovsky

Modern measurement systems and their capabilities .............................................................. 4

NEWS OF ROSSTANDART’S INSTITUTES ............................................................................. 9

APPLIED METROLOGYG.V. Kurilenko, A.A. Voronkov

Shakers testing by devices series Ecophysika ........................................................................10

AVIATION METROLOGYA.A. Bogoyavlenskiy

Analysis state of measurements of the evenness of artificial airfield pavements of the runways of civil aerodromes ...........................................................................................14

WEIGH-IN-MOTIONV.A. Vdovin, V.P. Kyvyrzhik, V.N. Nazarov, A.I. Stepanenko

Questions of metrological support of complexes of weight and size control of vehicles ..........24

THEORY OF MEASUREMEN A.S. Chuev

Gravitational quantities and their force relations in the system of physical quantities and laws ....................................................................................... 28

MEASUREMENTS IN MEDICINEA.M. Romanovskaya, V.F. Romanovskiy

Physical and metrological aspects of methods for measuring blood pressure using compression cuff ............................................................................................................. 32

GENERAL THEORY OF MEASUREMENTSE.I. Cvetkov

Model procedures trim ......................................................................................................45

APPROVING TYPES OF MEASURING INSTRUMENTS .............................................. 50

EXHIBITIONSV.I. Matveev

NTD Territory 2018 Forum ................................................................................................54

GREAT HISTORYV.I. Matveev

P.K. Oshchepkov: An example of serving the native science and engineering ................. 58

www.ria-stk.ru/mi МИР ИЗМЕРЕНИЙ 2/2018 3

ВСЕМИРНЫЙ ДЕНЬ МЕТРОЛОГИИ – 20 МАЯ 2018 ГОДА

Международная система единиц (SI) это совокупность единиц, принятая во

всем мире для всех видов измерений. Бо-лее 60 лет, с тех пор как система впервые получила название SI, существует дого-воренность улучшать систему, отвечая на новые вызовы времени, используя до-стижения в измерительных техноло-гиях.

В ноябре 2018 г. Генеральной конфе-ренции по мерам и весам (ГКМВ) пред-стоит одобрить одно из наиболее важных изменений Системы SI, которые поло-жат в её основы ряд определений, ка-ждое из которых связано с законами фи-зики. Этот исторический переход на свя-занные с законами природы определе-ния уберет последнюю взаимосвязь SI с определениями, основанными на физи-ческих артефактах. Пересмотренное определение килограмма не будет больше связано с санкционированным на первой сессии ГКМВ в 1889 г. Между-

народным прототипом килограмма, а будет привязано к точному значению постоянной Планка.

На протяжении более двух столетий было общим стремлением для “метриче-ской системы” обеспечить универсаль-ность доступа к согласованной базе всех измерений, проводимых в мире. Пред-полагаемое в ноябре одобрение опреде-лений будет следующим шагом на пути к достижению этой цели. Они основаны на результатах исследований новыми методами измерений, в которых в каче-стве основы для эталонов использова-лись квантовые явления, являющиеся фундаментальными. Особое внимание уделялось обеспечению в переходный период совместимости новых и действу-ющих определений. Для всех, кроме са-мых взыскательных потребителей, эти изменения будут незаметными.

Помимо того, что для существую-щих потребителей обеспечиваются усло-

вия плавного перехода, преимущества этих изменений заключаются в том, что в дальнейшем их использование послу-жит улучшению методов измерений, от-вечающих запросам будущих потребите-лей, поскольку они твердо опираются на законы физики. Новые определения бу-дут использовать “правила природы, чтобы создавать правила измерений”, связывая общим подходом измерения на атомном и квантовом уровне с измерени-ями на макроскопическом уровне.

По мере развития науки и техноло-гий будут возрастать и потребности в из-мерениях, необходимых для поддержки новых продуктов и услуг. Метрология является динамичной отраслью науки, а шаги, предпринимаемые МБМВ вме-сте со всем метрологическим сообщест-вом для продвижения SI в 2018 г., будут основой поддержки этих требований и обеспечат их удовлетворение на мно-гие годы вперёд.

Тема Всемирного дня метрологии в 2018 году – “Международная система единиц (SI) в ее постоянном развитии”. Се-годня этап развития SI представляет собой кульминацию многолетней работы боль-шого числа специалистов-метрологов, по-святивших свою работу выбору лучшего метода переопределения некоторых базо-вых единиц. Такой пересмотр не окажет прямого влияния на законодательную ме-трологию, поскольку потребители будут иметь возможность использовать прежние источники при установлении прослежива-емости к пересмотренным единицам. Од-нако изменения, которые непременно про-изойдут в способе определения некоторых единиц измерений, в отдельных случаях могут распространиться в конечном итоге и на установление прослеживаемости.

Пересмотренная SI будет в целом осно-вываться на природных константах. Хотя нынешний пересмотр единиц и представ-ляется весьма значительным, в действи-тельности в недавнем прошлом не раз вво-дились изменения, например, когда меня-лись определения секунды (1967/68 гг.) и метра (1983 г.), ранее в определениях ис-пользовались параметры движения и раз-мера Земли, затем – атомные и электромаг-нитные константы.

Особенность данного случая состоит в том, что те понятия, которые преподава-лись нам в школе и которые до сих пор прочно в нас сидят, словно высеченные в камне, могут измениться. Платино-ири-диевый (Pt-Ir) прототип килограмма, кото-рый хранится под тремя замками в сейфе вблизи Парижа, после 137-летней службы выйдет в некотором роде на заслуженный отдых.

Это означает, что наступает конец большого периода. Вышедшая из системы МКС Система SI сначала имела дело с эта-лонами, выполненными человеком, раз-меры которых основывались на том, что считалось в то время инвариантами при-роды: вращение Земли, ее размер и вес, определявшийся на основании количества воды (позднее был использован особый сплав Pt-Ir). Более точные измерения со временем показали, что эти инварианты, на самом деле, не были настолько инвари-антными, какими их тогда считали; этот факт, а также технологические достиже-ния в области измерений, позволившие со временем получить гораздо более точную реализацию единиц, являются главными причинами такого пересмотра. Последний среди самых первых эталонов он теперь из-за определения, основанного на фундамен-

тальной природной константе, окажется замененным.

Произойдут изменения, не только свя-занные с самым известным из артефактов SI – килограммом (“Le Grand K”), – но они коснутся также и других единиц. Опреде-ление единицы кельвина больше не будет связано со свойством воды, ампер не будет основываться на весьма трудно реализуе-мом определении, и единица моль полу-чит более практическое определение. К этому можно добавить, что пересмо-тренные определения килограмма, ам-пера, кельвина и моля не повлияют на оп-ределения единиц секунды, метра и кан-делы.

Как уже отмечалось выше, мы не ожи-даем в этой связи изменений для законода-тельной метрологии, тем не менее у всех нас, кто работал с этими единицами на про-тяжении многих лет, произойдет сущест-венное изменение в мышлении и методах.

Мы предлагаем уделить немного вре-мени, чтобы познакомиться на веб-сайте МБМВ (BIPM) с документами, связанными с этой темой. Мы также надеемся, что в ны-нешнем году мы все вместе хорошо отме-тим Всемирный день метрологии, в очеред-ной раз подчеркнув важную роль метроло-гии в нашей повседневной жизни.

Приветственное обращение директора МБМВ д-ра Мартина Милтона

Приветственное обращение директора МБЗМ Стивена Паторея

Используя правила природы, создавать правила измерений

Международная система единиц (SI) в ее постоянном развитии

МИР ИЗМЕРЕНИЙ 2/2018

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

4

А.В. Желиговский,технический директор ООО «ПТП «Сенсорика-М», г. Москва

ООбщие идеиПеред рассмотрением подробно-

стей устройства систем сбора дан-

ных сформулируем, для чего они

вообще нужны. Как правило, про-

ведение измерений – лишь один

из шагов в решении какой-то за-

дачи, в нахождении ответа на ка-

кой-то вопрос, например, «соответ-

ствует ли данное оборудование та-

кой-то спецификации?», «улучши-

лась ли управляемость автомобиля

после изменения конструкции его

подвески?», «сколько и каких пое-

здов могут проехать по этому мосту

перед тем, как необходимо будет де-

лать его капитальный ремонт?».

Если бы на эти вопросы можно было

получать ответы, вообще не про-

водя никаких измерений, их бы

и не делали. Таким образом, сис-

тема сбора данных должна не про-

сто что-то мерить, а помогать поль-

зователю решить его задачу, быст-

рее получить ответ на его во-

прос. Именно этот принцип зало-

жен в оборудование фирмы imc.

Общая структура системыНиже приведена общая струк-

тура аппаратной части системы

сбора и обработки данных.

Стрелками обозначены потоки

данных: красные – физическое воз-

действие, синие – аналоговые сиг-

налы, чёрные – цифровые сигналы.

Синие блоки передают данные в си-

стему, красные – из системы, серые

блоки – двунаправленные. Толстые

рамки вокруг блоков обозначают

состав системы в минимальной кон-

фигурации.

Любая измерительная система

измеряет какой-то физический процесс, именно с него начинается

измерительная цепочка. Следую-

щий элемент – датчик, он преобра-

зует изменения измеряемого физи-

ческого параметра в изменения ка-

кого-то электрического параметра

(существуют датчики, которые пре-

образуют физическое воздействие

в другие типы сигналов, например,

оптические, но они гораздо менее

распространены). Чувствительные

элементы датчиков, как правило,

выдают очень низкие уровни сигна-

Современные измерительные системы и их возможности

Современные подходы к проектированию, стандарты качества и требования по сертификации продукции создают необходимость проведения большого количества различных испытаний. В данной ста-тье на примере продукции фирмы imc описаны возможности оборудова-ния и ПО, позволяющие быстро и сравнительно легко настроить и про-извести необходимые измерения. Даны общие описания аппаратного и программного обеспечения, а также приведены примеры того, как они могут быть собраны в единую систему для проведения различных испытаний.

Ключевые слова: cистема сбора данных, испытания, измерения, испытательный стенд, обработка данных, Сенсорика-М, imc. Keywords: data acquisition system, test and measurement equipment, testbench, data processing, Sensorika-M, imc.


СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ВОЗМОЖНОСТИ

лов, и перед их измерением они тре-

буют усиления. Эту функцию вы-

полняет согласующий усилитель.

С его выхода сигнал поступает

на АЦП (аналого-цифровой прео-

бразователь), который преобразует

сигнал из аналогового в цифровой.

Существуют датчики со встроен-

ными согласующими усилителями,

такие датчики называются актив-

ными. Также согласующие усили-

тели часто бывают встроены в сис-

тему сбора, что позволяет подсоеди-

нять датчики напрямую к ней. Та-

ким образом, согласующий усили-

тель может быть внутри датчика,

системы сбора или представлять со-

бой отдельное устройство.

Данные с нескольких АЦП

и других источников должны быть

синхронизированы, объединены

вместе и переданы на ПК для визуа-

лизации и хранения. За это отве-

чает подсистема передачи данных.

В более гибких системах сбора

хранение данных возможно непо-

средственно внутри самой системы.

Также внутри самих систем бывает

возможна обработка данных.

На первый взгляд, такие возможно-

сти могут показаться избыточными,

т. к. это может делать ПК. Но ПК,

как правило, менее надёжное

устройство, чем сама система сбора

данных, и при проведении ответст-

венных измерений нужно миними-

зировать вероятность того, что с из-

мерительным оборудованием что-то

пойдёт не так. Хранение данных

внутри самой системы позволяет её

использовать в режиме «чёрного

ящика», когда она без ПК пишет

в себе данные. ПК не является систе-

мой реального времени, а если изме-

ренные данные надо не просто визу-

ализировать и записать, а на их ос-

новании что-то делать (например,

аварийно остановить стенд при пре-

вышении какого-то параметра (тем-

пературы, вибрации, смещения, …)

критического значения), то недетер-

минированные задержки, связан-

ные с работой ПК, могут быть недо-

пустимыми. Оборудование imc под-

держивает как хранение, так и обра-

ботку данных в реальном времени

самой системой.

На основании обработанных дан-

ных система может формировать

управляющие сигналы для подклю-

чённого к ней оборудования (напри-

мер, для управления стендами, для

индикации состояния измеряемого

объекта). Часто оно требует аналого-

вый сигнал, его формирует ЦАП

(цифро-аналоговый преобразова-

тель). Управляемое оборудование,

как правило, не может быть подсое-

динено непосредственно к ЦАП, т. к.

он не способен выдать сигнал доста-

точной мощности и необходимого

типа, формированием этого сигнала

занимается усилитель мощности,

который обычно представляет собой

отдельный блок (например, ШИМ

контроллер электромотора), но для

некоторого типа оборудования (на-

пример, для сервоклапанов), усили-

тель может быть встроен в систему

сбора.

Для индикации состояния изме-

рительной системы (идёт запись,

на диске достаточно места, …) и фи-

зического состояния измеряемого

процесса (давления в норме, обо-

роты в нужном диапазоне, …) могут

служить световые и звуковые

индикаторы на самой системе сбора

и подключённые к ней.

Испытуемое оборудование всё

чаще использует для передачи дан-

ных между своими блоками цифро-

вые шины данных. Например, в ав-

томобилях часто используются

шины CAN, LIN, в самолётах –

ARINC, в поездах – MVB и т. д. Пе-

редаваемые по этим шинам данные

представляют собой большой инте-

рес, они позволяют лучше понять

происходящие в испытуемом объ-

екте процессы. Для сбора этих дан-

ных необходим интерфейс цифровой шины данных, поддер-

живающий необходимый тип

шины и позволяющий передать

данные с неё внутрь системы, или

передать данные из системы

в шину данных (например, для

управления каким-либо блоком

на испытуемом объекте или для си-

муляции физически отсутствую-

щего блока). Также существуют

датчики с цифровыми выходами

(например, с CAN выходом), с ко-

торых также возможно собирать

данные при наличии соответствую-

щего интерфейса. Системы imc

поддерживают множество разных

типов шин данных, существует се-

рия imc BUSDAQ, которая прово-

дит измерения только с цифровых

шин данных.

Оборудование

Аппаратную часть системы

сбора данных можно разделить

на следующие части:

ВХОДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИВходные усилители-преобразо-

ватели сочетают в себе согласую-

щий усилитель и АЦП, они прео-

бразуют сигналы (как правило, ана-

логовые) от подсоединённых к ним

датчиков в цифровые сигналы, пе-

редаваемые далее внутрь системы

сбора данных.

Основными параметрами усили-

теля являются: частотная полоса

входного сигнала, частота дискре-

тизации, количество разрядов

АЦП, поддерживаемые типы дат-

чиков. Усилители-преобразователи

imc имеют полосу до 48 kHz, ча-

стоту дискретизации – до 100 kHz,

разрядность АЦП – до 24 бит, они

также на входах имеют настраивае-

мые аналоговые фильтры для пред-



варительной обработки сигналов,

если она необходима.

Важной характеристикой усили-

теля является поддерживаемые типы

входных сигналов. imc производит

большое количество усилителей

с поддержкой практически всех ти-

пов сигналов от датчиков. В частно-

сти, существует усилитель UNI2–8,

у которого восемь входов, к каждому

из которых можно подсоединить сиг-

налы напряжения, тока, мосты, по-

лумосты, четвертьмосты, термо-

пары, термосопротивления или (че-

рез специальный адаптер) ICP дат-

чики. Такая гибкость позволяет,

обладая одним прибором, измерять

самые разные величины, проводить

самые разные испытания.

Важной для пользователя осо-

бенностью входов системы измере-

ния является простота подсоедине-

ния датчиков. Иногда применяются

дорогостоящие разъёмы, требую-

щие аккуратной пайки, сроки по-

ставки которых усложняют работу

с системой в целом. imc используют

для входов разъёмы серии D-Sub

(но возможны, по требованию заказ-

чика, и другие), которые широко

распространены и при необходимо-

сти могут быть быстро и дёшево при-

обретены. Вместе с системой постав-

ляются специальные адаптеры

с винтовыми клеммами, которые по-

зволяют подсоединять датчики без

пайки, используя лишь отвертку.

При наличии большого количе-

ства датчиков ввод их параметров

в систему сбора становится трудоём-

кой, подверженной ошибкам зада-

чей. Для снижения вероятности

ошибок, для упрощения и ускоре-

ния этого процесса существует стан-

дарт TEDS, при использовании кото-

рого информация о датчике хра-

нится в микросхеме памяти, нахо-

дящейся в самом датчике или его

разъёме. Для работы с этим стандар-

том необходимо не только наличие

этой микросхемы, но и поддержка

чтения данных с неё со стороны из-

мерительной системы и его ПО. Обо-

рудование imc может считывать

и программировать TEDS чипы.

Кроме датчиков, имеющих ана-

логовые выходы, существуют дат-

чики с цифровыми интерфейсами,

такими как CAN, RS485, Ethernet

и прочими. Такие датчики не тре-

буют усилителя-преобразователя,

но требуют поддержки их протоко-

лов системой сбора. Оборудование

imc поддерживает множество раз-

личных протоколов, а для нестан-

дартных пользовательских сущест-

вует специализированная програм-

мируемая интерфейсная плата

(Application Module).

ПОДСИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХПосле преобразования внешнего

сигнала во внутренний для системы

данные необходимо передать с уси-

лителя-преобразователя дальше.

Существуют моноблочные изме-

рительные системы, представляю-

щие собой единый блок, или крейт,

куда подсоединяются все датчики.

У imc существует три серии моно-

блочных измерительных систем:

imc C-SERIES, imc CRONOS-SL

и imc CRONOScompact.

Измерительные блоки imc C-

SERIES бывают двух типов: CS (более

компактные) и CL (крупнее). Блоки

CS имеют 8 универсальных входов,

или 16 входов по напряжению,

также существуют версии с другими

типами входов. В блоках CL может

размещаться в два раза больше кана-

лов, т. е. максимум 32 входа по на-

пряжению. Измерительные модули

imc C-SERIES также имеют цифро-

вые входы и выходы, до четырех эн-

кодерных входов, до четырех кана-

лов ЦАП, могут быть установлены

два интерфейса CAN шины, кото-

рыми можно либо мерить сигналы

в CAN шине, либо расширить коли-

чество измерительных каналов с по-

мощью блоков серии imc CANSAS.

Измерительные блоки imc

CRONOS-SL представляют собой из-

мерительные системы повышенной

надёжности (IP65, температурный

диапазон –40 … +85 °C). В блоке мо-

гут устанавливаться различные

типы входных усилителей в зависи-

мости от требований клиента. Су-

ществует корпус на два и на четыре

усилителя, всего максимум 64 ка-

нала на один блок.

Измерительные блоки imc

CRONOScompact представляют со-

бой крейты (существует четыре раз-

мера), в которые можно поставить

различные типы усилителей, набрав

под задачу клиента необходимый

комплект разного типа входов. Мак-

симум 128 каналов в одном блоке.

Все вышеописанные измери-

тельные модули поддерживают imc

Online FAMOS для обработки дан-

ных в реальном времени, имеют об-

щую суммарную пропускную спо-

собность 400 000 измерений в се-

кунду, 100 000 измерений в секунду

imc C-SERIES CL imc CRONOS-SL imc CRONOScompact


СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ВОЗМОЖНОСТИ

на один канал. Несколько измери-

тельных блоков можно соединить

друг с другом, объединив их в еди-

ную систему с ещё большим коли-

чеством каналов и большей про-

пускной способностью.

Моноблочные системы сбора хо-

рошо подходят для определённого

типа задач. Но представим себе, для

примера, поезд, у которого в ка-

ждом вагоне установлено несколько

датчиков. Если от всех этих датчи-

ков тянуть кабеля в какое-то одно

место, то получается салат из кабе-

лей, который неудобен в монтаже

и наладке, который ненадёжен, ко-

торый просто занимает много ме-

ста. Разумнее поставить рядом с ка-

ждой группой датчиков свои усили-

тели-преобразователи, а их подсое-

динить к одной общей шине, од-

ному кабелю. Именно таким обра-

зом устроены распределённые сис-

темы сбора данных. Важным пара-

метром распределённой системы

сбора данных является то, какая

используется шина для передачи

данных. Именно это определяет об-

щую пропускную способность всей

измерительной системы и точность

синхронизации по времени измери-

тельных каналов между собой.

У imc есть две серии распреде-

лённых измерительных систем: imc

CRONOSflex и imc CANSAS.

Измерительная система на ос-

нове блоков серии imc CRONOSflex

представляет собой несколько мо-

дулей, соединённых друг с другом

либо в виде одного блока, либо

в виде нескольких блоков. Каждый

блок состоит из необходимого ком-

плекта усилителей, которых суще-

ствует много разных типов для

поддержки разных датчиков. Кон-

фигурация системы может быть

легко изменена пользователем.

В состав системы, кроме усилите-

лей, входит головной блок, кото-

рый занимается непосредственно

сбором данных. Для передачи дан-

ных внутри системы imc

CRONOSflex использует шину

EtherCAT, это позволяет поднять

общее суммарное количество изме-

рений одного головного блока

до 2 000 000 измерений в секунду.

Если этого недостаточно, можно

разбить усилители по группам, ка-

ждая из которых будет иметь свой

головной блок, а они будут синхро-

низироваться друг с другом по вре-

мени, что позволит их использо-

вать как одну систему.

imc CANSAS используют для

передачи данных шину CAN. Это

делает систему пригодной для из-

мерений на низких – средних ча-

стотах (до нескольких килогерц),

т. к. максимальная пропускная

способность шины – 1 Мбит в се-

кунду (часть которой тратится

на служебные данные). Сущест-

вуют imc CANSAS модули с са-

мыми разными типами входных

усилителей, внутри модулей воз-

можно проводить предваритель-

ную обработку сигналов. Для сбора

данных можно использовать либо

модуль imc BUSDAQ, который со-

бирает данные с CAN шины, либо

любую другую систему imc с CAN

интерфейсом (серии imc CRONOS,

imc C-SERIES, …). Также конфигу-

рационное ПО может сгенериро-

вать *.dbc файл, что позволяет со-

бирать данные любым оборудова-

нием, способным получать данные

из шины CAN или просто через

USB-CAN кабель прямо на ПК.

Серия imc CANSAS включает

в себя семейства imc CANSASflex

и imc CANSASfit.

imc CANSASflex представляют

собой модули, из которых можно со-

брать распределённую измеритель-

imc CRONOSflex

imc CANSASflex imc CANSASfit



ную систему, объединяя, при необ-

ходимости, в одном месте несколько

модулей в один блок, соединяя та-

кие блоки в единую систему CAN

шиной. Модули imc CANSASfit

очень компактны, предназначены

для эксплуатации в жёстких усло-

виях, имеют рабочий температур-

ный диапазон –40 … +125 °C, IP65.

Возможна передача данных

с АЦП непосредственно на ПК. Та-

кие системы существуют и обла-

дают определёнными преимущест-

вами, прежде всего ценовыми. Од-

нако такой подход имеет и недо-

статки: ПК не является системой

реального времени, и если необхо-

димо не просто собирать данные,

но и выдавать какие-то управляю-

щие сигналы, зависящие от вход-

ных (например, формировать ПИД

регулятором управляющий сигнал

для сервоклапана на гидроцилин-

дре), то ПК может в самый неудач-

ный момент решить заняться чем-

то ещё или просто зависнуть. ПК

устаревают, ломаются за не-

сколько лет, и может создасться

ситуация, что АЦП некуда подсое-

динять, т. к. старый ПК сломался,

запчастей не найти, а для нового

компьютера нет драйверов АЦП.

У систем imc подсистемы, работаю-

щие в реальном времени, не зави-

сят от ПК, они находятся в самом

измерительном оборудовании.

Для передачи данных с измери-

тельной системы на ПК системы imc

используют интерфейс Ethernet. Это

позволяет ставить ПК достаточно да-

леко от испытуемого объекта (для

обеспечения больших расстояний

возможно использование оптово-

локна), позволяет легко подсоеди-

нить несколько блоков к одному ПК,

использовать Wi-Fi для беспровод-

ной связи с ПК или даже со смартфо-

ном или планшетом. Программисты

imc стараются максимально долго

поддерживать своё оборудование

в ПО. Текущие версии управляю-

щего ПО imc полностью поддержи-

вают работу с оборудованием, выпу-

скаемым более 10 лет назад.

Продолжение в №3

Подпишитесь бесплатно

QUALITY NEWS

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ К ТЫСЯЧАМ СПЕЦИАЛИСТОВ, ЧИТАЮЩИХ QUALITY NEWS

• Опыт предприятий – лидеров рынка• Проблемы разработки технических регламентов, стандартизации и сертификации• Комментарии опытных специалистов по аккредитации, аттестации и внедрению СМК• Защита прав потребителей• Безопасность продуктов питания (ХАССП)• Деловой календарь• Зарубежные новости• Мнения экспертов и аналитиков• Эксклюзивные материалы ВОК и РИА «Стандарты и качество»• Анонсы предстоящих деловых мероприятий

Если газета перестала Вам приходить, Вы можете бесплатно переподписаться по ссылке:www.ria-stk.ru/electronprint/rassilka.php или кликните по баннеру Quality News в правой части главной страницы сайта www.ria-stk.ru

ДЛЯ СПРАВОК: тел.: (495) 771 6652 (доб. 123), e-mail: [email protected]

Annotation Modern approches to product development, quality standards and certification requirements create the need to perform a plethora of different types of measurements. Using equipment manufactured by imc as an example this article describes the possibilities of test and measurement hardware and software that allow their user to quickly and relatively easily setup and perform the required measure-ments. Real world examples of measurement systems and test benches based on this equipment are given.

С разработками ООО «ПТП «Сенсорика-М» можно ознакомиться на первой обложке журнала


НОВОСТИ ИНСТИТУТОВ РОССТАНДАРТА

ВНИИОФИ Росстандарта примет участие в государ-ственной программе обеспечения безопасности полётов гражданской авиации. Испытательная лаборатория «Авиа Фотоника» ВНИИОФИ подтвердила свои компе-тенции в исследованиях светосигнального оборудова-ния на российских аэродромах.

Светосигнальные системы используются на самом ответственном этапе полёта – во время посадки воздуш-ного судна. Успешно выполнить её пилот может только тогда, когда хорошо видит земные ориентиры. Ночью и в сложных метеорологических условиях днём естест-венные ориентиры плохо различимы. Именно поэтому значительная роль отводится светотехническим сред-ствам, особенно во время выравнивания, приземления и пробега.

Светотехнические средства сообщают пилоту ин-формацию о положении воздушного судна, его удалён-ности от взлётно-посадочной полосы, а также месте приземления и направлении пробега после посадки.

Измерения, необходимые для подтверждения точ-ности оборудования, будут проводиться на установках

Государственного первичного эталона единиц силы света и светового потока и Государственного первич-ного эталона единиц координат цвета и координат цвет-ности.

Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений Росстандарта (ФГУП «ВНИИОФИ») является ведущим центром страны в об-ласти метрологии лазерного излучения, волоконно-оптических систем передачи информации и здравоох-ранения. Институт не только создает национальные стандарты в области метрологии оптического излуче-ния, но и разрабатывает новое эталонное оборудование и уникальные измерительные приборы.

Метрологи ВНИИОФИ помогут обеспечить безопасность полётов гражданской авиации

Вопросы по метрологии и стан-дартизации вошли в конкурсные задания Всероссийской профессио-нальной олимпиады студентов «Я – профессионал» по направлению «Управление в технических систе-мах». Награждение лучших рос-сийских студентов прошло в рам-ках форума «Россия – страна воз-можностей».

Заключительный тур олимпи-ады по темам «Машиностроение», ««Электро- и теплоэнергетика», «Управление в технических систе-мах» прошел на базе Санкт-Петер-бургского политехнического уни-верситета им. Петра Великого. По-казывая свои знания в управлении различными технологическими процессами, конкурсанты должны были ответить на метрологические вопросы: что такое неопределён-ность и прослеживаемость измере-ний, указать параметры производ-ственных технических процессов,

подлежащих метрологическому контролю, оценить точность изме-рений и т. д.

Подготовкой отраслевых зада-ний для олимпиады, а также про-веркой и оценкой результатов за-нимался отдел подготовки кадров высшей квалификации и образо-вательных технологий ВНИИМ им. Д.И. Менделеева. Вопросы для студентов – бакалавров и магистран-тов были составлены с учетом обра-зовательных стандартов, учебных планов по направлению подготовки «Стандартизация и метрология», Стратегии обеспечения единства из-мерений до 2025 года. Как отметили эксперты ВНИИМ им. Д.И. Менде-леева, оценивающие уровень работ, самыми сложными оказались во-просы, связанные с оценкой точно-сти результатов измерений.

«Качество ответов на вопросы по метрологии и стандартизации показало, что совершенствование

метрологической подготовки акту-ально для всех технических вузов. Результаты измерений использу-ются во всех технологических про-цессах, и понимание базовой ме-трологической терминологии яв-ляется необходимой компетен-цией для технического специали-ста», – прокомментировал резуль-таты Михаил Окрепилов, замести-тель директора по качеству и обра-зовательной деятельности ВНИИМ им. Д.И. Менделеева.

«Я – профессионал» – масштабная образовательная олимпиада нового формата для студентов разных специ-альностей: технических, гуманитар-ных и естественнонаучных. Олимпи-ада является частью открытой стра-тегической платформы для проек-тов по развитию социальных лифтов «Россия – страна возможностей». Фи-нальное испытание прошли 4 824 че-ловека (2 950 бакалавров и 1 874 маги-странта) из 431 вуза.

ВНИИМ им. Д.И. Менделеева подготовил задания для Всероссийской олимпиады студентов «Я – профессионал»

По материалам сайтов ФГУП «ВНИИОФИ», ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»


ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕТРОЛОГИЯ

ООперации испытаний вибростендовВиброметры и анализаторы спектра Экофи-

зика-111В и Экофизика-110А (HF) применяют при сле-дующих видах испытаний вибростендов по ГОСТ 25051.3–83:

• определение нестабильности ускорения; • определение вибрационного шума вибростенда; • определение диапазонов и погрешности воспроизве-

дения ускорения; • определение коэффициента гармоник вибростенда; • определение коэффициента поперечных составляю-

щих вибростенда; • определение коэффициента неравномерности рас-

пределения ускорения вибростенда.Примечание. По дополнительному запросу измери-

тельная система может быть дооснащена программным обеспечением для измерения частоты. Однако на пра-ктике контроль стабильности и диапазонов задания ча-стоты вибростенда осуществляется путём поверки или калибровки его задающего генератора. Проверка ме-трологических характеристик генератора не рассма-тривается в данном материале.

Определение нестабильности ускоренияОписание процедуры испытания:Вибростенд работает в режиме генерации синусои-

дального сигнала на частоте ( f1 и f2 – нижняя и верхняя частоты номинального диапазона стенда), либо 400 Гц, либо другая характерная частота.

Уровень ускорения – 0,7 от верхнего предела вибро-стенда.

Оценивается максимальное отклонение виброуско-рения (в направлении генерации) стенда at от заданного значения a0

в течение длительного периода времени

(несколько часов): .

Рекомендация по применению виброметров Экофизика

• Используемый вибропреобразователь: АР2037–1 шт. (ось чувствительности в направлении рабочей оси вибростенда) или АР2038–10 (заранее определить ка-нал, который соответствует рабочей оси вибростенда).

• Способ измерения:А) Измерение и обработка средствами встроенного в прибор ПО;

Аттестация вибростендов с помощью приборов серии ЭкофизикаРекомендации по применению

В настоящей статье рассмотрены рекомендации по использова-нию виброметров-анализаторов спектра Экофизика-111В для атте-стации вибростендов по ГОСТ 25051.3–83 «Установки испыта-тельные вибрационные. Методика аттестации». Статья может применяться как инструкция или для разработки методики испы-таний.

Эти измерения можно проводить как в ручном режиме, так и в авто-матизированном. Для измерений в ручном режиме либо непосредственно снимают показания с индикатора виброметра, либо анализируют запи-си измерений, сделанных виброметром на ПК. Для измерений в автома-тическом режиме прибор подсоединяется к персональному компьютеру по каналу USB, после чего процесс измерений контролируется специали-зированным программным обеспечением Signal+ShakerTest. Настоящая статья не рассматривает особенности полностью автоматизирован-ного способа проведения измерений.

Рекомендации по применению иных приборов серии Октава и Эко-физика для этой или схожих задач можно получить у специалистов ПО «Октава-ЭлектронДизайн».

Ю.В. Куриленко,кандидат физико-математиче-ских наук, генеральный директор ООО «ПКФ Цифровые приборы»

А.А. Воронков,ведущий инженер ООО НПФ «ЭлектронДизайн»

Ключевые слова: вибростенды, аттестация испытательного оборудования, виброметр.Keyword: vibration testing equipment, certification of testing equipment, vibration meter.


АТТЕСТАЦИЯ ВИБРОСТЕНДОВ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРОВ СЕРИИ ЭКОФИЗИКА

Б) Измерение с записью результатов в память при-бора и последующая обработка в ПО на компьютере.

• Режим измерения:– Локальная вибрация (с некоторыми ограничени-ями можно использовать режим 1/3-октавного анализатора).– Запись в память результатов: Ручная: «Групповая запись» (для последующей об-работки без ПО).Автоматическая: «Автозамер», шаг 5–10 с. или «Мультизапись»; продолжительность 1–2 ч.

• Обработка результатов: Вариант А) Вызвать файл из памяти на индикатор

и выбрать значения 5с-СКЗ-max и 5с-СКЗ-min для ча-стотной коррекции Fh. Следует помнить, что в этом режиме все показания индицируются в децибелах, для дальнейших расчётов величины необходимо пере-вести в линейные единицы – м/с2.

Если же использовалась ручная запись в режиме группового замера, то в окне сводки для величины Fh-Leq выбрать максимальное и минимальное значе-ния величины ускорения aFh. Рассчитать коэффициент

нестабильности: .

Вариант Б) Открыть файл измерений на компью-тере в ПО Signal+3G, построить историю изменения уровня корректированного ускорения Fh 5с-СКЗ для канала, соответствующего рабочей оси вибростенда; выделить участки интереса (“зона обработки”) и ис-пользовать функцию «Обработка» для расчёта макси-мальных, средних и процентных уровней. Максималь-ный и минимальный уровни в дБ пересчитать в линей-ные единицы (м/с2), а затем рассчитать коэффициент нестабильности аналогично варианту А.

Примечание. Частотная коррекция Fh соответствует линейному фильтру 6,3–1250 Гц по уровню «-3 дБ».

Определение вибрационного шума на столе вибростендаПроцедура испытания аналогична приведенной

выше для нестабильности ускорения со следующими отличиями:

• испытание проводят при включенной установке, но при отсутствии сигнала возбуждения;

• продолжительность измерения (записи данных) выбирают, исходя из условия представительности (ориентировочно, 3–5 мин);

• при обработке результатов группового замера (руч-ная запись в память) за результат измерения при-нимают среднее арифметическое по всем предста-вительным замерам; при обработке файла автома-тической записи в память (автозамер, мультиза-пись) за результат измерения принимают среднек-вадратичное значение (Leq) для выделенного участка временной истории длительностью не ме-нее 60 с, который следует выбирать так, чтобы на нем отсутствовали внешние помехи.

Определение диапазонов и пределов погрешности поддержания виброускорения

Описание процедуры определения диапазонов воспроизведения параметров вибрации вибростенда

• За нижний предел ускорения и перемещения при-нимают уровень вибрационного шума (см. выше), умноженный на 4.

• За верхний предел ускорения и перемещения при-нимают наименьшие из воспроизводимых в номи-нальном диапазоне частот при параметрах возбу-ждения, не превышающих допустимых значений.

• За номинальный диапазон частот принимают ин-тервал, в котором обеспечивается воспроизведение ускорений и перемещений в номинальных диапа-зонах.Таким образом, при аттестации просто подтвер-

ждают заявленные значения диапазонов.

Описание процедуры испытаний при определении погрешности поддержания виброускорения в контрольной точкеВибростенд работает в режиме генерации синусо-

идального сигнала с перестраиваемой частотой по ГОСТ 25051.3–83, скорость развертки – не более 2 октавы в мин., в ряде случаев выполняют измерения на фиксированных частотах; например, 40 Гц, 100 Гц, 400 Гц, 800 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц. Уровень ускоре-ния должен составлять 0,7 от верхнего предела. Из-мерения проводят только в направлении генерации. При работе с трёхкомпонентным датчиком AP2038P-10 используют только тот его измеритель-ный канал, который соответствует рабочей оси ви-бростенда.

Оценивается максимальное отклонение виброуско-рения стенда от заданного значения , где af – измерен-ное ускорение на частоте f, a0 – заданное ускорение

вибростенда .

Обработка «Мультизаписей».


ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕТРОЛОГИЯ

Рекомендация по применению приборов Экофизика

• Используемый вибропреобразователь: АР2037 или АР2038;

• Режим измерения: “1/3-октавный анализатор X, Y, Z”;Процедура измерений: – для каждой частоты возбуждения измеряется спектр среднеквадратич-ных уровней ускорения в дБ; характе-ристика усреднения СКЗ-5с, СКЗ-10с или Leq.– для каждого измеренного спектра проводят энергетическое суммирова-ние по 1/3-октавам, охватывающим частотный диапазон стенда (напри-мер, 5 Гц – 2 кГц), используя экранные функции прибора или возможности п/о Signal+) либо вруч-ную:

, ,

где aref – использованный в приборе опорный уро-вень ускорения.

Чтобы перевести ускорение (a) в перемещение (d) на частоте f можно использовать формулы:

, .

Автоматический расчёт спектра перемещения по этим формулам можно получить, выбрав функцию двойного интегрирования через меню режима (см. со-отв. РЭ).

Определение коэффициента гармоник вибростендаОписание процедуры испытанияВибростенд работает в режиме генерации синусои-

дальной вибрации на верхнем пределе воспроизводи-мого ускорения.

Измеряют коэффициент гармонических искаже-ний аналогового электрического сигнала, поступаю-щего от первичного преобразователя (вибродатчика; рассматривается только одна компонента ускорения в направлении рабочей оси вибростенда) при разных частотах возбуждения в номинальном диапазоне ча-стот установки; например: 20, 40, 63 (60), 80, 100, 125 (120), 160, 200, 400, 630 (600), 800, 1000, 1600 (1500), 2000 Гц. Рекомендации по применению виброметров

ЭкофизикаВ этом разделе мы рассмотрим метод измерения

коэффициента гармонических искажений (КГИ) низ-кочастотных сигналов (примерно от 2 до 2000 Гц) для

тех случаев, в которых достаточна по-грешность измерения КГИ порядка 10%. Частота сигнала при этом не должна по-падать на границу смежных стандарти-зованных третьоктавных полос (ГОСТ Р 8.714).

Примечание. Измерения КГИ в более широком частотном диапазоне или для ча-стот, не соответствующих ограничениям настоящих рекомендаций, с помощью при-боров Экофизика-110А и Экофизика-111В могут быть выполнены с использованием опций дополнительного программного обеспечения Signal+ShakerTest, которое об-рабатывает цифровые сигналы, передавае-мые с выхода прибора во внешний компью-

тер в режиме телеметрии. • Используемый вибропреобразователь: АР2037 или

АР2038. • Режим измерения: “1/3-октавный анализатор X, Y, Z”. • Процедура измерений:

1. Включают сигнал возбуждения виброустановки и запускают измерения. Для оперативной оценки спектра удобно работать со спектрами, усреднёнными за 1 секунду. Следует убедиться, что в спектре присут-ствует доминирующая компонента на основной ча-стоте исследуемого сигнала.

2. Устанавливают частотный курсор на доминиру-ющую компоненту, дожидаются стабилизации пока-заний уровня (допустимые вариации +/–0,2 дБ); для средних и низких частот для обеспечения стабильно-сти индикации уровня может потребоваться переклю-чение на усреднение 5 с или 10 с. Регистрируют пока-зания уровней в дБ для основной компоненты, а также второй и третьей гармоник. Рекомендуемые частоты сигнала возбуждения и соответствующие третьоктав-ные полосы можно посмотреть по адресу: www.octava.info/shakertest.

3. Рассчитывают коэффициент гармонических искажений по формуле:

,

– коэффициент гармоник, L1 – уровень основ-ной спектральной компоненты в дБ, L2 и L3 – уровни в дБ второй и третьей гармоник соответственно.

Относительная погрешность измерения КГИ по на-стоящей методике не превышает ±8%.

Определение коэффициента поперечных составляющих вибростендаОписание процедуры испытания:Вибростенд работает в режиме генерации синусои-

дального сигнала на уровне не менее 0,3 верхнего пре-дела ускорения установки; измеряют среднеквадратич-

Определение уровня

виброускорения

в полосе частот f1-f2


АТТЕСТАЦИЯ ВИБРОСТЕНДОВ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРОВ СЕРИИ ЭКОФИЗИКА

ные значения ускорения в номинальном диапазоне ча-стот в трёх направлениях для разных частот возбужде-ния в номинальном частотном диапазоне установки; на-пример, 20, 40, 63 (60), 80, 100, 125 (120), 160, 200, 400, 630 (600), 800, 1000, 1400, 1500, 1600, 1700, 1900, 2000.

Коэффициент поперечных составляющих рассчи-тывается как отношение корня из суммы квадратов поперечных составляющих виброускорения к СКЗ ускорения в рабочем направлении вибростенда. Рекомендации по применению

виброметров Экофизика • Используемый вибропреобразователь: АР2038Р

(3-компонентный), устанавливается на рабочий стол в контрольную точку и подключается ко вхо-дам ИИБ виброметра; при этом определяют канал измерений, соответствующий рабочей оси вибро-метра (Z).

• Режим измерения: “1/3-октавный анализатор X, Y, Z” • Процедура измерений:

1. Для каждой частоты возбуждения измеряется спектр среднеквадратичных уровней ускорения в дБ по каждому каналу; характеристика усреднения СКЗ-5с, СКЗ-10с или Leq (все спектры измеряются од-новременно);

2. проводят энергетическое суммирование по 1/3-октавам, охватывающим частотный диапазон стенда (например, 5 Гц – 2 кГц), используя экранные функции прибора или возможности п/о Signal+, либо вручную (см. раздел “Определение диапазонов и пре-делов погрешности поддержания виброускорения”);

3. коэффициент поперечных составляющих

рассчитывают по формуле: .

Определение коэффициента неравномерности распределения ускорения вибростендаОписание процедуры испытанияВибростенд работает в режиме генерации синусои-

дального сигнала на уровне не менее 0,3 верхнего пре-дела ускорения установки. Измеряют среднеквадра-тичные значения ускорения в направлении рабочей оси для разных частот возбуждения в трех различных точках, причём одна из них – контрольная. Измере-ния проводятся в номинальном частотном диапазоне вибростенда, частоты испытания могут быть анало-гичны частотам предыдущего пункта. Коэффициент неравномерности рассчитывают как относительное максимальное отклонение ускорения в дополнитель-ных точках от ускорения в контрольной точке. Рекомендации по применению

виброметров Экофизика • Используемые вибропреобразователи: три одно-

компонентных акселерометра АР2037 (или

2 шт. АР2037 и 1 шт. АР2038Р, причём к ИБ ви-брометра подключается только тот выход АР2038Р, который соответствует рабочей оси вибростенда).

• Режим измерения: «1/3-октавный анализатор X, Y, Z».

• Процедура измерений:1. Для каждой частоты возбуждения измеряется

спектр среднеквадратичных уровней ускорения в дБ по каждому каналу; характеристика усреднения: СКЗ-5с, СКЗ-10с или Leq.

2. Проводят энергетическое суммирование измерен-ных 1/3-октавных уровней виброускорения для частот-ных полос, охватывающих частотный диапазон стенда (например, 5 Гц – 2 кГц), используя экранные функции прибора или возможности п/о Signal+, либо вручную (см. в пункте «Определение диапазонов и пределов по-грешности поддержания виброускорения»).

3. Рассчитывают коэффициент неравномерности:

,

где ai – ускорение в точке i в м/с2, ak – ускорение в контрольной точке в м/с2.

Рекомендуемые средства измерения для аттестации вибростендов в ручном режимеВиброметр-анализатор спектра Экофизика-111В

в комплекте:1. трёхканальный измерительно-индикаторный

блок ЭКОФИЗИКА-111В с тремя входами BNC (ICP/IEPE),

2. трёхкомпонентный вибропреобразователь АР2038Р-10 (10 мВ/g) – 1 шт.,

3. однокомпонентный вибропреобразователь АР2037 (10 или 100 мВ/g) – 2 шт.,

4. набор измерительных программ (встроенного ПО) “Инженерная виброметрия ЭФБ-110В”,

5. набор измерительных программ модулей (встро-енного ПО) “Санитарная виброметрия ЭФБ-110В”,

6. пакет программ Signal+3G ShakerTest,7. адаптер телеметрии ЭКО-DIN-DOUT – 1 шт.

Подробная информация о виброметре Экофизика-111В доступно на сайте производителя по адресу: www.octava.info/ecophysica-111v

Annotation The article describes the guidelines for use of Ecophysi-ka-111V vibration meters for certification of vibration testing equipment according to GOST 25051.3–83.Measurements of acceleration, total harmonic distortion, transverse acceleration components and other vibration quantities are considered.


АВИАЦИОННАЯ МЕТРОЛОГИЯ

14

TТермины и определенияАэродром: участок земли или акватория с располо-

женными на нём зданиями, сооружениями и оборудо-

ванием, предназначенный для взлёта, посадки, руле-

ния и стоянки воздушных судов [1].

Взлетно-посадочная полоса (ВПП): определённый

прямоугольный участок сухопутного аэродрома, подго-

товленный для посадки и взлета воздушных судов [1].

Мезонеровности поверхности: неровности, опреде-

ляемые при нивелировке поверхности с шагом 5, 10

и 20 м и оцениваемые как отношение разности высот

в соседних точках к шагу съёмки [2].

Обобщённая характеристика ровности аэродром-ного покрытия (R): число, выражающее воздействие

неровностей аэродромного покрытия на конструкцию

воздушного судна (ВС) при его движении по этому по-

крытию [3].

Сертификат аэродрома: сертификат, выдаваемый

соответствующим полномочным органом на эксплуата-

цию аэродрома на основании установленных пра-

вил [4].

Анализ состояния измерений ровности искусственных покрытий ВПП гражданских аэродромов

Ключевые слова: аэродром, взлётно-посадочная полоса, ровность аэродромных покрытий, прослеживаемость измерений, единство измерений.Keywords: aerodrome, runway, airfield pavements evenness, traceability of measurements, the unity of measurements.

Одной из важнейших характеристик взлёт-но-посадочных полос с искусственным покры-тием (ИВПП) гражданских аэродромов является их ровность. Пассажиры маги-стральных самолётов – и в отечественных, и зарубежных аэропортах – субъективно оценивают ровность по наличию или отсут-ствию тряски во время движения самолёта по ИВПП как при взлёте, так и при посадке. В единицах каких величин, какими средства-ми и методами измеряется (оценивается) ровность аэродромных покрытий? Как обеспечивается прослеживаемость её измере-ний от первичного государственного эталона до значения измеренной величины. Об этом – данная публикация.

А.А. Богоявленский,кандидат технических наук, член-корреспондент Метрологической академии, главный метролог ФГУП ГосНИИ ГА


АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ РОВНОСТИ ИСКУССТВЕННЫХ ПОКРЫТИЙ ВПП ГРАЖДАНСКИХ АЭРОДРОМОВ

Сертифицированный аэродром: аэродром, экс-

плуатанту которого выдан сертификат аэро-

дрома [4].

Взмывание («козл ние»): авиационный термин,

обозначающий отделение самолёта от взлётно-поса-

дочной полосы после касания шасси при посадке [5].

Одной из причин взмывания может являться неров-

ность поверхности ВПП. Приземление на колеса,

расположенные впереди центра тяжести, может со-

провождаться возникновением момента сил, увели-

чивающего угол атаки. В этом случае наблюдается

резкое удаление самолёта от ВПП, т. е. взмывание

(козление). Причиной взмывания может явиться

в т. ч. неровность поверхности ИВПП. Взмывание

самолёта при посадке – событие нежелательное, по-

скольку приводит к увеличению посадочной дистан-

ции и усложняет процесс выполнения посадки [5].

Единство измерений (the unity of measurements): состояние измерений, при котором их результаты

выражены в допущенных к применению в Россий-

ской Федерации единицах величин, а показатели

точности измерений не выходят за установленные

границы [6].

Обеспечение единства измерений (assurance of uniformity of measurements): деятельность, направ-

ленная на установление и применение научных,

правовых, организационных и технических основ,

правил, норм и средств, необходимых для достиже-

ния состояния измерений, при котором их резуль-

таты выражены в узаконенных единицах величин

или в значениях по установленным шкалам измере-

ний, а показатели точности измерений не выходят

за установленные границы (ГОСТ Р 8.000 [7]).

Прослеживаемость (измерений): свойство эта-

лона единицы величины, средства измерений или

результата измерений, заключающееся в докумен-

тально подтвержденном установлении их связи с го-

сударственным первичным эталоном или нацио-

нальным первичным эталоном иностранного госу-

дарства соответствующей единицы величины по-

средством сличения эталонов единиц величин, по-

верки, калибровки средств измерений [6].

Нормы и правила ИКАО по оценке ровности ВПП с искусственным покрытиемПриложение 14 к Конвенции о международной

гражданской авиации. Аэродромы [4] содержит

стандарты и рекомендации, определяющие требова-

ния к физическим характеристикам аэродромов, ис-

пользуемых для международного воздушного сооб-

щения, и к оборудованию для их оснащения. Кон-

кретный порядок поэтапной сертификации аэродро-

мов приведён в правилах Doc 9981 [8], в главе 2

“Сертификация аэродромов” которых содержатся

общие принципы и правила, касающиеся процесса

первоначальной сертификации и последующего по-

стоянного надзора, разработанные ИКАО с целью

оказания помощи государствам и эксплуатантам аэ-

родромов в выполнении их обязательств, касаю-

щихся обеспечения безопасности полётов. Сфера

сертификации охватывает оценку выполнения всех

технических требований, предусмотренных норма-

тивной базой, применимой к конкретному аэро-

дрому, в т. ч. к ИВПП.

Дополнительный инструктивный материал

по сертификации аэродромов изложен в Руковод-

стве Doc 9774 [9], согласно которому при сооруже-

нии покрытий ИВПП должны быть исключены от-

клонения от установленных норм, которые могут

привести к ухудшению характеристик поверхно-

сти или иным образом неблагоприятно отражаться

на взлёте или посадке самолёта. Неровности на по-

верхности ИВПП могут вызывать чрезмерные

взмывания, изменение угла тангажа, вибрацию

и другие явления, затрудняющие управление само-

лётом.

В Руководстве Doc 9157 [10] к поверхности ру-

лёжных дорожек заложено общее требование об от-

сутствии неровностей, которые могут вызвать по-

вреждение конструкции самолёта. При этом покры-

тия поверхности ИВПП [10] должны содержаться

в состоянии, исключающем образование опасных

неровностей. При установлении допусков на неров-

ность поверхности ИВПП для небольших расстоя-

ний порядка 3 м можно руководствоваться обычной

инженерной практикой: ровность поверхности по-

крытия ИВПП (кроме вершины двускатного уклона

и дренажных лотков) должна быть такой, чтобы при

прикладывании рейки длиной 3 м в любом месте

и в любом направлении зазор между основанием

рейки и поверхностью покрытия не превышал 3 мм

по всей длине рейки.

Взлёты и посадки самолётов, а также различная

степень осадки основания покрытия в конечном

итоге приводят к увеличению неровностей поверхно-

сти ИВПП. Небольшие отклонения от допусков

не оказывают значимого влияния на эксплуатацию

самолётов. В целом приемлемыми являются отдель-



ные неровности (рисунок 1) порядка 2,5–3,0 см

на расстоянии 45 м. Представленные критерии отно-

сятся к единичным случаям неровностей поверхно-

сти и не распространяются на неровности, вызван-

ные длинноволновыми гармоническими эффектами

и повторяющиеся волнообразные неровности [10].

1) Допустимая зона. Если значения высот неровно-

стей больше значений, определяемых кривой приемле-

мых значений, но меньше значений, определяемых

кривой допустимых значений [10] на оговоренном от-

резке минимальной приемлемой длины, то следует за-

планировать проведение профилактических работ

на ИВПП, которая при этом может оставаться в эксплу-

атации. В этой зоне пассажиры и пилоты на борту взле-

тающего (приземляющегося) самолёта могут испыты-

вать неудобства из-за повышенной вибрации.

2) Предельная зона. Если высоты неровностей

больше значений, определяемых кривой допустимых

значений, но меньше значений, определяемых кривой

максимально приемлемых (предельных) значений [10]

на оговоренном отрезке минимальной приемлемой

длины, то в обязательном порядке проводятся ремонт-

ные работы по восстановлению данной зоны до прием-

лемого состояния. ИВПП может оставаться в эксплуа-

тации, но должна быть отремонтирована в оптималь-

ные сроки. В данной зоне может возникать риск повре-

ждения конструкции ВС в результате одиночного собы-

тия или усталостного разрушения с течением времени.

3) Недопустимая зона. Если высоты неровностей

больше значений, определяемых кривой максимально

приемлемых (предельных) значений на оговоренной

минимальной приемлемой длине, называемой в дан-

ном случае недопустимой зоной [10], то участок ИВПП,

на котором были обнаружены неровности, должен быть

закрыт. Данная зона представляет чрезмерный риск

повреждения конструкции ВС, который должен быть

немедленно устранён путем ремонта для восстановле-

ния данной зоны до приемлемого состояния, о чём

должны быть уведомлены эксплуатанты ВС.

Хотя максимально приемлемые в эксплуатации от-

клонения меняются в зависимости от типа и скорости

ВС, предельные значения приемлемых неровностей

оцениваются с достаточной степенью достоверности.

Приемлемые, допустимые и предельные размеры не-

ровностей [10] представлены в таблице 1.

В данном случае под “неровностью поверхности” по-

нимаются изолированные отклонения от плоскости,

которые не лежат на линии равномерного уклона лю-

бого рассматриваемого участка ИВПП, на всём протя-

жении которого преобладают постоянный общий уклон

вверх (вниз) или горизонтальная поверхность. Как пра-

вило, длина этого участка составляет 30–60 м и может

зависеть от продольного профиля и состояния покры-

тия. Максимально допустимая ступенчатая неров-

ность, например, между двумя смежными плитами,

есть не что иное, как относительная высота, соответст-

вующая нулевой длине неровности в верхней части

приемлемого диапазона критериев на рисунке 1. Отно-

сительная высота неровности в этой области составляет

1,75 см. На рисунке 1 [10] представлено также сопо-

ставление критериев ровности поверхности ИКАО

с критериями, разработанными Федеральным авиаци-

онным управлением (ФАУ) США.

0 10 20 30 40 50 60

Относительная высота неровности Н, см

0

5

10

15

20

25КРИТЕРИИ ШЕРОХОВАТОСТИ ВВП

L

H

L L

H H

Недопустимые

Предельные

Временно допустимые

Технический стандарт ИКАО (3 мм на 1,5 м)

Новые технические критерии ровности ФАУ (6,4 мм на 5 м)

Допустимый пределИКАО (30 мм на 22,5 м)

Допустимые

Предел изменения уклона ИКАО (1,5% между последовательными уклонами)

Рис. 1 Сопоставление критериев неровности поверхности

Таблица 1

Неровность поверхностиДлина неровности, м

3 6 9 12 15 20 30 45 60

Приемлемая высота неровности поверхности, см 2,9 3,8 4.5 5 5,4 5,9 6,5 8,5 10

Допустимая высота неровности поверхности, см 3,9 5,5 6,8 7,8 8,6 9,6 11 13,6 16

Максимально приемлемая (предельная) высота неровности поверхности, см

5,8 7,6 9,1 10 10,8 11,9 13,9 17 20



Отечественные нормы и правила по оценке ровности ИВППВ связи с перераспределением функций между

Межгосударственным авиационным комитетом (МАК)

и Минтрансом России для регламентирования требова-

ний к российским гражданским аэродромам и прави-

лам их эксплуатации в 2015 г были разработаны наци-

ональные ФАП [2, 3], содержащие в том числе нормы

и правила оценки ровности ИВПП.

Согласно ФАП [2, п. 2.37] на поверхности ИВПП

не должно быть:

• уступов высотой 25 мм между кромками соседних

плит и кромками трещин;

• наплывов мастики высотой 15 мм;

• выбоин и раковин с наименьшим размером

в плане 50 мм и глубиной 25 мм, не залитых ма-

стикой;

• сколов кромок плит и трещин шириной 30 мм

и глубиной 25 мм, не залитых мастикой;

• волнообразований, образующих просвет под трёхме-

тровой рейкой 25 мм (кроме вершин двускатного

профиля и дождеприёмных лотков);

• участков шелушения поверхности покрытий глуби-

ной 25 мм.

При ежедневных осмотрах искусственных покры-

тий элементов лётного поля аэродромов согласно

ФАП [3] следует обращать внимание на чистоту по-

верхности, наличие посторонних предметов и атмос-

ферных осадков; повреждения поверхности, в том чи-

сле вновь образовавшиеся (трещины, сколы, выбо-

ины, шелушения, просадка плит и т. п. ). Результаты

служат для оценки эксплуатационно-технического со-

стояния, а также материалом для дальнейшего плани-

рования работ по реконструкции и капитальному ре-

монту элементов аэродрома. Состояние жесткого по-

крытия оценивается по результатам осмотров (дефек-

товки) покрытия [3] в зависимости от величины пока-

зателя (индекса качества) Sk, который определяется

по формуле 1:

, где (1)

S0 – максимальная оценка состояния покрытия

по пятибалльной шкале,

Qi – коэффициент весомости i-го повреждения,

Di – количество плит, имеющих повреждения i-го

вида (Ni) в процентах от общего количества плит на по-

крытии (N ) и определяемое по формуле 2:

. (2)

Наиболее характерными дефектами жёсткого по-

крытия с верхним слоем из цементо-(армо-)бетона яв-

ляются – трещины, сколы и шелушение, примени-

тельно к которым формула 1 принимает вид:

. (3)

По результатам обследований аэродромов граждан-

ской авиации приняты следующие значения коэффи-

циентов весомости: Q = 0,05; Q = 0,1; Q = 0,03.

Оценка состояния покрытия в зависимости от пока-

зателя Sk приведена в таблице 2.

Таблица 2

Показатель Sk для жёстких покрытий

Состояние покрытия Стадия эксплуатации

Свыше 4.5 до 5.0 Отличное Нормальная

Свыше 3.5 до 4.5 Хорошее Нормальная

Свыше 2.5 до 3.5 Удовлетворительное Критическая

2.5 и менее Неудовлетворительное Закритическая

Превышения кромок плит на искусственных по-

крытиях, размеры сколов, ширину деформационных

швов согласно ФАП [3] проверяют с использованием

простейших средств измерений (линейки, мерной

рейки и др.).

Нормы годности [11] и Методики оценки соответст-

вия [12] МАК в части физических характеристик аэро-

дромов были дополнены в 1994 г. обобщённой характе-

ристикой ровности аэродромного покрытия – индексом

ровности R. Уровень неровностей эксплуатирующихся

ИВПП гражданских аэродромов с учётом воздействия

на ресурс конструкции самолётов и вибрационный

комфорт экипажа и пассажиров, а также отработка

расширенных нормативов ровности поверхности иссле-

дованы в [13].

Согласно ФАП [2, 3] для ИВПП аэродромов классов

А, Б и В аэропортов, открытых для международных по-

лётов, должен быть определён индекс ровности R, ха-

рактеризующий состояние ровности поверхности. Про-

верка ровности проводится в процессе сертификации

ИВПП на вновь построенных (регистрируемых) аэро-

дромах и на существующих аэродромах после рекон-

струкции (капитального ремонта) полосы. Индекс R

определяется согласно таблице 3 при расчётах по ко-

эффициентам и k, где и k – коэффициент и показа-

тель степени аппроксимации S = зависимости

спектральной плотности S [мм2 м] неровностей аэро-

дромного покрытия от их пространственной частоты

F [1/м]. Их устанавливают в результате спектрального



анализа серий (рядов) отметок, полученных при геоде-

зической съёмке (нивелировании). При значениях

С и k, выходящих за пределы значений таблицы 3, для

нахождения R применяется специальная компьютер-

ная программа. Держатели программы – специализи-

рованные организации, уполномоченные на выполне-

ние такого рода расчетов.

Для расчета индекса R искусственного покрытия

ИВПП применяется формула 4:

. (4)

Состояние ровности поверхности ИВПП оцени-

вают [3] в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4

Индекс ровности R Характеристика ровностиболее 5 Хорошая

2–5 Удовлетворительная

менее 2 Неудовлетворительная

Покрытия ИВПП аэродромов не допускаются к экс-

плуатации, если индекс R меньше 2. Если R не превос-

ходит значения 3, то организация, проводившая

оценку, должна предложить рекомендации по проце-

дурам улучшения ровности аэродромных покрытий

ИВПП. При этом в случаях, когда установлено, что ин-

декс R находится в пределах диапазона значений от 2

до 3, последующую оценку R для соответствующей

ИВПП следует проводить не реже, чем через два года;

при R 3 – один раз в пять лет.

Индексы R аэродромного покрытия определяются

для двух продольных сечений ИВПП, параллельных

осевой линии и отстоящих от неё соответственно в ту

и другую сторону на расстоянии 3–10 м. В качестве

окончательного принимается меньшее из двух значе-

ний R, определённых для разных сечений. Исходными

данными для оценки R являются результаты геодези-

ческой съёмки (нивелирования) продольных профилей

ИВПП с шагом 0,5 м. По результатам нивелирования

составляется каталог высотных отметок точек профи-

лей ИВПП, которые в дальнейшем используются для

обработки и последующей оценки состояния ровности.

Помимо этого исходными для оценки R могут также

служить данные, полученные с помощью измерителей

ровности. Одним из таковых применительно к авиаци-

онной деятельности является измеритель ИРПАП,

упомянутый в п. 6.4.2 ГОСТ Р 56925 [14].

Конструктивная схема и принцип работы измерителя ровности на примере ИРПАП Измеритель ровности поверхности аэродромных по-

крытий ИРПАП состоит [15] из тележки, рама (7) кото-

рой (рисунки 2 и 3) при помощи кронштейна (1) кре-

пится к буксировщику, гировертикали ЦГВ-4 (гиро-

скопа) и магнитного регистратора типа ГАММА.

Кронштейн (1) выполнен в виде неподвижной вер-

тикальной штанги круглого сечения (2), пропущен-

ной через обойму (4) с коническими роликами (5). Ро-

лики (5) постоянно поджаты к штанге (2) при помощи

пружин (9). Оси (6, 8) установлены с возможностью

перемещения в пазах стенок обоймы (4) в горизон-

тальном направлении. Обойма (4) одной из горизон-

тальных осей соединена с передней частью рамы (7)

тележки.

Тележка выполнена в двух разновысоких уровнях.

Гировертикаль ЦГВ-4 (гироскоп) расположена на ниж-

нем уровне в задней части тележки. Сверху на ЦГВ-4

надет защитный кожух (23), который легко снимается

с конструкции, что обеспечивает удобство обслужива-

ния и текущего ремонта ЦГВ-4. Тележка имеет два ко-

леса: переднее (12) с диаметром 478 мм и заднее (13)

с диаметром 160 мм. Заднее колесо (13) закреплено

в вилке (19), с которой жёстко соединены связки (20),

соединяющие оси двух шкивов (15), расположенные

по разные стороны колеса. Оси шкивов (15) и ко-

леса (13) лежат в одной горизонтальной плоскости.

При этом колесо (13) частично охвачено гибкой лен-

той (14), огибающей шкивы (15). Переднее измеритель-

ное колесо (12) закреплено в передней вилке (16), на ко-

торой крепится счётчик импульсов (17), идущих

от пяти индуктивных бесконтактных датчиков прой-

дённого расстояния (18). Датчики равномерно располо-

жены на диске переднего колеса.

Плотный надежный контакт измерительной те-

лежки с поверхностью исследуемого покрытия получа-

ется за счёт дополнительной нагрузки, создаваемой

трёхзвенным регулируемым элементом, состоящим

Таблица 3

k 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 R[мм2м1-k] 5,14 4,35 3,6 2,84 2,32 1,79 1,41 1,04 0,66 2

0,44 0,4 0,36 0,32 0,29 0,25 0,22 0,19 0,16 5



из тяги (10), подкоса (11) и штанги (2). Тяга (10) кре-

пится к гильзе (3), надетой сверху на штангу (2) и име-

ющей возможность поворота на ней.

Первичным источником информации о неровно-

стях поверхности покрытия в ИРПАП является ги-

ровертикаль ЦГВ-4, которая отклоняется на угол,

пропорциональный высоте неровности. Электриче-

ские сигналы в виде напряжения постоянного тока

с потенциометров ЦГВ-4 записываются в электрон-

ном виде на магнитный регистратор ГАММА. Ре-

зультаты измерений затем подвергается компьютер-

ной обработке.

Метрологическое обеспечение измерителя ровности на примере ИРПАПРабота по метрологическому обеспечению прове-

дена специалистами метрологической службы ФГУП

ГосНИИ ГА по поручению Федерального органа испол-

нительной власти в области гражданской авиации. Ра-

бота выполнена в два этапа, на каждом из которых раз-

рабатывался свой метод оценки погрешности [16–18].

Исследования проведены на двух экземплярах ИРПАП

на базе ИВПП аэропортов Шереметьево, г. Москва (ри-сунок 4) и Когалым, Тюменьская обл. При этом до на-

чала работ гировертикали и аппаратура ГАММА

из комплектов двух экземпляров ИРПАП прошли об-

луживание в соответствии с инструкциями по их экс-

плуатации.

Для первого метода оценки погрешности в качестве

меры был выбран участок покрытия заданной длины

с известными характеристиками неровностей. Для

этого по продольной оси участка покрытия предвари-

тельно с дискретностью 0,5 м была проведена нивелир-

ная съёмка.

Для набора статистики аттестуемые измерители

ИРПАП десятикратно прокатывали по выбранному

участку покрытия, а полученные результаты обраба-

тывали с целью получения оценки погрешности. Пре-

валирующей составляющей погрешности в данном

случае явилась погрешность геодезического метода, со-

ставившая ± 30% для длин волн 200…5 м и ± 60% –

для 5…1 м с доверительной вероятностью 0,9. Данное

обстоятельство не позволяет достоверно определять ве-

личину индекса R и указывает на необходимость либо

совершенствования данного, либо разработки нового

метода оценки погрешности. Кроме того, при использо-

вании метода имеет место неудобство, связанное с необ-

ходимостью периодической нивелирной съёмки по-

крытия.

Для повышения достоверности были предложены

следующие способы снижения погрешности измере-

ний:

Рис. 2 Конструктивная схема измерителя ровности ИРПАП и виды его сечений

Рис. 3 Измеритель ИРПАП, закреплённый на основной

стойке самолёта-лаборатории

Рис. 4 Взлётно-посадочная полоса аэропорта Шереметьево (г. Москва)

15 14

7 19 13 20

18

17

Вид АБ-Б8 9 5

6

4

7

Гироскоп

1110

3

1

4

Б

2

16

12 500

Б

1000

I

D=4

78

А

1140

Dk

d



• градуировка ИРПАП в статическом режиме по специ-

ально изготовленным мерам высоты для установле-

ния и нормирования инструментальной ошибки для

исключения из суммарной погрешности измерений

составляющей погрешности геодезического метода;

• увеличение объёма статистических данных для из-

менения толерантного множителя в сторону умень-

шения и, соответственно, уменьшения случайной

составляющей погрешности;

• изменения режимов автоматизированной обработки

измерительной информации с целью обеспечения

идентичности алгоритмов обработки;

• обеспечение идентичности режимов перемещения

ИРПАП вдоль продольных плоскостей сечений по-

крытий;

• дискретное нормирование погрешности измерений

по поддиапазонам.

На основе анализа этих способов разработан второй

метод [16–18], который заключается в получении оценки

суммарной погрешности ИРПАП за счёт построения ком-

позиции, включающей: а) инструментальную погреш-

ность, получаемую при градуировке в статике по имита-

торам неровностей (комплекту мер высоты); б) динамиче-

скую составляющую в реальных условиях эксплуатации.

Перечисленные составляющие в полной мере характери-

зуют суммарную погрешность измерений.

В качестве имитаторов неровностей поверхности по-

крытия ИВПП применён набор мер высоты, изготов-

ленный по чертежам, разработанным специалистами

метрологической службы ФГУП ГосНИИ ГА, и про-

шедший метрологическую аттестацию. Они имеют че-

тыре типоразмера: 3, 5, 10 и 20 мм с допуском -0,2 мм.

Ширина и длина каждой из мер составляет (200 + 1) мм

и (150 + 1) мм соответственно, что определяется габарит-

ными размерами колес ИРПАП.

Фактическая величина высоты мер оценивалась

путём единичных измерений в десяти сечениях при по-

мощи микрометра МК-25–1 по ГОСТ 6507 [19], имею-

щего погрешность ± 0,032 мм. При этом контролирова-

лась также непараллельность горизонтальных поверх-

ностей мер, которая не превысила ± 0,1 мм.

При обработке результатов экспериментов, прове-

денных с использованием мер высоты, получены граду-

ировочные характеристики (рисунок 5) измерительных

каналов для двух экземпляров ИРПАП. Имея градуиро-

вочные характеристики в виде зависимости высоты не-

ровностей (в миллиметрах) от условных единиц (ко-

дов) [16–18], можно охарактеризовать величину по-

грешности измерительного канала ИРПАП в статике.

При этом обеспечивается прослеживаемость измерений

через государственную пове-

рочную схему по ГОСТ Р 8.763

[20] от первичного эталона

до измерителя ИРПАП.

Однако в реальных усло-

виях эксплуатации, помимо

статической, имеет место еще

и динамическая составляю-

щая погрешности. Она может

быть определена следующим

образом: при многократном

прокатывании ИРПАП в од-

ном и том же сечении покры-

тия получается выборка зна-

чений индексом R, стандартное отклонение которого

и дает искомую величину. Первичная обработка ре-

зультатов наблюдений проводилась с использованием

компьютерной программы DSFPH. При обработке для

оценки спектральной плотности использовано окно

Лемминга [21, 22] с диапазоном ширины полосы ча-

стот Bf = (0,003054–0,04324) 1/м. Число степеней сво-

боды составило 6, 8, 13, 25. При нахождении оценки

спектральной плотности рассматриваемого процесса

предусматривался учёт значений автокорреляцион-

ной функции в количестве N = 57–412. Сглаживаю-

щая обработка результатов наблюдений не производи-

лась, поскольку измерительный канал ИРПАП явля-

ется по существу фильтром парных разностей, поэ-

тому выполнено только центрирование процесса.

В результате метрологической аттестации с исполь-

зованием в качестве рабочего эталона комплекта мер

высоты нормированы предельно допускаемые значе-

ния метрологических характеристик измерителя типа

ИРПАП (для доверительной вероятности 0,95):

• инструментальная относительная погрешность при

градуировке по мерам высоты в статике – не более

±10%;

• суммарная относительная погрешность при оценке

значений величины критерия ровности R аэродром-

ных покрытий – не более ±15%.

При периодическом метрологическом обслужива-

нии экземпляра ИРПАП достаточно осуществлять

только оценку инструментальной погрешности. При её

нахождении в нормированных пределах и соблюдении

требований методики измерений суммарная погреш-

ность индекса R не будет превышать предельно допу-

скаемой нормированной величины.

Таким образом, для решения вопросов метрологиче-

ского обеспечения при оценке индекса ровности R [16–

18] специалистами метрологической службы ФГУП

Рис. 5 Градуировочные характеристики

двух экземпляров измерителей

ИРПАП

мм10

250

коды

300

350

400

450

500

20 30 40

1

2



ГосНИИ ГА разработан комплект нормативно-методи-

ческой документации, разработан и аттестован ком-

плект мер высоты для градуировки ИРПАП, разрабо-

тана методика периодического метрологического об-

служивания, методика измерений ровности аттесто-

вана и отвечает требованиям ГОСТ Р 8.563 [23]. Прове-

дена метрологическая экспертиза эксплуатационной

документации ИРПАП с последующей её доработкой

и приведением в соответствие с требованиями стандар-

тов единой системы конструкторской документации.

Оценка ровности ИВПП Международного аэропорта ПлатовМеждународный аэропорт Платов (г. Ростов-на-

Дону) – преемник аэропорта, размещавшегося в город-

ской черте на проспекте Шолохова. Расположен в 29 км

северо-восточнее Ростова-на-Дону в Аксайском районе

Ростовской области, в 15 км северо-западнее г. Ново-

черкасска (в 4 км севернее станицы Грушевской,

вблизи федеральной автотрассы М-4). Построен в рам-

ках подготовки к Чемпионату мира по футболу 2018 г.

Первый в современной истории России построенный

с нуля крупный аэропорт, самый крупный в Южном

федеральном округе.

Строительство началось в 2014 г., завершилось

в июле 2017 г.; ввод в эксплуатацию и перевод всех

рейсов осуществлен 7 декабря 2017 г. Проект строи-

тельства вошёл в Федеральную программу подготовки

к проведению Чемпионата мира по футболу в 2018 г.,

а также в Федеральную целевую программу “Развитие

транспортной системы России (2010–2020)”. Аэродром

допущен к приёму самолётов Ан-124, Ил-96, Ил-76,

Ту-214, Ту-204, Airbus A310, Airbus A319, Airbus

A320, Airbus A321, Boeing 737, Boeing 757, Boeing 767,

CRJ и всех более лёгких. ИВПП оборудована по II кате-

гории ИКАО, имеет протяжённость 3600 м при ширине

45 м. Верхний слой покрытия выполнен из цементобе-

тона. Согласно представленному АО “Ростоваэроин-

вест” отчёту в августе 2017 г. выполнены работы по из-

мерению индекса R искусственного покрытия ИВПП

на объекте: «Строительство аэродромного комплекса

«Южный» (г. Ростов-на-Дону)». Измерения проводи-

лись в соответствии с ФАП [2, 3], а также ГОСТ

56925 [14] уполномоченной организацией, имеющей

Свидетельство о допуске к определённым видам работ,

которые оказывают влияние на безопасность объектов

капитального строительства.

Цель проведения работ – получение объективной

и достоверной информации о состоянии искусственного

покрытия ИВПП по индексу R. При проведении соблю-

дались требования к допускам и качеству проводимых

измерений. При выполнении измерений применялось

оборудование передвижной аэродромно-дорожной лабо-

ратории: комплекс измерительный КП-514 СМП-07 (ри-сунок 6). В состав комплекса входят профилометр на ос-

нове высокочастотных лазерного и акселерометриче-

ских датчиков системы измерения продольной ровности

ПКР-2, программно-аппаратный комплекс и малогаба-

ритная интегрированная инерциально-спутниковая на-

вигационная система позиционирования (МИНС). Сред-

ства измерений, применявшиеся при выполнении поле-

вых работ, прошли утверждение типов и метрологиче-

ское обслуживание (имели действующие свидетельства

о поверке, сертификаты о калибровке).

При измерении индекса R на ИВПП аэродрома Ро-

стов-на-Дону (Платов) покрытие было в сухом состоя-

нии, посторонние предметы на рядах измерения от-

сутствовали. Согласно схеме (рисунок 7) точкой на-

чала измерения являлся порог ИВПП; магнитный

курс 05. В процессе проведения измерений получены

исходные данные микро- и мезопрофиля ИВПП

по двум продольным сечениям: по параллельным ли-

ниям, отстоящим от осевой линии ИВПП в ту и дру-

гую стороны на расстоянии 3–5 м с шагом 0,5 м. На ос-

нове полученных данных при обработке с примене-

нием программно-аппаратного комплекса выполнен

расчёт спектральной плотности и распределения не-

ровностей аэродромного покрытия.

В результате проведённых полевых измерений и ка-

меральной обработки по формуле 4 исходных данных

Рис. 6 Передвижная аэродромно-дорожная лаборатория: комплекс измерительный

КП-514 СМП-07

Рис. 7 Схема проведения измерений ровности ИВПП аэродрома Ростов-на-Дону (Платов)

МК 05Сечение 1: 3-5 м от оси слева

Сечение 2: 3-5 м от оси справаМК 23



получены значения индекса ровности R: как в сечении

№ 1 (5 м от оси влево), так и в сечении № 2 (5 м от оси

вправо). Они составляют R = 5,1, что соответствует, со-

гласно таблице 4, оценке характеристики “хорошая”

и отвечает требованиям ФАП [2, п. 2.38] и ФАП [3].

По результатам проведённых работ на ИВПП аэро-

дрома Ростов-на-Дону (Платов) выдан сертификат соот-

ветствия.

Основные результаты и выводы

1. Проведен анализ актуальных норм, стандартов,

руководств и правил [17, 18], связанных с измерением

ровности покрытий ИВПП гражданских аэродромов

в практике зарубежной и отечественной авиационной

деятельности.

2. На воздушном транспорте для измерения неров-

ностей ИВПП (в зависимости от решаемых задач) при-

меняются как автоматизированные средства измери-

тельного контроля (для определения индекса ровности

R), так и традиционные средства и методы измерений

глубины и ширины выбоин, трещин, сколов, а также

высоты уступов в искусственных покрытиях при ежед-

невных осмотрах.

3. Для ИВПП аэродромов классов А, Б и В аэропор-

тов, открытых для международных полётов, согласно

ФАП [2, 3] определяют обобщённую характеристику

ровности аэродромного покрытия – индекс ровности R,

характеризующий состояние ровности поверхности.

4. Покрытия ИВПП аэродромов не допускаются к экс-

плуатации, если индекс ровности R 2. В случаях, когда

установлено, что R находится в пределах диапазона зна-

чений 2 R 3, последующую оценку для соответствую-

щей ИВПП следует проводить не реже, чем через два

года. Если же в пределах R 3 – один раз в пять лет.

5. Специалистами метрологической службы ФГУП

ГосНИИ ГА – по поручению Федерального органа ис-

полнительной власти в области гражданской авиа-

ции – проведены работы по метрологическому обеспе-

чению измерителей ИРПАП [16–18] при внедрении

в практику ГА. Разработан и аттестован комплект мер

высоты для градуировки измерителей ИРПАП; разра-

ботана методика периодического метрологического об-

служивания; методика измерений ровности аттесто-

вана и отвечает требованиям ГОСТ Р 8.563 [23]. Прове-

дена метрологическая экспертиза эксплуатационной

документации ИРПАП, её последующая доработка

и приведение в соответствие с требованиями стандар-

тов единой системы конструкторской документации.

6. На отечественном воздушном транспорте обеспе-

чена прослеживаемость измерений через государст-

венную поверочную схему по ГОСТ Р 8.763 [20] –

от первичного эталона до применяемых средств и ме-

тодов оценки значений величин ровности ИВПП.

Литература1. Воздушный кодекс Российской Федерации от 19 марта 1997 г. № 60-ФЗ.2. Федеральные авиационные правила. Тре-бования, предъявляемые к аэродромам, пред-назначенным для взлёта, посадки, руления и стоянки гражданских воздушных судов / Приказ от 25.08.2015 г. № 262 Министерства транспорта Российской Федерации.3. Федеральные авиационные правила. Пра-вила эксплуатации гражданских аэродромов, гидроаэродромов и вертодромов / Разработа-ны в соответствии с п. 2 ст. 48 Федерального закона от 19 марта 1997 г. № 60-ФЗ.4. Приложение 14 к Конвенции о международ-ной гражданской авиации. Аэродромы. Том 1. Проектирование и эксплуатация аэродро-мов. – Издание 7. – Монреаль: ИКАО, 2016 г.5. Авиация. Энциклопедия. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1994.– 736 с. 6. Федеральный закон от 26.06.2008 г. № 102-ФЗ “Об обеспечении единства измерений”.7. ГОСТ Р 8.000–2000. Государственная си-стема обеспечения единства измерений. Ос-новные положения. – М.: Стандартинформ, 2016 г.– 10 с. 8. Правила аэронавигационного обслужива-ния. Aэродромы. Doc 9981. – Издание 2. – Монреаль: ИКАО, 2016 г.

9. Руководство по сертификации аэродромов. Doc 9774–AN/969. – Издание 1. – Монреаль: ИКАО, 2001 г.10. Руководство по проектированию аэродро-мов. Часть 3. Покрытия. Doc 9157–AN/901. – Издание 2. – Монреаль: ИКАО, 1983 г.11. Нормы годности к эксплуатации граждан-ских аэродромов.– 3-е изд. – М.: Межгосудар-ственный Авиационный комитет, 1992 г., поправка № 16 / утв. 01.06.1994 г.12. Методики оценки соответствия нормам лётной годности к эксплуатации граждан-ских аэродромов. 3-е изд. – М.: Межгосудар-ственный Авиационный Комитет, 1992 г., поправка № 5 / утв. 01.06.1994 г.13. Филиппов В.П. Методы обеспечения без-опасной эксплуатации самолётов граждан-ской авиации по условиям прочности на на-земных этапах полёта: Диссертация на сои-скание учёной степени доктора технических наук. – М., ГосНИИ ГА, 2015 г.– 268 с. 14. ГОСТ Р 56925–2016. Дороги автомобиль-ные и аэродромы. Методы измерения неров-ностей оснований и покрытий. – М.: Стандар-тинформ, 2016 г.– 15 с. 15. Измеритель ровности аэродромных по-крытий ИРПАП. Техническое описание и ин-струкция по эксплуатации. // Утверждено 04.10.1994 г. Главным метрологом Департа-мента воздушного транспорта Министерства транспорта РФ.– 24 с.

16. Богоявленский А.А. Разработка методов и результаты оценки погрешности измерите-лей ровности поверхности аэродромных по-крытий. // Труды Государственного научно-исследовательского института гражданской авиации. – М., 1995. – Вып. 307. – С. 57–61.17. Богоявленский А.А. Нормы и правила оценки ровности покрытий взлётно-посадоч-ных полос аэродромов гражданской авиации. // Мир дорог.– 2018 г.– № 108.– (в печати).18. Богоявленский А.А. Анализ состояния из-мерений ровности искусственных покрытий ВПП гражданских аэродромов // Граждан-ская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества: сборник тезисов докладов международной научно-техниче-ской конференции. – М.: Московский госу-дарственный технический университет гра-жданской авиации, 2018 г.– (в печати).19. ГОСТ 6507–90. Микрометры гладкие. Технические условия. – М.: ИПК Издательст-во стандартов, 2004 г.– 10 с. 20. ГОСТ Р 8.763–2011. Государственная си-стема обеспечения единства измерений. Го-сударственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 10–9 до 50 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм. – М.: Стандартинформ, 2013.– 14 с. 21. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной ана-лиз случайных данных. – М.: Мир, 1981.– 544 с.



22. Дженкинс Г., Ваттс Д. Спектральный ана-лиз и его приложения. – М.: Мир, 1971. – Том 1.– 320 с. – Том 2.– 287 с. 23. ГОСТ Р 8.563–2009. Государственная сис-тема обеспечения единства измерений. Мето-дики (методы) измерений. – М.: Стандартин-форм, 2010.– 27 с.

References1. Air code of the Russian Federation of March 19, 1997 № 60-FZ.2. Federal aviation regulations. Requirements for aerodromes intended for take-off, landing, taxiing and Parking of civil aircraft / Order No. 262 of 25.08.2015 of the Ministry of transport of the Russian Federation.3. Federal aviation regulations. Rules of opera-tion of civil aerodromes, hydro-aerodromes and heliports / Are Developed according to item 2 of Art. 48 of the Federal law of March 19, 1997 No. 60-FZ.4. Annex 14 to the Convention on international civil aviation. Airfields. Volume 1. Design and operation of aerodromes. Edition of 7. – Mon-treal: ICAO, 2016.5. Aviation. Encyclopedia. – Moscow: The Great Russian encyclopedia, 1994.– 736 p.6. Federal law of 26.06.2008 № 102-FZ “On en-suring the unity of measurements”.7. GOST R 8.000–2000. State system of ensur-ing the uniformity of measurements. Basic pro-visions. – Moscow: Standartinform, 2016–10 p.8. Rules of air navigation services. Airfields. Doc 9981. – Edition 2. – Montreal: ICAO, 2016.9. Manual on certification of aerodromes. Doc 9774-an / 969. – Edition 1. – Montreal: ICAO, 2001.10. Guidelines for the design of aerodromes. Part 3. Covers. Doc 9157-an / 901. – Edition 2. – Montreal: ICAO, 1983.11. The norms of serviceability of civil air-dromes. 3rd ed. – Moscow: Interstate Avia-

tion Committee, 1992, amendment No. 16 / Approved 01.06.1994.12. Methods of assessment of compliance with the norms of airworthiness to the operation of civil airports. 3rd ed. – Moscow: Interstate Aviation Committee, 1992, amendment No. 5 / Approved 01.06.1994.13. Filippov V.P. Methods of ensuring safe operation of aircraft of civil aviation under the conditions of strength on the ground stag-es of flight: Thesis for the degree of doctor of technical Sciences. – Moscow, GosNII GA, 2015, 268 p.14. GOST R 56925–2016. Roads and airfields. Methods of measuring of irregularities of the bases and coverings. – Moscow: Standartin-form, 2016.– 15 p.15. Measuring the flatness of the airfield pavements IRPAP. Technical description and operating instructions. // Approved 04.10.1994 by the Chief metrologist of the Department of air transport of the Ministry of transport of the Russian Federation.– 24 p.16. Bogoyavlenskiy A.A. Development of the methods and results of the estimation of the error measure-lay flatness of the surface of airfield pavements. // Proceedings of the State research Institute of civil aviation. – Moscow, 1995. – Vol. 307. – P. 57–61.17. Bogoyavlenskiy A.A. Rules and regula-tions for the assessment of flatness coverings of runways of airfields for civil aviation. / / The world roads.– 2018.– № 108.– (in press).18. Bogoyavlenskiy A.A. Analysis of the state of measurement of the evenness of ar-tificial turf runway civil aerodromes / / Civil aviation at the present stage of development of science, technology and society: collected abstracts report of the international scientif-ic and technical conference. – Moscow state technical University of civil aviation, 2018 (in press).

19. GOST 6507–90. Micrometers smooth. Tech-nical conditions. – Moscow: IPK Publishing house of standards, 2004.– 10 p.20. GOST R 8.763–2011. State system of en-suring the uniformity of measurements. State verification scheme for measuring instruments of length in the range from 10–9 to 50 m and wavelengths in the range from 0.2 to 50 mi-crons. – Moscow: Standartinform, 2013.– 14 p.21. Bendat J., Piersol A. Applied analysis of random data. – Moscow: Mir, 1981.– 544 p.22. Jenkins G., Watts D. Spectral analysis and Its applications. – Moscow: Mir, 1971. – Vol-ume 1.– 320 p. – Volume 2.– 287 p.23. GOST R 8.563–2009. State system of ensur-ing the uniformity of measurements. Proce-dures of measurements. – Moscow: Standartin-form, 2010.– 27 p.

Annotation One of the most important characteris-tics of the runways with artificial turf of civil airfields is their evenness. Passengers of the mainline aircraft – both in domestic and foreign airports-subjectively assess the airfield pavements evenness by the presence or absence of shaking during the move-ment of the aircraft on the runway both during takeoff and landing. In units of what physical quantities, by what means and methods is measured (estimated) the evenness of aerodrome surfaces? How to ensure of the traceability of measurements from the primary national etalon of parameter to the value of the measured value. About it-this publication.


ИЗМЕРЕНИЯ В ДВИЖЕНИИ

24

В.А. Вдовин, главный метролог ООО НИПВФ «Тензор»

В.П. Кывыржик,заместитель начальника Отдела метрологического обеспечения весоизмерительной техники и параметров движения

В.Н. Назаров, кандидат технических наук, начальник Лаборатории средств измерений силы и массы

А.И. Степаненко, ведущий инженер Лаборатории средств измерений силы и массы

ФГУП «ВНИИМС»

ББез участия человека

Для определения осевых нагру-

зок и массы транспортного сред-

ства существуют два способа изме-

рений: статический и динамиче-

ский. В настоящее время активно

внедряются комплексы автомати-

ческого весогабаритного контроля

автотранспортных средств (АВГК).

Данные комплексы измеряют осе-

вые нагрузки, массу, межосевые

расстояния, габаритные размеры

ТС во время движения в автомати-

ческом режиме. АВГК имеют сред-

ства фото- и видеофиксации ТС

в процессе взвешивания.

АВГК отличаются от стационар-

ных пунктов весового и габаритного

контроля (СПВГК) тем, что процесс

измерений осуществляется без уча-

стия человека.

Комплексы имеют модульную

структуру и состоят из:

• весоизмерительного модуля (ве-

соизмерительные датчики);

• модуля обнаружения ТС (индук-

ционные контуры);

• блока обработки сигналов

и управления;

• модуля фото- и видеофиксации;

• модуля определения габаритов

ТС;

• модуля определения скатности

колес.

Схематично комплекс представ-

лен на рисунке 1.

Измерительные (линейные)

датчики подобных комплексов

встроены непосредственно в до-

рожное полотно зоны взвешива-

ния, что значительно упрощает

их монтаж, однако работоспособ-

ность АВГК напрямую зависит от

качества дорожного покрытия. Не-

ровности, наличие колеи, выбоин,

льда или снежного наката в зоне

взвешивания влияют на точность

АВГК и могут привести к некор-

ректной работе.

Существенное отличие динами-

ческих весов, имеющих грузопри-

ёмную платформу, вмещающую

пятна касания колес оси или те-

лежки, от АВГК заключается в спо-

собе передачи единицы измерения

нагрузки на дорожное покрытие.

Для регулировки весов, имеющих

грузоприёмную платформу, доста-

точно провести статическое нагру-

жение платформы гирями, а при

взвешивании в движении происхо-

дит прямое измерение осевых на-

грузок ТС на эту платформу. Для

АВГК с линейными датчиками

возникает проблема передачи еди-

ницы измерения, так как нет воз-

можности провести прямую пе-

редачу единицы физической ве-

личины от эталона. Регулировку

АВГК можно провести только ме-

тодом сличения, используя ТС с из-

Вопросы метрологического обеспечения комплексов весогабаритного контроля транспортных средств

Обеспечение сохранности автомобильных дорог и сооружений – одно из приоритетных направлений политики государства. Основной причиной разрушения дорог является движение транспортных средств (ТС) с превышением установленных нормативных значений массы и осевых нагрузок. Весовой контроль должен выявлять и пресекать дальнейшее движение нарушителей весовых параметров. В данной статье приведён обзор средств весогабаритного контроля транспорт-ных средств в движении (АВГК). Предложены решения по метрологи-ческому обеспечению АВГК с применением эталонных средств и мето-ды контроля работоспособности и мониторинга метрологических ха-рактеристик АВГК в процессе эксплуатации.

Ключевые слова: АВГК, осевая нагрузка, масса ТС, погрешность измерений, нормативно-правовое обеспечений АВГК, испытания, поверка.Keywords: Weigh-in-Motion, WIM, axial load, vehicle weight, measurement error, regulatory and legal provisions of WIM, testing, verification.


ВОПРОСЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ВЕСОГАБАРИТНОГО КОНТРОЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

вестными статическими осевыми

нагрузками. Однако динамические

осевые нагрузки контрольного ТС

отличаются от статических осевых

нагрузок, кроме того результаты

взвешивания на АВГК имеют зна-

чительный разброс показаний, что

затрудняет как регулировку, так

и оценку пределов погрешности

измерений.

Решение данной проблемы

предложено ФГУП «ВНИИМС»

в процессе научно-исследователь-

ской работы над отраслевым до-

рожным методическим докумен-

том (ОДМ)«Методика контроля ра-

ботоспособности и мониторинга ме-

трологических характеристик ком-

плексов автоматизированного весо-

габаритного контроля».

В процессе НИР был проведен

анализ:

• нормативно-правовой докумен-

тации РФ в сфере весового

контроля;

• основных метрологических ха-

рактеристик АВГК, внесённых

в Федеральный информацион-

ный фонд;

• современного состояния средств

испытаний, поверки и кали-

бровки АВГК по данным отече-

ственных и зарубежных произ-

водителей;

• нормативной базы по применяе-

мым методам испытаний и по-

верки АВГК.

В НИР проработана возмож-

ность создания эталонного устрой-

ства для АВГК.

Нормативно-правовое обеспечение комплексов АВГКМожно выделить следующие

нормативные документы, регла-

ментирующие работу комплексов

АВГК:

1. Технический регламент Та-

моженного союза ТР ТС 018/2011

«О безопасности колесных транс-

портных средств».

2. Приказ Минтранса РФ

от 27 апреля 2011 г. N 125

«Об утверждении Порядка осу-

ществления весового и габаритного

контроля транспортных средств,

в том числе порядка организации

пунктов весового и габаритного

контроля транспортных средств».

3. Приказ МВД России от 20 ян-

варя 2015 года № 32 «О внесении

изменений в Перечень измерений,

относящихся к сфере государствен-

ного регулирования обеспечения

единства измерений и обязатель-

ных метрологических требований

к ним, утвержденный приказом

МВД России от 8 ноября 2012 года

№ 1014».

4. Распоряжение Федерального

дорожного агентства (Росавтодор)

от 20.07. 2016 года № 1328-Р «Об

утверждении технических требо-

ваний к оборудованию автомати-

ческих пунктов весогабаритного

контроля на автомобильных доро-

гах общего пользования федераль-

ного значения».

5. ГОСТ 33242–2015 «ГСИ. Весы

автоматические для взвешивания

транспортных средств в движении

измерения нагрузки на ось. Метро-

логические и технические требова-

ния. Испытания».

6. Международные рекоменда-

ции OIML R 134–1:2006 «Автома-

тическое весы для взвешивания ав-

тотранспортных средств в движе-

нии и измерения нагрузок на оси.

Часть 1. Метрологические и тех-

нические требования. Испытания»

(«Automatic instru-ments for weigh-

ing road vehicles in motion and mea-

suring axle loads – Part 1: Metro-

logical and technical requirements –

Test»).

7. COST 323 «Взвешивание

транспортных средств в движении.

Окончательный отчет. Специфика-

ция для систем взвешивания в дви-

жении в Европе».

8. ASTM E1318–09 Standard

Specification for Highway Weigh-in-

Motion (WIM) Systems with User Re-

quirements and Test Methods, США.

9. «Международный стандарт

по взвешиванию в движении Ни-

дерландского метрологического

института. Спецификация и про-

Рис. 1АВГК на примере

Kapsch WIM,

Австрия


ИЗМЕРЕНИЯ В ДВИЖЕНИИ

цедуры испытаний систем взвеши-

вания в движении» («NMi Interna-

tional WIM Standard. Specification

and test procedures for Weigh-in-

Motion Systems»).

10. «Стандартные технические

условия для системы взвешива-

ния в движении автотранспортных

средств» («Standard Specification

for Weigh-in-Motion System for

Road Vehicles»), Индия.

Документы, приведённые выше,

имеют свои отличительные особен-

ности, обусловленные националь-

ным законодательством в области

обеспечения единства измерений,

что говорит о необходимости разра-

ботки отечественного нормативного

документа, содержащего требова-

ния к комплексам АВГК, описа-

ние процедур испытаний, поверки

и т. д.

О достоинствах и недостатках

Представляем краткий обзор за-

рубежных и отечественных АВГК,

внесенных в Федеральный инфор-

мационный фонд, а также техниче-

ской литературы с анализом основ-

ных метрологических характери-

стик комплексов.

В настоящее время в Федераль-

ный информационный фонд вне-

сено шестнадцать весоизмеритель-

ных систем, которые можно отне-

сти к АВГК. Эти системы по прин-

ципу измерения можно разделить

на две основные группы: тензоме-

трические и пьезоэлектрические.

В первой группе применяются

тензорезисторные датчики. Во вто-

рой – пьезоэлектрические датчики.

Принцип действия тензорези-

сторных датчиков основан на изме-

нениях электрического сопротив-

ления тензорезистора в результате

деформации упругого элемента, на

который датчик наклеен под воз-

действием статической или мед-

ленно изменяющейся нагрузки.

Принцип действия пьезоэлек-

трических датчиков основан на

прямом пьезоэлектрическом эф-

фекте, возникающем при воздейст-

вии динамической нагрузки на чув-

ствительный элемент.

К первой группе относятся следующие весоизмерительные системы:Системы дорожные весового

и габаритного контроля СВК, из-

готовитель ЗАО «ВИК «Тензо-М»,

п. Красково, Московская обл.

Системы дорожного контроля

измерительные СДК.Ам, изготови-

тель НИПВФ «Тензор», г. Ростов-

на-Дону.

Весы автомобильные АВТО-

ПОСТ-Д, изготовитель ООО «ИЦ

«АСИ», г. Кемерово.

Весы автоматические для взве-

шивания в движении автотранс-

портных средств АВВД, изготови-

тель ООО НПФ «Техно-М», г. Толь-

ятти.

Комплексы аппаратно-про-

граммные автоматические весо-

габаритного контроля Бизмэн 7,

ООО «КАЗАНЬ-ТЕЛЕМАТИКА»,

г. Казань.

Ко второй группе относятся:Системы весового и габаритного

контроля транспортных средств

в движении MiM® (Measure-in-

Motion®), изготовитель – фирма

BETAMONT s. r.o., Словакия.

Системы измерений параме-

тров автомобильных транспортных

средств в движении UnicamWIM,

изготовитель CAMEA, spol. s r. o.,

Чешская Республика.

Системы взвешивания и изме-

рения параметров автомобильных

транспортных средств в движении,

изготовитель CrossWIM, фирма

CROSS Zlin, a. s., Чехия и др.

Изготовители комплексов вто-

рого типа применяют датчики пь-

езоэлектрические Lineas, фирмы

Kistler Instrumente AG, Швейца-

рия.

ЗАО «ВИК «Тензо-М» в своих

системах применяют линейные тен-

зорезисторные датчики собствен-

ного изготовления.

Конструктивно весы НИПВФ

“Тензор”, г. Ростов-на-Дону, ООО

«ИЦ «АСИ», г. Кемерово и ООО

НПФ «Техно-М», г. Тольятти пред-

ставляют собой грузоприёмные

платформы, на которых возможно

разместить эталонные гири.

У каждого типа весоизмеритель-

ных систем есть свои достоинства

и недостатки.

Так, конструкция платформен-

ных весов позволяет проводить кали-

бровку при помощи эталонных гирь,

что, несомненно, является их преи-

муществом перед комплексами, при-

меняющими линейные датчики, ка-

либровку которых проводят при по-

мощи контрольных автомобилей,

масса которых определяется на от-

дельных контрольных весах.

Тем не менее, установка плат-

форменных весов требует большей

трудоёмкости по сравнению с уста-

новкой линейных датчиков АВГК.

Проведя анализ документации

АВГК, можно сделать вывод, что

большинство документов внесено

в Госреестр с метрологическими

характеристиками, соответствую-

щими требованиям приказа МВД

России от 20 января 2015 года № 32

«О внесении изменений в Перечень

измерений, относящихся к сфере

государственного регулирования

обеспечения единства измерений

и обязательных метрологических

требований к ним, утвержденного

приказом МВД России от 8 ноября

2012 года № 1014».

Однако при испытаниях ком-

плексов АВГК возникает серьёз-


ВОПРОСЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ВЕСОГАБАРИТНОГО КОНТРОЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

ная проблема, связанная с под-

тверждением таких технических

характеристик, как погрешность

измерений при скорости движе-

ния ТС 140 км/ч осевых нагру-

зок в 20 000 кг и массы ТС рав-

ной N×20 000 кг (где N – количе-

ство осей). Это связанно с тем, что

в реальных условиях разогнать

контрольный автомобиль с массой,

обеспечивающей нагрузку на ось

20 тонн, со скоростью 140 км/ч пра-

ктически невозможно, да и небез-

опасно.

Анализ современного состояния средств испытаний, поверки и калибровки комплексов по данным отечественных и зарубежных производителей

Методы испытаний и поверки

комплексов АВГК в виде рекомен-

даций даны в вышеуказанных до-

кументах, а также изложены в про-

граммах испытаний и методиках

поверки АВГК, внесённых в Госре-

естр СИ.

Основные метрологические ха-

рактеристики АВГК определяются

методом сличения результатов

взвешивания в движении контр-

ольного автотранспортного сред-

ства с показаниями контрольных

весов. Выбор контрольных средств

связан с условиями эксплуатации

АВГК, дорожными условиями, где

они установлены, с их назначением

(для каких целей применяется ком-

плекс).

Кроме прямых методов измере-

ний, международными докумен-

тами предлагаются и модульные

методы испытаний, проводимые

в лабораторных условиях, а также

калибровка и регулировка ком-

плексов на основе статистического

анализа потока ТС, проезжающих

через АВГК.

В программах испытаний АВГК,

разработанных для установки на

российских дорогах, за основу ис-

пытаний взят прямой метод изме-

рений, связанный с применением

контрольных ТС. Модульные ме-

тоды испытаний на месте эксплуа-

тации пока не применяются.

Заключение

На основе анализа международ-

ного и отечественного опыта по раз-

работке нормативных документов

на методы и средства контроля ме-

трологических характеристик ком-

плексов АВГК можно сделать за-

ключение о возможности и необхо-

димости создания отечественных

средств испытаний и поверки ком-

плексов, в том числе испытаний от-

дельных модулей – как в лабора-

торных условиях, так и в эксплуа-

тации, а также разработки доку-

мента, регламентирующего проце-

дуры испытаний, поверки и мони-

торинга работоспособности ком-

плексов АВГК.

Для этой цели необходимо со-

здать следующую эталонную и нор-

мативную базу:

1. Создание эталонной силозада-

ющей передвижной установки типа

дефлектометра ДИНА-ЗМ или мо-

бильного комплекса Kalibra.

2. Создание мобильного пере-

движного комплекса, обеспечива-

ющего воспроизведение эталонных

значений массы и осевых нагрузок

автомобиля.

3. Создание стенда для проведе-

ния модульных испытаний линей-

ных датчиков в рабочем диапазоне

температур.

4. Разработка методики кали-

бровки и регулировки АВГК на ос-

нове статистического анализа по-

тока ТС.

Литература1. COST 323 «Взвешивание транспортных средств в движении. Окончательный от-чет. Спецификация для систем взвешивания в движении в Европе».2. ASTM E1318–09 «Стандартная специфи-кация для дорожных систем взвешивания в движении (WIM) с требованиями пользова-теля и методами испытаний».3. Guide to the «NMi International WIM Standard. Specification and test procedures for Weigh-in-Motion Systems».4. ГОСТ 33242–2015 «ГСИ. Весы автомати-ческие для взвешивания транспортных средств в движении и измерения нагрузок на оси. Метрологические и технические требо-вания. Испытания».5. ГОСТ 8.021–2015 «Государственная систе-ма обеспечения единства измерений. Госу-дарственная поверочная схема для средств измерений массы».6. Вдовин В.А. «Особенности нормирования и проверки метрологических характеристик приборов для взвешивания транспортных средств в движении» // Приборы. 2016. № 1. С.19–27.

References1. COST 323 «Weigh-in-motion of Road Vehi-cle» Final Report. European WIM Specifica-tion».2. ASTM E1318–09 «Standard Specification for Highway Weigh-In-Motion (WIM) Systems with User Requirements and Test Methods».3. Guide to the «NMi International WIM Standard. Specification and test procedures for Weigh-in-Motion Systems».4. GOST 33242–2015 “GSI. The scales are au-tomatic for weighing vehicles in motion and measuring axle loads. Metrological and techni-cal requirements. Tests.»5. GOST 8.021–2015 “GSI. National verifica-tion scheme for measuring instruments of mass».6. Vdovin V.A. “Features of regulation and check of metrological characteristics of devices for weighing of vehicles in motion” // Pribory. 2016. № 1. C. 19–27.

Annotation The review of measuring instruments for weight and size control of vehicles in motion is given. Proposed solutions for metrological support of WIM with the use of reference instruments and methods of control of efficiency and monitoring of metrological characteristics of WIM in the process of operation.


ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Гравитационные величины и их силовые соотношения в системе физических величин и закономерностей

А.С. Чуев,кандидат технических наук, доцент кафедры “Физика” факультета “Фундаментальные науки” МГТУ им. Н.Э. Баумана

Ключевые слова: система физических величин, силовые физические законы, гравитация, подобие законов гравитации и электромагнетизма.Keywords: system of physical quantities, force physical laws, gravity, simi larity of laws of gravity and electromagnetism.

Авторская система физических величин и закономерностей (ФВиЗ), успешно используемая в области электромагнетизма, по-зволяет системно представить и изучить комплекс механических и гравитационных величин из условия их подобия электромагнит-ным величинам. Первая публикация автора на эту тему появилась в 2014 году: “Системно-размерностный анализ механических и грави-тационных величин с позиции их подобия электромагнитным величи-нам” (“Инженерный журнал: наука и инновации”, 2014, вып. 1. URL: http://engjournal.ru/catalog/fundamentals/physics/1193.html).

В настоящей работе отдельно рассматриваются силовые систем-ные соотношения с участием гравитационных величин. Эти соотно-шения наиболее важны с практической точки зрения и могут быть проверены экспериментально.

ООсновная частьНа рисунке 1 в планарной сис-

теме ФВиЗ посредством “выделен-

ных линий” показаны изображения

основных силовых законов, наблю-

даемых в сфере электромагне-

тизма [1, 2]. Это, как известно, куло-

новское взаимодействие электриче-

ских зарядов и амперовское взаимо-

действие токов (движущихся элек-

трических зарядов).

Каким образом осуществляется

переход на аналогичные гравитаци-

онные величины и их закономерно-

сти можно понять из представлен-

ного на рисунке 2 варианта системы

ФВиЗ, где физическая величина

электрический заряд размещается

в той же системной ячейке, что

и масса. В этом случае законы элек-

тромагнетизма становятся пря-

мыми аналогами законов, действу-

ющих (точнее, возможно, действу-

ющих) в области гравитации. При

этом величину, обратную известной

гравитационной постоянной G, сле-

дует считать гравитационной кон-

стантой эпсилон нулевое или грави-

статической проницаемостью

.

Гравитационное мю нулевое

и обратная ей величина располага-

ются в тех же системных ячейках,

что и соответствующие электромаг-

нитные величины. Расположение

указанных величин и системная ил-

люстрация закона всемирного тяго-

тения показаны на рисунке 3.

Малознакомая физическая вели-

чина локализация массы (mr) на-

звана по аналогии с константой ло-кализации, используемой в работах

Ф.М. Канарёва [3]. Она представ-

Рис. 1Основные силовые законы электромагнетизма


ляет собой произведение массы

на линейный размер микрочастиц

и является общей константой.

Середина выделенной горизон-

тальной линии на рисунке 3 иденти-

фицируется в системе как отноше-

ние массы m к расстоянию r. Это от-

ношение входит в известный закон

всемирного тяготения во второй сте-

пени. Одновременно эта величина

представляет и .

Закон тяготения исходит

из неподвижности взаимодейству-

ющих тел, поэтому такое взаимо-

действие принято называть грави-

статическим. Вопрос о динамиче-

ском взаимодействии движущихся

тел регулярно возникает [4, 5],

но экспериментального подтвер-

ждения такого взаимодействия

до сих пор нет. Системно возмож-

ные динамические гравитационные

соотношения с участием физиче-

ской величины сила приведены

на следующих рисунках.

На рисунке 4 по аналогии с ранее

приводимыми силовыми законами

изображено системно возможное си-

ловое взаимодействие движущихся

масс. Формульное выражение этого

взаимодействия по аналогии с элек-

трическим токовым взаимодейст-

вием должно иметь следующий вид

.

На этом же рисунке еще одной

выделенной линией показано воз-

можное силовое взаимодействие

между вращающимися массами.

Если такое взаимодействие суще-

ствует, то оно не должно ослабе-

вать с расстоянием. О пространст-

венной направленности такого вза-

имодействия можно только дога-

дываться.

На рисунке 5 изображена систем-

ная закономерность, иллюстрирую-

щая возможное гравитационное вза-

имодействие, аналогичное электро-

магнитной силе Лоренца.

Это взаимодействие одной дви-

жущейся массы m1v

1 в динамиче-

ском поле, создаваемом другой дви-

жущейся массой m2v

2. Динамиче-

ское гравитационное поле должно

характеризоваться “гравидинами-

ческой индукцией”, определяемой

выражением

.

Поскольку размерность “грави-

динамической индукции” совпадает

с размерностью угловой скорости,

ту же самую системную закономер-

ность можно выразить формулой

.

Рис. 2Вариант системы ФВиЗ на четырехразмерном варианте “гауссовой” системы с преимущественным

изображением электромагнитных величин

Рис. 3Статическое гравитационное взаимодействие

ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ИХ СИЛОВЫЕ СООТНОШЕНИЯ В СИСТЕМЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ


В этой формуле под угловой ско-

ростью следует понимать “гравиди-

намическую индукцию”, окружаю-

щую не только движущиеся, но и,

возможно, вращающиеся матери-

альные тела. Правда, что собой

представляет поле, окружающее

вращающиеся тела, можно только

предполагать. Отвергаемая офици-

альной наукой теория таких полей

(торсионных или полей кручения)

разработана Г.И. Шиповым [6].

Экспериментальные результаты

в данном направлении получены

В.Н. Самохваловым [7].

Вполне возможно, что поле, со-

здаваемое вращающимися телами,

представляет собой объемную плот-

ность момента импульса (дейст-

вия), принадлежащего вращаю-

щимся телам. В этом случае систем-

ная закономерность будет выра-

жаться выделенным параллело-

граммом, показанном на рисунке 6.

Приведенное системное силовое

соотношение, очевидно, выража-

ется формулой

,

где: vm – импульс (количество

движения) массы, движущейся

в поле, характеризуемой объемной

плотностью момента импульса (дей-

ствия) – ; – гравитационное

мю нулевое.

Если принять скорость распро-

странения гравитационных волн

равной скорости света с, то будет

иметь числовое значение, равное

.

Ввиду малости этой величины

динамические гравитационные эф-

фекты в макромире практически

незаметны. Однако в мире больших

гравитационных масс, присущих

звездным и планетным образова-

ниям, эти эффекты должны играть

значительную роль. Вполне воз-

можно, что дифференциальное вра-

щение поверхностного содержимого

звезд и жидкостно-газовых планет,

а также орбитальное движение пла-

нет, своей причиной обязано грави-

динамическим силам.

Обсуждение полученных результатовПроведенные исследования сис-

темы ФВиЗ с участием гравитацион-

ных величин показывают, что дви-

жущиеся материальные тела

должны создавать вокруг себя гра-

видинамическое поле, индукция ко-

торого (аналог магнитной индук-

ции) имеет размерность угловой ско-

рости. Вращающиеся массы должны

создавать вокруг себя гравидинами-

Рис. 4Системно возможные динамические гравитационные взаимодействия

Рис. 5Гравитационный аналог силы Лоренца

ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЙ


ческое поле, характеризующееся

объемной плотностью момента им-

пульса (аналог “намагниченности

вакуума”).

Системные закономерности

с участием силы и указанных грави-

тационных величин, вероятно, су-

ществуют и в реальности, но в силу

малости гравитационной константы

их действие в макромире почти

незаметно. В мегамире в присутст-

вии больших гравитационных масс

эти эффекты должны играть значи-

тельную роль, в частности, нали-

чием динамических гравитацион-

ных сил можно пытаться объяснить

орбитальное движение планет, диф-

ференциальное вращение поверхно-

стей звезд и планет, суперротацию

атмосфер планет.

Выводы

1. Структура расположения гра-

витационных величин и их законо-

мерные связи аналогичны располо-

жению и связям электромагнитных

величин в системе ФВиЗ, построен-

ной на MLTI – размерной “гауссо-

вой” системе единиц.

2. Анализ силовых системных

связей с участием гравитационных

величин позволил выделить

несколько динамических соотноше-

ний с участием движущихся и вра-

щающихся масс.

3. Наличием силовых динамиче-

ских гравитационных эффектов

можно пытаться объяснить ряд

до сих пор необъяснимых явлений

мегамира: орбитальное движение

планет и звезд, дифференциальное

вращение их поверхностей, суперро-

тацию атмосфер планет.

Annotation The author’s system of physical quantities and laws (PQaL), which is being successfully employed in the field of electromagnetism, makes systemi-cally presenting and studying a complex of gravitational quantities based on the condition of their similarity to electromagnetic quantities possible. In the system of gravitational quantities, the force relations that are most im portant from a practical point of view and can be verified experimen-tally are considered separately.

Литература1. Чуев А.С. Системно-размерностный анализ механических и гра-витационных величин с позиции их подобия электромагнитным ве-личинам/Инженерный журнал: наука и инновации, 2014, вып. 1. URL: http://engjournal.ru/catalog/fundamentals/physics/1193.html (дата обращения: 09.11.2017).2. Чуев А.С. Системный подход в физическом образовании инжене-ров//Наука и образование: электронное научно-техническое изда-ние. – 2012. – № 2. – URL: http://old.technomag.edu.ru/doc/299700.html (дата обращения: 09.11.2017).3. Канарёв Ф.М. Физхимия микромира. 2006. URL: http://www.micro-world.su/(дата обращения: 02.08.2016).4. Хмельник С.И., Хмельник М.И. Дополнительные силы взаимо-действия небесных тел/URL: https://vivliophica.com/articles/phys-ics/518397/1, http://hmel.iri-as.org/naprav/gravi/21.57.pdf (дата обращения: 09.11.2017).5. Хмельник С.И. Гравитомагнетизм: природа явления, эксперимен-ты, математические модели. – Израиль. 2016. – 264 с.6. Шипов Г.И. Теория физического вакуума. – М.: Наука, 1997. – 450 с.7. Самохвалов В.Н. Экспериментальное исследование массодиними-ческого взаимодействия вращающихся дисков. URL: http://www.bourabai.kz/samohvalov/18.htm (дата обращения: 09.11.2017).

References1. Chuev A.S. System-dimensional analysis of mechanical and gravita-tional magnitudes from the position of their similarity to electromag-netic quantities/Engineering Journal: Science and Innovation, 2014, no. 1. URL: http://engjournal.ru/catalog/fundamentals/physics/1193.html (reference date: 09.11.2017).2. Chuev A.S. A Systems Approach in the Physical Education of Engi-neers//Science and Education: an electronic scientific and technical pub-lication. – 2012. – № 2. – URL: http://old.technomag.edu.ru/doc/299700.html (date of circulation: 09.11.2017).3. Kanarev F.M. Physiology of the microworld. 2006. URL: http://www.micro-world.su/(reference date: 02.08.2016).4. Khmelnik S.I. Khmelnik M.I. Additional forces of interaction of celestial bodies/URL: https://vivliophica.com/articles/phys-ics/518397/1, http://hmel.iri-as.org/naprav/gravi/21.57.pdf (reference date: 09.11.2017).5. Khmelnik S.I. Gravitomagnetism: the nature of the phenomenon, ex-periments, mathematical models. – Israel. 2016. – 264 p.6. Shipov G.I. Theory of physical vacuum. – Moscow: Nauka, 1997. – 450 p.7. Samokhvalov V.N. Experimental study of the mass dynamical inter-action of rotating disks. URL: http://www.bourabai.kz/samohval-ov/18.htm.

Рис. 6Системно возможное динамическое гравитационное взаимодействие

ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ИХ СИЛОВЫЕ СООТНОШЕНИЯ В СИСТЕМЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ


ИЗМЕРЕНИЯ В МЕДИЦИНЕ

32

А.М. Романовская,научный сотрудник ФГУП “ВНИИМС”

В.Ф. Романовский,кандидат физико-математических наук, научный консультант ЗАО “ЗЭМ” РКК “Энергия” (2011 – 2015 годы)

ККраткий обзор методов измерения АД с применением компрессионной манжетыИзмерение артериального дав-

ления (АД) с применением ком-

прессионной манжеты относится

к классическому для метрологии

методу сравнения известной и из-

меряемой физических величин.

Обычно этот метод используют

только при наличии индикатора

равенства этих величин.

В базовом (аускультативном)

методе измерения АД таким инди-

катором де факто признан феномен

тонов Короткова – звуков, возни-

кающих в артерии и впервые обна-

руженных в 1905 г. русским вра-

чом Н.С. Коротковым. Этот метод

требует обязательного участия че-

ловека для проведения измерений

и трудно поддается автоматиза-

ции.

В последние годы создана целая

индустрия по производству авто-

матических и полуавтоматических

измерителей АД, работающих по

осциллометрическому методу.

Этот метод базируется на анализе

пульсаций (осцилляций) давления

воздуха в компрессионной ман-

Физические и метрологические аспекты методов измерения артериального давления с применением компрессионной манжеты

Статья обобщает результаты длительной работы авторов, проделанной ими в процессе создания квази-аускультативного метода измерения артериального давления (АД). В ней также поясняется, что давление воздуха в замкнутой манжете передается к стенкам артерии через незамкнутый объем мягких тканей тела. При этом в этих тканях внешнее давление манжеты трансформируется в объемное поле давлений, воздействующее на стенки артерии. С учетом этого рассмотрены реальные физически обоснованные процес-сы сравнения величины давления воздуха в манжете с величинами АД, а также предложен новый взгляд на причины возникновения осцилляций давления воздуха в манжете, дается его качественное и количествен-ное обоснование. Разъясняется суть феномена поверхностной пульсовой волны, обнаруженного авторами и положенного в основу квазиаускультативного метода измерения АД, разъясняется принцип преобразова-ния поверхностных пульсовых волн в электрический сигнал. Приводятся результаты клинических испы-таний измерителей АД, работающих на квазиаускультативном методе. В статью включены результаты работ, проводимых авторами в настоящее время, по совершенствованию квазиаускультативного метода измерения АД и дается оценка его перспектив. Кроме того, предложена физически обоснованная гипотеза природы тонов Короткова.

Ключевые слова: измерение артериального давления, компрессионная манжета, измерения в медицине.Keywords: measuring blood pressure, compression cuff, measurement in medicine.


ФИЗИЧЕСКИЕ И МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПРЕССИОННОЙ МАНЖЕТЫ

жете, возникающих в процессе

сравнения величины этого давле-

ния с артериальным давлением.

К сожалению, возникновение этих

осцилляций непосредственно не

связано с равенством этих двух ве-

личин, что заставляет искать лишь

корреляционные зависимости

между осцилляциями и величиной

АД, а затем на основе этих зависи-

мостей вычислять предполагаемые

значения величин систолического

и диастолического значений арте-

риального давления. У малой ча-

сти, около 5% пациентов, погреш-

ность результатов измерений, по-

лученных осцилляционным мето-

дом, согласно Протоколу Британ-

ского общества изучения гиперто-

нии – BHS 93, может превысить 15

мм рт.ст.

В 1979 г. один из авторов этой

статьи, А.М. Романовская, обна-

ружила существование ранее не-

известного феномена – поверх-

ностной пульсовой волны, возни-

кающей в месте соприкосновения

компрессионной манжеты и тела

[1, 2, 3,4]. Эта волна возникает

в моменты равенства давления

воздуха в манжете и мгновенной

величины артериального давле-

ния и является надёжным инди-

катором этого равенства. В этом

смысле она может быть заменой

тонов Короткова. На этой основе

создан новый метод измерения

АД, который в отличие от аускуль-

тативного назван квазиаускульта-

тивным. Он по ряду возможностей

применения превосходит аускуль-

тативный метод измерения: позво-

ляет точно измерять АД у всех без

исключения людей, независимо от

возраста, здоровья и анатомиче-

ских особенностей. Но, самое

главное, он является единствен-

ным методом, который позволяет

измерять давление у человека

в движении.

Процессы, происходящие в артерии и окружающих её тканях тела при измерении АДНаиболее полно эти процессы ис-

следованы в монографии Г.И. Ко-

сицкого [5], в которой он рассматри-

вает участок артерии, находящийся

под манжетой, как некий клапан,

закрытый в периоды времени, соот-

ветствующие превышению вели-

чины внешнего давления манжеты

на артерию над внутренним артери-

альным давлением, и открытый при

обратном соотношении этих вели-

чин. Этот взгляд на процесс сравне-

ния давления воздуха в манжете

с артериальным давлением положен

в основу дальнейшего изложения.

Кровь, как и любая жидкость,

движется по кровеносным сосудам за

счёт разности давлений в артериаль-

ной и венозной частях кровеносной

системы. Эту разность давлений со-

здает сердце. Кровеносная система

с точки зрения физики является за-

мкнутой разветвлённой гидравличе-

ской системой. Кровяное давление

в разных частях этой системы прини-

мает любые значения в диапазоне от

артериального до венозного. АД

имеет постоянную составляющую

давления, называемую диастоличе-

ским давлением D, и переменную

составляющую, пульсирующую с ча-

стотой сердечных сокращений от

значения D до максимальной систо-

лической S величины АД.

Диапазон пульсаций АД назы-

вают пульсовым давлением. Зависи-

мость величины АД от времени, на-

зываемая пульсовой кривой, полно-

стью характеризует АД. Пульсовая

кривая имеет чередующиеся времен-

ные участки: систолические (вброс

в систему артериальных сосудов от-

дельных порций крови) и диастоли-

ческие (поддержание артериального

давления в диапазоне S- D за счет

упругости стенок системы артери-

альных сосудов). Пульсовую кривую

наблюдают путем непосредственного

подключения артерии к датчику дав-

ления, преобразующему АД в непре-

рывный аналоговый сигнал, что пра-

ктикуется в основном при проведе-

нии хирургических операций для

контроля жизнедеятельности опери-

руемого человека.

В повседневной клинической

практике при измерении АД с при-

менением компрессионной ман-

жеты определяют значения величин

D и S, а в ряде случаев определяют

и величину среднего артериального

давления , являющуюся интегра-

лом кривой артериального давле-

ния, взятым внутри длительного ин-

тервала времени и делённым на ве-

личину этого интервала. При этом,

как правило, компрессионную ман-

жету устанавливают на плечевую

часть руки (в медицинской термино-

логии – на плечо). При этом под ман-

жетой оказываются все сосуды кро-

веносной системы этой части руки –

и артериальные, и венозные. Пол-

ное пережатие артериальной части

сосудов неизбежно приводит к пере-

жатию и венозной части сосудов,

так как давление крови в этих сосу-

Научный сотрудник ВНИИМС А.М. Романовская

во время проведения экспериментов с измерителями

артериального давления. Москва, 1998 год



дах меньше артериального, а, следо-

вательно, – к полной гидравличе-

ской изоляции части руки ниже

манжеты от остальной части тела.

При этом в кровеносной системе изо-

лированной части руки давление

крови естественным образом усред-

няется до некоторой остаточной ве-

личины .

В многочисленных публика-

циях, относящихся к измерению

АД с применением компрессионной

манжеты, рассматривается выбор

её ширины.

Этот выбор обычно делают экс-

периментальным путем без учета

реальной картины распределения

вторичного давления в тканях тела,

вызванного давлением манжеты на

его поверхность. Попытаемся разо-

браться в этом вопросе.

Компрессионная манжета, нало-

женная на участок тела, содержа-

щий артерию, при давлении воздуха

внутри неё создает в мягких тка-

нях этого участка вторичное давле-

ние тканей тела на артерию.

В отличие от самой манжеты участок

тела, находящийся под ней, гидрав-

лически не замкнут, так как имеет

две (проксимальную и дистальную)

открытые границы, условно отделя-

ющие упомянутый участок руки от

проксимальной и дистальной её ча-

стей. За пределами названных услов-

ных границ величина вторичного

давления в тканях тела близка

к нулю [6]. Условность этих границ

не позволяет существовать скачкоо-

бразной разности давлений по обе

стороны от них, что приводит к обра-

зованию неких переходных зон

у краев манжеты, внутри которых

давление в тканях тела плавно возра-

стает от нулевых значений у края

манжеты к максимальным вблизи

середины манжеты. Образование та-

ких переходных зон в физике при-

нято называть термином “краевой

эффект”. Протяжённость зоны дейст-

вия краевого эффекта налагает огра-

ничения на минимальное значение

ширины компрессионной манжеты,

при котором в её средней части вто-

ричное давление тканей тела на

стенки артерии гарантированно

равно давлению воздуха в компрес-

сионной манжете. Для пояснения

выбора ширины манжеты рассмо-

трим рисунок 1.

На нём для сравнения совме-

щены три манжеты шириной lM1,lM2, M3 и три условных распределе-

ния вторичного давления , ,

в месте расположения артерии

с общей для всех величиной крае-

вого эффекта l .

Кривая построена для ман-

жеты, ширина которой равна вели-

чине lM1, которая более чем в четыре

раза превосходит величину l . По-

этому ширина lM1 манжеты допу-

стима, но может быть уменьшена.

Кривая построена для ман-

жеты, ширина которой lM2 более чем

в два раза превосходит величину

lкэ

, имеет выраженную по ширине

площадку, внутри которой = .

Понятно, что минимально допусти-

мое значение ширины lM манжеты

составляет удвоенную величину

краевого эффекта.

Кривая относится к манжете,

ширина которой меньше удвоенной

величины краевого эффекта l .

Максимальная величина давления

тканей тела на артерию * в этом

случае значительно меньше значе-

ния давления воздуха в манжете.

Перейдем непосредственно

к процессу измерения АД при по-

вышении и понижении давления

воздуха в компрессионной ман-

жете в соответствии с рисунком 2.

Рис. 1Распределение давления тканей тела на артерию по ширине манжеты 1, 2, 3 – компрессионные манжеты шириной M1, lM2, lM3; 4 – ткани тела; 5 – артерия; 6 – середина манжеты; l – величина краевого эффекта;

, , , – диаграмма распределения давлений тканей тела на артерию в результате поочередного воздействия на тело манжет разной ширины; – величина давления воздуха в манжете; * – уменьшение величины

Рис. 2Возникновение прерывистого кровотока в артерии под манжетой

– давление; t – время; – кривая артериального давления; – давление воздуха в манжете;

– среднее артериальное давление; – период сердечных сокращений; 1 – длительность открытого состояния артерии; 2 – длительность пережатого состояния артерии; t1 – прекращение непрерывного кровотока; t2 – начало прерывистого кровотока при подъёме давления; t3 – прекращение прерывистого кровотока при подъёме давления; t4 – начало прерывистого кровотока при снижении давления; t5 – закрытие артерии после первой порции крови при снижении давления; t6 – окончание прерывистого кровотока при снижении давления; t7 – возобновление непрерывного кровотока; 1 – начальная циклическая точка равенства и ; 2 – заключительная циклическая точка равенства и ; 3 – импульсы прерывистого кровотока, 4 – непрерывный кровоток



Будем считать, что ширина ман-

жеты достаточна для однозначного

равенства между давлением воз-

духа в манжете и давлением

тканей тела на артерию. При напол-

нении манжеты воздухом давление

в ней повышается, не нарушая не-

прерывного кровотока 4 крови в ар-

терии до тех пор, пока кривая не

войдет в диапазон давлений от D до

S, не пересечётся в точке 2 с кри-

вой артериального давления

и не превысит величины АД.

В этот момент кровоток прекраща-

ется на период времени, в течение

которого в точке 1 на систоличе-

ском участке кривой уже вели-

чина АД превзойдет величину .

Артерия вновь открывается до того

момента, когда в следующей точке

2 величина не упадет ниже ве-

личины , и кровоток вновь прер-

вется, завершив протекание по ар-

терии под манжетой первой отдель-

ной порции крови прерывистого

кровотока 3. Далее в течение всего

времени нахождения величины

внутри диапазона давлений от D до

S прохождение крови по артерии

будет существовать только в виде

прерывистого кровотока 3, после

чего кровоток полностью прекра-

щается до начала снижения давле-

ния в манжете и достижения им ве-

личины S. На падающем участке

кривой при прохождении диапа-

зона давлений от S до D кровоток

опять принимает прерывистый ха-

рактер 3.

Таким образом, прерывистый

кровоток существует как при подъ-

ёме давления воздуха в манжете,

так и при его снижении. Границами

давления, внутри которых он суще-

ствует, являются величины диасто-

лического D и систолического S

значений АД.

Далее рассмотрим сам процесс

преодоления током крови участка

артерии, находящегося в зоне воз-

действия на него внешнего давле-

ния тканей тела с учетом краевых

эффектов.

На рисунке 3 изображены че-

тыре стадии взаимодействия АД

с внешним давлением на артерию

тканей тела при четырех последова-

тельных стадиях снижения давле-

ния в манжете:

I, II: S.

III: D S.

IV: D.

В одной из предыдущих публи-

каций [7] авторы уже высказыва-

лись на тему возникновения осцил-

ляций давления в компрессионной

манжете, но не подкрепили свои вы-

воды убедительными пояснениями.

Удивительно, что в многочисленной

литературе, посвященной осцилло-

метрическому методу измерения

АД, отсутствует детальное объясне-

ние причин возникновения самих

осцилляций. Эти причины оче-

видны. Компрессионная манжета

представляет собой герметичный

и эластичный резервуар для воз-

духа, помещённый в чехол, выпол-

ненный из ткани, которая не растя-

гивается. Тканевый чехол манжеты,

Рис. 3Влияние краевых эффектов распределения давления под манжетой на процесс сравнения PM и

1 – компрессионная манжета; 2 – середина манжеты; 3 – артерия;

4 – пульсирующие участки артерии при = и при = ;

5 – проксимальная граница пережатия артерии при диастоле;

6 – проксимальная граница пережатия артерии при систоле;

7 – граница пережатия артерии в дистальной части манжеты;

8 – зона прерывистого кровотока; 9 – локальная порция крови;

10 – поверхностная пульсовая волна; lM – ширина манжеты; lS – длина пережатого участка артерии при

систоле; lD – длина пережатого участка артерии при диастоле; – линейная амплитуда пульсации

артерии; – давление тканей тела на артерию; PS – систолическое давление; PD – диастолическое

давление; – остаточное артериальное давление дистальной части кровеносной системы руки



установленной на руку, растянут

давлением воздуха только с внеш-

ней стороны, не прилегающей к по-

верхности тела. Со стороны тела

ткань манжеты прижата к его по-

верхности и находится в уравнове-

шенном состоянии между одинако-

выми по величине, но противопо-

ложно направленными силами дав-

ления в манжете и противодавления

поверхности тела на манжету. Вну-

три участка тела, закрытого манже-

той, при проведении измерений АД

происходят процессы, изменяющие

объём этого участка тела. Это приво-

дит к поперечным по отношении

к поверхности тела смещениям гра-

ницы раздела между манжетой и те-

лом, в конечном счете – к измене-

ниям объёма манжеты. В соответст-

вии с законами физики для идеаль-

ного газа, помещённого в манжету

объемом V при неизменной темпе-

ратуре, справедливо следующее со-

отношение между давлением P

в манжете и её объемом:

V P (1)

Из (1) следует, что при уменьше-

нии объёма манжеты на величину

V , давление воздуха в манжете

возрастет на некоторую величину

в соответствии со следующим

выражением:

= – V /V . (2)

Надо четко понимать, что в соот-

ветствии с законами физики осцил-

ляции давления воздуха в компрес-

сионной манжете могут возникать

исключительно при изменении объ-

ёма манжеты, а объём манжеты мо-

жет меняться только за счет изме-

нения объёма участка тела, охва-

ченного манжетой. Кратковремен-

ное уменьшение объёма манжеты

V , согласно формуле (2), приведет

к одновременному кратковремен-

ному увеличению давления в ман-

жете. Никакие вибрации чего-либо

под манжетой не могут привести

к увеличению давления в ней и выз-

вать осцилляцию. Теперь, пользу-

ясь рисунком 3, рассмотрим про-

цесс возникновения этих осцилля-

ций, а также феномена поверхност-

ных пульсовых волн, возникающих

под манжетой в диапазоне давле-

ний воздуха в манжете от S до D

при снижении величины давле-

ния .

Стадия снижения давления в манжете (рисунок 3) (I). Давле-

ние воздуха в манжете заведомо

превышает величину систоличе-

ского давления крови S в артерии.

Артерия полностью пережата внеш-

ним давлением тканей тела . За

счёт краевых эффектов можно

точно обозначить границы пережа-

тия артерии под манжетой в местах

равенства давления тканей тела

величинам D и S.

Граница пережатия артерии

пульсирует от положения 5 до поло-

жения 6 с частотой сокращения сер-

дца и линейной по длине артерии

амплитудой l1. Дистальнее ман-

жеты вся часть руки и её кровенос-

ная система гидравлически изоли-

рованы, движение крови по всем

кровеносным сосудам этой части

руки отсутствует, давление крови

составляет некую среднюю остаточ-

ную величину между первона-

чальными артериальным и веноз-

ным значениями давления, которая

и определяет положение границы 7

пережатия артерии дистальнее ман-

жеты. Длина пережатого участка

артерии тоже пульсирует в преде-

лах значений от lD1 до lS1 и обратно.

При этом под манжетой образуется

пульсирующий участок артерии 4

объемом VI. Это – объём цилин-

дра, равный произведению его

длины l1 на площадь S попереч-

ного сечения артерии диаметром d.

Стенки наполненной кровью арте-

рии являются упругими, в резуль-

тате чего диаметр d наполненной

артерии тоже пульсирует с ампли-

тудой d при циклическом измене-

нии АД в пределах пульсового дав-

ления. Поэтому к основной пло-

щади поперечного сечения артерии

следует добавить амплитуду её

пульсации S . При этом суммар-

ная величина площади поперечного

сечения артерии S * будет содер-

жать два слагаемых, что следует

учесть при определении объёма

пульсирующего участка артерии:

VI = l1 S *; (3)

S * = S + S ; (4)

где S = d2/4. (5)

Тогда в соответствии с (2), (3)

и (4) амплитуда осцилляций давле-

ния воздуха в манжете описывается

формулами (5) и (6):

= ( VI/V ) =

[(S + S ) l1/V )]. (6)

Стадия снижения давления в манжете (рисунок 3) (II). Давле-

ние воздуха в манжете уменьши-

лось до величины , но остается

выше величины PS. Артерия оста-

ется полностью пережатой. Прок-

симальные границы 5 и 6 пережа-

тия артерии приблизились к сере-

дине 2 манжеты.

Длина пережатых участков ар-

терии (lD2 и lS2) уменьшилась.

Линейная амплитуда пульсаций

l2 несколько увеличивается по

сравнению с l1, объем VII пульси-

рующего участка артерии 4 также

увеличивается:

VII = l2 S *. (7)

Тогда с учетом (5) соответст-

венно меняется амплитуда осцил-

ляций :

= [(S + S ) l2/V )]. (8)

Стадия III снижения давле-ния в манжете (рисунок 3) (III). Давление воздуха в манжете на-



ходится в пределах: D< < S.

Осуществляется прерывистый кро-

воток. В периоды остановки крово-

тока 2 (рисунок 2) зона пережатия

8 артерии находится между грани-

цами пережатия 5 и 7. Протяжен-

ность этой зоны lD3 определяет

длину пульсирующего участка ар-

терии и в конечном счете – ампли-

туды осцилляций объема VIII

и пульсаций давления в ман-

жете:

VIII = lD3 S *; (9)

= [(S + S ) lD3/V )]. (10)

На этой стадии снижения давле-

ния в манжете с каждым сокраще-

нием сердца под компрессионной

манжетой артерия кратковременно

открывается, и по ней в её дисталь-

ную часть проходит очередная ло-

кальная порция крови, условно обо-

значенная на рисунке 3 (III) индек-

сом 9. Расширяя артерию, эта пор-

ция крови создаёт на поверхности

тела под манжетой некий рельеф,

который передвигается по поверх-

ности тела вдоль артерии вместе

с локальной порцией крови 9, бегу-

щей по артерии, образуя поверх-

ностную пульсовую волну 10 (ППВ).

Стадия IVснижения давления в манжете (рисунок 3) (IV). Давле-

ние воздуха в манжете: < D. Не-

прерывный артериальный кровоток

восстановлен, пережимаемый уча-

сток артерии исчезает. Пульсации

объема артерии происходят только

за счёт пульсаций её диаметра с ам-

плитудой d и соответствующих

пульсаций её сечения с амплитудой

S . При этом пульсации диаметра

артерии происходят по всей ширине

манжеты. Поэтому амплитуда ос-

цилляций давления воздуха

в манжете будет определяться фор-

мулой, в которой учтены только

пульсации диаметра артерии:

= ( S lM/V ). (11)

Поверхностная пульсовая волна (ППВ) и её детектированиеФеномен поверхностной пульсо-

вой волны 10 является прямым

следствием существования преры-

вистого кровотока и возникновения

локальных порций 9 крови, движу-

щихся по артерии дистальнее сере-

дины манжеты.

Высота рельефа поверхностной

пульсовой волны обозначена на ри-

сунке 3 (III) индексом h . Реальное

значение h исчисляется в едини-

цах длины, зависит от упругих

свойств манжеты и не может быть

измерено, однако величины произ-

водных от этой волны, взятые по

времени или по направлению её

движения, легко детектируются [8,

9, 10]. Для этого было разработано

несколько вариантов датчиков [11,

12, 13], лучшим из которых ока-

зался самый первый датчик, прин-

цип работы которого представлен

в патентах [2, 3, 4]. Обобщённая

конструкция современного датчика

поверхностной пульсовой волны

представлена на рисунке 4. Этот

датчик позволил не только одноз-

начно индицировать сам факт появ-

ления поверхностной пульсовой

волны, но также и определить

структуру отдельных порций крови

во время прерывистого кровотока,

их длительность и скорость переме-

щения по артерии.

Датчик устанавливается под ди-

стальной частью манжеты на сто-

роне руки, обращенной в сторону

тела. Его чувствительный элемент

(пелот) может быть прижат непо-

средственно к телу или отделён от

него какой-нибудь тонкой тканью

или очень эластичной пленкой (на-

пример, латексной резиной). Пе-

лот 3 установлен в корпусе 2 с воз-

можностью угловых перемещений

вокруг оси симметрии 3, попереч-

ной относительно артерии.

Рассмотрим взаимодействие пе-

лота и поверхностной пульсовой

волны. Как показала практика де-

тектирования поверхностной пуль-

совой волны, её рельеф на поверхно-

сти тела может иметь вид простой

волны, обозначенной индексом 10

на рисунке 3 (III) и индексом h на

рисунке 4, а также структуриро-

ванной волны, обозначенной индек-

сом h на том же рисунке 4. При

движении ППВ под пелотом она,

набегая на край пелота, поворачи-

вает его в сторону набегающей

волны, а пройдя ось симметрии пе-

лота, поворачивает его в обратную

сторону. Перемещения поверхно-

Рис. 4Датчик поверхностной пульсовой волны

(ППВ) и принцип его работы

1 – чувствительный элемент (пелот);

2 – корпус датчика; 3 – ось симметрии

и поворота чувствительного элемента;

4 – преобразователи угловых

перемещений датчика в электрический

сигнал; h – рельеф ППВ; U – элек-

трический сигнал на выходе датчика

ППВ; l – размер ППВ; – длительность ППВ; – угол наклона поверхности пелота 1 относительно

корпуса датчика 2



сти тела при продольном движении

ППВ происходят в поперечном на-

правлении и поэтому не вызывают

появления сил трения между телом

и пелотом. При любом более слож-

ном (структурированном) рельефе

ППВ угловые перемещения пелота

повторяют изгибы этого рельефа.

При этом преобразователь угловых

перемещений датчика вырабаты-

вает двухполярные электрические

сигналы U , соответствующие ма-

тематической производной функ-

ции h (t, ), так как

dh/ (dh/dt) , (12)

где – скорость движения пор-

ции крови по артерии.

При малых значениях угла

можно считать, что его величина

и величина тангенса этого угла

равны. Интегрирование кривой U

позволяет восстановить форму ре-

льефа h (t, ).Применение качающегося пе-

лота придает датчику ППВ новое

важное полезное качество,

а именно – нечувствительность

к сокращению мышц в месте уста-

новки датчика. В статье [10] приве-

дены диаграммы сигналов: датчика

ППВ и датчика нажимного типа,

полученные одновременно при из-

мерении артериального давления

при неподвижной руке (рисунок

5-а) и при интенсивном вращении

руки (рисунок 5-б).

Это свойство обусловлено тем,

что одновременное нажатие на обе

половины пелота датчика ППВ не

приводит к повороту пелота вокруг

оси симметрии. Отмеченное свой-

ство требует очень точной ориента-

ции пелота относительно оси сим-

метрии. Неполная симметричность

приводит к возникновению сигнала

помехи. Поэтому одной из важных

технических характеристик дат-

чика ППВ является коэффициент

помехозащищённости , выра-

женный отношением полезного сиг-

нала U к сигналу помехи U ,

вызванному отклонением оси кача-

ния пелота от оси его симметрии:

= U / U . (12)

На рисунке 6 представлены диа-

граммы одновременной записи трех

аналоговых величин: выходных

сигналов датчика поверхностной

пульсовой волны U , датчика кро-

вотока в дистальной части артерии

и осцилляций давления в манжете.

Диаграмма осцилляций давле-

ния воздуха в манжете (нижняя до-

рожка) не имеет отчетливых при-

знаков изменения характера крово-

тока при появлении и прекращении

прерывистого кровотока.

ППВ, представленная электри-

ческими сигналами U датчика

поверхностной пульсовой волны,

однозначно выделяет все порции

крови прерывистого кровотока. Ве-

личины первого и последнего сиг-

нала датчика имеют случайный ха-

рактер, так как скорость снижения

давления воздуха в манжете не

синхронизована с работой сердца.

Это может привести к ошибке в из-

мерении D и S на величину, соот-

ветствующую одному сокращению

сердца, так же, как и при аускуль-

тативном методе измерения АД.

Следует отметить отсутствие на до-

рожке с записью сигналов U ка-

ких-либо помех от осцилляций

давления воздуха в манжете.

Датчик кровотока установлен

у дистального края манжеты. Он

реагирует только на скорость дви-

жения крови по артерии и имеет

некоторый порог чувствительно-

сти. При сравнении сигналов дат-

чика поверхностной пульсовой

волны с сигналами датчика крово-

тока наблюдаем, что датчик крово-

тока не среагировал на две первых

порции крови прерывистого крово-

тока. По-видимому, из-за малости

этих порций крови скорость её дви-

жения по дистальной части арте-

рии не достигла порога срабатыва-

ния датчика кровотока. Анализи-

руя сигналы датчика кровотока,

Рис. 5Нечувствительность датчика ППВ к мышечным

сокращениям

а) – рука неподвижная; б) – рука вращается

в процессе измерения;

1 – сигналы датчика ППВ; 2 – сигналы датчика

нажимного типа

Рис. 6Поверхностная пульсовая волна (верхняя дорожка), скорость кровотока в артерии дистальнее манжеты

(средняя дорожка), осцилляции давления воздуха в компрессионной манжете (нижняя дорожка)

Датчик пульсовой волны

Кровоток в артерии после манжеты

Осциляция давления в манжете



заметим, что на заднем фронте сиг-

нала в зоне наличия сигналов U

постепенно проявляется выступ,

который затем делит сигнал дат-

чика на два импульса. Это говорит

о том, что после прохождения

фронта порции крови средняя ско-

рость потока крови внутри каждой

порции постепенно уменьшается

и даже обнуляется в последних

порциях крови, в результате чего

импульсы кровотока раздваива-

ются. При этом и сигнал U в сред-

ней части диаграммы усложня-

ется, что говорит о том, что рельеф

ППВ имеет сложный характер,

а это в свою очередь свидетельст-

вует о том, что сечение просвета ар-

терии при прохождении через него

больших порций крови пульси-

рует. Эти пульсации должны воз-

никать с учётом практической не-

сжимаемости крови как жидкости

и инерции массы крови, заполняю-

щей артерию выше манжеты.

Для пояснения процесса воз-

никновения пульсаций сравним

вторую часть рисунка 2 (снижение

давления в манжете) и диаграмму

сигналов датчика ППВ на ри-

сунке 6, полученную тоже при сни-

жении давления воздуха в ман-

жете. Из рисунка 2 видно, что про-

цесс открывания артерии происхо-

дит на систолическом подъёме ар-

териального давления; длитель-

ность систолического участка

пульсовой кривой увеличивается

по мере снижения давления воз-

духа в манжете. При пересечении

пульсовой кривой значения в точке

сравнения 1 (рисунок 2) артерия

резко открывается, через обозна-

чившийся просвет в пережатом

участке артерии под действием ар-

териального давления кровь с боль-

шой скоростью впрыскивается

в дистальную часть артерии, прок-

симальная масса крови за счёт

своей инерции только начала дви-

жение. При этом артериальное дав-

ление в месте открытия артерии

резко падает и становится меньше

внешнего давления, в результате

чего артерия вновь мгновенно за-

крывается, давление в месте пере-

жатия так же мгновенно возра-

стает, и все описанное повторяется

вновь. Каждая порция крови, про-

шедшая середину манжеты, напол-

няет артериальную систему ди-

стальной части руки и поднимает

величину остаточного давления

, что снижает разность артери-

альных давлений крови на участке

пережатия артерии при каждом

последующем её открытии и коли-

чество пульсаций просвета арте-

рии тоже снижается. Поверхност-

ные пульсовые волны, так же, как

и тоны Короткова, выполняют

функцию индикаторов равенства

величины давления воздуха в ком-

прессионной манжете. Поверх-

ностная пульсовая волна согласно

рисунку 6 реально свидетельствует

о вибрации стенок артерии в про-

цессе прохождения каждой пор-

ции крови через пережимаемый

внешним давлением участок арте-

рии, что, в свою очередь, позволяет

высказать гипотезу о физическом

механизме возникновения звуков,

называемых тонами Короткова.

Возможные причины возникновения тонов КоротковаВначале разберемся в процессе

возникновения и существования

звуковых волн в жидкой среде. Зву-

ковая волна является частным слу-

чаем механических волн, распро-

страняющихся в упругой среде.

Мягкие ткани тела, с точки зрения

их акустических свойств, близки

к водной среде. Любые волны пред-

ставляют собой чередование полу-

волн с разными видами энергии.

В данном случае речь идет о чередо-

вании кинетической энергии эле-

ментов массы тканей тела и потен-

циальной энергии её сжатия, пере-

ходящих одна в другую. В частот-

ном диапазоне колебаний стенок ар-

терии длина звуковой волны в жид-

кости измеряется метрами. В случае

прослушивания тонов Короткова

расстояние от источника звука до

поверхности тела измеряется санти-

метрами, и поэтому в этом простран-

стве звуковая волна полностью не

помещается. Там может образо-

ваться либо начальная локальная

область потенциальной энергии

сжатия, либо кинетическая энергия

движения локальных элементов

массы тканей тела. Первый вариант

возникновения звука как сжатия

участка тела в результате удара сте-

нок друг о друга при её схлопывании

[6] или вследствие удара струй крови

о стенку артерии [5] маловероятен,

так как ткани тела, так же, как

и жидкость, практически несжима-

емы в диапазоне давлений, сущест-

вующих внутри тела. Но при этом

любые колебания стенок артерии

вызовут колебания окружающих

тканей тела и передадут им кинети-

ческую энергию. Причём в пределах

расстояний от места колебаний до

поверхности тела участки тканей бу-

дут колебаться синфазно, так как

эти расстояния значительно меньше

длины звуковой волны, измеряемой

метрами. Эти вибрации тканей тела

дойдут до поверхности тела в месте

прижатия к нему фонендоскопа

и вызовут колебания его мембраны.

Колебания мембраны фонендоскопа

приведут к колебаниям величины

его объёма и уже к заметным коле-

баниям давления воздуха в головке

фонендоскопа с учётом малого объ-

ёма этой головки. Эти колебания

давления в фонендоскопе и состав-

ляют начальную часть тонов Корот-

кова.



Г.И. Косицкий [5] делит тоны

Короткова на собственно тоны

и шумы. Собственно тоны хорошо

прослушиваются под манжетой ди-

стальнее её середины в месте вибра-

ций стенок артерии. Шумы возни-

кают дистальнее манжеты, и их

источником предположительно мо-

жет служить гидродинамическая

кавитация крови. Гидродинамиче-

ская кавитация в жидкости хорошо

изучена [14] и возникает в сужива-

ющихся трубках (рисунок 7) в ло-

кальной области их расширения.

Явление кавитации возникает

в результате независимости объёма

жидкости от давления. Объём

струи жидкости, протекающей

в единицу времени через любое се-

чение трубки, неизменен. Жид-

кость в месте сужения ускоряется

и за счёт инерции стремится ото-

рваться от остального потока. В ре-

зультате этого давление в этой ло-

кальной области потока падает

ниже некоторого критического

значения, при котором происходит

гидроразрыв потока с образова-

нием пузырьков, заполненных па-

рами жидкости и растворённым

в ней газом. Пройдя зону кавита-

ции, пузырьки схлопываются под

действием сил, вызванных поверх-

ностным натяжением . Давление

пара и газа в кавитационном пу-

зырьке обратно пропорционально

его радиусу r :

= 2 /r . (13)

Известно, что схлопывание кави-

тационного пузырька происходит

с большой скоростью и сопровожда-

ется мощным звуковым импульсом.

При схлопывании пузырька и умень-

шении его внутреннего радиуса вели-

чина r стремится к нулю, а внутрен-

нее давление – к бесконечности,

что способствует возникновению зна-

чительного акустического импульса

в несжимаемой среде, каковой и яв-

ляется жидкость.

Существует критерий возникно-

вения условий для появления кави-

тации – так называемое “число ка-

витации” , зависящее от абсолют-

ного давления внутри жидкости ,

давления её насыщенных паров ,

плотности жидкости и квадрата

её критической скорости в ме-

сте сужения потока.

= 2 ( – 2. (14)

Кавитация возникает при 1,

поэтому

2 ( – )/ . (15)

Для оценки величины критиче-

ской скорости воспользуемся

плотностью воды (1000 кг/м3),

а также учтём, что при температуре

человеческого тела: << , что

позволяет упростить выраже-

ние (15):

(2 / )1/2; (16)

для крови: (2 / )1/2

. (17)

К начальной барометрической ве-

личине давления крови 105Па приба-

вим величину артериального давле-

ния 0,16×105 Па, эквивалентную

120 мм рт. ст. и получим: =1,16×105

Па. Исходя из этого, получим:

15 м/с. Критическая скорость для ре-

альных более сложных по составу

жидкостей, например, крови может

быть в разы меньше вычисленного

значения. Частотный спектр каж-

дого акустического импульса имеет

характер сплошного с диапазоном от

нескольких сотен Гц до сотен кГц.

Частотный спектр схлопывания мно-

жества пузырьков независимо от ча-

стотного спектра каждого схлопыва-

ния и будет отражать среднюю ча-

стоту схлопываний в секунду. Это тот

случай, когда внутри потока крови

формируются импульсы высокого

давления и действительно являются

источником звука.

Квазиаускульта-тивный метод измерения АДСуть квазиаускультативного ме-

тода измерения АД приведена в ста-

тье [15], где также рассмотрены

перспективы его применения. Ме-

тод учтен в ГОСТ 28703–90 [16].

Открытие феномена поверхност-

ных пульсовых волн и создание дат-

чика с качающимся пелотом для их

надёжного детектирования позво-

ляет заявить, что найден новый ин-

дикатор равенства величины давле-

ния воздуха в манжете и величин

АД, который может не только заме-

нить в этом качестве тоны Корот-

кова, но и превзойти возможности

аускультативного метода измере-

ния АД. Таким образом, возник но-

вый метод измерения АД, назван-

ный квазиаускультативным. По-

скольку предложенный и испытан-

ный датчик подтвердил свою малую

чувствительность к подвижности

пациента при измерении АД, было

принято решение разработать на

этой основе измеритель АД для де-

тей, так как существующие измери-

тели АД пока не позволяют прово-

дить эти измерения в самой млад-

шей возрастной группе. Поэтому

в НИИИ медицинской техники

Минздрава СССР был разработан

опытный образец “Полуавтомати-

ческого измерителя артериального

д а в л е н и я д л я п е д и а т р и и

ИАД2А-01П” и проведены его ме-

дицинские испытания, которые

прошли в Детской городской кли-

нической больнице им. Н.Ф. Фила-

Рис. 7Кавитационная зона в трубке с местным

сужением

Кавитационные пузырьки



това № 13. Испытания были прове-

дены в 1988–1989 г. г. на 120 паци-

ентах в возрасте от одного года до

14 лет. В общей сложности сделано

350 измерений. Замеры производи-

лись неоднократно на каждом па-

циенте при одновременных замерах

АД с применением фонендоскопа.

Расхождения между показаниями

прибора и врача не превышали 5 мм

рт. ст. и только в четырех случаях

из 350 расхождения составили 8 мм

рт. ст. В протоколе было отмечено,

что прибор не имеет аналогов, прост

в эксплуатации, отвечает своему

назначению. Он позволяет быстро

определить артериальное давление

у ребёнка, может быть использован

в больницах, клиниках, а также

найти самое широкое применение

в участковой поликлинической

практике и выездных бригадах ме-

дицинской помощи. Дальнейшие

усилия по развитию квазиаускуль-

тативного метода измерения АД

пришлись на начало 1990-х годов.

В этот период ФГУП “ВНИИОФИ”

Росстандарта сконструировал се-

рийный датчик поверхностной

пульсовой волны ДПВ-01 и его ме-

трологическое обеспечение в виде

аттестованного генератора калибро-

ванных усилий ГКУ-1 в диапазоне

от 5×10–6 до 5×10–4 Ньютонов с по-

грешностью воспроизведения ±2%,

позволившего определять техниче-

ские и метрологические параметры

этого датчика. На базе ФГУП

“ ВНИИОФИ” было организовано

их штучное производство. За два

года было изготовлено 12

тыс. шт. датчиков (2 тыс. по заказу

НИИИ медтехники для прибора

ИАДАУ-02 “ДЕЛЬТА” и 10 тыс. –

Пинского часового завода “Камер-

тон”, Беларусь, для полуавтомати-

ческого измерителя артериального

давления цифрового ИАДУЦ-01).

В дальнейшем в связи с объектив-

ными обстоятельствами 1990-х го-

дов серийное производство датчи-

ков поверхностной пульсовой

волны ДПВ-01 было прекращено.

Однако квазиаускультативный

метод измерения АД в силу своих

неоспоримых качеств успешно при-

меняется и сейчас [17, 18] в суточ-

ных мониторах артериального дав-

ления при мелкосерийном изготов-

лении датчиков ППВ.

В монографии [17], анализирую-

щей состояние методики суточного

мониторирования АД, квазиа-

ускультативный метод достаточно

подробно рассмотрен в сравнении

с аускультативным и осцилломе-

трическим методами. К его достоин-

ствам отнесены устойчивость

к внешним шумам; повышенная

устойчивость к вибрации и движе-

ниям руки; возможность определе-

ния АД в проблемных для метода

Короткова случаях (“аускультатив-

ном провале”, “бесконечном тоне”,

“слабых” тонах). К недостаткам от-

несена чувствительность к точности

расположения датчика пульсовой

волны над артерией. В качестве од-

ного из недостатков квазиаускуль-

тативного метода также приведена

необходимость непосредственного

контакта датчика с кожей пациента.

Авторам этой статьи непонятно, из

чего возникла такая необходимость,

так как во всех перечисленных выше

приборах датчик помещался в ма-

терчатый кармашек компрессион-

ной манжеты и никакого контакта

с кожей пациента не имел.

В последнее время интерес

к квазиаускультативному методу

возник вновь в связи с ничем не за-

полненной нишей потребностей

в этом методе:

• полное отсутствие технических

средств для измерения АД на

уровне поликлинической педиа-

трии у участковых врачей;

• потребность в измерения АД

у людей в процессе выполнения

ими физических упражнений

(например, на велоэргометре,

а также у представителей ряда

профессий, связанных с работой

в условиях предельных перегру-

зок, – таких как космонавты,

лётчики, спортсмены и др.)

Эти работы до последнего вре-

мени проводились в ЗАО “ЗЭМ”

РКК “Энергия” после существен-

ного усовершенствования квазиа-

ускультативного метода измерения

АД, позволившего значительно рас-

ширить возможности метода.

Эти усовершенствования изло-

жены в патенте РФ [19] и представ-

лены на рисунке 8. Они заключа-

Рис. 8Фотография датчика ПВД и схема размещения его и разделительной пластины

по отношению к манжете и телу

Жёсткая пластина

Артерия

Рука

МанжетаКорпус

Пелот

Датчик ПВД

10 мм

Пелот датчика ПВД

Середина манжеты

Манжета

Рука

Артерия

Пульсовая волна

Область возникновения

Корпус датчика ПВД

Жёсткая пластина



ются в том, что между манжетой

и телом в месте нахождения арте-

рии по всей ширине манжеты поме-

щают жёсткую разделительную

пластину, которая преобразует по-

верхностную пульсовую волну с ре-

льефом h в поверхностную волну

давления (ПВД) тела на раздели-

тельную пластину. Эта пластина

в силу своей жёсткости препятст-

вует возникновению какого-либо

поперечного сдвига границы между

телом и разделительной пластиной.

При этом ткани тела, размещённые

между артерией и пластиной, испы-

тывают сжатие при прохождении

по артерии порций крови, которое

и создает волну давления. Пла-

стина, установленная по всей ши-

рине манжеты, практически непод-

вижна при мышечных сокраще-

ниях, что позволяет значительно

повысить помехозащищённость ме-

тода, увеличить амплитуду полез-

ного выходного сигнала соответст-

вующего датчика поверхностной

волны давления (датчик ПВД),

упростить конструкцию датчика

и улучшить его эксплуатационные

свойства. При этом принцип дейст-

вия и конструкция пелота датчика

остаются неизменными.

В развитие усовершенствован-

ного квазиаускультативного метода

измерения АД создан эксперимен-

тальный образец измерителя АД,

система его метрологического обес-

печения и проведены предвари-

тельные испытания. На рисунке 9

показана осциллограмма измере-

ния во времени величин давления 1

воздуха в манжете и выходных сиг-

налов 2 датчика ПВД (представлен-

ного в виде фотографии на ри-

сунке 8), выполненная на двухка-

нальном цифровом осциллографе.

Экспериментальный образец

измерителя АД этого типа опробо-

ван в Институте медико-биологи-

ческих проблем РАН в процессе

выполнения испытателем работы

на велотренажере. При этом в про-

цессе измерений АД не отмечено

какого-либо влияния физической

работы испытателя на выходной

сигнал датчика поверхностной

волны давления, а значит, и на ре-

зультаты измерений АД. Никакой

другой метод неинвазивного изме-

рения АД не позволяет осуществ-

лять его измерение в процессе вы-

полнения человеком физических

упражнений.


1. Авторы настоящей статьи рас-

смотрели физические процессы,

происходящие под компрессионной

манжетой, в строгом соответствии

с законами физики.

2. В статье дана физическая ин-

терпретация действительного соот-

ветствия давления воздуха в ман-

жете давлению тканей тела на ар-

терию и учету краевых эффектов

этого соответствия, возникающих

в мягких тканях тела. С учетом

этого рассмотрена физическая

сущность и количественная оценка

возникновения осцилляций давле-

ния воздуха в манжете в трёх диа-

пазонах давления воздуха в ман-

жете:

> S;

D< < S;

< D.

3. Дано физическое подтвержде-

ние возникновения прерывистого

кровотока в артерии в диапазоне дав-

лений воздуха в манжете D< < S,

рассмотрена динамика сравнения

величин АД и давления воздуха

в манжете с учетом краевых эффек-

тов распределения давления тканей

тела на артерию.

4. Объяснен физический меха-

низм возникновения поверхност-

ных пульсовых волн дистальнее се-

редины манжеты на границе сопри-

косновения манжеты и тела и изло-

жены некоторые факты, поясняю-

щие обнаружение этого феномена.

5. Рассмотрено предположи-

тельное объяснение возникновения

тонов Короткова с точки зрения фи-

зических законов.

6. Изложены принципы детек-

тирования поверхностных пульсо-

вых волн, предъявлены сравни-

тельные результаты записи дат-

чика пульсовых волн, датчика кро-

вотока в артерии и осцилляций дав-

ления воздуха в манжете, показана

возможность использования дат-

чика поверхностных пульсовых

волн для анализа структуры пор-

ций крови при прерывистом крово-

токе.

7. Приведены результаты созда-

ния приборов для измерения АД

квазиаускультативным методом,

результаты испытаний этих прибо-

ров, обозначены предпочтительные

области применения квазиаускуль-

тативного метода измерения АД,

а именно – педиатрия и измерение

АД у пациентов в процессе выпол-

нения ими физических работ, свя-

занных с перегрузками.

8. Представлен усовершенство-

ванный квазиаускультативный ме-

тод измерения АД и результаты его

предварительных испытаний.

Рис. 9Осциллограмма процесса измерения АД

с применением модернизированного квазиа-

ускультативного метода



Литература1. Б.И. Леонов, Н.З. Мухамеджанов и др. Отечественная медико-техническая наука. Энциклопедия в лицах. “БАРС”. Москва. 2011.2. Романовская А.М. Способ и устройство для косвенного определения артериального давления. 1981. Патент SU 895 405.3. Romanovskaya A.M. Method of indirect measurement of arterial tension and a device for wave registration.1987. US Patent 4,653,506.4. Romanovskaja A.M. Verfahren Vorrichtung zur Bestimmung von Arteriendruck.1983. Patentschrift DE 3025496. C. 2.5. Косицкий Г.И. Звуковой метод исследова-ния артериального давления. 1959. Медгиз-Москва.6. Эман А.А. Биофизические основы измере-ния артериального давления. 1983. Л. Меди-цина.7. Романовский В.Ф., Романовская А.М. К вопросу о неинвазивном осциллометриче-ском методе измерения артериального давле-ния. 2009. Функциональная диагностика. № 1.С. 94–96.8. Романовская А.М. Пространственно ори-ентированное дифференцирование пульсо-вых волн, распространяющихся под ком-прессионной манжетой, как метод их изби-рательной регистрации при измерении арте-риального давления. Труды научно-техниче-ской конференции “Метрологическое обес-печение измерений в медицине и биологии”, г. Таллин.1983.9. Романовская А.М. Принципиально новый метод избирательной регистрации пульсо-вых волн под компрессионной манжетой пу-тем пространственно ориентированного диф-ференцирования при измерении артериаль-ного давления. 1985. Тезисы доклада. Гага-ринские чтения. Москва.10. A.M. Romanovskaya, V.A. Bezzuchikov, N.A. Kotova, V.A. Mikhailov&A.V. Mishutin “Pals wave sensors with improved noise immu-nity”. Medical Progress through Technology 18: P. 125–130, 1992.11. Романовская А.М. Датчик пульсовой волны. Патент SU 1395285. 1988.12. Романовская А.М., Романовский В.Ф. Датчик пульсовой волны. Патент РФ 2038039. 1995.13.Романовский В.Ф. Способ измерения ар-териального давления и устройство для его осуществления. Патент РФ 2033746. 1995.14. Физическая энциклопедия. 1990. Мо-сква. “Советская энциклопедия”. Т. 2.15. Романовская А.М., Романовский В.Ф. Возможности и перспективы квазиаускуль-тативного метода измерения артериального давления. 2009. Функциональная диагно-стика. № 3. С. 57–60.16. Романовская А.М., Котова Н.А., Тере-шенков А.И. ГОСТ 28703–90 (СТСЭВ 6903–

89). Приборы автоматические и полуавтома-тические для косвенного измерения артери-ального давления. Общие технические тре-бования и методы испытаний.1990.17. Пшеницин А.И., Мазур Н.А. Суточное мониторирование артериального давления. 2007. Медпрактика-М. Москва.18. Гаврилов В.М., Машин В.В., Рогоза А.Н., Винокуров Л.Н., Романовский В.Ф., Рома-новская А.М. Помехозащищённый суточ-ный носимый монитор артериального давле-ния и частоты сердечных сокращений ИА-ДА-03Ул с датчиком пульсовой волны. 2008. Функциональная диагностика. № 4. С.73–78.19. Романовский В.Ф., Романовская А.М., Рогоза А.Н., Романовский А.В. Способ изме-рения артериального давления и устройство для его осуществления. Патент RU 2404705 C2. 2010.

References1. B.I. Leonov, N.Z. Mukhamedzhanov and others. Domestic medical and technical sci-ence. Encyclopedia in the faces. “BARS”. Mos-cow. 2011.2. Romanovskaya A.M. Method and device for indirect measurement of arterial pressure. 1981. Patent SU 89.405.3. Romanovskaya A.M. Method of indirect measurement of arterial tension and a device for wave registration.1987. US Patent 4,653,506.4. Romanovskaja A.M. Verfahren Vorrich-tung zur Bestimmung von Arterien-druck.1983. Patentschrift DE 3025496. P. 2.5. Kositsky G.I. Sound method of investiga-tion in blood pressure. 1959. Medgiz, Moscow.6. Eman A.A. Biophysical bases of measure-ment of arterial pressure. 1983. L. Medicine.7. Romanovskiy V.F., Romanovskaya A.M. To the question about non-invasive oscillometric method of blood pressure measurement. 2009. Functional diagnostics. No 1. P. 94–96.8. Romanovskaya A.M. Spatial oriented dif-ferentiation of pulse waves propagating under a compressive cuff, as a method of their elec-tion registration while measuring blood pres-sure. Proceedings of the scientific and techni-

cal conference “Metrological support of meas-urements in medicine and biology”, Tallinn. 1983.9. Romanovskaya A.M. A fundamentally new method of electoral registration of pulse waves under a compression cuff through a spatially based differentiation in the measurement of blood pressure. 1985. Thesis of reports. Gaga-rin’s readings. Moscow.10. A.M. Romanovskaya, V.A. Bezzuchikov, N.A. Kotova, V.A. Mikhailov&A.V. Mishutin “Pals wave sensors with improved noise immu-nity”. Medical Progress through Technology 18: P. 125–130, 1992.11. Romanovskaya A.M. The Sensor of the pulse wave. Patent SU 1395285. 1988.12. Romanovskaya A.M., Romanovskiy V.F. The pulse wave Sensor. Patent RF 2038039. 1995.13. Romanovskiy V.F. Method of measuring blood pressure and the device for its implemen-tation. Patent RF 2033746. 1995.14. Physical encyclopedia. 1990. Moscow. “So-viet encyclopedia”. V. 2.15. Romanovskaya A.M., Romanovskiy V.F. Opportunities and prospects of quasi-auscul-tatory method of blood pressure measure-ment. 2009. Functional diagnostics. No 3. P. 57–60.16. Romanovskaya A.M., Kotova N.A. Teresh-enkov A.I. GOST 28703–90 (ST SEV 6903–89). Automatic and semi-automatic devices for in-direct measurement of blood pressure. General technical requirements and test methods. 1990.17. Pshenitsyn A.I., Mazur N.A. Daily moni-toring of blood pressure. 2007. Medpraktika-M, Moscow.18. Gavrilov V.M., Mashin V.V., Rogoza A.N., Vinokurov L.N., Romanovskiy V.F., Ro-manovskaya A.M. Jamming daily wearable blood pressure monitor and heart rate IADA-03Ul with the sensor of the pulse wave. 2008. Functional diagnostics. No. 4. C. 73–78.19. Romanovskiy V.F., Romanovskaya A.M., Rogoza A.N., Romanovskiy A.V. Method of blood pressure measurement and device for its implementation. Patent RU 2404705 C2. 2010.

Annotation The article describes the processes of comparison of blood pressure with air pressure in the compression cuff, from the point of view of the laws of physics. The relationship between the distribution of body tissue pressure on the artery and air pressure in the cuff is analyzed. The physics of the origin of air oscilla-tions in the cuff is considered qualitatively and quantitatively. An alternative assumption is given of the nature of Korotkov’s tones. The essence of the phenomenon of surface pulse waves, discovered by the authors, and their use in measuring blood pressure is explained. On this basis, a new method of measur-ing blood pressure has been created, which allows to measure this pressure during the movement of a person. The results of tests of the new method and ways of its development are presented.


ТОЧКА ЗРЕНИЯ

Статья соавторов А. М. Ро-мановской и В. Ф. Романов-ского «Физические и метроло-гические аспекты методов из-мерения артериального давле-ния с применением компрес-сионной манжеты» посвящена описанию и анализу явления распространения деформации поверхностных тканей под компрессионной манжетой, вызванных пульсовой волной.

Предложенный метод «по-верхностной пульсовой волны» представляет значи-тельный интерес для развития неинвазивного измерения ар-териального давления.

К некоторым частям ста-тьи следует добавить коммен-тарии. Так, авторы пишут, что «в повседневной клинической практике при измерении АД с применением компрессион-ной манжеты определяют зна-чения величин РD и РS, а в ряде случаев определяют и величину среднего артери-ального давления РСР, являю-щуюся интегралом кривой ар-териального давления, взятым

внутри длительного интервала времени и делённым на вели-чину этого интервала». Сле-дует отметить, что, определяя величину среднего давления, обычно не находят указанный интеграл, а просто рассматри-вают как линейную комбина-цию систолического и диасто-лического давления.

С некоторыми утвержде-ниями авторов трудно согла-ситься. В частности, в самом начале статьи, говоря о методе Короткова, авторы утвер-ждают, что “этот метод требует обязательного участия чело-века для проведения измере-ний и трудно поддается авто-матизации.” Тоны Короткова имеют четкие признаки и ме-тод поддается автоматизации.

Можно поспорить и с дру-гими утверждениями авторов. Так, следуя Г. И. Косицкому, авторы рассматривают уча-сток артерии, находящийся под манжетой как некий кла-пан, закрытый в периоды вре-мени, соответствующие пре-вышению величины внешнего

давления манжеты на артерию над внутренним артериаль-ным давлением, и открытый при обратном соотношении этих величин.

Однако этот взгляд не сов-сем точно соответствует фи-зике процесса. Он рассматри-вает только два состояния со-суда: открыт или закрыт. В действительности может быть частичное открытие сосуда. Это свойство податливых со-судов принципиально важно для возникновения тонов Ко-роткова, что подробно иссле-довано на основе уравнений гидромеханики в работах А. К. Цатуряна и соавторов. По-видимому, разработка аналогичной количественной модели поверхностной пуль-совой волны могла бы стать теоретическим основанием метода поверхностной пульсо-вой волны.

Можно пожелать авторам дальнейшего развития и более широкого использования ме-тода поверхностной пульсовой волны.

В чём-то я бы поспорил с авторами…

С более полными вариантами откликов можно познакомиться на сайте журнала «Мир измерений»

А.И. Дьяченко,доктор технических наук, заведующий лабораторией физики живых систем Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН, ведущий научный сотрудник ГНЦ РФ – ИМБП РАН

А.Н. Рогоза,доктор биологических наук, профессор, руководитель Отдела новых методов диагностики НИИ Клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГБУ «НМИЦ кардиологии» МЗ РФ

В фундаментальной ста-тье А. М. Романовской и В. Ф. Романовского пред-ставлены практически все ас-пекты, представляющие ин-терес как для специалистов, использующих неинвазив-ные методы измерения арте-риального давления, так и для разработчиков соответ-ствующей аппаратуры. Можно согласиться с авто-рами в том, что только подоб-ный подход позволяет объек-тивно оценить успехи и неу-дачи, перспективность и бес-перспективность различных методов, основанных на реги-страции физических феноме-нов, сопровождающих ком-прессию и декомпрессию ко-нечности человека с помо-щ ь ю п н е в м о м а н ж е т ы , а также ограничительные мо-

менты и способы их преодоле-ния в конкретных приборах.

Основное внимание уде-лено оригинальному «квазиа-ускультативному» методу из-мерения АД на основе «дат-чика пульсовой волны», раз-работанного авторами. Много-летний опыт работы с прибо-рами, использующими дан-ный подход, позволяет согла-ситься с большинством поло-жений авторов, подчёркиваю-щих его преимущества по сравнению с традицион-ными «звуковыми» датчи-ками.

Авторы предлагают убеди-тельную теорию возникнове-ния поверхностной волны, ре-гистрируемой датчиком на ос-нове представления о форми-ровании «локальной порции крови, бегущей по артерии».

Как элемент дискуссии стоит упомянуть, что статью, несомненно, украсили бы ре-зультаты сопоставления вели-чин АД, измеренных квазиа-ускультативными приборами и инвазивными датчиками АД. Без этого приходится кон-статировать хорошее совпаде-ние с классическим аускульта-тивным методом Н. С. Корот-кова, который сами авторы подвергают критике. Кроме того, читателю было бы инте-ресно ознакомиться с исследо-ваниями, подтверждающими правоту гипотезы авторов о происхождении поверхност-ных волн, оценкой скорости распространения «локальных порций крови».

Статья, несомненно, вызо-вет интерес у специалистов широкого профиля.

С большинством положений авторов согласен


ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

И

Модели процедур уравновешивания

Исходные положенияПовсеместное использование процессорных изме-

рительных средств меняет отношение к моделирова-

нию процедур измерения. Эти модели, во-первых,

должны обеспечивать возможность выполнения метро-

логического анализа расчетными методами или с ис-

пользованием машинного эксперимента (имитацион-

ного моделирования) и, во-вторых, создавать предпо-

сылки для синтеза алгоритмов повышения точности.

Предлагаемая работа – попытка сделать шаг в на-

правлении корректного описания ключевой операции

измерений – сравнения измеряемой величины с вели-

чинами, воспроизводимыми эталонами. В ней развива-

ются предложенные в [1] и [2] подходы к описанию (мо-

делированию) процедур измерений и составляющих

измерения преобразований именно применительно к

операции сравнения и основным методам выполняе-

мого при этом уравновешивания.

Измерение – процедура установления значения ве-

личины , характеризующей некоторое свойство физи-

ческого объекта. Основу измерений составляет сравне-

ние измеряемой величины со значением величины ,

воспроизводимой мерой (эталоном) и известной апри-

ори. Именно это сравнение позволяет установить чи-

словое значение измеряемой величины. Таким обра-

зом, в ряду составляющих измерительную процедуру

преобразований сравнение занимает особое место, т. к.

без его выполнения измерение невозможно. Тем не ме-

нее, общая теория сравнения измеряемой величины

с формируемыми эталонными средствами величинами

отсутствует. Этим, в частности, объясняется отсутствие

среди ключевых тем, по которым опубликованы статьи

по метрологии в Большой советской энциклопедии [3],

темы “сравнение (уравновешивание)”.

Характеризуя значение величины парой ( ,x ), где x – действительное число, – принятая единица изме-

рений, а значение величины, формируемой эталоном,

( , ), можно представить результат измерений следу-

ющим образом:

(1)

Этим произведением отношения измеряемой вели-

чины к значению величины, воспроизводимым этало-

ном , на значение последней, –

определяется простейшая измерительная процедура,

сводящаяся к сравнению и известного , выражен-

ных в принятых единицах.

Сравнение – фундаментальное преобразование, без

которого измерение не может быть выполнено. Для

обеспечения требуемого диапазона возможных значе-

ний измеряемой величины в основе измерительной опе-

рации сравнения лежит использование многозначной

меры – .

Пример. При измерении массы посредством сравнения

с эталонными гирями каждая гиря представляет собой одноз-

начную меру, воспроизводящую величину . Набор

гирь – многозначная мера .

Ключевые слова: сравнение, уравновешивание, градуировочное преобразование, эталон, мера.Keywords: comparison, trim, the calibration conversion, standard, measure.

Э.И. Цветков,доктор технических наук, профессор кафедры информационных измерительных систем и технологий Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

В данной статье рассматриваются типовые процеду-ры основного метода сравнения при выполнении измере-ний – уравновешивания измеряемой величины и величин, воспроизводимых многозначной мерой (эталоном). Пред-ложенные модели охватывают параллельное, поразряд-ное и последовательное уравновешивание, а также допол-нительные измерительные преобразования рода, значе-ния и градуировочное.



Реализация операции сравнения сводится

к установлению однозначной меры, значение которой

наиболее близко к значению величины ( ,x ). С помо-

щью направленного перебора сопоставляемых с ( ,x )

величин ( ) устанавливается, для какой пары эта-

лонов выполняется условие ( ) ( ,x ) < ( ),

после чего определяется результат сравнения с помо-

щью отображения

, (2)

где iα – установленный априори поправочный ко-

эффициент, вводимый для коррекции смещения, если

оно известно.

Операция сравнения выполняется с помощью про-

цедуры уравновешивания, которая может заключаться

в непосредственном сравнении с мерой или с использо-

ванием методов замещения или дополнения.

Непосредственное сравнение предполагает совмест-

ное (одновременное) воздействие величин ( ,x ) и ( )

на сравнивающее устройство (компаратор). Замещение

и дополнение предполагают использование разновре-

менного сравнения. Различаются параллельное, дихо-

томическое и последовательное уравновешивание.

При исследовании процедур измерений приходится

оперировать величинами, представленными как

в аналоговой, так и в числовой формах. Введенные

выше определения ( ,x ), ( ) и (* ,x ) – числовые

представления значения измеряемой величины,

значения величины, воспроизводимой эталоном,

и результата измерений.

Для обозначения величин, представленных в анало-

говой форме, в дальнейшем используются обозначения

(измеряемая величина) и (величина, воспроизводи-

мая эталоном).

Параллельное уравновешивание предполагает од-

новременное сравнение со всеми составляющими мно-

гозначную меру однозначными мерами. В этом

случае используется многоканальный компаратор.

Реализуемая при параллельном уравновешивании

процедура может быть представлена следующей

последовательностью отображений

. (3)

Таким образом, на первом этапе параллельного

уравновешивания одновременно формируется массив

1{ }ni ip = , а на втором – принимается решение о значении

= (* ,x ), соответствующем равенству 1 1i ip p −− = .

Сложность реализации параллельного уравновеши-

вания связана с необходимостью использовать n одноз-

начных мер (эталонов), число которых должно быть

равно числу кодовых комбинаций, представляющих

значение измеряемой величины. Поэтому с помощью

параллельного уравновешивания формируются числа

с малым количеством разрядов.

Дихотомическое (поразрядное) уравновешивание

обеспечивает последовательное заполнение разрядов ко-

довой комбинации, представляющей результат сравне-

ния. Именно при первом сравнении измеряемая вели-

чина сопоставляется с величиной ( max min( ) / 2Δ − Δ ),

т. е. с воспроизводимой эталоном величиной, равной

середине динамического диапазона [ min max,Δ Δ ]. Если

( max min( ) / 2Δ − Δ ), что соответствует принад-

лежности значения измеряемой величины интервалу

[ minΔ , max min( ) / 2Δ − Δ )), в старший разряд кодовой ком-

бинации, представляющей результат измерений, запи-

сывается 0 и следующее сравнение производится с ве-

личиной ( max min( ) / 4Δ − Δ ). Если же λ > (

max min( ) / 2Δ − Δ ), что соответствует принадлежности

значения измеряемой величины интервалу

[ max min( ) / 2Δ − Δ ), max )Δ ), – в старший разряд записыва-

ется 1 и следующее сравнение производится с величи-

ной ( max min3( ) / 4Δ − Δ ). Далее на каждом шаге урав-

новешивания интервал, принадлежность к которому

установлена, также делится пополам и сравнение про-

изводится с полученным таким образом значением.

Так, для -го шага имеем → ( –

max min( ) / 2sΔ − Δ ) ∨ λ > → ( + max min( ) / 2sΔ − Δ ).

Соответственно в -ый разряд записывается 0 (при

) или 1 (при > ). Таким образом устанавливаются

значения всех разрядов кодовой комбинации, пред-

ставляющей результат сравнения. Следовательно, при

одном уравновешивании требуется q однозначных мер,

устанавливаемых описанным выше способом (q – число

разрядов в кодовой комбинации, представляющей ре-

зультат сравнения). Разные процедуры уравновешива-

ния используют различные комбинации однозначных

мер, а всего их число равно qa ( a − основание приня-

той системы счисления). При использовании двоичной

системы счисления – 2q .

При последовательном уравновешивании, как и при

параллельном, осуществляется сравнение величины λ

со всеми эталонными значениями , но не однов-

ременно, а одно за другим. При последовательном урав-

новешивании упрощается аппаратная реализация про-

цедуры (см. методы т. н. развертывающего уравновеши-

вания), но возрастает время, затрачиваемое на выполне-

ние операции сравнения ( ). Последовательность ото-


МОДЕЛИ ПРОЦЕДУР УРАВНОВЕШИВАНИЯ

бражений, представляющая процедуру последователь-

ного уравновешивания, может быть представлена так:

→ ,

. (4)

Процедура последовательного уравновешивания

завершается при выполнении равенства 1 1i ip p −− = ,

т. к. все последующие разности как и предшествующие

равны единице, т. е. при l i≠ 1 0l lp p −− = .

Математические модели процедур уравновешиванияРассмотренные процедуры уравновешивания отли-

чаются друг от друга сложностью реализации, ограни-

чивающей возможную разрядность формируемых ко-

довых комбинаций, а также числом выполняемых опе-

раций, определяющих затрачиваемое на уравновеши-

вание время. По существу, при переходе от одного вида

уравновешивания к другому происходит т. н. “обмен

точности на быстродействие”.

Пример. Характеризуя рассмотренные виды

уравновешивания парами (q , t ) – параллельный,

(qp, t ) – поразрядный и (q , t ) – последовательный,

где q – разрядность формируемой кодовой комбинации,

а t – затрачиваемое на уравновешивание время, приходим

к следующим отношениям между соответствующими

элементами пар: q < q < q и t < t < t .

Параллельное уравновешивание характеризуется вы-

соким быстродействием и относительно невысокой потен-

циальной (в данном случае предельно достижимой с уче-

том конструкторско-технологических ограничений) точ-

ностью. Последовательное уравновешивание – относи-

тельно низким быстродействием и высокой потенциаль-

ной точностью. Поразрядное уравновешивание занимает

по этим параметрам промежуточное положение.

Рассмотренные методы уравновешивания отно-

сятся к группе одновременного воздействия на компа-

ратор измеряемой величины и величины, воспроизво-

димой мерой в общем случае многозначной.

Вторая группа процедур уравновешивания составля-

ется методами разновременного компарирования, когда

измеряемая величина и величина, воспроизводимая ме-

рой, воздействуют на компаратор последовательно. При-

мером подобного уравновешивания служат процедуры

установления результатов с использованием предвари-

тельно отградуированных шкал. Такие процедуры реали-

зуются автономными (показывающими, цифровыми) из-

мерительными приборами, отклик которых на эталон-

ные воздействия устанавливается до выполнения измере-

ний. Подобное уравновешивание аналогично одновре-

менному параллельному с тем отличием, что эталонные

воздействия и соответствующая градуировка шкал вы-

полняются априори. Из сказанного следует, что при опи-

сании процедуры разновременного уравновешивания не-

обходимо учесть последовательность выполняемых опе-

раций. Пусть → – отображение опера-

ции градуировки, т. е. откликов шкалы на воспроизводи-

мые многозначной мерой воздействия. Тогда последова-

тельность отображений, представляющая процедуру

уравновешивания измеряемой величины, имеет вид:

, → →

. (5)

Нетрудно установить, что динамический диапазон

измерений при обоих видах уравновешивания (однов-

ременном и разновременном) определяется используе-

мой многозначной мерой . В тех случаях, когда

необходимо расширить этот диапазон, обращаются

либо к преобразованию значения измеряемой вели-

чины, либо к специальным методам, примером кото-

рых может служить метод дополнения. Этот метод ис-

пользуется при > . После установления данного не-

равенства формируется разность – = λΔ , и для нее

выполняется процедура уравновешивания

, → →

. (6)

К разновременному уравновешиванию относится

и т. н. метод замещения, когда с одной и той же величиной

сравниваются последовательно измеряемая величина и

многозначная мера. Условия уравновешивания при этом

должны сохраняться одинаковыми.

Дополнительные измерительные преобразованияВыше уже отмечалось, что при > возникает

необходимость в расширении динамического диапазона

измерений, определяемых граничными значениями

многозначной меры (( ) – нижняя граница

динамического диапазона; ( ) – верхняя граница ди-



намического диапазона). Из возможных способов измене-

ния динамического диапазона наиболее широко распро-

странено умножение значение меры на постоянную вели-

чину.

(7)

При a > 1 данное преобразование смещает динами-

ческий диапазон в область больших значений. Если же

a < 1 – динамический диапазон смещается в область

меньших значений.

Пример. В качестве компаратора используется аналого-

цифровой преобразователь постоянного электрического

напряжения U, динамический диапазон которого определя-

ется границами (U min ) – нижняя, и (32 ⋅ U min ) – верхняя.

При необходимости увеличить верхнюю границу динамиче-

ского диапазона до (62 ⋅ U min ) достаточно следующим обра-

зом трансформировать многозначную меру → .

Поскольку изменение воспроизводимых эталонами

величин связано с большими трудностями,

целесообразно заменить эту операцию изменением

значения измеряемой величины.

Продолжение примера. При изменении значения

измеряемой величины вышеприведенное преобразование

приобретает следующий вид: U→ .

Поскольку объектом уравновешивания при

использовании подобного способа изменения динамического

диапазона становится измененная измеряемая величина –

и полученный результат равен .

Для формирования окончательного результата измерений

требуется выполнение обратного преобразования – деления

полученного результата на a: .

В этом случае при a > 1 данное преобразование

смещает динамический диапазон в область меньших

значений. Если же a < 1 – динамический диапазон сме-

щается в область больших значений.

Пример. В качестве компаратора используется аналого-

цифровой преобразователь постоянного электрического напря-

жения, динамический диапазон которого определяется грани-

цами ( ) – нижняя и ( ) – верхняя. При необхо-

димости увеличить верхнюю границу динамического диапазона

до ( ) достаточно уменьшить воздействующую на ана-

лого-цифровой преобразователь в 32 раза, выполнить уравно-

вешивание и умножить полученный результат на 32 .

Таким образом, процедура уравновешивания с

использованием преобразования значения может быть

представлена в виде

→

(8)

при расширении динамического диапазона посредст-

вом трансформации многозначной меры и

,

(9)

при расширении динамического диапазона посредством

трансформации измеряемой величины. Выполняемое по-

сле уравновешивания обратное преобразование принято

называть градуировочным, т. к. оно выполняет те же функ-

ции, что и градуировка шкал показывающих приборов.

Преобразование рода. Используется для использова-

ния средств измерения величин одного рода для измере-

ний величин другого рода. Наиболее широко из таких из-

мерений распространены электрические измерения неэ-

лектрических величин. Подобный метод измерений целе-

сообразен при более высоком метрологическом уровне ме-

тодов и средств измерений величин “другого” рода.

В общем случае преобразование рода величины

представляется отображением –

λ → ( )f λ , (10)

где ( )f λ – измеряемая величина, представленная с

учетом преобразования рода.

Поскольку объектом уравновешивания становится

величина

( )f λ , то и многозначная мера должна быть

того же рода – .

Соответственно процедура уравновешивания

с использованием преобразования рода может быть

представлена в виде

(11)


МОДЕЛИ ПРОЦЕДУР УРАВНОВЕШИВАНИЯ

Здесь

1( )f − ⋅

– преобразование, обратное

преобразованию ( )f x (градуировочное).

Пример. Измерение температуры производится с ис-

пользованием ее преобразования в электрический сигнал

(термоЭДС E) с помощью термопары. Характеристика соот-

ветствующего преобразования представляется зависимостью

( ). На вход компаратора поступает электрическое напряже-

ние /R (Rk – внутреннее сопротивление компара-

тора, R – внешнее сопротивление). Результат компарирова-

ния представляется парой ( ), где – принятая единица из-

мерений (вольт). Градуировочное преобразование в данном

случае имеет вид: –1( R /Rk).

Градуировочное преобразование. Широкое при-

менение измерений с преобразованием рода и значе-

ния величины, выполняемое с обязательным ис-

пользованием градуировочного (обратного) преобра-

зования, делает его одним из основных в современ-

ных измерениях. Измерения с преобразованием

рода и градуировочным преобразованием принци-

пиально отличаются от измерений без преобразова-

ния рода тем, что в них уравновешивается не изме-

ряемая величина, а величина другого рода, извест-

ным образом связанная с измеряемой. Из (6) видно,

что уравновешивание при измерениях без преобра-

зования рода имеет вид , а при измере-

ниях с преобразованием рода (см. (11))

.

То обстоятельство, что формируемый промежуточ-

ный результат представляет измеряемую величину

в неявной форме, и делает необходимым введение гра-

дуировочного преобразования .

Реализация градуировочного преобразования мо-

жет осуществляться с использованием аналитических

соотношений или таблиц, отражающих связь *

1( , )x λ

с .

Градуировочное преобразование широко использо-

валось и до появления современных измерительных ав-

томатов. Во всех показывающих приборах, использую-

щих разновременное компарирование с использова-

нием шкал, градуировочное преобразование выполня-

лось на этапе их формирования.

В одном из вышеприведенных примеров рассмо-

трена используемая в приборах магнитоэлектрической

системы связь угла отклонения α подвижной рамки

измерительного механизма от протекающего по ее об-

мотке силы тока I – 1Bs W Iα ω −= . Таким образом,

здесь используется преобразование силы тока в угол от-

клонения (преобразование рода величины), а градуи-

ровка шкалы – установление силы тока, соответствую-

щего каждому значению угла отклонения, есть обрат-

ное (градуировочное) преобразование, завершающее

операцию измерений.

Данный вид измерений по аналогии с электриче-

скими измерениями неэлектрических величин может

быть определен как неэлектрические измерения элек-

трических величин, а конкретнее – угловые измерения

силы тока.


Предложенный подход к построению математиче-

ских моделей процедур уравновешивания (сравнения),

помимо применения при описании сложных процедур

измерения, содержащих операции по повышению точ-

ности и адаптации к текущим условиям и требованиям,

представляет интерес с методической точки зрения и мо-

жет быть использован при подготовке таких курсов лек-

ций как “Метрология, стандартизация, сертификация,”

“Информационные измерительные системы и техноло-

гии”, “Основы математической метрологии” и др.

Литература1. Цветков Э.И. Основы математической метрологии. Изд. “Политех-ника”, СПб, 2005.2. Цветков Э.И. Метрология. Модели, метрологический анализ, метрологический синтез. Изд. СПБГЭТУ “ЛЭТИ”, 2014.3. Дойников А.С. Метрология в Большой российской энциклопедии. Межд. научно-практич. конф. “175 лет ВНИИМ им. Д.И. Менделеева и Национальной системе обеспечения единства измерений.” Сб. аннотаций докладов.

References1. Cvetkov E. Foundation of mathematical Metrology. Ed. Politechnik, SPb, 2005. 2. Cvetkov E. Metrology. Models, measurement analysis, measurement synthesis. SPb, ed. LETI, 2014. 3. Doinikov A.S. Metrology in the Great Russian Encyclopedia. “175 years VNIIM im. Mendeleev and the national system of ensuring the uniformity of measurements.” Collection of annotation reports, 2017.

Annotation This article discusses the standard procedures the main method of comparison the measuring the trim of the measured value and the values of the reproduced multi-valued measure (Etalon). The proposed model covers parallel, bitwise and consistent trim and additional measurement conversion – sort, values and calibration.

Pattern Approval of Measuring Instruments

Об утверждении типовсредств измерений

ГОСРЕЕСТРВ этом разделе публикуются описания типов средств измерений, которые могут использоваться в различных видах измерений. Утверждённые типы средств измерений зарегистриро ваны в Государственном реестре средств измерений и допущены к применению в Российской Федерации. Утверждение типа СИ удостоверено Свидетельством.

Измерения геометрических величин

69647–17Инклинометры ФЛН-203, ФЛН-204

Свидетельство действительно до 05.12.2022Измерения углов относительно горизонтальной плоскости по двум ортогональным осямМежповерочный интервал – 2 года

69904–17Дальномеры лазерные ADA Cosmo MINI, MINI 40, 50, 70, 100, 120 VIDEO, 150 VIDEO

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения расстояний и углов наклона относительно горизонтаМежповерочный интервал – 1 год

69915–17Уровнемеры радарные волноводные Autrol мод. ALT6100

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения расстояния от уровнемера до поверхности измеряемой среды, а также уровня жидких и сыпучих сред в резервуарахМежповерочный интервал – 4 года

69917–17Машины координатные измерительные КИМ-1000П

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения размеров и взаимного расположения поверхностей прецизионных деталей, точной технологической оснастки, калибровМежповерочный интервал – 1 год

70013–17Дефектоскопы вихретоковые NORTEC 600

Свидетельство действительно до 26.12.2022Обнаружение и измерения глубины залегания поверхностных и подповерхностных дефектов в деталях и заготовках из металлов и токопроводящих материаловМежповерочный интервал – 1 год

70042–17Комплексы дефектоскопические АВИКОН-03М

Свидетельство действительно до 28.12.2022Измерения временных задержек и амплитуд отражённых сигналов от выявленных дефектов по всему сечению рельса за исключением перьев подошвы в процессе ультразвукового контроля по всей длине обеих нитей железнодорожных путей и стрелочных переводах при непрерывной регистрации и расшифровке дефектограмм; контроль состояния

рельсового пути визуально-оптическими методами контроляМежповерочный интервал – 1 год

70055–17Системы измерения поперечного сечения PRG

Свидетельство действительно до 28.12.2022Бесконтактные беспрерывные измерения линейных размеров поперечного сечения по всей длине объектаМежповерочный интервал – 1 год

70056–17Машины зубоизмерительные WGT

Свидетельство действительно до 28.12.2022Измерения параметров зубчатых колёс всех видов, наружных и внутренних зацеплений, прямозубых и косозубых, универсальных и специализированных, червяков, зубонарезного инструмента, а также размеров формы и расположения поверхностейМежповерочный интервал – 1 год

Измерения механических величин

69451–17Весы электронные платформенные ВП

Свидетельство действительно до 23.11.2022Статические измерения массы различных грузовМежповерочный интервал – 1 год

69474–17Комплексы измерительные весового и габаритного контроля

Свидетельство действительно до 24.11.2022Измерения полной (общей) массы транспортного средства (ТС), нагрузки на группу осей ТС, нагрузки приходящейся на ось ТС, нагрузки приходящейся на ось в группе осей ТС; межосевых расстоянийМежповерочный интервал – 1 год

69479–17Система измерительная СИУГ-260М

Свидетельство бессрочно для зав. № 001Измерения избыточного и абсолютного давления, температуры, объёмного расхода жидкости, силы сжатия и растяжения, динамического давленияМежповерочный интервал – 1 год

69496–17Весы платформенные электронные LODIGE

Свидетельство действительно до 24.11.2022Измерения массы объекта измерений. Максимальная нагрузка 7 тМежповерочный интервал – 1 год

69497–17Весы неавтоматического действия DX

Свидетельство действительно до 24.11.2022Измерения массы веществ и материаловМежповерочный интервал – 1 год

69570–17Весы крановые ВВК

Свидетельство действительно до 04.12.2022Измерения массы грузов при статическом взвешиванииМежповерочный интервал – 1 год

69603–17Датчики весоизмерительные PR 6201, PR 6212

Свидетельство действительно до 04.12.2022Измерения и преобразование воздействующей на датчик силы тяжести взвешиваемого объекта в аналоговый нормированный электрический измерительный сигналМежповерочный интервал – 1 год

69627–17Весы вагонные ВВЭ-С

Свидетельство действительно до 05.12.2022Измерения массы грузов. Максимальная нагрузка 250 т в зависимости от модификацииМежповерочный интервал – 1 год

69638–17Весы вагонные для статического взвешивания и взвешивания в движении вагонов и поездов РТВ

Свидетельство действительно до 05.12.2022Повагонные статические измерения массы порожних и гружёных железнодорожных вагонов широкой и узкой колеи с сухими, твёрдыми и жидкими грузами; потележечные или поосные измерения массы в движении порожних и гружёных вагонов в составе поезда без расцепки и/или поездов в целом с сухими сыпучими, твёрдыми, а также жидкими грузами; повагонные измерения массы в движении порожних и гружёных вагонов в составе поезда без расцепки и/или поездов в целом с сухими сыпучими, твёрдыми, а также жидкими грузамиМежповерочный интервал – 1 год

69646–17Весы электронные Штрих-Принт

Свидетельство действительно до 05.12.2022Статические измерения массы товаров с печатанием этикеткиМежповерочный интервал – 1 год

69648–17Весы автоматические дискретного действия (порционные) для суммарного учёта сыпучих материалов ВП

Свидетельство действительно до 05.12.2022

Данная публикация является неофициальной и имеет информационный статус

50 МИР ИЗМЕРЕНИЙ 2/2018

51www.ria-stk.ru/mi МИР ИЗМЕРЕНИЙ 2/2018

Измерения и суммарный учёт массы сухих сыпучих материаловМежповерочный интервал – 1 год

69875–17Весы вагонные тензометрические ВВСД-03

Свидетельство действительно до 12.12.2022Измерения массы вагонов и/или целых поездов в движении, измерения массы вагонов в статическом режиме взвешивания при наличии данного режимаМежповерочный интервал – 1 год

69876–17Весы платформенные ВПЭМ-30

Свидетельство бессрочно для зав. №№ 4360, 4505Статические измерения массы пачек металлаМежповерочный интервал – 1 год

69877–17Комплексы аппаратно-программные автоматические весогабаритного контроля Бизмэн 7

Свидетельство действительно до 12.12.2022Автоматическое измерение нагрузки, приходящейся на ось движущегося транспортного средства (ТС), нагрузки, приходящейся на ось в группе осей ТС, полной массы ТС, габаритных размеров ТС (длина, ширина, высота), скорости движения ТС, межосевых расстояний ТС, определение количества скатов и колёс на оси ТСМежповерочный интервал – 1 год

69898–17Машины испытательные универсальные гидравлические УИМ-Д

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения силы и перемещения при испытании образцов материалов на растяжение, сжатие, изгиб в режиме статического нагружения. Диапазон измерений силы 2…1000 kH; диапазон измерений перемещения 3…75 ммМежповерочный интервал – 1 год

70043–17Весы неавтоматического действия ALE

Свидетельство действительно до 28.12.2022Измерения массы объекта с максимальной нагрузкой до 1200 г. Класс точности 1 или 2 в зависимости от модификацииМежповерочный интервал – 1 год

70050–17Измерители скорости транспортных средств радиолокационные MultaRadar CD moving

Свидетельство действительно до 28.12.2022Измерения скорости движения транспортных средств (ТС), фотофиксация ТС, пересекающих контролируемый участок дороги с измерением времени фотографирования и местоположения ТС в зоне контроляМежповерочный интервал – 2 года

Измерения параметров потока, расхода, уровня, объёма веществ

69476–17Расходомеры 3051SFA

Свидетельство действительно до 24.11.2022Измерения объёмного и массового расходов, массы и объёма жидкости, газа, пара, а также объёма и объёмного расхода газа, приведённого к стандартным условиямМежповерочный интервал – 5 лет

69620–17Счётчики холодной и горячей воды КАРАТ

Свидетельство действительно до 05.12.2022Измерения объёма протекающей в трубопроводах холодной питьевой воды, горячей воды и воды

70039–17Преобразователи давления измерительные ИПД-26

Свидетельство действительно до 28.12.2022Непрерывные измерения и преобразование избыточного (в том числе вакуумметрического), абсолютного давления, разности давлений жидких, газообразных, в том числе агрессивных сред, в унифицированный электрический выходной сигналМежповерочный интервал – 3 года

70083–17Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры ПСК

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения и контроль (сигнализация) избыточного и вакуумметрического давления различных сред (жидкость, пар, газ)Межповерочный интервал – 1 год

70087–17Датчики давления PS 2010

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения переменного (импульсного) давления в жидких и газообразных средахМежповерочный интервал – 3 года

70098–17Манометры-термометры устьевые УМТ-02

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения давления и температуры жидкой и газообразной средыМежповерочный интервал – 3 года

70100–17Преобразователи давления KX

Свидетельство действительно до 29.12.2022Непрерывные измерения избыточного давления и давления разряжения-избыточного жидкостей и газов, преобразование измеренного значения в унифицированный выходной сигнал силы постоянного токаМежповерочный интервал – 2 года

Измерения физико-химического состава и свойств веществ

69528–17Установка пикнометрическая АРГО

Свидетельство бессрочно для зав. № 001Измерения плотности жидкости при поверке и калибровке средств измерений плотности жидкостиМежповерочный интервал – 1 год

69566–17Гигрометры психрометрические ВИТ

Свидетельство действительно до 04.12.2022Измерения относительной влажности воздуха и температуры окружающей среды в помещенияхМежповерочный интервал – 2 года

69576–17Зонды многопараметрические EXO1, EXO2, EXO3

Свидетельство действительно до 04.12.2022Измерения температуры, удельной электрической проводимости, гидростатического давления, pH, окислительно-восстановительного потенциала, мутности, массовой концентрации растворённого в воде кислорода и массовой концентрации нитрат-ионовМежповерочный интервал – 1 год

69700–17Спектрометры лазерные портативные ЛИС-01


в тепловых сетях систем теплоснабжения на объектах жилищно-коммунального хозяйства и промышленностиМежповерочный интервал:счётчики для горячей воды – 4 года;счётчики для холодной воды – 6 лет

69663–17Счётчики газа Геликон

Свидетельство действительно до 11.12.2022Измерения объёма природного газа или газовой фазы сжиженного углеводородного газа в газопроводах низкого давления (до 5 кПа)Межповерочный интервал – 12 лет

69918–17Счётчики холодной воды мокроходные ENBRA-711

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения объёмов воды в системах коммунального водоснабженияМежповерочный интервал – 6 лет

69701–17Установки поверочные переносные Нептон

Свидетельство действительно до 11.12.2022Измерения, хранение и передача единиц объёма и объёмного расхода протекающей жидкостиМежповерочный интервал – 1 год

70033–17Уровнемеры микроволновые бесконтактные Micropilot FMR6x

Свидетельство действительно до 26.12.2022Непрерывные измерения уровня различных жидкостей, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов, широких фракций легких углеводородов, сжиженных газов, вязких жидких масс, пульп, сыпучих продуктов в открытых или закрытых резервуарах, сосудах и аппаратах различного видаМежповерочный интервал – 5 лет

70034–17Установки аэродинамические измерительные ЭМС 0,05/60–240

Свидетельство действительно до 26.12.2022Измерения скорости воздушного потока при исследованиях, поверках и калибровках анемометров, приёмников давления и других средств измерений скорости воздушного потокаМежповерочный интервал – 3 года

70072–17Расходомеры универсальные многопараметрические массовые Румасс

Свидетельство действительно до 28.12.2022Измерения массового и объёмного расхода, массы, объёма, плотности и температуры жидкостей и массового расхода, массы и температуры газовМежповерочный интервал – 4 года

70099–17Преобразователи расхода жидкости VSE серии RS

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения объёмного расхода жидкостей с вязкостью 1…1000000 сСтМежповерочный интервал – 1 год

Измерения давления, вакуумные измерения

69579–17Датчики давления UNIK 5900 мод. PTX 59J2-TD-A2-CC-H1-RP-5441

Свидетельство бессрочно для зав. №№ 10131677, 10132580Непрерывные измерения и преобразование абсолютного давления в жидкости или газе в аналоговый выходной сигнал постоянного токаМежповерочный интервал – 2 года


Измерения массовой доли химических элементов в металлах и сплавах по аттестованным методикам измеренийМежповерочный интервал – 1 год

69708–17Спектрометры атомно-абсорбционные contrAA 800

Свидетельство действительно до 11.12.2022Измерения массовой концентрации элементов в водных растворах, продуктах питания, почвах, биологических объектах и других сходных матрицахМежповерочный интервал – 1 год

69899–17Спектрометры ДФС-100

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения аналитического сигнала пропорционального интенсивности спектральных линий оптического излучения и последующее определение массовых долей примесей и легирующих элементов в металлах, сплавах и других материалах в соответствии с аттестованными методиками измеренийМежповерочный интервал – 1 год

69931–17Счётчики частиц в жидкости AvCount 2

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения счётной концентрации частиц различного происхождения в жидкостиМежповерочный интервал – 1 год

70024–17Газоанализаторы портативные КОМПАКТ

Свидетельство действительно до 26.12.2022Измерения объёмной доли кислорода, массовой концентрации токсичных и горючих газов, а также до взрывоопасных концентраций горючих газов в воздухеМежповерочный интервал – 1 год

70030–17Дифрактометры рентгеновские ARL Equinox (мод. 100, 1000, 3000)

Свидетельство действительно до 26.12.2022Измерения интенсивности и углов дифракции рентгеновского излучения, рассеянного на кристаллическом объекте при решении задач рентгенодифракционного и рентгеноструктурного анализа материалов в соответствии со стандартизированными и аттестованными методами измеренийМежповерочный интервал – 1 год

70078–17Преобразователи точки росы Easidew

Свидетельство действительно до 29.12.2022Непрерывные измерения точки росы в газовых и жидких средахМежповерочный интервал – 1 год

Теплофизические и температурные измерения

69487–17Термопреобразователи сопротивления Rosemount 0065

Свидетельство действительно до 24.11.2022Измерения температуры жидких и газообразных не агрессивных к материалу защитной арматурыМежповерочный интервал – 4 года

69577–17Профилемеры метеорологические температурные МТР-5

Свидетельство действительно до 04.12.2022Дистанционные измерения термодинамической температуры атмосферы в зависимости от высоты

(профиля термодинамической температуры атмосферы)Межповерочный интервал – 2 года

69578–17Термометры технические жидкостные ТТЖ

Свидетельство действительно до 04.12.2022Измерения температуры в жидких и газообразных средахМежповерочный интервал – 3 года

69900–17Анализаторы теплопроводности FOX

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения теплопроводности образцов конструкционных и теплоизоляционных материалов при стационарном тепловом режимеМежповерочный интервал – 1 год

69901–17Зонды температуры и влажности цифровые Swegon

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения температуры, влажности воздуха и вывод результатов измерений в виде выходного цифрового сигнала посредством коммутатора на персональный компьютерМежповерочный интервал – 2 года

69923–17Счётчики тепла Гефест

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения количества тепловой энергии в водяных системах теплоснабженияМежповерочный интервал – 4 года

69926–17Преобразователи термоэлектрические CTU

Свидетельство действительно до 21.12.2022Измерения температуры жидких, газообразных и сыпучих сред, не агрессивных к материалу защитного корпусаМежповерочный интервал – 2 года;для ТП с НСХ типов К, J с верхним пределом диапазонаизмерений +600 °C – 4 года; для ТП с НСХ типа N с верхним пределом диапазона измерений +800 °C – 4 года; для ТП с НСХ типов R, S, В с верхним пределом диапазона измерений св. +1100 °C – 1 год

70084–17Датчики температуры ДТ

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения температуры жидких и газообразных сред, сыпучих веществ, а также твёрдых тел, не агрессивных к материалу корпуса, и передача результатов измерений во внешние устройстваМежповерочный интервал – 4 года

70088–17Датчики температуры ДТ-П100-М8

Свидетельство бессрочно для зав. №№ 170401, 170402, 170403Измерения температуры различных средМежповерочный интервал – 2 года

70091–17Датчики температуры MONI-PT100–4/20МА

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения температуры жидких и сыпучих сред и вывод измеренных значений в виде выходного сигнала силы постоянного тока в диапазоне 4…20 мАМежповерочный интервал – 4 года

70095–17Регистраторы температуры Loggicar-C, Loggicar-R, Loggicar-BT

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения и регистрация температуры в кузовах рефрижераторного транспортаМежповерочный интервал – 1 год

70097–17Тепловычислители СПТ 963

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения электрических сигналов силы постоянного тока, сопротивления и частоты, соответствующих параметрам воды, насыщенного или перегретого пара либо иных теплоносителей, транспортируемых по трубопроводам систем тепло- и водоснабжения, температуре окружающего воздуха, атмосферному давлению и другим параметрам контролируемой среды с последующим расчётом расхода, объёма, массы, тепловой мощности и количества теплоты теплоносителяМежповерочный интервал – 4 года

Измерения времени и частоты

65349–16Секундомеры электронные с таймерным выходом СТЦ-2М

Свидетельство действительно до 06.10.2021Измерения и воспроизведение интервалов времени, счёт числа импульсов, формирование управляющего сигнала по истечении заданного интервала времени или по достижении заданного числа импульсов; формирование последовательности импульсовМежповерочный интервал – 1 год

68190–17Измерители текущих значений времени с видеофиксацией Паркон-А

Свидетельство действительно до 01.08.2022Измерения текущих навигационных параметров, определение на их основе координат местоположения в системе координат WGS-84 и синхронизация внутренней шкалы времени комплекса с национальной шкалой координированного времени UTC(SU) с целью записи времени и координат местоположения в автоматически сохраняемом видеокадреМежповерочный интервал – 1 год

Измерения электротехнических и магнитных величин

69477–17Контроллеры температурные ТС10

Свидетельство действительно до 24.11.2022Измерения сигналов напряжения и силы постоянного электрического тока, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления различных градуировок, вычисление значений измеряемой температуры и управляющего воздействия, выработка управляющего сигнала в соответствии с заложенными в контроллер настройкамиМежповерочный интервал – 2 года

69592–17Комплексы программно-технические РУНА

Свидетельство действительно до 04.12.2022Измерения сигналов электрических величин, числоимпульсных и частотных сигналов и преобразование этих сигналов в единицы физических величин, а также приём и обработка дискретных сигналов, формирование управляющих и аварийных аналоговых и дискретных сигналовМежповерочный интервал – 4 года

69610–17Установки многофункциональные измерительные CMC 310, CMC 430

Свидетельство действительно до 04.12.2022Воспроизведение и измерения напряжения и силы переменного и постоянного тока, частоты, фазового углаМежповерочный интервал – 3 года

53www.ria-stk.ru/mi МИР ИЗМЕРЕНИЙ 2/2018

69625–17Анализаторы мощности PA2201A, PA2203A

Свидетельство действительно до 05.12.2022Измерения напряжения постоянного и переменного тока, силы постоянного и переменного тока, электрической мощности (полной, активной и реактивной), фазового сдвига и отображение формы сигналаМежповерочный интервал – 1 год

69682–17Аппараты высоковольтные испытательные УПУ

Свидетельство действительно до 11.12.2022Воспроизведение и измерения напряжения и силы постоянного тока, напряжения и силы переменного тока промышленной частотыМежповерочный интервал – 1 год

69740–17Измерители мощности PM-3133/-MTCP/-CPS

Свидетельство действительно до 13.12.2022Измерения напряжения, силы тока, активной мощности в трёхфазных цепях переменного тока и передача результатов измерений по стандартным интерфейсам связи для дополнительной обработки. Могут производить расчёт общих гармонических искажений сигналов напряжения и токаМежповерочный интервал – 8 лет

69952–17Магнитометры трёхкомпонентные малогабаритные МТМ-02

Свидетельство действительно до 12.12.2022Измерения модуля и трёх ортогональных компонент напряжённости постоянного магнитного поляМежповерочный интервал – 1 год

70021–17Системы диагностики и управления ЭСМДУ-ТРАНС

Свидетельство действительно до 26.12.2022Измерения аналоговых выходных сигналов от датчиков и первичных измерительных преобразователей, вычисление и преобразование данных, регистрация и хранение вычисленных и измеренных значений, приём и обработка цифровых сигналов, формирование информационных сообщений на основе измеренных и вычисленных параметров технологических процессовМежповерочный интервал – 2 года

70047–17Тестеры Schleich MTC2-хх/МТС3-хх

Свидетельство действительно до 28.12.2022Измерения электрических параметров обмоток электромашин при отключённом напряженииМежповерочный интервал – 1 год

70052–17Делитель импульсов напряжения ДН-20

Свидетельство бессрочно для зав. № 01Ослабление импульсного электрического напряжения в кооксиальном тракте пропорционально коэффициенту преобразованияМежповерочный интервал – 1 год

70057–17Мультиметры универсальные цифровые Е 7–63

Свидетельство действительно до 28.12.2022Измерения напряжения и силы переменного тока, напряжения и силы постоянного тока (в том числе в кодовых рельсовых цепях и в рельсовых частях тональной частоты, широкополосном и селективном режимах), электрического сопротивления постоянному току в постовом и напольном оборудованииМежповерочный интервал – 1 год

70058–17Комплексы программно-технические АТЛАНТ


Измерения выходных аналоговых сигналов напряжения и силы постоянного тока, электрического сопротивления постоянному току, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, преобразование цифрового сигнала в сигналы напряжения и силы постоянного токаМежповерочный интервал – 2 года

70067–17Установки измерительные высоковольтные HVA

Свидетельство действительно до 28.12.2022Воспроизведение высокого напряжения специальной формы инфранизкой частоты, высокого напряжения постоянного тока, тангенса угла диэлектрических потерь, измерения характеристик частичных разрядовМежповерочный интервал – 2 года

70101–17Модули измерительные контроллеров ЭА-КОНТ

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения силы постоянного и переменного тока, сопротивления постоянному току с выходов первичных измерительных преобразователей различных величин, коэффициента рассогласования резистивных мостовых схем; воспроизведение силы постоянного тока; сбор и передача данныхМежповерочный интервал – 3 года

70102–17Анализаторы параметров качества электрической энергии PQM-702T, PQM-703, PQM-710, PQM-711

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения и анализ показателей качества электроэнергии в однофазных и трёхфазных электросетях и системах электроснабженияМежповерочный интервал – 2 года

70108–17Преобразователи напряжения измерительные L–CARD

Свидетельство действительно до 29.12.2022Измерения напряжения постоянного и переменного электрического тока; ввод, вывод и обработка аналоговой и цифровой информации в измерительных устройствах и системах на базе персональных компьютеровМежповерочный интервал – 1 год

Радиотехнические и радиоэлектронные измерения

68121–17Анализаторы спектра в реальном масштабе времени портативные RSA306B

Свидетельство действительно до 20.07.2022Измерения амплитудно-частотных параметров спектра периодических и однократных радиотехнических сигналовМежповерочный интервал – 1 год

69450–17Генераторы сигналов высокочастотные Г4-МВМ-118

Свидетельство действительно до 23.11.2022Формирование сигналов сверхвысоких частот в режимах непрерывного генерирования колебаний и автоматической перестройки частоты в диапазоне частот 78,33…118,10 ГГцМежповерочный интервал – 1 год

69553–17Анализаторы спектра АКИП-4205

Свидетельство действительно до 04.12.2022Измерения амплитудно-частотных характеристик спектра радиотехнических сигналовМежповерочный интервал – 1 год

69624–17Пробники напряжения ёмкостные CVP 2200A

Свидетельство действительно до 05.12.2022Измерения уровня индустриальных радиопомех, создаваемых техническими средствами в линиях питания, связи и управленияМежповерочный интервал – 1 год

Оптические и оптико-физические измерения

69749-17Датчики временных характеристик светового излучения ДВХ-1

Свидетельство бессрочно для зав. №№ 1-2015, 2-2015Измерения временных характеристик светового импульса, совместно с цифровым осциллографомМежповерочный интервал – 1 год

70026-17Спектрофотометры Cary 60 UV-Vis

Свидетельство действительно до 26.12.2022Измерения коэффициента пропускания и оптической плотности твёрдых и жидких проб различного происхожденияМежповерочный интервал – 1 год

Измерения характеристик ионизирующих излучений и ядерных констант

69478–17Дозиметры-радиометры RadiaScan-801

Свидетельство действительно до 24.11.2022Измерения амбиентного эквивалента дозы гамма- и рентгеновского излучения (фотонного); мощности амбиентного эквивалента дозы фотонного излучения; плотности потока бета-частиц от источников излучения и от загрязнённых поверхностейМежповерочный интервал – 2 года

69731–17Установки спектрометрические с блоком детектирования МУЛЬТИРАД-гамма (установки) БДКС-38–02А (блок)

Свидетельство действительно до 11.12.2022Измерения энергетического распределения гамма-излучения, активности гамма-излучающих радионуклидов, мощности амбиентного эквивалента дозы в пробах и объектах промышленного назначения и окружающей средыМежповерочный интервал – 1 год

Реестр подготовила Е.А. Ремнёва

Annotation This section presents the description of the types of measuring instruments that could be used in different measure-ments. Approved types of measuring instruments are registered in the State Register of Measuring Instruments and admitted to application in the Russian Federation. The approval of the type of measuring instruments is verified with certificate.


ВЫСТАВКИ

54

В.И. Матвеев,кандидат технических наук, заведующий сектором ЗАО “НИИ Интроскопии МНПО “Спектр”, г. Москва.

ВВыставка: особый интерес – к акустическим, ультразвуковым методам…В выставке активное участие

приняли более 75 организаций, спе-циализирующихся на разработке, производстве, внедрении и сервис-ном обслуживании современных средств НК и ТД. Информацион-ное сопровождение обеспечивали более 15 научно-технических изда-тельств, в том числе журнал “Мир измерений” РИА “Стандарты и Ка-чество”.

Тематические разделы выставки охватили весь спектр вопросов нераз-рушающего контроля и измерений для всех отраслей промышленно-сти (авиакосмической, нефтегазовой и нефтехимической, атомной и элек-тронной, металлургической и хими-ческой, транспортной и коммуналь-ной) [1–4]. Основные разделы вы-ставки: неразрушающий контроль и техногенная диагностика, лабора-торный и измерительный контроль, промышленная автоматизация из-мерений и испытаний материалов.

В области неразрушающего контроля качества продукции и технической диагностики кон-

струкций наибольшее распростра-нение получили акустические и ультразвуковые методы: более 14 российских и зарубежных ком-паний демонстрировали серийные образцы приборов на основе этих видов контроля.

Например, российская ком-пания АКС представила на вы-ставке более 15 типов ультразву-ковых приборов для контроля ме-таллов, пластмасс и композитов. Среди них – толщиномеры, де-фектоскопы, сканеры-дефекто-скопы и томографы. Получил ши-рокое распространение IntroVisor А1550 – ультразвуковой дефекто-скоп-томограф с цифровой фокуси-ровкой антенной решётки. Из по-следних разработок вызвал инте-рес IntroScan А2072 – внутритруб-ный автономный роботизирован-ный сканер-дефектоскоп, применя-ющийся для обнаружения, селек-ции типов и измерения параметров дефектов основного металла труб и сварных дефектов.

Компания SIUI (Shantou Insti-tute of Ultrasonic Instruments Co.) показала новое поколение ультраз-вуковых дефектоскопов, объединя-ющих метод фазированных решёток с компьютерным моделированием сварного соединения в программ-

Форум “Территория NDT – 2018”

В Москве, в ЦВК “Экспо-центр”, с 27 февраля по 1 марта состоялся Форум “Территория NDT”, включивший в себя выстав-ку средств неразрушающего контроля (НК) и техниче-ской диагностики (ТД), а также деловую програм-му. На открытии мероприя-тия выступили президент РОНКТД, д. т. н., профессор В. Е. Прохорович, академик РАН Э. С. Горкунов и член-корреспондент РАН Н. А. Махутов. Выступав-шие отметили огромную роль методов и средств НК и ТД в повышении качества и надёжности продукции различных отраслей промышленности, в созда-нии и при эксплуатации особо важных объектов. Они призвали участников и гостей форума к разви-тию и совершенствованию контрольно-диагностиче-ского оборудования, в том числе на основе цифровых и автоматизированных технологий.

Ключевые слова: Форум «Территория NDT», неразрушающий контроль, техническая диагностика, методы контроля качества.Keywords: NDT Territory Forum, non-destructive control, technical diagnostics, methods of quality control.


ФОРУМ “ТЕРРИТОРИЯ NDT – 2018”

ном обеспечении. Другая китай-ская компания Doppler (Doppler Electronic Technologies Co.) также продемонстрировала FLEXSCAN – новый портативный ультразвуко-вой дефектоскоп на фазированных антенных решётках, а также серию фазированных преобразователей для многочисленных применений.

Техновотум представила ори-гинальный РОБОСКОП ВТМ-5000, предназначенный для проведения ультразвукового контроля сварного стыка в соответствии с требовани-ями СТО РЖД 1.11.003–2009 с при-менением технологий фазированных решёток в условиях рельсосвароч-ных предприятий. Используются 32 канала в диапазоне 0.3–20 МГц.

С большой номенклатурой уль-тразвуковых приборов широкого применения также можно было оз-накомиться на стендах компаний НПП “Промприбор”, “Алтес”, НПК “Луч”, “Конструкция”. Самые ма-ленькие ультразвуковые приборы показала последняя: масса элек-тронного блока с элементами пита-ния (без преобразователей) состав-ляет всего 150 г. Фирма Proceq де-монстрировала две новые разра-ботки: 24-х элементный УЗ-томо-граф Pundit Live Array Pro с сухим точечным контактом для ультраз-вуковой томографии бетона и инно-вационный широкополосный пор-тативный георадар для бетона.

Метод акустической эмиссии по-лучил значительное развитие при экспертизе промышленной безопас-ности. Этот метод применяют при обследовании сосудов высокого дав-ления и трубопроводов, корпусов самолётов, объектов из металлов и композиционных материалов, ку-полообразных сооружений, назем-ных хранилищ, мостов, при иссле-довании усталостных характери-стик материалов и т. п. Развитию технологии акустико-эмиссионного контроля посвятила свои работы компания “Интерюнис-ИТ”, явля-ющаяся одной из ведущих фирм в данном направлении.

…РентгеновскомуТакже широко на выставке был

представлен рентгеновский метод неразрушающего контроля и тех-нической диагностики. Рентгеноте-левизионные и радиографические системы, источники и приёмники излучения, регистраторы и аксес-суары показали компании ТСНК, НПФ “Синтез”, “Ньюком-НДТ”, “Спектрофлэш”, Olympus, “Инду-стрия-Сервис” и др.

Радиационный контроль был и остаётся одним из наиболее во-стребованных методов НК и диаг-ностики, позволяющих устанавли-вать соответствие качества продук-ции требованиям нормативной до-кументации и выявляющим различ-ного типа внутренние несплошно-сти и включения в таких объектах, как сварные и паяные соединения, отливки, неметаллы, спекаемые по-рошковые изделия, строительные конструкции, он также позволяет использовать для определения вну-тренней геометрии замкнутые сбо-рочные узлы. Компания “Диагно-стика-М” (ТСНК) представила более 12 типов переносных и передвиж-ных рентгеновских аппаратов для работы в рентгеновских лаборато-риях, цеховых и полевых условиях. Целую линейку переносных рен-тгеновских аппаратов представила компания НПФ “Синтез”. Это семей-ство портативных рентгеновских ап-паратов постоянного потенциала 0.3 СБК 160С/200C/250C, устройства крепления аппаратов к трубе и раз-борные рентгенозащитные кабины серии КРЗ.

Компания “Спектрофлэш” по-казала серию малогабаритных рен-тгеновских дефектоскопов АРИНА, ПАМИР, МАРТ, СИРЕНА, а также кроулер СИРЕНА-5 для автоматизи-рованного контроля сварных швов трубопроводов методом панорам-ного просвечивания. Командный ап-парат осуществляет дистанционное управление движением кроулера.

Современную рентгенотелеви-зионную систему КАРАТ РТС4343

продемонстрировала компания “Ньюком-НДТ”. Система обладает высокой чувствительностью контр-оля сварных соединений и литых деталей с толщинами от 1 до 40 мм по стали. Отличное качество изобра-жения и широкий динамический диапазон обеспечивают стабилизи-рованный блок питания и современ-ный плоскопанельный детектор.

Компания ЗАО “Индустрия Сервис” представила переносные рентгеновские аппараты YXLON COPENHAGEN AS серии SMART EVO. В 2016 г. компания YXLON официально завершила обновле-ние всего модельного ряда пере-носных рентгеновских аппаратов. Теперь она предлагает аппараты SMART EVO в диапазоне напряже-ний от 160 до 300 кВ направленного и панорамного излучения, с воз-душным и водяным охлаждением.

Приоритетным направлением для использования переносных ап-паратов традиционно является их эксплуатация на объектах нефтега-зового сектора и в частности при ре-монте трубопроводов. Наиболее во-стребованной моделью для контроля

Proceq

Olympus


ВЫСТАВКИ

сварных швов трубопроводов, в том числе и в структурах ПАО “Газ-пром”, остается SMART EVO 300D, преемник SMART 300HP. Обла-дая высокими эксплуатационными характеристиками – напряжение до 300 кВ и мощность до 900 Вт – модель, как и вся серия, отличается устойчивостью к агрессивной окру-жающей среде. Получили широ-кое распространение рентгенофлуо-ресцентные анализаторы металлов. Так, компании ГК “Неразрушаю-щий контроль” и Olympus предста-вили новые портативные модели анализаторов, соответственно Х-300 и VANTA для работы в любых усло-виях эксплуатации.

…Вихретоковому, электропотенциальному и другим методамЗначительное развитие получил

вихретоковый метод контроля. Ряд компаний (ПЕРГАМ, НПК “Луч”, Olympus, Промприбор и др.) демон-стрировали современные вихрето-ковые приборы. Вихретоковый де-фектоскоп NORTEC 600 (Olympus) соответствует стандарту EN-15548, совместим с существующими про-цедурами контроля и комплектую-щими других производителей, по-зволяет работать в полевых усло-виях при контроле качества поверх-ностей, колёс, болтовых отверстий, сварных соединений, а также из-мерять электропроводность и тол-щину покрытий. Диапазон частот – от 10 Гц до 12 МГц.

НПП “Машпроект” представила трещиномер 281М, который позво-ляет оперативно и точнее опреде-лять глубину трещины электропо-тенциальным методом на перемен-ном токе.

Целую серию вихретоковых де-фектоскопов ВД4–91, ВД-2000, ВД3–81, ВД3–71, а также вихрето-ковых серийных преобразователей можно было увидеть на стенде ком-пании “Промприбор”. Среди них – многоканальный вихретоковый де-

фектоскоп ВД-2000 для решения ши-рокого спектра задач во многих от-раслях промышленности, включая авиационную и нефтехимическую.

Магнитный и магнитопорош-ковый методы контроля традици-онно демонстрировали компании “Промприбор”, NOVOTEST, “АКА-КОНТРОЛЬ” и “АЛТА-РУСЬ”. В составе предложенных средств – комплект магнитопорошкового оборудования для влажного люми-несцентного контроля тележек гру-зовых вагонов, намагничивающие устройства на постоянных магни-тах, дефектоскопы на постоянных магнитах МД-4К, МД-4КМ, серия установок магнитопорошкового контроля железнодорожных колёс УМПК-1/2/3/5 и железнодорож-ных осей УМПК-ОСЬ-38 (Промпри-бор). АЛТА-РУСЬ демонстрировала видеоролик стенда магнитопорош-кового контроля крупногабарит-ных коленчатых валов в динамике. На стенде АКА-КОНТРОЛЬ можно было ознакомиться с магнит-ными толщиномерами покрытий АКА2017 и АКА2020, структуро-скопом-коэрцитиметром АКА3010, ферритометрами и др.

…А также тепловому контролюТепловой контроль демонстри-

ровался лишь тремя организаци-ями: “ПЕРГАМ”, “Локус” и Том-ским политехническим универси-тетом (ТПУ). ПЕРГАМ представил две модели известной китайской компании Guide: высокопроизво-дительный профессиональный те-пловизор С серии (8–14 мкм, 40 мК, 640х480 элементов) и измеритель-ный тепловизор В серии (8–14 мкм, 40 мК, 320х240 элементов, –200С…+3500С, ±20С). Компания “Локус” де-монстрировала термограф NDTherm (от израильской фирмы Opgal) для неразрушающего контроля углепла-стиков и сэндвич-структур на нали-чие непроклеев, коррозии, включе-ний, трещин, расслоений, поврежде-

ний от удара, а также контроля ори-ентации волокон.

Что ещё представляли на стендахРяд оригинальных разрабо-

ток можно было увидеть на неко-торых выставочных стендах. Так, на стенде ПЕРГАМ демонстрирова-лись георадары RD1100 и RD1500 компании Radiodetection для пои-ска объектов и подземных комму-никаций на глубине до 8 м. Про-странственное разрешение на ча-стоте 250 МГц составляет 5 см. Об-наруживаются любые виды кабе-лей и труб, в том числе из пластика и керамики.

Компания “Константа” пред-ставила серию электроискровых цифровых дефектоскопов типа Ко-рона для контроля сплошности за-щитных покрытий толщиной 0.5–12 мм по стандартам ГОСТ, ISO, ASTM, NACE.

АО “Российские космические си-стемы” показало систему высоко-точного мониторинга смещения ин-женерных сооружений с использо-ванием технологий ГЛОНАСС/GPS. Система осуществляет непрерыв-ный контроль смещений и колеба-ний элементов конструкций мостов, плотин, башен и других инженер-ных сооружений с целью ранней ди-агностики нарушений целостности конструкций и оперативного обна-ружения потери устойчивости соо-ружения. Одним из реализованных проектов является система контр-

Компания «Спектрофлэш»


ФОРУМ “ТЕРРИТОРИЯ NDT – 2018”

оля железнодорожного моста через реку Обь в Новосибирске.

Ряд компаний демонстрировал комплексные решения в задачах НК и ТД. Так, АО “ЦНИИСМ” показало комплексные экспериментальные исследования композиционных ма-териалов и конструкций на их ос-нове. В технологических циклах ис-пользуются такие методы неразру-шающего контроля, как рентгенов-ский, ультразвуковой, вихретоко-вый, акустический, тепловой, ради-оволновый, электромагнитный, оп-тический и их комбинации.

Комплексным решениям задач неразрушающего контроля и тех-нической диагностики был посвя-щён стенд ИПК “Спектр”, включив-шей в свой состав три организации: ЗАО НИИИН МНПО “Спектр”, УИЦ РОНКТД “Спектр” и ИКБ “Градиент”.

ЗАО НИИИН МНПО “Спектр” в области магнитного метода НК представил ряд приборов: магнит-ный структуроскоп МС-10, отлича-ющийся самым широким диапазо-ном измерения коэрцитивной силы материала контролируемых изде-лий и предназначенный для контр-оля напряжённо-деформированного состояния металлоконструкций, ка-чества термообработки, химико-тер-мического упрочнения, закалки, механических свойств изделий из стали и чугуна; магнитометры для контроля постоянных, перемен-ных и импульсных полей; портатив-ное намагничивающее устройство для магнитопорошковой дефекто-скопии и ультрафиолетовые облу-чатели, использующие различные типы УФ-ламп и светодиодов.

В области современного вихре-токового контроля был проявлен интерес к вихретоковому дефекто-скопу ВД-90НП, обеспечивающему надежное обнаружение поверхност-ных и подповерхностных трещин на объектах в полевых условиях с шероховатостью поверхности до Rz 320 при максимальном рабо-чем зазоре 10 мм.

Сертификации оборудования и аттестации персонала в различ-ных отраслях промышленности были посвящены восемь стендов: НУЦ “Контроль и диагностика”, ГК “Качество”, ООО “ЛИДЕР НК”, НТЦ “Эксперт”, НУЦ “Сварка и контроль” при МГТУ им. Н. Э. Ба-умана, ИКБ “Градиент”, УИЦ РОН-КТД “Спектр”, Межрегиональный центр оценки квалификаций НАКС.

Деловая программаПомимо интересной экспози-

ции, посетителей и участников вы-ставки привлекла насыщенная де-ловая программа. В этом году в рам-ках мероприятия были организо-ваны круглые столы по наиболее актуальным темам НК и ТД и на-учно-практическая конференция.

Межотраслевая научно-практи-ческая конференция была посвя-щена теме “Современное состояние и задачи развития технологий тех-нической диагностики и неразру-шающего контроля в промышлен-ности и техногенной инфраструк-туре России”. На пленарном засе-дании по ключевым темам конфе-ренции выступили В.Е. Прохоро-вич, президент РОНКТД, Э.С. Гор-кунов, академик РАН, почётный президент РОНКТД, Н.А. Маху-тов, член-корреспондент РАН, В.П. Вавилов, А.Х. Вопилкин, В.А. Сясько – вице-президенты РОНКТД, В. И. Иванов, член прав-ления РОНКТД и др.

Среди тем круглых столов, обсу-ждавшихся параллельно в двух за-лах, наибольший интерес вызвали “Неразрушающий контроль в кос-мической отрасли и оборонно-про-мышленном комплексе”, “Техниче-ская диагностика в атомной энер-гетике”, “Стандартизация и метро-логическое обеспечение НК и ТД”. Деловая программа завершилась награждением победителей Всерос-сийского конкурса профессиональ-ного мастерства дефектоскопистов, организованного РОНКТД.

ЗаключениеВ настоящее время вопросы

надёжности функционирования и продления срока службы про-мышленных объектов становятся все более актуальными. Определя-ющим требованием заказчика явля-ется сочетание различных методов и средств для проведения своевре-менной и достоверной диагностики. Комплексирование результатов не-разрушающего контроля, физико-механических испытаний и анализа структуры, мониторинга состояния, технического диагностирования яв-ляется надежной основой для обес-печения безопасной эксплуатации и прогнозирования ресурса. И Фо-рум “Территория NDT” стал насто-ящим смотром возможностей этого рынка оборудования.

Литература1. Клюев В. В., Артемьев Б. В., Ефимов А. Г. и др. Форум “Территория NDT – 2017”. Контроль. Диагностика, № 5, 2017, с. 4–13.2. Матвеев В. И. Testing & Control и NDT Russia 2017: большой выбор оборудования. Мир измерений, № 4, 2017, с. 60–63.3. Клюев В. В., Матвеев В. И. Форум “АР-МИЯ-2017”. Территория NDT, № 4, 2017, с. 42–49.4. Сборник трудов Форума “Территория NDT – 2018”. М., Изд. дом “Спектр”, 2018, 346 с.

References1. Klyuev V. V., Artem’ev B.V., Efimov A. G., at al. NDT Territory 2017 Forum. Control. Diagnostics, No 5, 2017, p. 4–13.2. Matveev V. I. Testing & Control and NDT Russia 2017: A wide range of equipment. – World of Measurements, No 4, 2017, p. 60–63.3. Klyuev V. V., Matveev V. I. Army 2017 Forum. NDT Territory, No 4, 2017, p. 42–49.4. Proceedings of the NDT Territory Forum 2018. M., Publ. House “Spektr”, 2018, 346 p.

Annotation On 27 February to 1 March 2018 at Expocentre, Moscow, the NDT Territory Forum was held alongside the exhibition of non-destructive testing and technical diagnostics equipment, as well as the business program.


ВЕЛИКОЕ ПРОШЛОЕ

58

В.И. Матвеев,кандидат технических наук, заведующий сектором ЗАО «НИИ Интроскопии МНПО «Спектр», г. Москва.

ИИз беспризорников – в учёныеП.К. Ощепков родился 24 июня

1908 г. в д. Зуевы Ключи Караку-

линского района Удмуртии. В ран-

нем возрасте остался без родите-

лей, как беспризорник скитался

по стране и, лишь оказавшись

в школе-коммуне, в 12-летнем воз-

расте научился читать. Экстерном он

получил среднее (школа, техникум

в Перми) и высшее образование: осе-

нью 1928 г. он поступил в Институт

народного хозяйства им. Г.В. Пле-

ханова на электротехнический фа-

культет и в 1931 г. досрочно с отли-

чием окончил Московский энергети-

ческий институт, созданный на базе

указанного факультета. В процессе

учёбы проявились его уникальные

способности и широта интересов.

В апреле 1932 г. П.К. Ощепкова

призвали в ряды Красной Армии

(одногодичником). В зенитном ар-

тполку в Пскове он окончил курсы

красных командиров как прошед-

ший до этого программу высшей до-

призывной подготовки при вузе.

Там же П.К. Ощепков внес ряд раци-

онализаторских предложений, неко-

торые были опубликованы в «Вест-

нике ПВО» № 11 за 1932 г. Его пра-

вильные критические мысли об от-

ставании техники зенитной артил-

лерии и техники ПВО вообще яви-

лись причиной перевода П.К. Ощеп-

кова в Центральный аппарат Нарко-

мата обороны. В Управлении ПВО

РККА он последовательно занимал

должности инженера экспертно-тех-

нического сектора, начальника кон-

структорского бюро, начальника

и главного инженера опытного сек-

тора в системе ПВО Москвы. Таким

образом, столкнувшись с проблемой

обнаружения самолётов, П.К. Ощеп-

ков предложил способ её решения

с использованием электромагнит-

ных волн для разведки воздушного

противника. Это был 1932 г.

История и мировой опыт по-

казывают, что любые открытия

и изобретения рождаются как ес-

тественное следствие общего науч-

ного и технического прогресса. Од-

нако кто-то всегда бывает первым.

Сама идея радиолокации немно-

гим моложе идеи радиосвязи. Еще

в 1887 г. немецкий физик Г.Р. Герц

обнаружил, что “волны Герца” пре-

ломляются, отражаются от метал-

лических поверхностей, обладают

свойством поляризации и скорость

их распространения близка к ско-

рости света. В 1897 г. А.С. По-

пов, проводя опыты по радиосвязи

на морских судах, обнаружил осла-

бление и даже пропадание связи

в случае пересечения линии связи

третьим судном. Он обратил вни-

П.К. Ощепков: пример служения отечественной науке и технике

В июне 2018 г. исполняется 110 лет со дня рождения Павла Кондратьевича Ощеп-кова – выдающегося учёного, инженера и изобретателя, профессора, доктора техниче-ских наук, Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, Заслуженного изобре-тателя РСФСР, явившегося инициатором и одним из созда-телей первых в мире радиоло-кационных станций, организа-тором нового научно-техниче-ского направления – интроско-пии, а также одним из актив-ных исследователей в поиске альтернативных источников энергии [1]. За результаты многих работ в этих направле-ниях он был награждён ордена-ми Ленина, Октябрьской Революции и Трудового Красно-го Знамени. Жизнь П.К. Ощеп-кова – пример служения отечественной науке и техни-ке.

Ключевые слова: П.К. Ощепков, радиолокационные станции, Институт интроскопии, энергоинверсия, непрозрачные среды.Keywords: P.K. Oshchepkov, radiolocation station, Institute of Introscopy, energy inversion, opaque medium.

Доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РФ,Заслуженный изобретатель РФ П.К. Ощепков


П.К. ОЩЕПКОВ: ПРИМЕР СЛУЖЕНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ НАУКЕ И ТЕХНИКЕ

мание на это явление как на фак-

тор, мешающий радиосвязи, но не

заинтересовался его возможным

применением. Вообще говоря, эле-

ментная база радиотехники была

слишком слабой, чтобы воспользо-

ваться открытыми эффектами. Так,

только в 1903 г. была создана пер-

вая лампа диод, в 1907 г. – лампо-

вый триод, а в 1913 г. были разрабо-

таны ламповые приёмники и гене-

раторы незатухающих колебаний.

Начали интенсивно развиваться ра-

диосвязь и радионавигация. Хотя

коротковолновый диапазон ради-

оволн считали неперспективным,

тем не менее радиолюбители-корот-

коволновики в 1923 г. установили

радиосвязь между Англией и Аме-

рикой, а через год – между Англией

и Новой Зеландией, притом с помо-

щью маломощных передатчиков.

В 1928 г. уже проводились работы

по созданию мощных источников

электромагнитных колебаний –

магнетронов.

До 1930-х годов в противово-

здушной обороне для определения

местоположения самолётов исполь-

зовались звуковые пеленгаторы,

позволявшие определять направ-

ление прихода звука, излучаемого

мотором самолёта, и оптические

прожекторы. Такая система, ее на-

зывали «прожзвук», могла исполь-

зоваться только при безоблачном

небе, но и тогда её эффективность

была ничтожна, так как пилот, по-

пав в луч прожектора, мог резко из-

менить курс, в результате чего рас-

чёты прибора, управляющего зенит-

ным огнём, становились непригод-

ными. При увеличивающихся ско-

ростях самолётов и высоте их по-

лёта направление прихода звука

и направление на самолет стали так

сильно различаться, что система

«прожзвук» оказалась вообще неде-

еспособной. Необходимость созда-

ния принципиально новых средств

для обнаружения самолётов стала

очевидной.

Итак, в конце 1932 г. молодой

инженер П.К. Ощепков был назна-

чен на работу в экспертно-техни-

ческий сектор Управления ПВО

РККА. Благодаря его энергии и убе-

жденности идея радиотехнического

обнаружения самолётов стала заво-

евывать популярность среди воен-

ных. В начальный период развития

радиолокационной техники прин-

ципиальные возражения со стороны

некоторых специалистов, в том чи-

сле и радиоинженеров, сводились

главным образом к тому, что счита-

лось невозможным уверенно выде-

лить отражённый от самолёта сиг-

нал в силу чрезвычайно малой его

мощности. В связи с этим практи-

ческое доказательство возможно-

сти радиообнаружения самолётов

за многие километры от станции из-

лучения имело исключительно важ-

ное значение.

По заданию Управления ПВО

РККА П.К. Ощепковым была на-

писана статья «Современные про-

блемы развития техники противово-

здушной обороны», опубликованная

в № 2 журнала «Противовоздушная

оборона» за 1934 г. В статье дан ана-

лиз существующих средств обнару-

жения воздушных целей и обосно-

вана идея обнаружения самолётов

с помощью электромагнитных волн

достаточно короткой длины. В ней

также развита мысль о том, что при-

менение электромагнитных волн

для определения направлений и ди-

станций будет возможно не только

при разведке воздушного против-

ника, но и в других видах боевой де-

ятельности войск, а также в народ-

ном хозяйстве. В этой статье по су-

ществу сформулированы основные

принципы радиолокации, опреде-

лены длины радиоволн – ультра-

короткие, дециметровые и санти-

метровые – и показана необходи-

мость их концентрации в пучок

при направлении на цель. В од-

ном из разделов статьи говорилось,

что проблема обнаружения само-

лётов на больших высотах (до 10 км

и выше) и на значительных дистан-

циях (порядка 50 км и более) неза-

висимо от состояния атмосферы

и времени суток при применении

электромагнитных волн будет, не-

сомненно, решена [2].

В качестве представителя УПВО

П.К. Ощепков обратился к пре-

зиденту Академии наук СССР

А.П. Карпинскому с просьбой о со-

действии в постановке работ по ра-

диообнаружению самолётов. Пре-

зидент направил его к А.Ф. Иоффе,

директору ЛФТИ, живо откликав-

шемуся на всякую свежую мысль.

16 января 1934 г. Абрам Федорович

созвал компетентное совещание, ко-

торое в итоге высказалось в пользу

целесообразности подобных иссле-

дований. По его предложению пер-

вым выступил П.К. Ощепков, ко-

торый вначале детально проанали-

зировал существующие оптические

и акустические средства, использу-

емые постами воздушного наблюде-

ния, оповещения и связи для обна-

ружения и опознавания самолётов,

установления высоты их полета,

направления движения и точного

местонахождения в пространстве.

П.К. Ощепков, 1934 г.



Отметив, что применение оптиче-

ских, инфракрасных и акустиче-

ских средств не может удовлетво-

рительно решить проблему обнару-

жения самолётов в условиях пло-

хой видимости, при сплошной об-

лачности, ночью, на больших вы-

сотах и необходимых дальностях,

П.К. Ощепков сделал вывод о пра-

вильности разрешения проблемы об-

наружения самолётов в ближайшее

время на основе применения элек-

тромагнитных волн. Он рассказал

о схеме, по которой должна проис-

ходить посылка электромагнитного

луча на цель и приём отраженного

от нее луча, о принципах определе-

ния с помощью радиоволн коорди-

нат цели, в том числе высоты её по-

лета, а также скорости и направле-

ния движения.

Академик С.И. Вавилов, отметив

актуальность проблемы радиообна-

ружения самолётов, подробно оста-

новился на её сути и путях реше-

ния, подчеркнув возможность полу-

чения в будущем узких направлен-

ных пучков электромагнитных волн

очень короткой длины.

Академик А.А. Чернышёв, ди-

ректор ЛЭФИ, указал на первоо-

черёдность создания опытной аппа-

ратуры, способной работать на са-

мых коротких волнах, и предложил

услуги возглавляемого им инсти-

тута для разработки эксперимен-

тального образца прибора.

Работы для УПВО по заданию

и согласованию с П.К. Ощепковым

в ЛЭФИ были развернуты очень

быстро. Уже в начале июля 1934 г.

под Ленинградом прошли первые

успешные опыты с аппаратурой, ра-

ботавшей в непрерывном режиме

на волне около 5 м. После испыта-

ний опытная аппаратура была от-

правлена в Москву для демонстра-

ции высшему командованию Крас-

ной Армии. 22 октября 1934 г.

УПВО РККА заключило с радиоза-

водом им. Коминтерна в Ленинграде

договоры на разработку первой се-

рии опытных станций радиообнару-

жения самолетов под условными на-

именованиями «Вега» и «Конус».

Таким образом, уже в середине

1934 г. в СССР первым в мире был

реализован проект создания радио-

локатора от идеи до натурных испы-

таний опытной РЛС.

По сложным жизненным и научным путям…В течение 1934–1936 годов

были разработаны и испытаны не-

сколько эффективных систем ради-

олокационного обнаружения само-

лётов: в Центральной радиолабора-

тории – Ю.К. Коровиным, в ЛЭФИ –

А.А. Чернышёвым и Б.К. Шембе-

лем, в ЛФТИ – Д.А. Рожанским,

Ю.Б. Кобзаревым, П.А. Погорелко,

Н.Я. Чернецовым, на заводе № 209

им. Коминтерна – непосредственно

П.К. Ощепковым.

Первое предложение П.К. Ощеп-

кова о применении импульсного

метода относится к концу 1934 г.

В описании этого предложения

(«Порциальное излучение и мо-

дель № 2»), датированном 4 января

1935 г., изложены принципы дей-

ствия импульсной установки радио-

обнаружения самолетов. Несколько

позже, в марте 1935 г., в ЛФТИ в ла-

боратории профессора Д.А. Рожан-

ского были развернуты научные ис-

следования по импульсным схемам.

Научными сотрудниками её были

инженеры Ю.Б. Кобзарев, П.А. По-

горелко и Н.Я. Чернецов. После

смерти Д.А. Рожанского в 1936 г.

лабораторию возглавил Ю.Б. Кобза-

рев. Общую координацию этих ра-

бот в то время осуществляло Управ-

ление ПВО РККА [3]. В течение по-

чти 5 лет именно П.К. Ощепков

определял основную политику в раз-

работке радиолокационных методов

обнаружения самолётов.

В 1937 г. П.К. Ощепков под-

вергся необоснованной репрессии,

но в декабре 1939 г. по ходатайству

некоторых ученых и маршала Совет-

ского Союза К.Е. Ворошилова был

освобождён и возобновил работы

по радиолокации в качестве военин-

женера 3-его ранга в Научно-испы-

тательном институте связи и особой

техники Красной Армии. Однако

с началом войны летом 1941 г. вновь

был репрессирован до 1947 г. В этот

период работы по радиолокации ин-

тенсивно продолжались его после-

дователями. В 1937–1939 годах пер-

вые станции непрерывного действия

под названием РУС-1 (радиоулавли-

ватель самолётов) появились на во-

оружении Красной Армии, а затем

импульсные РУС-2, принятые на во-

оружение приказом наркома обо-

роны от 26 июля 1940 г.

Станции РУС-2 привели к так-

тико-технической революции

в службе воздушного наблюде-

ния и коренным образом повлияли

на эффективность ПВО страны, по-

требность войск в них непрерывно

росла. До конца войны было выпу-

щено несколько сотен станций, что

сыграло огромную роль в защите

Москвы, Ленинграда и других боль-

ших городов.

4 июля 1943 г. было подписано

постановление ГКО СССР о созда-

Передатчик на волне 5 м



нии Совета по радиолокации и ради-

олокационного института, будущего

ФГУП “ЦНИРТИ”. Академик А.И.

Берг стал первым руководителем

этого института. Через много лет ра-

боту, посвященную П.К. Ощепкову,

опубликовал заслуженный ветеран

ЦНИРТИ Б.Д. Сергиевский [4], по-

казав, что статья П.К. Ощепкова

о возможностях и принципах по-

строения радаров была первой.

Один из основателей советской

школы радиолокации Ю.Б. Коб-

зарев позже напишет, что «еще

в 1932 г. П.К. Ощепковым были

правильно указаны пути развития

радиолокации. Своими первыми

успехами наша радиолокацион-

ная техника в значительной мере

обязана его инициативе». И далее:

«Достойно сожаления, что в кол-

лектив (по присуждению Сталин-

ской премии по радиолокации – ав-

тор) не был включен инициатор ра-

бот П.К. Ощепков, организовав-

ший и лаборатории в системе УПВО,

и специальный полигон под Мо-

сквой. Его усилиями было обеспе-

чено и проведение испытаний пер-

вой импульсной радиолокационной

установки на этом полигоне» [5].

В.А. Котельников, автор извест-

ной во всем мире теории потенци-

альной помехоустойчивости, акаде-

мик, директор ИРЭ АН СССР, напи-

шет в статье [6] по случаю 50-летия

отечественной радиолокации: «Как

показывают документы, в нашей

стране мысль о возможности пра-

ктического осуществления радиоло-

кации была высказана П.К. Ощеп-

ковым в 1932 году».

В начале 50-х годов прошлого

века П.К. Ощепков возвращается

к активной научно-технической де-

ятельности. При поддержке извест-

ных ученых, в частности С.И. Ва-

вилова, А.Ф. Иоффе, А.И. Берга,

С.А. Векшинского, И.П. Бардина,

он создаёт при Институте металлур-

гии АН СССР электрофизическую

лабораторию, в которой последова-

тельно стали разворачиваться ис-

следовательские и инженерно-кон-

структорские работы по созданию

методов и средств светоэлектроники

и внутривидения в непрозрачных

средах. Позже это научно-техниче-

ское направление П.К. Ощепков на-

звал интроскопией, а с мая 1964 г.

по его инициативе и после огромной

организационной работы получил

путевку в жизнь Институт интро-

скопии, первым директором кото-

рого он стал [7, 8].

В течение 1953–1959 годов кол-

лективом лаборатории П.К. Ощеп-

кова были разработаны электронно-

оптические преобразователи для ин-

фракрасных интроскопов и микро-

скопов, растровые усилители ярко-

сти изображений. Создание универ-

сальных конвертеров типа «Уни-

кон-55» и «Уникон-60» позволило

значительно продвинуться вперед

на пути поиска принципов при-

ёма, а также преобразования неви-

димых изображений в потоках раз-

личных видов проникающих излу-

чений в оптически видимые. Подоб-

ные результаты показали возмож-

ность изучения электрических про-

цессов в полупроводниках на грани-

цах p–n переходов в целях повыше-

ния качества полупроводниковых

структур. С использованием «уни-

конов» в 1965–1969 годах были раз-

работаны первые радиоинтроскопы

с 100- и 1000-элементным преобра-

зованием радиоволнового изображе-

ния в оптически видимое [9].

С 1970 г. Институт интроско-

пии возглавляет В.В. Клюев, ныне

академик РАН. В 1975 г. на базе

института было образовано МНПО

«Спектр», а в дальнейшем со-

здана ассоциация «Спектр-Групп».

За этот период существенно расши-

рился объем работ, проведены стан-

дартизация и сертификация мето-

дов неразрушающего контроля, пер-

вые межведомственные и государ-

ственные испытания приборов, на-

чат их серийный выпуск и актив-

ное внедрение, опубликовано много

методических работ и справочни-

ков. Институт интроскопии МНПО

«Спектр» получил международное

признание.

Разгадывая новые тайныЕщё одно перспективное направ-

ление, развитие которого принад-

лежит П.К. Ощепкову, – проблема

энергетической инверсии. Извест-

ный во всём мире авиаконструк-

тор Олег Константинович Антонов

поддержал П.К. Ощепкова (вошел

в соучредители), когда в 1967 году

втроём, совместно с С.В. Кафтано-

вым (министром высшего образова-

ния СССР), они создали ОИ ЭНИН –

Общественный институт Энергети-

ческой инверсии. В 1959 г. в преди-

словии к книге И.И. Гвая «О мало-

известной гипотезе Циолковского»

П.К. Ощепков пишет, что рассеян-

Импульсный одноантенный радиолокатор РУС-2



ную энергию можно собрать, что из-

вестно много примеров взаимопрев-

ращаемости различных видов энер-

гии и только один из них, а именно

«электрическая энергия в тепло-

вую, а тепловая в электрическую»

остается до сих пор незамкнутым.

Электрическая энергия, теряемая,

например, на омическом сопротив-

лении металлической спирали, пол-

ностью и непосредственно преобра-

зуется в тепловую энергию. А вот

обратный процесс полного и не-

посредственного перехода тепла

в электрическую форму энергии еще

не открыт, тайна пока остается не-

разгаданной. Знаменитый М. Фара-

дей еще в 1844 г. пытался осущест-

вить прямое преобразование тепло-

вой энергии струи горячего пара не-

посредственно в электричество. Од-

нако эта задача на уровне развития

науки и техники того времени была

непосильной. В 1892 г. не менее зна-

менитый Н. Тесла в одной из своих

лекций говорил, что мы прохо-

дим с непостижимой скоростью че-

рез бесконечное пространство, все

окружающее нас находится в не-

прерывном движении, энергия есть

повсюду, должны найтись и пря-

мые способы утилизации этой энер-

гии. На протяжении веков лучшие

умы человечества не раз возвраща-

лись к этой идее прямого исполь-

зования окружающей нас рассеян-

ной энергии. Энергоинверсионных

идей много: фотоинверсия, биоин-

версия, химическая инверсия и т. д.

Успешно работают тепловые насосы.

Однако главная идея П.К. Ощепкова

в решении проблемы непосредствен-

ного использования тепловой энер-

гии окружающей среды состоит в со-

здании и применении несимметрич-

ных для электронов потенциальных

барьеров в сверхтонких металличе-

ских и полупроводниковых систе-

мах, способных под воздействием

окружающей среды создать органи-

зованную электродвижущую силу,

которую можно будет использовать

во внешних цепях.

П.К. Ощепков является автором

около 30 изобретений в области ра-

диолокации, светоэлектроники, ин-

троскопии, опубликовал свыше 60

научных трудов. Официально ре-

абилитирован 5 октября 1989 г.

О судьбе П.К. Ощепкова удмурт-

ским писателем С.А. Самсоновым

написана повесть «Судьба-мачеха».

В 2014 г. в Ижевске издательством

Ижевского государственного техни-

ческого университета им. М.Т. Ка-

лашникова были изданы посмертно

сразу две книги П.К. Ощепкова:

«700 лет спора» и «Избранное». Из-

дание неопубликованных научных

трудов выдающегося российского

учёного и изобретателя П.К. Ощеп-

кова посвящено вопросам бесто-

пливной энергетики, многовековой

истории «великого спора» о возмож-

ностях использования процессов ес-

тественного круговорота энергии

в природе, а также малоизвестным

работам по радиолокации и интро-

скопии [10, 11].

П.К. Ощепкова не стало 1 дека-

бря 1992 г. [12–14]. На его надгро-

бии высечены слова: “Отцу радиоло-

кации, интроскопии, энергоинвер-

сии”.


В настоящее время мы видим,

как бурно во всех направлениях раз-

виваются радиолокация и интроско-

пия [15, 16]. Проводятся регулярные

семинары в Международной ака-

демии ЭНИН им. П.К. Ощепкова.

Можно предположить, что и благо-

родная идея энергетической инвер-

сии в ближайшем будущем начнет

практически реализовываться на ос-

нове современных нанотехнологий.

Литература1. Ощепков П.К. Жизнь и мечта. Изд. 4-е. М.: Моск. рабочий, 1984. 320 с. 2. Ощепков П.К. Современные проблемы раз-вития техники противовоздушной обороны // Противовоздушая оборона: сб. 2. М., 1934. С. 23–28.3. Хорошилов П.Е. Это начиналось так… М.: Воениздат, 1970. 68 с. 4. Сергиевский Б.Д. Первая статья о радио-локации в Советском Союзе // Вопросы исто-рии естествознания и техники. 1990. № 4. С. 32–38.5. Кобзарев Ю.Б. Первые шаги советской радиолокации // Природа. 1985. № 12. С. 72–82.

ИК – микроскоп МИК-1 (1955 г.)

Полупроводниковый переход на экране МИК-1

Уникон (1957 г.)

100-элементный радиоинтроскоп



6. Котельников В.А. Что «разглядел» радио-луч // Правда. 1984. 10 ноября.7. Ощепков П.К. Светоэлектронная сверхре-генерация. М.: Энергия, 1969. 144 с. 8. Ощепков П.К. Интроскопия и ее примене-ние в науке и технике. М.: Онтиприбор, 1966. 37 с. 9. Ощепков П.К., Павельев В.А., Вайнберг И.А., Вайнберг Э.И. Радиовидение назем-ных объектов в сложных метеоусловиях. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1969. 76 с. 10. Ощепков П.К. 700 лет спора. Ижевск: Изд-во ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, 2014. 212 с. 11. Ощепков П.К. Избранное. Ижевск: Изд-во ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, 2014. 284 с. 12. Военная энциклопедия в 8 томах. Том 6, с. 215 (Ощепков П.К.). М.: Военное издатель-ство, 2002.13. 100-летие противовоздушной обороны России, 1914–2014. В 2 т. Т. 1/ Лашков А.Ю., Голотюк В.Л. – М.: Русские витязи, 2014.– 360 с. (с. 258–263).14.Книга-календарь «Наука и техника Рос-сии. ХХ век». Уфа. Изд-во «Вехи», 2018. 496 с. 15. В.И. Матвеев. Международная школа для молодых учёных «Регистрация подповерх-ностных объектов радиолокаторами малой дальности». Контроль. Диагностика, № 5, 2017, с. 54–60.16. Матвеев В.И. Международная школа для молодых учёных «Применение радиолокато-

ров малой дальности в медицине». Террито-рия NDT, № 1, 2018, с. 28–35.

References1. Oshchepkov P.K. The life and the dream. – 4th ed. M.: Moskovskiy rabochiy, 1984. 320 p. 2. Oshchepkov P.K. Current problems of air defence machinery // Air Defence: Coll. 2. M., 1934. P. 23–28. 3. Khoroshilov P.E. It was starting that way… M.: Voenizdat, 1970. 68 p.4. Sergievskiy B.D. The first article of radiolocation in the Soviet Union // Issues of History of Natural Science and Engineering. 1990. No 4. P. 32–38. 5. Kobzarev Yu.B. The first steps of Russian radiolocation // Nature. 1985. No 12. P. 72–82. 6. Kotelnikov V.A. What did the radio ray “see” // The Truth. 1984. 10 Nov. 7. Oshchepkov P.K. Light-electron super regeneration. M.: Energia. 1969. 144 p. 8. Oshchepkov P.K. Introscopy and its application in science and engineering. M.: Ontipribor, 1966. 37 p. 9. Oshchepkov P.K., Pavel'ev V.A., Vaynberg I.A., Vaynberg E.I. Radiovision of surface facilities in adverse weather conditions. M.: TSNIITEI priborostroeniya. 1969. 76 p. 10. Oshchepkov P.K. 700 years of dispute. Izhevskк: Publishing Company of Kalashnikov ISTU. 2014. 212 p. 11. Oshchepkov P.K. Selection. Izhevskк: Publishing Company of Kalashnikov ISTU. 2014. 284 p.

12. Military encyclopedia in 8 vol. Vol. 6, p. 215 (Oshchepkov P.K.) M.: Military Publishing Company, 2002. 13. The 100th anniversary of air defence of Russia, 1914–2014. In 2 vol. Vol. 1 / Lashkov A.Yu., Golotyuk V.L. – M.: Russian Knights, 2014. – 360 p. (p. 258–263). 14. Book-calendar «Science and Engineering of Russia. ХХ century». Ufa: Vekhi. 2018. 496 p.15. Matveev V.I. International school for young scientists «Registration of subsurface items by short-range radars». Control. Diagnostics. No 5. 2017. p. 54–60. 16. Matveev V.I. International school for young scientists «Application of short-range radars in medicine». NDT Territory. No 1. 2018. p. 28–35.

Annotation The end of 2018 marks the 110th birthday of Pavel Kondrat'evich Oshchepkov, an outstanding scientists, engineer and inventor, promoter and one of the developers of the first in the world radiolocation stations, farther of the new scientific and technical direction – introscopy, as well as one of the active researchers of alternate energy sources.

Пищевые продуктыТребования к качеству и контроль безопасности по международным и европейским стандартамМ.: Протектор, 2017.

Заказать книгу можно по e-mail: [email protected] или по тел.: (495) 771 6652 (доб. 142, 143).Другие книги представлены на сайте

www.ria-stk.ru

5100 р.

В книге:• требования более 800 международных и европейских стандартов на пищевые продукты (Международной организации по стандартизации (ИСО), Комиссии ФАО/ВОЗ «Кодекс Алиментариус», Европейской экономической комиссии ООН);• номенклатура рассмотренных пищевых продуктов — от основных (мясо, молоко, рыба, морепродукты и др.) до специй, кофе, чая, грибов, овощей и фруктов;• сравнение стандартов различных международных организаций на один и тот же продукт;• основные системы менеджмента безопасности пищевых продуктов;• принципы гигиенической безопасности пищевых продуктов;• методы оценки безопасности пищевых продуктов в общественном питании, в том числе и безопасности продуктов уличного питания.

Фомина О.Н., Фомин Г.С.

ЛЮДИ И КОМПАНИИ НОМЕРА

“АКА-КОНТРОЛЬ”, компания 56 АКС, компания 54“АЛТА-РУСЬ”, компания 56“Алтес”, компания 55 “ВИК “Тензо-М”, ЗАО 26“ВНИИМ им. Д.И. Менделеева”, ФГУП 9“ВНИИМС”, ФГУП 24, 25, 32“ВНИИОФИ”, ФГУП 9, 41“Газпром”, ПАО 56Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) 3“Градиент”, ИКБ 57ГосНИИ ГА, ФГУП 14“Диагностика-М”, 55“ЗЭМ”, ЗАО 32, 41Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАНГНЦ РФ–ИМБП РАН 44Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова 62“Индустрия-Сервис”, компания 55“Интерюнис-ИТ”, компания 55ИРЭ АН СССР 61 “ИЦ “АСИ”, ООО 26“КАЗАНЬ-ТЕЛЕМАТИКА”, ООО 26“Качество”, ГК 57“Константа”, компания 56“Конструкция”, компания 55“Контроль и диагностика”, НУЦ 57

“ЛИДЕР НК”, ООО 57“Луч”, НПК 55, 56“Локус”, компания 56“Машпроект”, НПП 56МБЗМ 3МБМВ 3МГТУ им. Н.Э. Баумана 28Международный аэропорт Платов 21Межрегиональный центр оценки квалификаций НАКС, 57Метрологическая академия 14Минтранс РФ 25“Мир измерений”, журнал 54“Неразрушающий контроль”, ГК 56НИИИ медтехники 41“НИИ Интроскопии МНПО “Спектр”, ЗАО 54, 58НИИ Клинической кардиологии А.Л. Мясникова ФГБУ “НМИЦ кардиологии” МЗ РФ 44НИИИН МНПО “Спектр”, ЗАО 57, 61НИПВФ “Тензор”, ООО 24, 26НПФ “Техно-М”, ООО 26НПФ “ЭлектронДизайн”, ООО 10“Ньюком-НДТ”, компания 55 Общественный институт Энергетической инверсии 61“ПЕРГАМ”, компания 56“ПКФ Цифровые приборы”, ООО 10“Промприбор”, НПП 55, 56РКК “Энергия” 32, 41

Санкт-Петербургский государственныйэлектротехнический университет 45“Сварка и контроль” при МГТУ им. Н. Э. Баумана, НУЦ 57 “Сенсорика-М”, ООО 4“Синтез”, НПФ 55 “Спектрофлэш”, компания 55“Российские космические системы”, АО 56“Техновотум”, компания 55Томский политехнический университет 56“ТСНК”, компания 55УИЦ РОНКТД “Спектр” 57Управление ПВО РККА 59“ЦНИИСМ”, АО 57“ЦНИРТИ”, ФГУП 61“Эксперт”, НТЦ 57 “Экспоцентр”, ЦВК 54BETAMONT s. r.o., компания 26CAMEA, spol. s r. o., компания 26CROSS Zlin, a. s., компания 26Doppler, компания 55Kistler Instrumente AG, компания 26NOVOTEST, компания 56Olympus, компания 55, 56 Proceq, компания 55Radiodetection, компания 56SIUI, компания 54YXLON, компания 55

Антонов О.К. 61Бардин И.П. 61Берг А.И. 61Богоявленский А.А. 14Вавилов В.П. 57Вавилов С.И. 60, 61Вдовин В.А. 24Векшинский С.А. 61Вопилкин А.Х. 57Воронков А.А. 10Гвай И.И. 61Герц Г.Р. 58Горкунов Э.С. 54, 57Дьяченко А.И. 44Желиговский А.В. 4Иванов В.И. 57Иоффе А.Ф. 59, 61Канарёв Ф.М. 28Карпинский А.П. 59

Кафтанов С.В. 61Клюев В.В. 61Кобзарев Ю.Б. 60Коровин Ю.К. 60Коротков Н.С. 32, 39, 40, 44 Котельников В.А. 61Косицкий Г.И. 33, 40, 44Куриленко Ю.В. 10Кывыржик В.П. 24Матвеев В.И. 54, 58Махутов Н.А. 54, 57Милтон М. 3Назаров В.Н. 24Окрепилов М.В. 9Ощепков П.К. 58, 59, 60, 61, 62Паторей С. 3Погорелко П.А. 60Попов А.С. 58Прохорович В.Е. 54, 57

Рогоза А.Н. 44

Рожанский Д.А. 60

Романовская А.М. 32, 33, 44

Романовский В.Ф. 32, 44

Самохвалов В.Н. 30

Самсонов С.С. 62

Сергиевский Б.Д. 61

Степаненко А.И. 24

Сясько В.А. 57

Тесла Н. 62

Фарадей М. 62

Цветков Э.И. 45

Чернецов Н.Я. 60

Чернышёв А.А. 60

Чуев А.С. 28

Шембель Б.К. 60

Шипов Г.И. 30

2018œир... · 2019-04-04 · 2 (177) 2018 16+ Председатель совета...

Documents