2023
Постійне посилання на фонд
Переглянути
Перегляд 2023 за Дата публікації
Зараз показуємо 1 - 20 з 35
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Оптимізація транспортування деталей в умовах автоматизованого середньосерійного виробництва(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Гацько, М.В.; Шевченко, В.В.У статті проведено аналіз попередніх досліджень і публікацій по розробці та застосуванню різних видів автоматизованих транспортних візків, які використовуються у серійному виробництві, з чого можна дійти висновку про необхідність розробки автоматизованого транспортного візка, який можна буде використовувати у приладобудуванні для збільшення продуктивності транспортної системи. Провівши аналіз, розроблено головний елемент автоматизованої системи транспортування, а саме автоматизований візок на колесах меканум, які здатні забезпечувати рух у будь-якому напрямі без потреби змінювати власну орієнтацію у просторі, із встановленими парою бортових маніпуляторів, які мають змінні захватні пристрої, та індивідуальним змінним накопичувачем. Змінні елементи підвищують гнучкість автоматизованого візка, оскільки така особливість дозволяє адаптувати візок до великої кількості різноманітних технологічних процесів. Використовуючи програмні засоби CAD системи, спроєктовано схематичну тривимірну модель візка, який використовується у автоматизованій системі транспортування деталей, з врахуванням його всіх важливих елементів, а також детальну тривимірну модель коліс меканум, які використовується в конструкції візка. Використовуючи параметри розробленого автоматизованого транспортного візка, розраховано кінематику візка і визначено формули для вирішення прямої та зворотної задач кінематики, а також розроблено алгоритми роботи візка, які описують кожен цикл, який виконує візок біля кожного робочого місця. На основі формул для вирішення задач кінематики, визначено формули і методи для нівелювання просторових похибок, які виникають під час переміщення з одної точки до іншої, а також визначено функції для оптимізації процесу переміщення автоматизованого транспортного візка і визначено, як сильно впливає оптимізація на продуктивність.Документ Відкритий доступ Метод автоматизованого визначення ранніх ознак легеневої гіпертензії(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Клочко, Т. Р.; Якобчук, Є. О.Актуальною проблемою сучасних діагностичних методів медицини є розвиток неінвазивних методів, що використовують системи обробки інформаційних сигналів від біологічного об’єкта дослідження. Доцільним технічним рішенням подібних проблем є застосування штучного інтелекту в системах і комплексах, що поєднують функції діагностування за параметрами порушення фізіологічного стану пацієнта. Наслідками розвитку фізіологічних патологій в організмі людини, як патології серцево-судинної системи, є можливість виникнення легеневої гіпертензії та її різновидів, які залежать від особливостей гемодинаміки малого кола кровообігу, підвищення тиску в легеневому колі кровообігу. Ці особливості захворювання можуть призводити до розвитку легеневої артеріальної гіпертензії. Запропоновано для реалізації методу застосування ланцюгу зворотного зв’язку. Таким чином, принцип зворотного зв'язку надає можливості реалізації програми, яка обраховує вимірювані значення параметрів функціонального стану пацієнта, а надалі порівнює з межовими значеннями цих параметрів для отримання заключного висновку та надання результатів одночасно і лікареві, і користувачеві. З отриманих результатів видно, що час отримання попередніх результатів діагностики за запропонованою схемою реалізації методу в десятки разів швидший за умови використання методу зворотного зв’язку ніж у традиційно застосованих методів. Запропоновано основні критерії надійності та швидкодії роботи визначення критичних ситуацій за допомогою розроблених алгоритмів реалізації методики визначення ранніх ознак легеневої гіпертензії та її наслідків. Важливо відмітити, що незважаючи на те, що результати отримуються надзвичайно швидко, кінцевий діагноз ставить лікар на основі власних спостережень та аналізу плинного стану пацієнта. Запропоновані алгоритми реалізації методу, які застосовують принципи роботи портативного комплексу на основі монітору для отримання плинних характеристик стану пацієнта та передачі їх в режимі використання принципів телемедицини для визначення діагнозу. Отримані в роботі принципи функціонування автоматизованих систем діагностики, які призначені для моніторингу можуть бути підґрунтям для створення в подальшому нових методів та вдосконалення систем автоматизованої діагностики та визначення ранніх ознак порушень функціонального стану пацієнта засобами діагностики.Документ Відкритий доступ Аналіз систем автоматичного керування багатоцільового автономного безпілотного підводного апарата зі складною динамікою руху(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Бурау, Н.І.; Гуриненко, С.О.Оглядову статтю присвячено аналізу систем керування автономними безпілотними підводними апаратами, які відносяться до робототехнічних підводних комплексів і використовуються для забезпечення пошукових та глибоководних аварійно-рятувальних робіт, обстеження різноманітних підводних об‘єктів (магістральних трубопроводів, донних споруд, корпусів суден тощо), проведення наукових океанографічних досліджень, моніторингу морського середовища. У роботі розглянуто наукові літературні джерела, в яких наведено результати розробок та досліджень систем орієнтації, навігації та керування рухом багатоцільових автономних безпілотних підводних апаратів зі складною динамікою руху, зокрема при виконанні місій в обмеженому просторі з рухом за складними траєкторіями. Особливу увагу зосереджено на таких режимах руху апаратів, як відстеження траєкторії, відслідковування (дотримання) шляху, відстеження точки шляху. Проведено аналіз засобів навігації та керування, які можуть бути використані для забезпечення різних режимів руху, а також розглянуто напрямки розвитку як самих безпілотних підводних апаратів, так і систем керування ними. Для обґрунтування розробки системи керування багатоцільовим маневреним автономним апаратом класу міні сформульовано основні вимоги, для забезпечення яких запропоновано проводити синтез і дослідження системи керування на основі моделювання динаміки руху міні-апарата для різних за параметрами та траєкторією режимів руху, розробити алгоритми адаптивного керування апаратом, вдосконалити систему орієнтації та навігації, побудовану на основі MEMS датчиків. Запропоновано та обґрунтовано інформаційну модель процесу розробки, яка задає послідовність визначення вагомих параметрів і характеристик апарату та виконання важливих етапів синтезу та аналізу системи керування.Документ Відкритий доступ Калібрування інерціально-вимірювального модуля в критичних умовах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Аврутов, В. В.; Позняк, Д. О.Калібрування інерціально-вимірювального модуля (ІВМ) є важливою самостійною задачею та є найважливішим етапом підготовки до роботи платформних і безплатформних інерціальних навігаційних систем (БІНС). Традиційне калібрування ІВМ, що містить принаймні три гіроскопи й три акселерометри, проводиться в спеціалізованих випробувальних лабораторіях, вивчено досить детально. Однак, широке використання ІВМ, що використовують МЕМС датчики, які мають характерну нестабільність параметрів, призводить до необхідності проведення докалібрування ІВМ безпосередньо перед роботою БІНС у критичних або польових умовах. У таких умовах, по-перше, відсутнє необхідне для повноцінного проведення традиційного калібрування випробувальне обладнання, а по-друге, процес докалібрування обмежений за часом. У статті було проведено дослідження щодо можливості використання методу послідовних поворотів для докалібрування ІВМ у польових умовах. За такого підходу на відміну від методу тестових поворотів немає необхідності здійснювати поворот ІВМ на 180 градусів, а досить повернути ІВМ на незначні кути. Отримано розрахункові співвідношення для визначення масштабних коєфіцієнтів та нульових сигналів блоку акселерометрів для двох положень ІВМ. Проведений експеримент підтвердив справедливість отриманих розрахункових співвідношень. Крім того, описаний метод докалібрування, який дозволяє оцінити, крім масштабних коєфіцієнтів і нульових сигналів, блоку акселерометрів також кути нахилу основи, на якій встановлено ІВМ. Для цього необхідно мати щонайменше п'ять різних положень ІВМ. Крім того, розглянуто калібрування блоку гіроскопів, коли використовуються гіроскопи тактичного та навігаційного класу точності. Для гіроскопів тактичного класу точності, що виготовляються за МЕМС технологією, в польових умовах визначаються нульові сигнали, які не стабільні від пуску до пуску. Для калібрування блоку гіроскопів навігаційного класу точності отримано алгоритми визначення нульових сигналів та масштабних коєфіцієнтів, для чого використовуються ті самі два положення, в яких відбувалося калібрування блоку акселерометрів. Тобто, під час калібрування ІВМ у критичних умовах можна одночасно проводити калібрування блоку гіроскопів та блоку акселерометрів, що економить загальний час калібрування.Документ Відкритий доступ Simulation of muffler parameters in ventilation channels of ventilators(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Yukhymenko, Yurii; Stelmakh, NataliaDuring long-term observation of the operation of the ventilator (artificial lung ventilation) of the UVENT-T model, a violation of repeatability was noticed under the same operating conditions. That is, on some devices of this particular model, the air flow sensor under the same conditions showed different values when repeating the measurements. Through experiments, it was established that this is caused by the unevenness of the air flow inside the ventilation channels of the ventilator, which is most likely caused by the design of the silencers installed there. The article highlights the process of research and modeling of air flow in ventilation channels of ventilators of the apparatus due to the manufacture of several test variants of muffler designs, which should solve the problem of various deviations of flow measurements. The main idea was to change the number and size of the muffler holes. Obviously, the 5 holes of 2 mm scattered the air flow too much, due to which there was an increased risk of turbulence in the air flow, which could have caused the unevenness of its measurements. Therefore, on all new mufflers, the holes were reduced to 1 mm, but their number was increased by 2 times. In total, 6 design options were obtained. All 6 options were designed in CAD SolidWorks, and flow simulation was also carried out for test models. According to the results of air flow measurements, graphic dependencies were obtained for each of the silencer samples, namely the integral of the absolute error of the flow measurement, the integral of the flow noise power, the integral of the acoustic noise power and the maximum absolute error of the flow measurement. In the future, it is proposed to develop a mathematical model of laminar air flow in a ventilator taking into account new designs of silencers, as well as to develop software for testing according to the developed algorithm and model. Conduct experimental testing of designed mufflers, as well as evaluate the results of the experiment. According to the research results, a conclusion will be made about the most effective muffler design, and its design will be used in the production of ventilators.Документ Відкритий доступ Вплив зовнішніх факторів на точність та надійність визначення електричних полів надмалої потужності(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Тичков, Д.В.; Волошко, О.В.В статті наведені результати експериментального дослідження впливу температури, відносної вологості оточуючого середовища, а також коєфіцієнта електромеханічної дії на процес визначення електричних полів надмалої потужності. Аналіз отриманих результатів дозволив встановити найбільш раціональні умови визначення силових (електричної напруженості) та енергетичних (розподілу поверхневого заряду та електричної ємності) параметрів таких полів з більш високою точністю та надійністю. В роботі запропоновано дослідний експеримент зі встановлення точності та надійності силових та енергетичних параметрів визначення електричних полів в умовах зміни кліматичних факторів та електромеханічного коєфіцієнта, реалізація якого відбулася на вимірювальному стенді, розробленому за участі авторів. Основним елементом такого вимірювального стенду є автоматичний пристрій визначення, збирання та оброблення інформації про розподіл силових та енергетичних параметрів електричного поля під чутливим елементом вимірювального давача. Отримані внаслідок експериментального дослідження результати дозволили встановити, що коєфіцієнт електромеханічного впливу має визначальний вплив на точність вимірювання електричних полів надмалої потужності. Показано, що збільшення коєфіцієнта електромеханічного впливу від 38 пН/В (кремній <111>) до 190 пН/В (п‘єзоелектрична кераміка PZT-8) веде до підвищення відносної похибки визначення електричного поля на 4,7 %. Встановлено, що зменшення температури до 20 0С з одночасним дотриманням відносної вологості з 38 % до 74 % веде до зменшення відносної похибки на 1,5-2,2 %. В той же час, зменшення температури з одночасним зменшенням відносної вологості веде до збільшення надійності визначення електричних полів (так, ймовірність безвідмовного вимірювання силових та енергетичних параметрів електричних полів підвищується на 18 %). Проведене порівняння результатів отриманих запропонованим методом з результатами, отриманими методом атомно-силової мікроскопії (в режимі вимірювання струмів витоку з робочих ділянок досліджуваних поверхонь), що показало сильну позитивну кореляцію між цими результатами, чим підтверджується об‘єктивність запропонованого методу та адекватність отримуваних результатів. Висновки та проаналізовані дані, отримані в статті за результатами експериментальних досліджень, можуть бути використані для створення системи автоматичного корегування похибки та нестабільності визначення силових та енергетичних параметрів електричних полів надмалої потужності з урахуванням обмежуючих зовнішніх впливів.Документ Відкритий доступ Автоматизований комплекс вимірювання об’єму природного газу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Писарець, А.В.; Горжий, І.В.Одною з основних проблем у галузі газопостачання досі лишається недостатня точність визначення об’ємів спожитого газу. З одного боку це пов’язано з тим, що у складі вузлів обліку застосовуються технічно несправні або застарілі засоби вимірювальної техніки, з іншого боку – умови експлуатації вузлів обліку не завжди відповідають вимогам технічної документації. Зокрема, відсутність автоматизованих систем збору та обробки інформації від вузлів обліку, що ускладнює, а іноді унеможливлює контроль за реальним споживанням природного газу. Тому актуальним лишається питання створення автоматизованих комплексів вимірювання об’єму газу. Метою роботи є обґрунтування структурного складу та елементів такого комплексу. У статті наведено узагальнену структуру вузла обліку газу на базі автоматизованого вимірювального комплексу. Одним з основних елементів комплексу, що забезпечує якість та точність вимірювань, є перетворювач витрати газу за робочих умов. Авторами здійснено аналіз методів вимірювання витрати газу, що набули найбільшого розповсюдження у вимірювальній практиці, та можливостей застосування приладів на їх основі з огляду на особливості експлуатаційного використання комплексу. У свою чергу, умови експлуатації окреслюються внутрішніми технологічними, зовнішніми механічними та конструктивними факторами. Окремим питанням при створенні автоматизованого комплексу постає застосування інтерфейсів для можливості обміну інформацією з іншими системами та віддаленої передачі даних. В роботі сформульовано вимоги до функціоналу електронного обчислювального блоку та його програмного забезпечення, які, окрім опитування, реєстрації, індикації та обчислень, передбачають можливість самодіагностики. Застосування таких комплексів дозволить суттєво вдосконалити якість обліку природного газу та сприятиме підвищенню ефективності використання ресурсу, прогнозуванню витрат газу, зменшенню втрат, попередженню можливих аварійних ситуацій тощо на підґрунті збору, обробки та аналізу вимірюваних даних.Документ Відкритий доступ Метод ультразвукової фазової двокоординатної реєстрації інформації для систем автоматизованого неруйнівного контролю(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Малько, В.П.; Куц, Ю.В.; Лисенко, Ю.Ю.; Щербак, Л.М.Стаття присвячена питанню удосконалення координатної реєстрації інформації в засобах автоматизованого неруйнівного контролю. Існуючі системи безконтактної реєстрації просторового положення датчиків неруйнівного контролю здебільшого орієнтовані на використання сигнальних полів різної фізичної природи, до прикладу акустичного чи оптичного, які створюються в околі положення цих датчиків, та амплітудних методів оброблення сигналів. Останні не забезпечують необхідної точності визначення координат у разі використання малоапертурних датчиків неруйнівного контролю. В основу запропонованого технічного рішення покладено метод трилатерації. Визначення відстаней між випромінювачем, який конструктивно поєднаний з датчиком, та двома приймачами ультразвукових коливань здійснюється фазовим методом. Цей метод забезпечує підвищену точність визначення координат датчика. Усунення багатозначності фазових вимірювань ґрунтується на поєднанні багаточастотного методу та числової системи залишкових класів. Це дає змогу мінімізувати вірогідність некоректного розв’язання неоднозначності результатів фазових вимірювань відстані та забезпечити високу точність визначення координат (з абсолютною похибкою порядку 0,5 мм). Наведено ідею методу та основні розрахункові формули, які надають змогу визначити модулі числової системи залишкових класів та значення робочих частот ультразвукових коливань. Узгодження дискретів визначення фазових зсувів сигналів з модулями числової системи залишкових класів на різних робочих частотах дає змогу звести розв’язання неоднозначності результатів фазових вимірювань до задачі відновлення цілих чисел в позиційній системі числення з їх представленням залишками в числовій системі залишкових класів. Розглянуто механізм виникнення грубих похибок відновлення цілих чисел. Запропоновано алгоритм усунення цієї похибки. В цілому коректність алгоритму визначення координат датчика підтверджена результатами комп’ютерного моделювання. Розглянутий метод двокоординатної реєстрації інформації може бути використаний як при розробці нових автоматизованих засобів неруйнівного контролю, так і для вдосконалення існуючих, які передбачають ручний метод сканування поверхні об’єктів контролю.Документ Відкритий доступ Підвищення ефективності лазерних медичних приладів з волоконно-оптичними світловодами в умовах зовнішніх термічних дій(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Яценко, І. В.; Антонюк, В. С.; Ващенко, В. А.; Колінько, С. О.; Бутенко, Т. І.; Цибулін, В. В.Дослідження впливу керованих параметрів електронного променю (густини теплового впливу Fn та швидкості переміщення (сканування) вздовж оброблюваної поверхні V) на такі важливі параметри якості торцевих поверхонь світловодів, як їх чистота та мікрошорсткість, що надають суттєвий вплив на коефіцієнт пропускання ІЧ-випромінювання k, нині обмежені. Тому метою даної роботи є встановлення закономірностей впливу керованих параметрів електронного променю, визначення оптимальних діапазонів їх застосування, які не призводять до руйнування оброблюваних торцевих поверхонь світловодів з оптичного скла (К8, БК10) та максимально збільшують коефіцієнт ІЧ-пропускання шляхом зростання їх чистоти та зменшення мікрошорсткості, що дозволяє підвищувати ефективність приладів в умовах зовнішніх термічних дій. Дослідження термічної дії електронного променю на елементи з оптичного скла були проведені на спеціалізовану електронно-променеву обладнанні, захищеному патентами України. Для проведення експериментальних досліджень використовувались сучасні методи фізико-хімічного аналізу. Отримані експериментальні дані оброблювались в режимі діалогу та реального часу на ПК з використанням сучасних методів математичної статистики та стандартних прикладних програм, при цьому відносна похибка вимірювання розглядуваних параметрів не перевищує 5…7 %. Проведено експериментальні дослідження та встановлено оптимальні діапазони зміни параметрів електронного променю (густина теплової дії Fn = 3∙106…7∙108 Вт/м 2; швидкості сканування V = 6∙10-3…4∙10-2 м/с), в межах яких спостерігається найбільш істотне покращення параметрів якості оброблюваних торцевих поверхонь світловодів (підвищення чистоти поверхонь та зменшення їх мікрошорсткості), що призводить до збільшення спектрального коєфіцієнта пропускання ІЧ-випромінювання. В результаті зростає гранично допустима дальність розповсюдження лазерного випромінювання у світловодах та забезпечує більш якісну діагностику, терапевтичне та хірургічне лікування, що сприяє підвищенню ефективності лазерних медичних приладів, особливо, при їх експлуатації з врахуванням зовнішніх термічних дій.Документ Відкритий доступ Автоматизований розрахунок ортоскопічних асферичних дзеркальних об’єктивів Корша для наносупутників(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Сокуренко, В. М.; Сокуренко, О. МУ даній роботі представлено результати автоматизованого параметричного синтезу серії ортоскопічних асферичних оптичних систем дзеркальних об’єктивів з різною фокусною відстанню, побудованих за схемою Корша. З метою забезпечення компактності конструкції розглянуті об’єктиви містять по три дзеркала з асферичними поверхнями другого порядку та три нахилених пласких дзеркала. Отримані оптичні системи мають фокусну відстань від 480 мм до 960 мм, кутове поле зору від 1,2° до 2,4°, діафрагмове число від 6 до 12, вхідну апертуру діаметром 80 мм та осьову довжину не більшу за 170 мм, що не перевищує розмір CubeSat 2U. У всіх розглянутих системах максимальний лінійний розмір чутливої площадки приймача зображення дорівнює 20 мм. Синтезовані дзеркальні системи не мають хроматичних аберацій, що дозволяє отримувати зображення у видимому та декількох інфрачервоних піддіапазонах. Наведені результати абераційного аналізу свідчать про високу якість зображення отриманих оптичних систем. Зокрема, для довжини хвилі 0,546 мкм значення дифракційних модуляційних передавальних функцій в меридіональній та сагітальній площинах по всьому полю у всіх системах перевищують 0,53 для просторової частоти 30 мм -1 та 0,3 для просторової частоти 50 мм -1. Максимальне значення відносної дисторсії розрахованих об’єктивів становить 0,005 %, що в абсолютній мірі відповідає зміщенню 0,5 мкм. Представлені об’єктиви здатні охопити смугу спостереження земної поверхні з лінійним розміром від 12,6 до 25,1 км з висоти траси супутника 600 км. При використанні багатоелементного приймача випромінення з розміром пікселів 5 мкм та досягненні дифракційно-обмеженої якості зображення об’єктивів як геометрична, так і дифракційна межа розділення на земній поверхні не перевищуватимуть 10 м.Документ Відкритий доступ Electromagnetic properties of cements for fixation of orthopedic constructions(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Yanenko, О. P.; Shevchenko, К. L.; Golovchanska, О. D.; Symonenko, V. S.Introduction. In practical dentistry, a significant number of various materials are used - for filling teeth, for implant restorative surgery, as well as materials for prosthetics. In this case, metals, dielectrics and their combinations are used. The article is devoted to the results of the study of electromagnetic properties of a group of dental materials - fixing cements, which belong to dielectric materials. Theoretical and experimental studies of EMC materials from the arsenal of maxillofacial reconstructive and restorative surgery were also conducted. Significant EMC deviations were detected in some materials. Scientific results of experimental studies and relevant recommendations are presented in a number of authors publications both in Ukraine and abroad Main purpose of this study. Usually, the orthopedic constructions and the fixation cement are in physical contact with both the patient's hard and soft tissues. Since dielectric materials at a human body temperature of 310K form their own electromagnetic radiation (EMR), it is important to ensure their electromagnetic compatibility - the coincidence of EMR with biological tissues adjacent to the implant to exclude the appearance of complications during their long-term use. A highly sensitive (10-14 W) microwave radiometric system was used for the measurements. In process of research, the five most commonly used cement samples in orthopedics were studied. Therefore, the purpose of this study is to deter-mine the radiative capacity of cement as a material widely used in dental practice and to evaluate their level of electromagnetic compatibility with contacting biological tissues. Conclusions. 1. In the process of experimental and computational studies, the emissivity coefficients M of 5 cement samples were determined, which range from 0.13 to 0.63 units.1. 2. The first three samples (№№ 3-5) have a high level of electromagnetic compatibility (60...98 %), samples (№№ 6, 7) show much less coincidence with the EMR of the human body. 3. The results of the conducted research can be used by orthopedic specialists to select materials with greater electromagnetic compatibility.Документ Відкритий доступ New thiophene based materials for emissive layers of organic light-emitting diodes(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Dudin, V.V.; Ivanova, V.V.; Gordiiko, N.O.; Ponomarenko, S.M.; Monastyrsky, G.E.Optoelectronic display devices have gained an important role in the modern world. Digital displays based on organic light-emitting diodes are taking one of the leading places among other displays due to high contrast and highquality color gamut. The relative novelty of the technology is the reason for the insufficient number of researched materials for use in layers of organic light-emitting diodes. This paper analyzes the properties of molecular structures based on thiophene heterocycles, as well as the feasibility of their use for displays on exclusively organic light-emitting diodes and in complex technologies, such quantum dots color converter. Three thiophene structures of type T (thiophene), TB (thiophene-benzene), TPy (thiophene-pyrrole) were chosen for the study. Modeling and computing of characteristics of molecular structures was performed with the software for quantum chemical calculations Gaussian 09 due to the wide range of quantum chemical methods implemented in it, as well as high efficiency and convenient user interface. With the help of the selected software, modeling of molecules, optimization by B3LYP methods, and the values of HOMO and LUMO energy levels were calculated. Emission and absorption spectra of T, TB and TPy type structures were obtained. Based on the obtained results, the possible application of structures in the emitting layers of organic LEDs was determined. T-type molecules can be used as a material for creating a self-emitting layer for organic lightemitting diodes in the visible wavelength range. Molecules of the TB-type are suitable for creating devices with radiation in the ultraviolet range. Molecules of the TPy-type have no prospects for use in direct OLED radiation, but their characteristics allow us to propose these structures as sources of exciting radiation for the creation of devices with light color conversion technologies.Документ Невідомий Експериментальне оцінювання однорідності вихідних потоків оптичного випромінювання прямокутної форми при різних варіантах виконання вихідних ділянок світловодних насадок до медичної лазерної апаратури(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Комарова, О.С.; Холін, В.В.; Терещенко, М.Ф.; Павлов, С.В.; Розуменко, В.Д.; Посохов, М.Ф.; Івасенко, В.І.; Лапіна, С.М.У статті приведено результати дослідження однорідності потоків оптичного випромінювання прямокутної форми при різних варіантах виконання вихідних ділянок світловодних насадок. Під час проведення значної частини лікувальних маніпуляцій на основі лазерних впливів у медицині патологічні ділянки біотканини чи їх проєкції, які знаходяться на поверхні тіла, накриваються світловими плямами з контурами зазвичай у вигляді плоских геометричних фігур. Варіабельність виконання світлових плям за формою (коло, квадрат, прямо- кутник, трикутник, ромб тощо) і лінійними розмірами поперечного перерізу дозволяє підбирати форму та розміри світлової плями, яка охоплює певну конкретну патологічну поверхню з мінімальним захопленням інтактних ділянок тканини . Водночас, незалежно від форми та лінійних розмірів, світлові плями мають бути максимально однорідними. На сьогодні особливий інтерес представляє забезпечення оптичної однорідності прямокутних світлових плям. По-перше, подібні форми плям широко застосовуються при впливах у лазерній медицині. По-друге, у вихідних оптичних каскадах лазерної апаратури і периферійних світловодах, які підключаються до них, насамперед, використовуються оптичні волокна циліндричної форми з округлим поперечним перерізом оптичного по- току на виході. Метою даної роботи є оптимізація параметрів світловодних насадок лазерної медичної апаратури з вихідними потоками оптичного випромінювання прямокутної форми на основі оцінки рівномірності розподілу щільності потужності потоку при різних варіантах виконання вихідних ділянок насадок. У роботі досліджено оптичні потоки на виході трьох варіантів виконань дистальних ділянок світловодів. Світловоди було сформовано оптичними волокнами, у тому числі з використанням мікролінз на вихідних кінцях та задіафрагмовано канальними оптичними хвилеводами у вигляді прямокутних паралелепіпедів. Отримані на етапі фізичного моделювання експериментальні результати показують перспективність використання сферичних мікрооптичних елементів на вихідних кінцях оптичних волокон в поєднанні з діафрагмами прямокутної форми у вигляді канальних оптичних хвилеводів для отримання світлових плям прямокутної форми з високим рівнем оптичної однорідності.Документ Невідомий Визначення коєфіцієнта температуропровідності а імпульсним методом для напівобмеженого стрижня(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Шевченко, О. І.У статті наведено методику та аналітичну формалізовану модель розрахунку коєфіцієнта температуропровідності твердих тіл із використанням номограм змін температури. Метою роботи є зменшення обсягів обчислювальних розрахунків та спрощення формул внаслідок використання графічних номограм. При використанні комп’ютерної техніки збільшується кількість змінних. Використання методів теорії подібності та теорії узагальнених змінних із використанням номограм дозволяє уніфікувати розрахунки та краще зрозуміти зв'язок сформульованих задач з реальними фізичними процесами. Автору невідомі приклади розв’язку обернених задач теплопровідності з використанням узагальнених змінних. Відповідно до прийнятої класифікації, задача розв'язується в граничних умовах 1-го роду, в яких температура поверхні задана як функція часу. Більш простим вважається випадок, коли поверхня тіла залишається постійною протягом усього процесу теплообміну. Це досягається за допомогою спеціальних пристроїв, які підтримують постійну температуру напівобмеженого стрижня з теплоізоляцією бічної поверхні. Відомим є [1] розв’язання прямої задачі теплопровідності, що здійснюється трьома методами: класичним, операторним та методом перетворення Фур’є. Теорія регулярного режиму розглядає [2] процес охолодження або нагрівання протягом не всього часу, а лише на стадії, що не впливає на початковий стан об’єкту. Не всі способи імпульсного нагріву відносяться до цих видів регулярного режиму, але його можна використовувати завдяки простій формі експоненти. Запропонований метод у цій роботі не відноситься до методів штатного режиму. Це досягається розв’язуванням оберненої задачі за допомогою розробленої графічної номограми. У роботі викладено методику, за якою остаточні формули спрощуються до алгебраїчних рівнянь використовуючи відносну температуру М нагрівання напівобмеженого стрижня з торця. Відомі розв'язки прямих задач теплопровідності при використанні регулярних режимів 1-го, 2-го та 3-городу, при яких остаточні формули спрощуються. У методиці використовується максимум першої похідної від М та табличні значення функції помилок erf (1/(2Fox), яка є розв'язком прямої задачі теплопровідності. Вимірюється температура у конкретній точці стрижня –х1 та часі – 1 з початку нагрівання. Для розрахунку в роботі використовується відносна надлишкова температура, яка розраховується за постійної температури на торці стрижня весь час нагрівання. Початкова температурою стрижня до процесу нагрівання та поточна температура вимірюються термопарою. Перспективним може бути застосування розробленої методики для використання у дослідженнях матеріалів однакового складу, але різних розмірів, оскільки при використанні узагальнених змінних формули та номограми будуть однакові. Цей факт скорочує час досліджень.Документ Невідомий Сенсори на основі полікристалічного 3C-SiC: вплив легування бором(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Родіонов, В.Н.; Братусь, Т.І.; Бубулис, А.Як хімічно інертний широкозонний напівпровідниковий матеріал з високими твердістю і теплопровідністю, стабільними електричними характеристиками, карбід кремнію SiC є привабливим для застосування в електроніці та сенсорах, що працюють за складних умов. Останні передбачають екстремальні значення температури, тиску, ударні навантаження, радіаційний та хімічний впливи, що виникають в авіаційних і автомобільних двигунах, промислових газових турбінах, при розвідці нафти і газу тощо. Більш низькі температури вирощування полікристалічного кубічного карбіду кремнію, рс-3С-SiC, порівняно з монокристалічним, дозволяють значно знизити його вартість та розширити можливості застосування. З попередніх робіт випливає, що термочутливість рс-3С-SiC можна суттєво підвищити за допомогою легування акцепторною домішкою бору в процесі вирощування матеріалу. Метою даної роботи є визначення властивостей легованого бором pс-3CSiC для створення фотосенсорів і термосенсорів, а також термоанемометрів для екстремальних умов експлуатації. Показано, що легування pс-3C-SiC домішкою бору в процесі вирощування сприяє утворенню в забороненій зоні центрів акцепторного типу та появі особливостей у спектрі фоточутливості, що може мати практичний інтерес для фотовольтаїки. Для температур Т > 150 K провідність легованого зразка практично експоненціально збільшується з енергією активації 0,28 еВ, близькою до енергії активації фотопровідності того ж зразка. Це свідчить про те, що процес іонізації рівноважних та нерівноважних носіїв заряду відбувається з одних і тих самих домішкових центрів. Легування бором викликає появу широкої смуги фотопровідності з максимумом при 1,7 еВ в області домішкового поглинання рс-3C-SiC, подібно ситуації в монокристалічному 3CSiC. Визначено, що температурний коефіцієнт опору для легованого бором рс-3C-SiC дорівнює 3,0-10-2 град-1 при Т = 300 K і 1,1-10-2 град-1 при Т = 700 K, що майже на порядок більше ніж у термопар, а також металів, з яких виготовляють нитки анемометрів. Обговорення отриманих результатів дозволяє пов’язати величину енергії активації Е=0,28 еВ з рівнем мілкого бору в рс-3C-SiC та припускати природу цього центру у вигляді точкового дефекту, що містить атом бору, який заміщує в решітці 3C-SiC атом кремнію, тобто BSi. Запропоновано фотосенсори, які в ближньому ІЧ-діапазоні 0,6 - 1,8 мкм можна використовувати в якості сонячних елементів, а у видимій області 0,4 – 0,6 мкм спектру, - як фотоелементи. Здатність рс-3C-SiC працювати за екстремальних умов експлуатації, а також невисока відносно інших політипів SiC вартість технології виробництва приладів на його основі, дозволяють вважати його придатним матеріалом для створення сенсорів температури, термоанемометрів і фотосенсорів, а також детекторів для моніторингу ядерних об’єктів.Документ Невідомий Аналіз похибок калібрування телевізійної системи керування автомобілем(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Стаднічук, В. С.; Колобродов, В. Г.Калібрування камери є критичним методом для додатків 3D вимірювання на основі 2D-зображень. Внутрішні параметри камери, такі як головна точка і головна відстань, визначаються в процесі калібрування. Головна точка є перетином оптичної осі камери і площини зображення, а головна відстань вимірюється від центра лінзи до головної точки. В даній статті теоретично досліджено похибки калібрування камери в двох опорних площинах з урахуванням різних умов, наприклад, зміщення опорної площини та зміни головних відстаней. Для оцінки похибок використовувалися помилки визначення координат опорних точок на зображенні. Похибка оцінки головної відстані і головної точки формулюється за допомогою аналітичних рівнянь, а результати порівнюються з результатами моделювання. Це дозволяє підтвердити ефективність запропонованих формул. Дослідження показало, що в результаті зміщення опорної площини та змін головних відстаней виникають похибки калібрування. Отримані результати важливі для вдосконалення методів калібрування камери і поліпшення точності 3D вимірювань на основі 2D-зображень. Ця стаття розширює розуміння похибок калібрування камери та надає нові теоретичні підходи до їх оцінки. Результати дослідження можуть бути корисними для науковців і практиків, які працюють у галузі комп'ютерного зору, обробки зображень та 3D-вимірювань. [1].Документ Відкритий доступ Використання платформи Red Pitaya в технології прототипування автоматизованих систем вихрострумового контролю(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Левченко, О. Е.Автоматизований вихрострумовий неруйнівний контроль відіграє важливу роль у системі контролю якості виробів з електропровідних матеріалів як на етапі виробництва, так і під час їх експлуатації. Поява нових сплавів, ускладнення геометрії виробів та умов контролю, підвищення вимог щодо достовірності та вірогідності результатів контролю стимулюють прискорення процесу створення нових засобів вихрострумового контролю. Технологія прототипування дає змогу вирішити це завдання. Метою статті є аналіз функціональних можливостей та технічних характеристик Red Pitaya для використання в технології прототипування засобів вихрострумового контролю, а також створення на її основі архітектури прототипу автоматизованої системи вихрострумового контролю. Вибір платформи Red Pitaya як зручного інструменту для прототипування автоматизованих систем був зроблений завдяки її функціональності, надійності та доступності. В цілому, стаття висвітлює переваги та перспективи використання платформи Red Pitaya в прототипуванні автоматизованих систем вихрострумового неруйнівного контролю. Детально розглянуто аспекти апаратного забезпечення Red Pitaya та його можливості для розширення функціоналу, що дає змогу створювати високоефективні та гнучкі системи контролю. Розглянуто питання сумісності Red Pitaya з іншими пристроями та аксесуарами, що значно підвищують її універсальність та адаптивність до різних вимог та застосувань. В статті наголошено на важливості використання в сукупності з Red Pitaya застосунку Jupyter Notebook як зручного інструмента для розроблення програмного забезпечення. Це сприяє полегшенню процесу створення та програмної реалізації складних алгоритмів опрацювання сигналів у системах вихрострумового контролю, забезпечує гнучкість у створенні нових програмних продуктів. Сучасні тенденції та перспективи розвитку вихрострумового контролю, потреби ринку та можливість адаптації до різних сценаріїв застосування враховані в запропонованій архітектурі прототипу автоматизованої системи вихрострумового контролю.Документ Відкритий доступ Методичні особливості розрахунку похибок вимірювання напруженості електростатичного поля(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Баженов, В.Г.; Повшенко, О.А.Вимірювання напруженості електричного поля атмосфери на сьогодні стало розповсюдженою задачею сучасної метеорології. Адже розподіл напруженості локального електричного поля поблизу поверхні Землі тісно пов’язаний з глобальним розподілом гроз і електрифікованих хмар. Силовою характеристикою електричного поля є його напруженість. Зміна атмосферного електричного поля відбувається відносно повільно, тому для вимірювання напруженості електричного поля найбільш широко використовуються електростатичні флюксметри (ЕФ). Електростатичні флюксметри знайшли своє застосування для моніторингу електричного поля за гарної погоди, вимірювання вертикального електричного поля всередині хмар та спостереження за рухом і еволюцією штормів. Були розроблені та задокументовані різні конструкції електростатичних флюксметрів протягом більш ніж століття, але оскільки дана тематика не є популяризованою, їх методи побудови та особливості розрахунків не задокументовані. Тому, постала необхідність в узагальненні будови приладу та розрахунку його метрологічних характеристик. Робота направлена на підвищення точності вимірювання та вдосконалення апаратного забезпечення електростатичних флюксметрів. Задача підвищення точності вимірювання електростатичного поля напряму залежить від зменшення похибок, які виникають в приладі. До причин цих похибок можна віднести як недосконалість методу вимірювання або невідповідність об’єкта вимірювання його моделі, так само, як і властивості засобів вимірювання. У попередніх дослідженнях авторами було використано математичну модель сенсору ЕФ, яка не відповідає реальній формі сигналу, що створило необхідність в її вдосконаленні. В даній роботі авторами було запропоновано та обґрунтовано універсальну математичну модель сенсору ЕФ. Також в роботі приведено аналіз складових запропонованої математичної моделі, який дозволить підібрати оптимальні параметри будови сенсору ЕФ, що підвищить його чутливість. Додатково у роботі було запропоновано власну функціональну схему ЕФ та розроблено методологію розрахунку її інструментальної похибки, що дозволяє виділити критичні параметри під час вибору комплектуючих для побудови приладу. Розглянуті аспекти в цій статті обґрунтовують актуальність підвищення точності вимірювання напруженості електростатичного поля. Проведена робота є початком досліджень, направлених на вдосконалення апаратного забезпечення електростатичних флюксметрів.Документ Відкритий доступ Вертикальний рух малогабаритних крокуючих роботів. Огляд стану проблеми(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Платов, І.М.; Павловський, О.М.У статті наведено огляд стану проблеми розробки малогабаритних крокуючих роботів вертикального переміщення завдяки силам тертя між кінцівками та поверхнею. Зокрема, особливу увагу приділено малогабаритним крокуючим роботам - гексаподам, оскільки вони мають високу стійкість та прохідність, порівняно з іншими типами роботів, як колісними, так і гусеничними. На відміну від інших типів роботів, гексаподи можуть бути повністю автономними. Це робить їх потенційно універсальним засобом для вирішення різноманітних задач у різних сферах, наприклад: рятувальні операції - гексаподи можуть проникати у зруйновані будівлі для оцінки стану під завалами, досліджувати підводні простори, загалом, рухатися в місцях, де недостатньо місця для руху та складних маневрів; військове застосування - гексаподи можуть розміновувати/мінувати території, використовуватися для розвідки або зйомки території, водночас зберігаючи життя людей через можливість повної автономності; промислове застосування - завдяки своїй маневреності та прохідності, роботи гексаподи можуть стати незамінними при роботах на кар'єрах та будівництвах, де присутні схили, гірські місцевості, та загалом там, де колісні або гусеничні роботи не можуть легко пересуватись; спелеологія - пошук та розвідка корисних копалин всередині печер, шахт тощо; ліквідація аварій, зокрема, в атомній енергетиці. Незважаючи на довгу історію розвитку та значний прогрес у цій галузі, завдяки якому вже відомо безліч конструктивних рішень та модернізацій, на даний момент проблема вертикального руху малогабаритних роботів-гексаподів завдяки силам тертя досі залишається невирішеною. Існуючі розробки спрямовані, зазвичай, на рух по поверхням завдяки імітації кінцівок біологічних істот (комах, тварин тощо), що дозволяє роботам підніматися вгору завдяки клейкій речовині, зчіплятися з поверх- нею механічними кігтями і т. п. Також давно відомі конструкції з магнітами та присосками, однак таке рішення потребує дуже потужного джерела живлення і не є універсальним. Тож, одним із перспективних напрямів досліджень є вертикальний рух роботів-гексаподів завдяки силам тертя між кінцівками та поверхнею, оскільки водночас робот зберігає автономність та не потребує спеціального обладнання та додаткового зв'язку з джерелом живлення (компресором тощо), і, що більш важливо, здатен здійснювати рух як по горизонтальним поверхням, так і по вертикальним. На даний момент є декілька прикладів успішного застосування гексаподів для вертикального руху, проте огляд робіт продемонстрував, що проблема вертикального руху малогабаритних роботів-гексаподів залишається актуальною та потребує подальших досліджень і розробок. Існуючі досягнення в цій галузі дозволяють сподіватися на те, що в майбутньому ми продемонструємо ефективні рішення цієї проблеми та широке по- ширення гексаподів у різних галузях промисловості та науки.Документ Відкритий доступ Експериментальні дослідження характеристик перетворювання оптико-електронним модулем системи автоматичного контролю(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Півторак, Д.О.; Цибульник, С.О.Імітатори датчиків стану середовища використовуються для налаштування та контролю працездатності систем автоматичного керування технічними процесами. У ряді випадків в якості імітатора потенціометричних датчиків зручно використовувати перетворювач напруга-опір з оптико-електронним вихідним модулем на основі керованого фоторезистора. Розроблено оптико-електронний перетворювач напруги в опір, що має гальванічну розв'язку виходу і ліній- ну характеристику в заданому діапазоні зміни вихідного опору. Розроблений перетворювач дозволяє довільно задавати кутовий та вільний коєфіцієнти лінійного рівняння, що описує функцію відгуку перетворювача, та коректно імітувати роботу потенціометричного датчика стану контрольованого параметра. Розроблено та виготовлено діючий макет перетворювача, проведено експериментальне визначення його функції відгуку для різних значень вільного коєфіцієнта, напруги живлення та різних варіантів схемотехнічного виконання опти- ко-електронного модуля. Принцип дії перетворювача ґрунтується на зміні опору фоторезисторів під впливом оптичного випромінювання, що йде від керованого джерела. Макет перетворювача складається з оптичного та електронного блоків. В оптичному блоці встановлені джерело оптичного випромінювання та два одночасно спрямовані на нього фоторезистори. Сигнал з одного фоторезистора є вихідним, а сигнал з другого фоторезистора аналізується схемою керування, яка через регулятор яскравості синхронно змінює освітленість на світлочутливих ділянках фоторезисторів відповідно до рівня напруги керуючого та коригуючого сигналів. Експериментально визначена функція відгуку перетворювача на початковій ділянці має нелінійність у зоні низьких вхідних напруг, що визначається, насамперед, обмеженням яскравості світіння лампи та залежить від схеми її вмикання. Зона нелінійності в досліджуваному перетворювачі може бути суттєво зменшена внаслідок збільшення величини напруги живлення. У межах заданого діапазону зміни вихідного опору прямолінійної ділянки функції відгуку, вихідний опір перетворювача лінійно пов'язаний з величиною вхідної напруги, за результатами експериментальних вимірів за нормальних лабораторних умов, похибка перетворення не перевищила 0,3 %.