Перспективні технології та прилади

АНАЛІЗ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ КОНТРОЛЮ ВИРОБІВ АДИТИВНОГО ВИРОБНИЦТВА

2025-06-21T05:35:17+00:00

Використання нових технологій виробництва дозволяє підвищити якість продукції, однак, збільшення темпів виробництва вимагає більшої швидкості роботи існуючих технологій контролю виробів чи застосування нових ефективних підходів. В статті описано сучасні технології контролю якості виробів для забезпечення конкурентоспроможності продукції та її затребуваності на ринку з урахуванням специфіки формування виробів. Найбільш перспективними методами сучасних технологій контролю виробів є комп’ютерна томографія, що використовується для детального контролю та аналізу різних виробів і об’єктів; використання оптичних сенсорів для двовимірного аналізу виробів; використання оптоволоконних інструментів у координатно-вимірювальних машинах.

BLUETOOTH НАВУШНИКИ ІЗ МЕДИКО-ДІАГНОСТИЧНИМИ ФУНКЦІЯМИ

2025-06-21T05:35:15+00:00

У результаті проведеного дослідження було розроблено інноваційний технологічний продукт – Bluetooth навушники із медико-діагностичними функціями. Така інтеграція дозволяє користувачам отримувати дані про стан свого здоров'я без необхідності використання додаткових спеціалізованих пристроїв, що робить процес медичного контролю більш зручним та доступним. Використовуючи методи морфологічного аналізу було проведено структурно-схемний синтез Bluetooth навушників із медико-діагностичними функціями, що дозволило визначити 20 потенційних варіантів конструкції. З цих варіантів експертним шляхом було обрано чотири найефективніші із медико-діагностичними функціями, які представляють собою інтегративне рішення сучасних викликів у сфері медицини, технологій та соціальної інклюзії. Створені Bluetooth навушники є медико-діагностичними інструментами, які дозволяють здійснювати моніторинг різноманітних фізіологічних параметрів користувачів в режимі реального часу. Зокрема розроблено і описано принципи роботи Bluetooth навушників із функціями слухового апарату, пульсоксиметра, корекції заїкання та отоакустичної емісії. Більш детально в роботі обґрунтовано основні технічні та математичні аспекти функціонування Bluetooth навушника із функцією реєстратора отоакустичної емісії, який дозволяє оцінити функціональний стан структур внутрішнього вуха, зокрема зовнішніх волоскових клітин, які є найбільш чутливими до різноманітних пошкоджуючих факторів. З його допомогою можливе здійснення ранньої діагностики порушень слуху, навіть до появи суб'єктивних симптомів.

РАДІАЦІЙНА СТІЙКІСТЬ ОПРОМІНЕНИХ ЕЛЕКТРОНАМИ МОНОКРИСТАЛІВ n-Ge

2025-06-21T05:35:14+00:00

Досліджено залежності питомого опору від потоку електронного опромінення з енергією 10 МеВ для монокристалів германію, легованих домішкою сурми, при різних температурах. Для всіх одержаних залежностей характерним є наявність максимуму, який пов’язаний з максимальним ступенем компенсації опромінених монокристалів n-Ge та найбільш ефективним розсіянням електронів на утворених радіаційних дефектах для певного потоку опромінення. Встановлено, що при підвищенні температури питомий опір n-Ge зменшується за рахунок іонізації глибоких рівнів радіаційних дефектів та зростання рухливості носіїв струму. Для потоків Ф≥2·10¹⁶ ел./см² спостерігається значне зменшення питомого опору германію при переході через максимум, що пояснюється зростанням концентрації носіїв струму внаслідок n-p-конверсії типу провідності германію. Найбільшу радіаційну стійкість до електронного опромінення мають монокристали n-Ge, опромінені кратно меншими потоками електронів за Ф=5·10¹⁵ ел./см² або потоками Ф>2·10¹⁶ ел./см². Одержані результати є важливими при конструюванні та експлуатації електронних приладів та сенсорів, виготовлених на основі германію, які функціонують в полях підвищеної радіації.

ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ СПОСОБІВ ВИГОТОВЛЕННЯ ШНЕКОВИХ СПІРАЛЕЙ ОСНАЩЕНИХ ЛОПАТЕВИМИ, РІЗАЛЬНИМИ ТА ПОДРІБНЮВАЛЬНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ

2025-06-21T05:41:59+00:00

У статті представлено і проаналізовано п’ять технологічних способів виготовлення на навивних спіралях лопатевих, різальних чи подрібнювальних елементів з основними конструктивно-технологічними параметрами. Зокрема три способи з переважаючим використанням ручної роботи і два механізовані. Встановлено, що перші три способи є високовартісними, низькопродуктивним і трудомісткими, й не забезпечують високої точності виготовлення, проте можуть широко використовуватись в одиничному виробництві. Значно ефективнішим в технічному та економічному плані є четвертий спосіб, проте в процесі його виконання проходить накладання отриманих елементів один на одний, що призводить до поступового зменшення вигнутого профілю на наступних елементах, та втрати їх заданої геометричної форми. Найбільш ефективним є п’ятий спосіб, який усуває основні недоліки попередніх способів, і забезпечує виготовлення таких елементів із значно якіснішими характеристиками. Результати економічного розрахунку виробничої собівартості виготовлення на навивній спіралі довжиною 1 м/п лопатевих, різальних чи подрібнювальних елементів показали, що її величина для першого способу становить 537,46 грн., для другого способу - 505,0 грн., для третього способу - 1127,81грн., для четвертого способу - 166,83 грн., а для п’ятого способу є найменшою і становить 148,08 грн.

МУЛЬТИСЕНСОРНІ ПЛАТФОРМИ НА ОСНОВІ МЕМС ДЛЯ АНАЛІЗУ ГАЗІВ

2025-06-21T05:34:59+00:00

У роботі здійснено порівняльний аналіз різних мультисенсорних МЕМС платформ для аналізу газів. Для ефективного детектування газових сумішей та індивідуальних газів виявлено, що результати вимірювань, такі як чутливість, швидкість відповіді та селективність сенсорів, підтверджуються теоретичними та експериментальними дослідженнями. Одержані дані дозволяють зробити висновок, що використання мультисенсорних МЕМС платформ є перспективним для точного та швидкого аналізу газів, оскільки вони поєднують високу чутливість та можливість одночасного моніторингу кількох параметрів. У результаті аналізу виявлено, що для певних типів газів доцільно використовувати платформу з інтегрованими сенсорами для виявлення кількох параметрів газових сумішей, що забезпечує більш точні результати в порівнянні з використанням окремих сенсорів.

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ НАРІЗАННЯ ЗУБЧАСТИХ КОЛІС РАДІАЛЬНО-КОЛОВИМ СПОСОБОМ, ЯКИЙ ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ З РІЗНИМИ НАПРЯМКАМИ ПОДАЧІ

2025-06-21T05:35:13+00:00

Наведено результати дослідження процесу нарізання зубчастих коліс радіально-коловим методом, що виконується за двома схемами – з осьовою та радіальною подачею. Дослідження, виконані на основі аналізу параметрів зрізів, осадження стружки, сил різання і основного часу операції показало, що вони значно відрізняються за всіма аналізованими параметрами. У випадку різання з радіальною подачею інтенсивність процесу істотно вища, а основний час на операцію зменшується. Разом з тим, збільшення сили різання загрожує підвищеним пружним деформаціям тонкої дискової фрези як різального інструменту, який у цьому методі здійснює рух різання та формоутворення зубчастих профілів в умовах непевного обкочування, як це є при зубофрезеруванні черв’ячною фрезою. Це може призвести до зниження точності оброблення і зумовити більш інтенсивне зношування інструменту. Крім того, різання з радіальним врізанням обмежується колесами невеликої ширини, але при цьому відсутній додатковий шлях врізання і перебігу. Оптимальною схемою зубонарізання є поєднання двох способів – початок різання з радіальною подачею для усунення шляху врізання з наступним переходом до різання з осьовою подачею на повну ширину вінця колеса.

ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ОПРАВКИ З НАВИВНИМИ СТРІЧКОВИМИ ПРУЖНИМИ ГВИНТОВИМИ ЗАТИСКНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ

2025-06-26T09:55:59+00:00

У статті представлено конструкцію і трьохмірну модель оправки з навивними стрічковими пружними гвинтовими затискними елементами. Перевагою таких оправок є можливість затиску тонкостінних циліндричних заготовок за рахунок розподілення зусилля затиску по всій поверхні контакту між заготовкою та пружним гвинтовим затискним елементом. Представлено параметричні рівняння поверхні гвинтового затискного елемента з конічними частинами. Розроблено розрахункову схему геометричних параметрів затиску заготовки гвинтовим затискним елементом з конічними частинами. Виведено рівняння для визначення осьової сили, що необхідно прикладати на торці гвинтового затискного елемента з конічними частинами при його деформуванні.

Побудовано графіки залежності осьової сили, що прикладена на торці гвинтового затискного елемента з конічними частинами при затиску заготовки від геометричних параметрів гвинтового затискного елемента. Проведено дослідження напружено-деформованого стану оправки з пружним гвинтовим затискним елементом та закріпленій на ній заготовці при дії зовнішньої радіальної сили методом кінцевих елементів.

СТАНДАРТИЗАЦІЯ ПЕВНИХ ПОЛОЖЕНЬ У СФЕРІ ТЕХНОЛОГІЇ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ

2025-06-21T05:34:56+00:00

У статті розглянуто та проаналізовано міжнародну нормативну базу стандартів Міжнародної організації зі стандартизації (ISO) і Міжнародної електротехнічної комісії (IEC), пов’язаних із технологією AI, яка налічує майже 400 стандартів. Зосереджено увагу на декількох ключових стандартах штучного інтелекту, що забезпечують основу для відповідального та етичного використання технологій штучного інтелекту. Наведено огляд сфери їхнього застосування. Зазначені у статті стандарти охоплюють такі сфери, як: термінологія та поняття штучного інтелекту; система управляння; управління ризиками; конфіденційність; упередженість; прозорість; підзвітність тощо. Дотримуючись цих стандартів, організації можуть працювати над тим, щоб їхні системи штучного інтелекту були справедливими, прозорими та дотримувалися етичних принципів.

На основі проведеного аналізування показано, що штучний інтелект все частіше застосовується в усіх секторах, які використовують інформаційні технології. Беручи це до уваги, запропоновано включати до щорічних програм робіт із національної стандартизації прийняття та/або розроблення згармонізованих стандартів ISO та IEC штучного інтелекту.

ПЕРЕХІДНИЙ ПРОЦЕС СОНЯЧНОЇ ПАНЕЛІ ЯК ОСНОВА ДИНАМІЧНОГО МЕТОДУ ВИМІРЮВАННЯ ЇЇ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ І ХАРАКТЕРИСТИК

2025-06-21T05:35:11+00:00

Використання сонячної енергії у вимірювальних технологіях спонукає до пошуку оригінальних схемних рішень. Прикладом цього є застосування мендосинського двигуна, особливістю якого є левітаційний магнітний підвіс та комутація обмоток ротору на основі періодичної зміни освітленості сонячних панелей, розташованих безпосередньо на самому роторі. Аналіз перехідного процесу сонячної панелі надає можливість вимірювання послідовного опору сонячної панелі. Даний метод є альтернативним до методу вимірювання на основі отримання кількох вольт-амперних характеристик при різній освітленості. Розвиток динамічного методу вимірювання електричних параметрів та характеристик сонячних панелей отримав значний і суттєвий поштовх при створенні засобу їх безконтактного вимірювання. Перехідний процес сонячної панелі є основою для динамічного методу вимірювання її електричних параметрів і характеристик. Зокрема, за періодом вільних коливань в колі розгортки струму в початковій фазі режиму короткого замикання вимірюють електричну ємність сонячної панелі, а за декрементом затухання – її послідовний опір.

АДАПТИВНИЙ МОНІТОРИНГ КОГНІТИВНИХ ОПТИЧНИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ВИРІШЕННЯ ПРОБЛЕМ ОБМЕЖЕНОЇ ВИДИМОСТІ ЦІЛІСНОСТІ ФІЗИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ

2025-06-21T05:35:10+00:00

В статті розглядається проблема взаємозв’язку між технічним обслуговуванням оптичних мереж та системами управління безпекою. Досліджено зміни вимог до ефективності моніторингу та безперебійного функціонування інфраструктури. На основі аналізу аномалій, які пов’язані з умисним та неумисним пошкодженням в мережах PON запропоновано когнітивний алгоритм моніторингу, що поєднує спектральний аналіз оптичних сигналів із методами машинного навчання. Запропонований підхід дозволяє підвищити деталізацію діагностики волоконно-оптичної інфраструктури, зменшити вплив слабозатухаючих мод та забезпечити прогнозування деградації волокна в режимі реального часу. Результати моделювання показали, що використання багатоспектрального аналізу та адаптивних методів класифікації аномалій дозволяє скоротити час виявлення несправностей на 40–50%, зменшити витрати на обслуговування на 30% та знизити частоту критичних відмов на 35–40%. Запропоноване рішення сприяє створенню більш надійних та безпечних PON-мереж, здатних адаптивно реагувати на технічні й кіберзагрози.

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ МІКРОХВИЛЬОВОГО ПОГЛИНАЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ

2025-06-21T05:35:08+00:00

У даній роботі запропоновано математичну модель багатошарового мікрохвильового поглинального покриття та проведено аналіз його основних характеристик. Визначено теоретичну залежність коефіцієнту відбивання від основних характеристик матеріалу. Досліджено вплив діелектричної та магнітної проникностей на коефіцієнт відбиття запропонованої системи, а також визначено оптимальні параметри системи для ефективного поглинання електромагнітних хвиль у діапазоні 2–18 ГГц. Проаналізовано механізм поглинання електромагнітної енергії в діелектричному матеріалі в заданому частотному діапазоні. Побудовано та проаналізовано залежності комплексних діелектричної та магнітної проникностей модельного матеріалу. Побудовано залежності коефіцієнту відбивання системи вакуум-матеріал-ідеальний провідник. Аналіз експериментальних досліджень виявив потенційно перспективні композитні матеріали, зокрема графенову піну (CGF), що демонструє високий рівень поглинання. Подальші дослідження мають бути спрямовані на вдосконалення складу та механічних властивостей таких матеріалів.

ЛОГІЧНІ СХЕМИ З ОПТИЧНОЮ КОМУТАЦІЄЮ

2025-06-26T09:52:54+00:00

сучасної та складнішої електронної техніки. Все частіше впроваджуються пристрої з керованими характеристиками. Окремим напрямком розвитку таких пристроїв є розробка схем з можливістю перемикання схеми під час роботи без необхідності її демонтажу та повторного монтажу. Подальший розвиток цього напряму вимагає принципово нового підходу до створення електронної техніки, а саме розробки нових технологій комутації електронних схем. Одним із можливих шляхів ефективного вирішення цієї проблеми є розробка схем з оптичною комутацією. Оптична комутація забезпечує ряд переваг перед іншими методами комутації, основними з яких є повна відсутність електричного впливу схеми керування на керовану схему, простота процесу швидкого переналаштування схеми, а також стійкість до впливу зовнішніх електричних і магнітних полів. У даній роботі показано принципову можливість створення пристроїв з оптичною комутацією схеми без необхідності виконання операцій демонтажу та повторного монтажу цього пристрою. У статті наведено результати дослідження логічної схеми, зібраної на основі дискретних електронних компонентів, яка може бути комутована оптичним шляхом як логічний елемент 2І-НІ або як логічний елемент 2АБО-НІ.

МЕТОДИКА ПОВІРКИ ОДНОКАНАЛЬНИХ ЕЛЕКТРОКАРДІОГРАФІВ

2025-06-26T09:54:50+00:00

В статті описано методику повірки одноканальних електрокардіографів, від результатів вимірювань яких визначають медичні стратегії лікування для пацієнтів. Тому важливо, щоб прилад був точним, адже невірні вимірювання можуть призвести до неправильного діагнозу та подальших ускладнень. Забезпечення точності результатів вимірювань електрокардіографів покращує надійність медичних висновків, а вчасна повірка дозволяє виявляти проблеми та усувати їх до виникнення серйозних неполадок. Розглянуто методи та засоби повірки електрокардіографа, умови повірки електрокардіографа і підготовки до неї. Описано методику проведення повірки електрокардіографа.