№ 2 (42) (2025)
Приборы и методы измерения (по видам измерений)
Новый метод измерения гравитационной постоянной G
Аннотация
Предложен новый метод измерения гравитационной постоянной G, основанный на использовании высокоточного абсолютного гравиметра и подвижной возмущающей массы. Описаны принципы работы измерительной установки; представлены различные схемы реализации и проведена оценка ожидаемой точности измерений. Метод позволяет достичь высокой точности, существенно превышающей точность существующих экспериментов. Предложенные подходы могут найти применение в фундаментальных исследованиях гравитации, а также в задачах геодезии и навигации.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):8-14
8-14
Метод редуцирования результатов измерения градиентов потенциала в кластере наноспутников на поверхность Земли
Аннотация
Для создания помехозащищённой системы навигации по гравитационному полю Земли необходимо сформировать навигационную гравиметрическую карту. Для удалённых и труднодоступных территорий и акваторий, например в Арктическом регионе, целесообразно использовать бортовые космические средства измерений. На сегодняшний день реализован ряд зарубежных проектов по измерению второго градиента гравитационного потенциала на борту космического аппарата. Для формирования навигационной гравиметрической карты необходимо перенести, редуцировать, результаты измерений на поверхность Земли. В работе отражены существующие подходы к выполнению редуцирования. Представлены собственные методы редуцирования результатов измерений.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):15-26
15-26
Расчёт добротности цилиндрического резонатора с диэлектрическим заполнением
Аннотация
В статье проанализированы разные способы расчёта основных параметров цилиндрического резонатора с диэлектрическим заполнением для водородного стандарта частоты и времени. Выполнен аналитический расчёт ненагруженной добротности трёхслойной модели резонатора. С помощью моделирования в программе Ansys HFSS получены добротности для трёхслойной и полной моделей резонатора. Экспериментальным путём вычислена реальная добротность. Проведено сравнение результатов.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):27-33
27-33
Приборы навигации
Развитие способа (концепции и возможности) обеспечения заинтересованных потребителей ГЛОНАСС шкалой времени Государственного первичного эталона с субнаносекундной точностью радиолазерными средствами «Точка»
Аннотация
Рассмотрены проблемы частотно-временного обеспечения системы ГЛОНАСС. Предложен метод взаимной синхронизации территориально разнесённых потребителей, основанный на сочетании систем лазерной дальнометрии (СЛД) и радиотехнических беззапросных измерительных систем (БИС). Рассмотрены варианты применения предложенного метода для эталонирования не только орбит космических аппаратов (КА), но и шкал времени с одновременным измерением дрейфа частоты бортового опорного генератора. Приведены характеристики, принципы и перспективные направления применения СЛД миллиметровой точности «Точка». Синхронизация шкалы времени СЛД с Государственным первичным эталоном времени, частоты и национальной шкалы времени Российской Федерации ГЭТ 1-2022 (ГЭВЧ) к аппаратуре формирования бортовой шкалы времени ГЛОНАСС предоставляет возможность калибровать шкалы времени наземных БИС России и других стран (например, БРИКС) со случайной погрешностью до 50 пс и систематикой погрешности менее 100 пс, а также контролировать и синхронизировать бортовые шкалы времени (БШВ) аппаратов ГЛОНАСС нового поколения с ГЭТ 1-2022 с такой же погрешностью.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):34-44
34-44
Разработка специального программного обеспечения для относительного гравиметра «Пешеход»
Аннотация
Целью работы стало создание специального программного обеспечения (СПО) для взаимодействия с высокоточным относительным гравиметром «Пешеход». Основные задачи СПО включают в себя: установку Bluetooth-соединения, настройку работы гравиметра, получение результатов измерений, обработку полученных данных, их сохранение и отображение. Для разработки использовался язык программирования C++ и фреймворк Qt на платформе Astra Linux с применением технологий работы с Bluetooth. В результате создано СПО, обеспечивающее эффективную работу с гравиметром «Пешеход».
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):45-51
45-51
Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды
52-58
Установка для изучения адсорбции иода из газовой фазы на поверхности образцов конструкционных материалов
Аннотация
Радиоактивные изотопы иода играют важную роль в формировании дозовой нагрузки на население и персонал в условиях запроектной аварии на атомной электростанции (АЭС) с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР). Для реалистического моделирования величины и химической формы выброса изотопов иода в окружающую среду необходимо обладать достоверными и обоснованными данными по скоростям адсорбции иода на поверхности, прототипные используемым для герметичного ограждения АЭС с ВВЭР. В настоящей работе описаны состав экспериментальной установки и условия проведения экспериментального исследования процессов адсорбции иода на стальные и окрашенные поверхности, соответствующие АЭС с ВВЭР.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):59-68
59-68
Разработка приборов для контроля профиля поверхности подшипниковых узлов в Российской Федерации - стимул развития высокоскоростных установок
Аннотация
Многие иностранные приборостроительные компании ушли с российского рынка после введения санкций. Существенное присутствие иностранного оборудования в нашей стране сохраняется, но осложнен процесс его использования, так как из-за санкций его обслуживание стало дорогостоящим и длительным по срокам. В этих условиях особенно животрепещущим является вопрос замены приборов для контроля геометрических дефектов подшипников. Подшипниковые узлы - основа автоматизации и машиностроения, и без кругломеров невозможно контролировать биение или круглость на валу, что критично для оценки качества работы подшипника. В статье сделан обзор только отечественных приборов для контроля геометрических дефектов подшипников и методики развития этих приборов исключительно на российской патентной базе. Хотя производство приборов для изменения формы и контура в РФ в целом развивается, в статье представлены по большей части не серийные, а единичные уникальные установки, которые не поступали в широкую продажу, так как находятся на этапе испытания и внесения их в реестр средств измерений. При этом описанные установки имеют большой потенциал для серийного производства на российских предприятиях.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):69-83
69-83
Проблематика стандартизации проведения испытаний в целях утверждения типа ультразвуковых средств измерений расхода и количества газа в Российской Федерации
Аннотация
В статье представлен обзор текущей ситуации в области проведения испытаний в целях утверждения типа средств измерений (СИ) расхода и количества газа в Российской Федерации. Рассмотрены несовершенства законодательства, которые оставляют производителям СИ и испытательным центрам возможность упростить процедуры испытаний в целях утверждения типа путём невключения в состав программы испытаний необходимых пунктов. В результате работы по определению метрологических и технических характеристик СИ могут быть выполнены не в полной мере, а принцип единства измерений нарушен.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):84-90
84-90
Метрология и метрологическое обеспечение
Исследование метрологических характеристик разработанного аппаратно-методического комплекса, обеспечивающего передачу единицы мощности поглощённой дозы на установки, применяемые в нейтронной лучевой терапии
Аннотация
В статье обсуждается широкое применение ядерно-физических установок для лучевой терапии в современной медицине. Автор анализирует существующие ядерно-физические установки, выделяя ограничения как конструкционного, так и физического характеров на методы и средства передачи. Описывается разработанный аппаратно-методический комплекс, основанный на сцинтилляционном методе регистрации ионизирующего излучения, который позволяет проводить измерения мощности поглощённой дозы нейтронного излучения. Особое внимание уделено стабильности работы комплекса и исследованию его метрологических характеристик. Обсуждается важность разработанного метода передачи единицы мощности поглощённой дозы нейтронного излучения для обеспечения единства измерений в области клинической дозиметрии. Также представлен бюджет неопределённости измерений разработанного метода и средства передачи. Автор подчёркивает значимость разработанного комплекса для проведения измерений в смешанных гамма-нейтронных полях на ядерно-физических установках в контексте лучевой терапии на быстрых нейтронах.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):91-97
91-97
Выбор модели прогнозирования хода водородных стандартов времени и частоты
Аннотация
Процедура прогнозирования хода атомных часов является важной частью алгоритма формирования шкал времени. Представленный в работе подход к выбору модели прогнозирования и длительности периода времени наблюдений основан на анализе характеристик точности прогнозирования - систематической погрешности прогнозирования и среднеквадратического отклонения (СКО) значений погрешности прогнозирования. На примере различных пар мер частоты показано, что усложнение модели прогнозирования, с одной стороны, уменьшает систематическую погрешность прогнозирования, а с другой, увеличивает СКО погрешности прогнозирования за счёт увеличения числа свободных параметров в модели. Для различных пар мер частоты из состава Государственного первичного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2022, участвующих в передаче единиц от репера частоты к мерам частоты и времени, даны рекомендации по выбору модели прогнозирования и длительности интервала времени наблюдения.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):98-113
98-113
Цифровая метрология газотранспортной системы России
Аннотация
Представлена концепция цифрового метрологического обеспечения Единой системы газоснабжения России на основе киберфизической системы, состоящей на физическом уровне из интеллектуальных измерительных комплексов, на виртуальном - из цифрового двойника, осуществляющего непрерывный контроль метрологических характеристик, а также автоматическую поверку узлов измерения на месте эксплуатации. Представлены конкретные практические шаги по внедрению данной концепции; рассмотрены вопросы, требующие дополнительного исследования для научного обоснования её реализации.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):114-132
114-132
Акустика
Примеры решения метрологических задач с использованием преобразования Гильберта для обработки данных
Аннотация
Приведены примеры решений измерительных задач с использованием для обработки данных преобразования Гильберта. Отмечены особенности реализации преобразования Гильберта на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ). Рассмотрены подходы к оцениванию момента установления кратковременного тонального импульса по поведению его огибающей, мгновенных значений фазы и частоты. Продемонстрирована плодотворность применения к гидрофону понятия минимально-фазовой системы в сочетании с возможностями обработки амплитудно-частотной характеристики с использованием преобразования Гильберта. Рассмотрен акустический способ определения эффективного радиуса гидрофона. Предложен новый вариант фазоимпульсного метода для измерения времени распространения звукового импульса от излучателя к приёмнику. Обсуждаются приёмы, позволяющие преодолеть ограничения, накладываемые на точность измерений частотно-временным соотношением неопределённостей, и преимущества предложенных подходов в сравнении с известными.
Альманах современной метрологии. 2025;(2 (42)):133-157
133-157