bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
MATHEMATICAL MODEL AND METROLOGICAL CHARACTERISTICS OF THE MEANS OF MONITORING THE ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF GROUNDWATER IN THE PROCESS OF SUFFUSION
Authors: Латышенко К.П. , Нурмагомедов Т.Н. 
Published: September 2024

В данной статье представлена математическая модель статической характеристики и метрологические характеристики средства контроля удельной электрической проводимости подземных вод при суффозионном процессе. Выполнен краткий обзор исследований в рамках обоснования параметров средства контроля и автоматизации контроля за опасным природным процессом – суффозией. Аргументированно произведен выбор метода инструментального контроля – кондуктометрии, и типа средства контроля – низкочастотного кондуктометра. Рассмотрены аспекты, влияющие на точность и надежность измерений, включая выбор метода измерения и влияние структурных элементов средства контроля на измерительный сигнал. Разработаны математические модели статической характеристики средства контроля с последовательным и параллельным включением датчика. Описаны метрологические характеристики с позиции суммирования влияния структурных элементов средства контроля. Результаты исследования могут быть положены в основу создания средств контроля и систем мониторинга подземных вод, адаптированных под заданные гидрогеохимические и географические условия среды, что имеет важное значение для предотвращения и управления рисками, связанными с гидрогеологической активностью подземных вод и возможными чрезвычайными ситуациями.
This article presents a mathematical model of static characteristics and metrological characteristics of a means of monitoring the specific electrical conductivity of groundwater during the suffusion process. A brief review of the research is carried out within the framework of substantiating the parameters of the means of control and automation of control over a dangerous natural process – suffusion. The choice of an instrumental control method – conductometry, and the type of control means – a low-frequency conductometer is justified. Aspects affecting the accuracy and reliability of measurements are considered, including the choice of measurement method and the influence of structural elements of the control device on the measuring signal. Mathematical models of the static characteristics of the control device with sequential and parallel activation of the sensor have been developed. Metrological characteristics are described from the point of view of summing up the influence of structural elements of the control device. The results of the study can be used to create controls and monitoring systems for groundwater adapted to specific hydrogeochemical environmental conditions, which is important for preventing and managing risks associated with hydrogeological activity of groundwater and possible emergencies.
DEVELOPMENT OF A MODEL FOR THE OUTPUT FILTER OF A DIGITAL QUADRATURE NMR RELAXOMETER DETECTOR ON FPGA
Authors: Лапшенков Е.М. , Фазлыйяхматов М.Г. 
Published: September 2024

Квадратурный детектор в ЯМР-релаксометре обеспечивает построение кривой спада релаксации, огибающей спада, а также позволяет следить за изменением фазы сигнала в процессе релаксации, свидетельствующее о несовпадении частоты возбуждающего импульса и резонансной частоты образца. В работе рассмотрена разработка выходного фильтра цифрового квадратурного детектора ЯМР-релаксометра. Представлены два варианта реализации выходного фильтра, а именно вариант в виде скользящего среднего и в виде фильтра с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ-фильтра). Построены АЧХ фильтра скользящее среднее и АЧХ квадратурного детектора. Показан недостаток фильтра скользящее среднее, заключающийся в наличии боковых полос пропускания. Предложена структурно-алгоритмическая схема БИХ-фильтра, адаптированная для реализации на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС) без арифметики с плавающей точкой. Проведено моделирование фильтров и приведены сравнительные результаты при разных уровнях входного шума. Рассмотренный БИХ-фильтр опробован при проектировании цифрового квадратурного детектора инженерного образца разрабатываемого ЯМР-релаксометра. Это позволяет говорить о его реализуемости на ПЛИС и эффективности для фильтрации выходного детектированного сигнала.
Quadrature detector in NMR analyzer provides the construction of the relaxation decay curve, its envelope, and also allows monitoring the phase change of the signal during relaxation, indicating the mismatch of the excitation pulse frequency and the resonance frequency of the sample. The development of the output filter for the digital quadrature detector of the NMR analyzer is considered in the work. Two implementation options of the output filter are presented, namely, an option in the form of a moving average and in the form of an infinite impulse response (IIR) filter. The frequency response of the moving average filter and the frequency response of the quadrature detector are constructed. A drawback of the moving average filter, consisting of the presence of sidebands, is shown. A structural-algorithmic scheme of the IIR filter adapted for implementation on field-programmable gate arrays (FPGAs) without floating-point arithmetic is proposed. The filters are simulated, and comparative results are provided at different levels of input noise. The considered IIR filter is tested in the design of a digital quadrature detector for the prototype of the developed NMR relaxometer. This allows us to speak about its feasibility on FPGAs and efficiency for filtering the output detected signal.
CALCULATION OF THE OIL LEVEL IN A REFRIGERATION COMPRESSOR IN A ROTATING COORDINATE SYSTEM
Authors: Ватагин А.А. , Лебедев А.Е. , Капранова А.Б. , Гуданов И.С. , Долгин Д.С. 
Published: September 2024

Важным рабочим органом любой холодильной машины является компрессор. Срок службы холодильной машины напрямую зависит от времени работы компрессора, поэтому необходимо обеспечить его ресурс. Факторами, влияющими на срок службы компрессора, являются, например, масляное голодание, различные инерционные нагрузки. В настоящее время первая причина решена достаточно полно в то время, как вторая остается не решенной. Особенно проблематично предотвратить масляное голодание в аппаратах, работающих в условиях переменных ускорений, в том числе центростремительных, иными словами, во вращающейся системе координат. При работе типовых моделей компрессоров в таких системах сила инерции перемещает масло к одной из стенок компрессора, при этом маслозаборное устройство оголяется, что приводит к масляному голоданию и как следствие быстрому износу деталей компрессора. Авторами статьи предлагается теоретический расчет уровня подъема масла и на основании расчетных данных, подтвержденных экспериментально, сместить заборное устройство в сторону перемещения масла при вращении.
An important working organ of any refrigeration machine is a compressor. The service life of the refrigerating machine directly depends on the operating time of the compressor, therefore it is necessary to ensure its service life. Factors affecting the service life of the compressor are, for example, oil starvation, various inertial loads. Currently, the first reason has been solved quite completely, while the second remains unresolved. It is especially problematic to prevent oil starvation in devices operating under conditions of variable accelerations, including centripetal ones, in other words, in a rotating coordinate system.
IMPROVED SOFTWARE PLL FOR MEASUREMENT OF POWER GRID FREQUENCY
Authors: Серов А.Н. , Шатохин А.А. , Серов Н.А. 
Published: September 2024

В статье рассмотрена улучшенная программная ФАПЧ (ПФАПЧ) для измерения частоты электросети. Улучшение касается уменьшения пульсаций на выходе фазового детектора путем формирования сигнала, компенсирующего пульсации. Компенсирующий сигнал формируется путем умножения двух ортогональных биполярных меандров. Далее этот сигнал вычитается из выходного сигнала фазового детектора. В статье представлено описание ПФАПЧ, рассмотрены особенности практической реализации. Путем моделирования в среде Matlab проведен анализ методической погрешности ПФАПЧ для: синусоидального и полигармонического сигнала; синусоидального сигнала плюс смещение; синусоидального сигнала плюс шум; синусоидального сигнала с амплитудной модуляцией (фликер синусоидальной или прямоугольной формы).
This article discusses an improved software PLL (PLLL) for measuring the frequency of the power grid. The improvement concerns the reduction of ripple at the output of the phase detector by generating a signal that compensates for the ripple. The compensating signal is generated by multiplying two orthogonal bipolar meanders. This signal is then subtracted from the output signal of the phase detector. The article presents a description of the PFLL and discusses the features of practical implementation. By modeling in the Matlab environment, an analysis of the methodological error of the PFLL was carried out for: sinusoidal and polyharmonic signals; sine wave plus offset; sinusoidal signal plus noise; sinusoidal signal with amplitude modulation (sinusoidal or rectangular flicker).
INVESTIGATION OF THE RESISTANCE OF ABS PLASTIC MODIFIED WITH POLYMETHYLENE-P-TRIPHENYL ETHER OF BORIC ACID TO UV RADIATION
Authors: Усков В.Г. , Ожогин А.В. , Будович К.И. , Пенкин А.С. , Строкова С.В. , Ленский М.А. , Корабельников Д.В. 
Published: September 2024

Работа направлена на изучение влияния роли полиметилен-п-трифенилового эфира борной кислоты (ПМПТФЭ БК) в качестве УФ-стабилизатора АБС-пластика. Исследования были проведены в сравнении с промышленными УФ-абсорберами (2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидин и 2-гидрокси-4-н-октоксибензофенона). Было показано, что полиметилен-п-трифениловый эфир борной кислоты является перспективной светостабилизирующей добавкой для АБС-пластика. Так при добавке 3 % полиметилен-п-трифенилового эфира борной кислоты образцы АБС-пластика сохраняют 96,8 % значения предела прочности на разрыв после 2500 часов облучения. Необходимо отметить также перспективность использования полиметилен-п-трифенилового эфира борной кислоты в полимерных композиционных материалах, что что открывает широкие возможности для его использования в различных отраслях промышленности, включая автомобильную, строительную, электронную и бытовую технику.
The work is aimed at studying the influence of the role of polymethylene-p-triphenyl ether of boric acid (PMPTFE BK) as a UV stabilizer of ABS plastic. The studies were conducted in comparison with industrial UV absorbers (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine and 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone). It has been shown that polymethylene-p-triphenyl ether of boric acid is a promising light-stabilizing additive for ABS plastic. Thus, when 3% polymethylene-p-triphenyl ether of boric acid is added, ABS plastic samples retain 96.8% of the tensile strength after 2500 hours of irradiation. It should also be noted the promising use of polymethylene-p-triphenyl ether of boric acid in polymer composite materials, which opens up wide opportunities for its application in various industries, including automotive, construction, electronics and household appliances.
DIGITAL PHENOTYPING OF SEEDS USING CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS
Authors: Косатов Д.Е. , Бредихин А.В. , Лезарев А.С. , Тогушов В.А. , Лезарев А.Г. 
Published: September 2024

В ходе исследования представлен вариант определения фенотипических свойств отдельных семян пшеницы из общей выборки с помощью двух сверточных нейронных сетей. Были описаны два набора данных созданных для обучения представленных в работе моделей нейронных сетей. Нахождение отдельных семян в выборке осуществлялось с помощью сверточной нейронной сети, построенной по архитектуре RetinaNet. Классификация обнаруженных семян осуществлялась с помощью сверточной нейронной сети созданной на основе архитектуры EfficientNetV2. Описана причина по которой созданная модель классификации должна иметь три выхода, а не один как классические модели классификации. Определялся сорт семени, тип его повреждения и количество семян на одном изображении, полученном от модели детектора. Представлены архитектуры задействованных нейронных сетей. Рассмотрен пример обучения представленных моделей и показан прогресс их обучения по эпохам. Описаны способы улучшения качества работы представленных моделей и перспективы их практического использования.
In the course of the study, a variant of determining the phenotypic properties of individual wheat seeds from a general sample using two convolutional neural networks is presented. Two sets of data created for training the neural network models presented in the work were described. The search for individual seeds in the sample was carried out using a convolutional neural network based on the RetinaNet architecture. The classification of the detected seeds was carried out using a convolutional neural network based on the EfficientNetV2 architecture. The reason why the created classification model should have three outputs, and not one as classical classification models, is described. The seed variety, the type of damage and the number of seeds in one image obtained from the detector were determined. The architectures of the involved neural networks are presented. An example of the training of the presented models is considered and the progress of their training by epoch is shown. The ways to improve the quality of the proposed models and the prospects for their practical use are described.
THE ROLE OF THERMAL ACTIVATION OF MAGNESIUM-CONTAINING RAW MATERIALS IN THE PROCESS OF OBTAINING BURNT MAGNESIA
Authors: Пояркова Е.В. , Махновская А.С. 
Published: September 2024

В данной статье исследуется возможность химической переработки некондиционных магнийсодержащих видов сырья, таких как доломиты и серпентиниты, для получения оксида магния (MgO). В связи с истощением в России запасов высококачественного магнезита возникла необходимость разработки подобных альтернативных источников MgO. Исследование направлено на получение продукта, не уступающего по качеству MgO из магнезита. Изучено влияние технологических параметров на выход конечной продукции, при этом особое внимание уделено зависимости выхода готового продукта от первичной термической активации сырья. Полученные результаты позволяют определить область применения MgO, полученного из некондиционных видов сырья, в различных отраслях промышленности. Определено, что реакционная способность MgO и, следовательно, стоимость получаемого продукта непосредственно зависят от процесса термоактивации магнийсодержащих видов сырья.
This article explores the possibility of chemical processing of substandard magnesium-containing raw materials, such as dolomites and serpentinites, to produce magnesium oxide (MgO). Due to the depletion of high-quality magnesite reserves in Russia, it became necessary to develop such alternative sources of MgO. The research is aimed at obtaining a product that is not inferior in quality to MgO from magnesite. The influence of technological parameters on the output of the final product has been studied, with special attention paid to the dependence of the output of the finished product on the primary thermal activation of raw materials. The results obtained allow us to determine the scope of application of MgO obtained from substandard raw materials in various industries. It is determined that the reactivity of MgO and, consequently, the cost of the resulting product directly depend on the process of thermal activation of magnesium-containing raw materials.
IDENTIFICATION OF THE TYPES AND PARAMETERS OF FIXING THE ROD AT BOTH ENDS BY TWO EIGENVALUES
Authors: Маннапова Т.М. , Галимзянов М.Н. 
Published: September 2024

На практике при использовании стержней под действием внешних возбуждений на концах стержня могут нарушаться включенные в проект граничные условия. Поэтому необходимо решить математическую задачу идентификации по удельным частотам продольных колебаний стержней (разработать методы граничных условий и условий сопряжения). В предыдущих работах других авторов были проведены исследования по обнаружению крайних состояний с использованием собственных частот. Ими исследовано несколько задач по определению краевых условий связи множества распределенных механических систем: задача определения крайних условий на круглой пластине, задача определения крайних условий на двух концах стержни, определение крайних условий прямоугольной пластины. Были восстановлены только коэффициенты в терминах канонической фиксации и не рассмотрена неопределенность в краевых условиях (т. е. когда неизвестны коэффициенты краевых условий). В данной работе показано, что вид и параметры закрепления обоих концов стержня могут быть однозначно с точностью до перемены мест закреплений местами идентифицированы по двум собственным частотам продольных колебаний. В случае если первая собственная частота, такова, что соответствующеесобственное значение соответствующей спектральной задачи совпадают с π, то требуется информация о том, является ли нуль собственным значением, т.е. есть ли помимо собственных колебаний еще и собственное движение (падение стержня).
In practice, when using rods under the influence of external excitations at the ends of the rod, the boundary conditions included in the design may be violated. Therefore, it is necessary to solve the mathematical problem of identification by specific frequencies of longitudinal vibrations of the rods (to develop methods for boundary conditions and coupling conditions). Previous work by other authors has conducted research on detecting extreme states using natural frequencies. They studied several problems of determining the boundary conditions for the connection of a set of distributed mechanical systems: the problem of determining the boundary conditions on a round plate, the problem of determining the boundary conditions at the two ends of the rod, and the determination of the boundary conditions of a rectangular plate. Only the coefficients in terms of the canonical fixation were recovered and the uncertainty in the boundary conditions (i.e., when the coefficients of the boundary conditions are unknown) was not considered. This work shows that the type and parameters of fastening of both ends of the rod can be unambiguously identified, up to the change of places of fastening, by two natural frequencies of longitudinal vibrations. If the first natural frequency is such that the corresponding eigenvalue of the corresponding spectral problem coincides with π, then information is required about whether zero is an eigenvalue, i.e. Is there, in addition to natural vibrations, also natural motion (fall of the rod).
FORMATION OF STRUCTURAL-PHASE STATE OF THE Ti-Al-Nd SYSTEM OBTAINED BY “HYDRIDE TECHNOLOGY”
Authors: Каракчиева Н.И. , Абзаев Ю.А. , Амеличкин И. , Князев А.С. , Сачков В.И. , Курзина И.А. 
Published: September 2024

Описан структурно-фазовый состав образцов TiNd50, AlNd50, TiAl49Nd2, полученных «Гидридной технологией». Построена модельная трехкомпонентная фазовая диаграмма для Ti-Al-Nd при температуре 1150 °С. Методом Ритвельда установлено, что в процессе синтезирования системы TiAl49Nd2 с контролируемым содержанием Nd образуются двойные сплавы AlTi, Al2Ti, Al2Ti6, а также тройной – Al2Ti2Nd2. В ходе исследования системы TiAl49Nd2 было установлено, что доминирующими фазами являются AlTi, Al2Ti, Al2Ti6, суммарная доля которых составляет примерно 0,94. Оставшаяся часть приходится на стабильный тройной сплав Al2Ti2Nd2, его доля равна 0,04. Полученные данные позволят расширить представления о формировании фазового состава и структуры образцов Ti-Al-Nd.
The structural phase composition of TiNd50, AlNd50, TiAl49Nd2obtained by "hydride technology" is described. A model three-component phase diagram for Ti-Al-Nd at 1150 °C is constructed. Using the Rietveld method, it was found that in the process of synthesizing the TiAl49Nd2 system with controlled Nd content, double alloys AlTi, Al2Ti, Al2Ti6, and ternary Al2Ti2Nd2are formed. During the study of the TiAl49Nd2 system it was found that the dominant phases are AlTi, Al2Ti, Al2Ti6with a total fraction of about 0.94. The remaining part falls on the stable ternary alloy Al2Ti2Nd2, its share is equal to 0.04. The results will expand the understanding of the formation of the phase composition and structure of Ti-Al-Nd samples.
MATHEMATICAL MODEL OF THE WAVEFRONT SENSOR FOR ELECTRON-OPTICAL SYSTEMS OF MICROSCOPES
Authors: Ноговицына С.Р. , Федоров А.Г. 
Published: September 2024

В рамках данной работы рассматривается вопрос применения датчика волнового фронта для голографической микроскопии. В частности, рассматривается схема осевой голографии Габора. В работе рассматривается наиболее распространенный датчик волнового фронта на основе схемы Шака-Гартмана. Математическая модель датчика реализована в рамках скалярной теории дифракции в приближении Фраунгофера. Аберрации реализованы с помощью полиномов Цернике. Массив микролинз реализован в виде квадратных апертур. Также рассмотрены фильтры Рончи и маска Гартмана. Представлены численные результаты моделирования распространения волны в осевой голографии Габора с учетом массива микролинз.
Within the framework of this work, the issue of using a wavefront sensor for holographic microscopy is considered. In particular, the scheme of Gabor's axial holography is considered. The paper considers the most common wavefront sensor based on the Shaka-Hartmann scheme. The mathematical model of the sensor is implemented within the framework of the scalar theory of diffraction in the Fraunhofer approximation. Aberrations are implemented using Zernike polynomials. The array of microlenses is implemented in the form of square apertures. Ronchi filters and the Hartmann mask are also considered. Numerical results of modeling wave propagation in axial Gabor holography are presented, taking into account the array of microlenses.
ESTIMATION OF THE ERROR OF A SOFTWARE-DEFINED PLATFORM IN THE STRUCTURE OF INFORMATION AND MEASUREMENT SYSTEMS
Authors: Курносов Р.Ю. , Чернышова Т.И. 
Published: September 2024

В статье проводится оценка погрешности программно-определяемой платформы в структуре информационно-измерительных систем на примере одноплатного компьютера с применением методов имитационного моделирования. Структура информационно-измерительных систем и аппаратная реализация таких измерительных устройств имеют значительную эффективность в плане достижения требуемого метрологического уровня при применении одноплатного компьютера, в котором применяется аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения с аналоговым коммутатором. В работе проведен анализ точности такого преобразователя и рассмотрены значения отдельных параметров, влияющих на его точность. С учетом проведенного анализа всего комплекса факторов и параметров, влияющих на погрешность АЦП одноплатного компьютера была построена модель аналого-цифрового преобразователя в программной среде Matlab Simulink, а также получены результаты моделирования и проведена корректная оценка погрешности АЦП с учетом всех особенностей функционирования рассматриваемого блока, которые могут быть использованы при решении задачи оценки метрологической надежности рассмотренного вида АЦП, так как его использование в структуре современных ИИС различного назначения является актуальным.
The article evaluates the error of a software-defined platform in the structure of information and measurement systems using the example of a single-board computer using simulation methods. The structure of information and measurement systems and the hardware implementation of such measuring devices have significant efficiency in terms of achieving the required metrological level when using a single-board computer that uses an analog-to-digital converter of serial approximation with an analog switch. The paper analyzes the accuracy of such a converter and considers the values of individual parameters that affect its accuracy. Taking into account the analysis of the entire complex of factors and parameters affecting the error of the ADC of a single-board computer, a model of an analog-to-digital converter was built in the Matlab Simulink software environment, as well as simulation results were obtained and a correct assessment of the error of the ADC was carried out, taking into account all the features.