Метод и средства контроля параметров механических колебаний на основе многоадресных волоконных брэгговских структур тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Липатников Константин Алексеевич

• Липатников Константин Алексеевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Липатников Константин Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ВОЛОКОННЫЕ БРЭГГОВСКИЕ СТРУКТУРЫ

1.1 Механические колебания (вибрация). Основные понятия

1.2 Базовые подходы для контроля параметров механических колебаний

1.2.1 Пьезоэлектрические датчики

1.2.2 Датчики на основе МЭМС структур

1.2.3 Бесконтактные способы контроля

1.2.4 Обоснование перехода к волоконно-оптическим методам

и средствам контроля

1.3 Однородная ВБР как чувствительный элемент датчиков для контроля параметров механических колебаний и методы ее опроса

1.4 Дифференциальная схема контроля параметров механических колебаний с двумя ВБР с фазовым сдвигом

1.5 Адресные волоконные брэгговские структуры в задачах контроля параметров механических колебаний

1.6 Многоадресные волоконные брэгговские структуры в задачах контроля параметров механических колебаний

1.7 Выводы по главе

Глава 2 АНАЛИЗ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ КЛАССИЧЕСКИЕ ВОЛОКОННЫЕ БРЭГГОВСКИЕ СТРУКТУРЫ

2.1 Метод контроля параметров механических колебаний на основе однородной волоконной брэгговской решетки. Оценка характеристик измерительного преобразования

2.1.1 Исходные данные и допущения математической модели

2.1.2 Математическая модель процесса контроля механических колебаний для ВБР, оценка характеристики преобразования

2.1.3 Оценка влияния спектральной ширины контура опорной ВБР на характеристики измерительного преобразования

2.2 Компьютерное моделирование метода контроля механических колебаний на основе однородной ВБР

2.3 Обоснование перехода к радиофотонным сенсорным системам. Метод контроля параметров механических колебаний на основе двух ВБР с фазовым сдвигом

2.4 Выводы по главе

Глава 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ АДРЕСНЫЕ ВОЛОКОННЫЕ БРЭГГОВСКИЕ СТРУКТУРЫ

3.1 Метод контроля параметров механических колебаний на основе одноадресных волоконных брэгговских структур. Оценка характеристик измерительного преобразования

3.1.1 Исходные данные и допущения математической модели

3.1.2 Математическая модель процесса контроля механических колебаний для одноадресной ВБС, оценка характеристик преобразования

3.2 Компьютерное моделирование метода контроля параметров механических колебаний на основе АВБС

3.3 Метод контроля параметров механических колебаний на основе многоадресных волоконных брэгговских структур. Оценка характеристик измерительного преобразования

3.3.1 Исходные данные и допущения математической модели

3.3.2 Математическая модель процесса контроля механических колебаний для многоадресной ВБС, оценка характеристик измерительного преобразования

3.3.3 Оценка влияния спектральной ширины контура опорной ВБР на характеристики измерительного преобразования

3.3.4 Алгоритм определения относительного положения контура многоадресной АВБС и опорной ВБР

3.4 Компьютерное моделирование метода контроля параметров механических колебаний на основе МАВБС

3.5 Выводы по главе

Глава 4 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

4.1 Методика повышения температурной стабильности отклика ВБС путем температурного отжига

4.1.1 Запись опытных образцов ВБР

4.1.2 Экспериментальные испытания

4.1.3 Результаты эксперимента

4.2 Экспериментальное исследования прототипа акустической системы постоянного мониторинга процессов на основе брэгговских решеток

4.2.1 Чувствительные элементы датчиков

4.2.2 Экспериментальная установка и устройства опроса

4.2.3 Результаты экспериментального исследования

4.3 Направления развития разработанных решений

4.3.1 Применение в вибродиагностике

4.3.2 Датчики тока и напряжения

4.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод и средства контроля параметров механических колебаний на основе многоадресных волоконных брэгговских структур»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Одним из наиболее важных контролируемых параметров динамически нагруженных объектов является вибрация (механические колебания). Связанные с ней резонансные явления, значительно ухудшают надежность объектов и нередко приводят к нештатным и даже катастрофическим последствиям. Одними из таких объектов являются электрические машины, использование традиционных датчиков вибрации здесь затруднительно ввиду наличия сильных электромагнитных помех, что обуславливает перспективность использования волоконно-оптических датчиков. Переход к датчикам, встроенным непосредственно в нагруженные конструктивные элементы объекта, значительно повышает их информативность, следовательно, основной вклад в метрологические характеристики датчика должна вкладывать не его конструкция, а методика регистрации отклика. Анализ данных методик, с точки зрения требуемых метрологических характеристик, а именно функции преобразования и ее нелинейности, линейного динамического диапазона, равномерности чувствительности, с точки зрения отношения сигнал/шум в настоящее время недостаточен для эффективного практического применения таких датчиков.

Исследованиями в области построения волоконно-оптических датчиков измерения механических колебаний занимаются все ведущие производители волоконно-оптических измерительных систем, наиболее крупные из них: HBM, SmartFbers, Boston Instruments, Micron Optics (зарубежные); Инверсия-Сенсор, НЦВО Фотоника, ИТМО (отечественные). Предлагаемые решения типовые и подразумевают использование волоконной брэгговской решетки и механического преобразователя, отклик датчика регистрируется с помощью того же прибора опроса, что и для статических воздействий, что значительно ограничивает частотный диапазон измерений.

За рубежом исследованиями альтернативных вариантов построения таких датчиков занимаются, в частности X. Zhang, Y.Weng, N. Gutiérrez, P.

Kishore и др. Среди российских, следует отметить исследовательские группы ИАиЭ СО РАН (проф. Бабин С.А.), ПГУТИ (проф. Бурдин В.А., Бурдин А.В., доц. Дашков М.В.), УФ ИРЭ РАН (Иванов О.В.), ИТМО (доц. Варжель С.В.) и ряда других, работа которых связана с исследованием различных структур чувствительных элементов, однако принципиальным и общим для подавляющего большинства работ, вне зависимости от метода регистрации вибрации, является то, что дальнейшие преобразования сигнала связаны с его прямым детектированием с помощью фотоприемника, при этом значительный вклад в неравномерность чувствительности датчика оказывает неравномерность шумовой характеристики фотоприемника и ее подъем в области низких частот.

В школе радиофотоники КНИТУ-КАИ (проф. Морозов О.Г., Сахабутди-нов А.Ж., Нуреев И.И., Ильин Г.И., доц. Аглиуллин Т.А., Артемьев В.И., Кузнецов А.А.) впервые предложен новый класс адресных радиофотонных сенсорных систем. Данная концепция получила развитие в радиофотонных сенсорных системах, использующих многоадресные волоконные брэгговские структуры, обладающие рядом уникальных свойств. В многочисленных трудах коллектива рассмотрены вопросы применения таких структур для измерения статических нагрузок (температуры, деформации и т.п.), однако задача мониторинга периодических воздействий (механических колебаний) с их помощью изучена не была.

Совокупность описанных положений определяет актуальность диссертационной работы, связанной с разработкой новых методов и средств контроля параметров механических колебаний, использующих многоадресные волоконные брэгговские структуры, позволяющих обеспечить линейность измерительной характеристики и равномерность отношения сигнал/шум во всем диапазоне измеряемых частот, и отличающихся тем, что позволяют осуществлять непрерывный контроль относительного положения спектров опорной и многоадресной брэгговской структуры.

Объект исследования: методы и средства контроля параметров механических колебаний.

Предмет исследования: методы и средства контроля параметров механических колебаний, использующие волоконные брэгговские структуры в качестве чувствительных элементов датчиков.

Цель исследования - улучшение метрологических и технико-экономических характеристик методов и средств контроля параметров механических колебаний за счет использования в них многоадресных волоконных брэггов-ских структур в качестве чувствительного элемента датчика и разработки метода и средств измерительного преобразования.

Научная задача диссертации состоит в разработке метода и средств контроля параметров механических колебаний, использующих многоадресные волоконные брэгговские структуры в качестве чувствительного элемента датчика, обеспечивающих линейность измерительной характеристики и равномерность отношения сигнал/шум во всем диапазоне измеряемых частот, и отличающиеся тем, что позволяют осуществлять непрерывный контроль относительного положения спектров опорной и многоадресной брэгговской структуры.

Для достижения поставленной цели исследования велись по следующим основным направлениям:

1. Сравнительный анализ методов и средств контроля параметров механических колебаний с использованием периодических и квазипериодических структур в оптическом волокне с целью выявления резервов для улучшения их метрологических и технико-экономических характеристик за счет использования в них многоадресных волоконных брэгговских структур в качестве чувствительного элемента датчиков.

2. Разработка и верификация математических моделей процессов контроля параметров механических колебаний для брэгговских решеток однородного типа, включая разработку методики оценки линейного динамического диапазона измерения, позволяющей дать количественную оценку величины нелинейных искажений и динамического диапазона измерения.

3. Разработка и верификация математических моделей процессов контроля параметров механических колебаний для одно- и многоадресных волоконных брэгговских структур, включая разработку методик оценки линейного динамического диапазона измерения, позволяющих дать количественную оценку величины нелинейных искажений и динамического диапазона. Разработка алгоритма непрерывного контроля относительного положения спектров опорной и многоадресной брэгговской структуры датчика. Обоснование преимуществ использования многоадресных брэгговских структур для обеспечения линейности измерительной характеристики и равномерности отношения сигнал/шум во всем диапазоне измеряемых частот.

4. Разработка практических рекомендаций по построению волоконно-оптических датчиков контроля параметров механических колебаний, использующих многоадресные волоконные брэгговские структуры в качестве чувствительного элемента датчика, включая повышение стабильности отклика брэгговских структур в широких диапазонах температур, экспериментальное исследование датчиков механических колебаний на волоконных брэг-говских структурах различного типа для верификации полученных теоретических результатов. Внедрение результатов и определение перспектив дальнейших исследований.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов обусловлена использованием методов математической физики, физики волоконных брэгговских структур с внесенными в их периодическую структуру дискретных фазовых сдвигов, математических методов моделирования, методов обработки информационных сигналов с волоконно-оптических датчиков. Достоверность и обоснованность результатов определяются использованием известных положений фундаментальных наук, корректностью используемых математических моделей, их адекватностью реальным физическим процессам, совпадением теоретических результатов с экспериментальными данными и результатами исследований других авторов. При решении задач диссертаци-

онной работы использовались современные программные средства и специализированные лицензионные пакеты прикладных программ Optiwave OptiSystem 7.0, OptiGrating 4.0, а также PTC Mathcad и MathWorks MATLAB.

Научная новизна:

1. Выявлены резервы для улучшения метрологических и технико-экономических характеристик методов и средств контроля параметров механических колебаний за счет использования в них многоадресных волоконных брэгговских структур в качестве чувствительного элемента датчика и разработки метода и средств измерительного преобразования.

2. Разработаны математические модели процессов контроля параметров механических колебаний для брэгговских решеток однородного типа, позволяющие сформировать методику минимизации нелинейных искажений измерительного преобразования.

3. Разработаны математические модели процессов контроля параметров механических колебаний для одно- и многоадресных волоконных брэг-говских структур, позволяющие сформировать методику минимизации нелинейных искажений измерительного преобразования, сформулировать алгоритм непрерывного контроля относительного положения спектров опорной и многоадресной брэгговской структуры датчика и обеспечить равномерное отношение сигнал/шум во всем диапазоне измеряемых частот.

4. Разработано алгоритмическое и программно-техническое обеспечение, позволяющее осуществлять контроль механических колебаний с использованием многоадресных волоконных брэгговских структур с улучшенными метрологическими и технико-экономическими характеристиками.

Практическая значимость работы заключается в разработке технических решений, схем и алгоритмов опроса одно- и многоадресных волоконных брэгговских структур реализующих контроль параметров механических колебаний технически сложных объектов, позволяющих расширить диапазон измеряемых частот механических колебаний и улучшить равномерность отношения сигнал/шум во всем диапазоне измеряемых частот, так же упростить

оптико-электронную схему опроса; в разработке практических рекомендаций по построению подобных систем и снижении температурного дрейфа волоконных брэгговских структур.

Реализация и внедрение результатов работы представлены в рамках выполнения работ по государственному заданию Минобрнауки России КНИТУ-КАИ на проведение научных исследований в 2020-2022 годах (программа «Фократ», соглашение № 075-03-2020-051, fzsu-2020-0020), в рамках руководства работ по гранту на реализацию НИР по программе «УМНИК» на тему «Разработка волоконно-оптического датчика контроля параметров вибраций на основе волоконных брэгговских решеток», в рамках исполнителя Договора № РФ1 на выполнение НИОКР по теме «Разработка оптического измерительного трансформатора напряжения для распределенной сети типа SmartGrid и цифровых подстанций 0,4-500 кВ» заказчик ООО «М12СИ-СТЕМС», в рамках исполнителя Договора №2 РФ2 на выполнение НИР по теме «Разработка и апробация методики испытаний нового типа кабель-датчика деформации и температуры для мониторинга состояния конструкций и ее отдельных элементов» заказчик ООО «Сиреп-ЦТ», в рамках исполнителя Договора № РФ3 на выполнение НИР по теме «Исследовании спектральных характеристик волоконных брэгговских решеток ближнего инфракрасного диапазона, записанных в широкоапертурном киральном многомодовом оптическом волокне» заказчик ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева», в рамках исполнителя Договора № РФ4 на выполнение составной части ОКР по теме «Разработка, изготовление и апробация прототипа акустической системы постоянного мониторинга процессов в скважине на основе решеток Брэгга» заказчик ООО «НПК»Сенсорика» (Сколково). Что подтверждается соответствующими актами внедрения.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной молодежной научной конференции «XXIV Туполевские чтения (школа молодых ученых)»,

проведенной в 2018 г. (г. Казань), Международных научно-технических конференций «Научный форум телекоммуникации: теория и технологии ТТТ», проведенной в 2018 (г. Уфа), 2019 г. (г. Казань) 2021 г. (г. Самара), Всероссийской конференции по волоконной оптике, проведенной в 2019 г. и 2021 г. (г. Пермь), V Международной конференции по инновациям в неразрушающем контроле, проведенной в 2019 г. (г. Екатеринбург), конференциях «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы» КНИТУ-КАИ, проведенных в 2018 и 2021 гг. (г. Казань).

Публикации. По результатам исследований опубликована 31 работа, в том числе в журналах перечня ВАК по защищаемой специальности 2, в журналах, индексируемых в Scopus 16, в том числе 3 в журналах Q1, 12 работ в журналах перечня ВАК по смежным специальностям, включая 1 единоличную, 1 патент РФ на изобретение, кроме этого опубликовано 40 тезисов конференций, индексируемых в РИНЦ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, включающего 103 наименования. Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, включая 102 рисунка, 15 таблиц и 21 формулу.

Диссертация соответствует паспорту специальности 2.2.8. «Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды» по пункту 1: Научное обоснование новых и совершенствование существующих методов, аппаратных средств и технологий контроля, диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды, способствующее повышению надёжности изделий и экологической безопасности окружающей среды (разработаны метод и средства контроля параметров механических колебаний, использующие многоадресные волоконные брэгговские структуры в качестве чувствительного элемента датчика, обеспечивающие улучшение их метрологических и технико-экономических характеристик в части обеспечения линейности измерительной характеристики и равномерности отношения сиг-

нал/шум во всем диапазоне измеряемых частот, и отличающиеся тем, что позволяют осуществлять непрерывный контроль относительного положения спектров опорной и многоадресной брэгговской структуры).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты системного поиска резервов для улучшения метрологических и технико-экономических характеристик методов и средств контроля параметров механических колебаний посредством использования в них датчика многоадресных волоконных брэгговских структур в качестве чувствительного элемента и основанных на них методе и средствах построения измерительного преобразования.

2. Математические модели, результаты численных экспериментов для процессов контроля параметров механических колебаний для брэгговских решеток однородного типа, методики оценки линейного динамического диапазона измерения.

3. Математические модели, результаты численных экспериментов для процессов контроля параметров механических колебаний для одно- и многоадресных волоконных брэгговских структур, методики оценки линейного динамического диапазона измерения и обеспечения равномерности отношения сигнал/шум во всем диапазоне измеряемых частот, алгоритм непрерывного контроля относительного положения спектров опорной и многоадресной брэгговской структуры.

4. Практические рекомендации по построению, результаты создания, экспериментальных испытаний и внедрения волоконно-оптических методов и средств контроля параметров механических колебаний, а также датчиков на их основе, включая результаты решения задачи повышения стабильности отклика брэгговских структур в широком диапазоне температур.

Личный вклад автора заключается в: научно-техническом обосновании метода и средств контроля параметров механических колебаний на основе многоадресных волоконных брэгговских структур; разработке и верификации

математических моделей процесса контроля; оценке характеристик измерительного преобразования; проведении численных и натурных экспериментов; разработке практических рекомендаций; определении направлений дальнейших исследований; апробации, публикации и внедрении результатов исследования.

Основное содержание работы.

Во введении приведена общая характеристика диссертационной работы, определена ее актуальность, цель работы, поставлены задачи исследования, определена научная новизна и практическая значимость работы, представлены методы исследований, достоверность, реализация и внедрение полученных результатов, приведены апробация и публикации автора, основные защищаемые положения, изложены структура и краткое содержание диссертации.

В первой главе проведен сравнительный анализ методов и средств контроля параметров механических колебаний с использованием периодических и квазипериодических структур в оптическом волокне с целью выявления резервов для улучшения их метрологических и технико-экономических характеристик за счет использования в них многоадресных волоконных брэгговских структур в качестве чувствительного элемента датчика.

В первом разделе рассмотрены стандарты и основные понятия, используемые при контроле механических колебаний. Приведен перечень контролируемых параметров механических колебаний и требования к ним.

Во втором разделе приведены существующие методы контроля параметров механических колебаний на основе пьезоэлектрических датчиков, МЭМС структур, бесконтактных методов, обоснован переход на волоконно-оптические методы и средства контроля, использующие волоконные брэгговские решетки в качестве чувствительного элемента датчиков.

В третьем разделе рассмотрены методики опроса датчиков для определения параметров механических колебаний, использующих в качестве чув-

ствительного элемента однородные волоконные брэгговские решетки, выяв-ленны их ограничения и обоснован переход к радиофотонным измерительным системам.

В четвертом разделе рассмотрена структурная схема радиофотонной измерительной системы, использующей дифференциально включенные волоконные брэгговские решетки с фазовым сдвигом, показано, что данный подход, несмотря на свои преимущества, обладает рядом ограничений, которые могут быть сняты путем перехода к адресным структурам.

В пятом разделе описана концепция адресных волоконных брэгговских структур и их простейшей реализации - одноадресных. Показано, что данное решение позволяет улучшить шумовые характеристики сигнала, однако нерешенной остается задача однозначного определения взаимного положения спектров опорной решетки и датчика.

В шестом разделе описаны основные положения метода и средств контроля параметров механических колебаний на основе многоадресных волоконных брэгговских структур, по результатам сравнительного анализа дана априорная оценка перспективности использования этого подхода для построения датчиков.

В седьмом разделе приведены выводы по главе, сформулированы цель, научная задача и основные направления исследований.

Во второй главе разработаны и верифицированы математические модели процессов контроля параметров механических колебаний для брэггов-ских решеток однородного типа, включая разработку методики оценки линейного динамического диапазона измерения, позволяющей дать количественную оценку величины нелинейных искажений и динамического диапазона измерения.

В первом разделе разработана математическая модель процесса контроля параметров механических колебаний с использованием однородной волоконной брэгговской решетки, дана оценка минимально достижимых искажений, даны рекомендации по оптимальному, с точки зрения, минимизации

нелинейных искажений, выбору динамического диапазона измерений, спектральной ширины опорной решетки и рабочей точки.

Во втором разделе приведены результаты компьютерного моделирования (верификации) процесса контроля параметров механических колебаний с использованием однородной брэгговской решетки, подтвердившие корректность разработанной модели.

В третьем разделе дано обоснование целесообразности перехода к радиофотонным измерительным системам с точки зрения обеспечение равномерности отношения сигнал/шум детектируемого сигнала в широком диапазоне детектируемых частот. Приведены результаты компьютерного моделирования измерительной системы, использующей дифференциально включенные волоконные брэгговские решетки с фазовым сдвигом.

В четвертом разделе представлены выводы по главе.

В третьей главе разработаны и верифицированы математические модели процессов контроля параметров механических колебаний для одно- и многоадресных волоконных брэгговских структур, включая разработку методик оценки линейного динамического диапазона измерения, позволяющей дать количественную оценку величины нелинейных искажений и динамического диапазона. Разработан алгоритм непрерывного контроля относительного положения спектров опорной и многоадресной брэгговской структуры датчика. Обоснованы преимущества использования многоадресных брэггов-ских структур для обеспечения линейности измерительной характеристики и равномерности отношения сигнал/шум во всем диапазоне измеряемых частот.

В первом разделе разработана математическая модель процесса контроля параметров механических колебаний с использованием одноадресной волоконной брэгговской структуры, проведена оценка характеристик измерительного преобразования.

Во втором разделе приведены результаты компьютерного моделирования (верификации) процесса контроля параметров механических колебаний с использованием одноадресной волоконной брэгговской структуры.

В третьем разделе разработана математическая модель процесса контроля параметров механических колебаний с использованием многоадресной волоконной брэгговской структуры, дана оценка минимально достижимых искажений, даны рекомендации по оптимальному, с точки зрения, минимизации нелинейных искажений, выбору динамического диапазона измерений, спектральной ширины опорной решетки и рабочей точки. Разработан алгоритм непрерывного контроля относительного положения спектров опорной и многоадресной брэгговской структуры, использующий непосредственно информационную структуру детектируемого сигнала. Представлены результаты моделирования измерений воздействий различной формы: гармонической, прямоугольной (широкополосной) и полигармонической.

В четвертом разделе приведены результаты компьютерного моделирования (верификации) процесса контроля параметров механических колебаний с использованием многоадресной волоконной брэгговской структуры.

В пятом разделе приведены выводы по главе.

В четвертой главе разработаны практические рекомендации по реализации методов и средств контроля параметров механических колебаний использующих многоадресные волоконные брэгговские структуры в качестве чувствительного элемента датчика, включая повышение стабильности отклика брэгговских структур в широком диапазоне температур, экспериментальное исследование методов и средств контроля механических колебаний на основе волоконных брэгговских структурах различного типа для верификации полученных теоретических результатов. Представлены результаты внедрения результатов и определены перспектив дальнейших исследований.

В первом разделе главы предложена и апробирована методика повышения температурной стабильности отклика волоконных брэгговских структур путем температурного отжига.

Во втором разделе приведены результаты экспериментального исследования (внедрения) прототипа акустической системы постоянного мониторинга процессов показавшие явные преимущества использования многоадресных

волоконных брэгговских структур, по сравнению с однородными с точки зрения расширения полосы детектируемых частот.

В третьем разделе, на основе имеющегося задела, предложены направления развития разработанных решений в задачах вибродиагностики и построения датчиков тока и напряжения.

В четвертом разделе приведены выводы по главе.

ГЛАВА 1 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ВОЛОКОННЫЕ БРЭГГОВСКИЕ СТРУКТУРЫ

В первой главе проведен сравнительный анализ методов и средств контроля параметров механических колебаний с использованием периодических и квазипериодических структур в оптическом волокне с целью выявления резервов для улучшения их метрологических и технико-экономических характеристик за счет использования в них многоадресных волоконных брэгговских структур в качестве чувствительного элемента датчика.

В первом разделе рассмотрены стандарты и основные понятия, используемые при контроле механических колебаний. Приведен перечень контролируемых параметров механических колебаний и требования к ним.

Во втором разделе приведены существующие методы контроля параметров механических колебаний на основе пьезоэлектрических датчиков, МЭМС структур, бесконтактных методов, обоснован переход на волоконно-оптические методы и средства контроля, использующие волоконные брэгговские решетки в качестве чувствительного элемента датчиков.

В третьем разделе рассмотрены методики опроса датчиков для определения параметров механических колебаний, использующих в качестве чувствительного элемента однородные волоконные брэгговские решетки, выяв-ленны их ограничения и обоснован переход к радиофотонным измерительным системам.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Липатников Константин Алексеевич, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ Р ИСО 2041-2012 Вибрация, удар и контроль технического состояния. Термины и определения.

2. Основные причины отказов подшипниковых узлов колесно-мо-торных блоков (КМБ) локомотивов [Электронный ресурс]. - URL: http://rcit.su/techinfoG5.html (дата обращения: 21.08.2022).

3. ГОСТ ИСО 10816-1-97 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений на невращающихся частях. Часть 1. Общие требования.

4. A robust and compact fiber bragg grating vibration sensor for seis-mic measurement / Y. Weng [et. al.] // IEEE Sensors Journal. - 2012. - Vol. 12. - № 4.

- P. 800-804.

5. Wu, J. The possible use of Fiber Bragg Grating based accelerometers for seismic measurements / J. Wu, V. Masek, M. Cada // 2009 Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering 2009 Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering. - 2009. - P. 860-863.

6. Antunes, P. Uniaxial fiber Bragg grating accelerometer system with tem-perature and cross axis insensitivity / P. Antunes, H. Varum, P. André // Measurement. - 2011. - Vol. 44. - № 1. - P. 55-59.

7. Flexural beam-based fiber Bragg grating accelerometers / M.D. Todd [et. al.] // IEEE Photonics Technology Letters. - 1998. - Vol. 10. - № 11. - P. 16051607.

8. Compact FBG diaphragm accelerometer based on L-shaped rigid can-tile-ver beam / Y. Weng [et. al.] // Chinese Optics Letters. - 2011. - Vol. 9. - №2 10.

- P. 100604.

9. Yan, B. A novel fiber bragg grating accelerometer based on parallel double flexible hinges / B. Yan, L. Liang // IEEE Sensors Journal. - 2020. - Vol. 20. - № 9. - P. 4713-4718.

10. Study on a fiber Bragg grating accelerometer based on compliant cylinder / Y. Zhang [et. al.] // Optical Fiber Technology. - 2015. - Vol. 26. - P. 229233.

11. Sun, J. Application of micro-seismic monitoring technology in mining engineering / J. Sun, L. Wang, H. Hou // International Journal of Mining Sci-ence and Technology. - 2012. - Vol. 22. - P. 79-83.

12. Liang, Q. A new fiber optic accelerometer based on fiber Bragg grating / Q. Liang, L. Yu, M. Zhang // Photonics and Optoelectronics Meetings (POEM) 2011: Optoelectronic Sensing and Imaging Photonics and Optoelectronics Meetings (POEM) 2011: Optoelectronic Sensing and Imaging. - SPIE, 2012. - Vol. 8332. -P. 95-102.

13. Flextensional fiber Bragg grating-based accelerometer for low frequency vibration measurement / J. Zhang [et. al.] // Chinese Optics Letters. - 2011.

- Vol. 9. - № 9. - P. 090607.

14. A multi-cantilever beam low-frequency FBG acceleration sensor / L. Hong [et. al.] // Scientific Reports. - 2021. - Vol. 11. - № 1. - P. 18502.

15. Design optimization of fiber Bragg grating accelerometer for maximum sensitivity / N. Basumallick [et. al.] // Sensors and Actuators A: Physical. - 2013. -Vol. 194. - P. 31-39.

16. Low-frequency fiber Bragg grating accelerometer based on a double-semicircle cantilever / X. Zhang [et. al.] // Optical Fiber Technology. - 2014. - Vol. 20. - № 3. - P. 190-193.

17. Design and modeling of a high sensitivity Fiber Bragg Grating-based accelerometer / Q. Liu [et. al.] // IEEE Sensors Journal. - 2019. - Vol. 19. - № 14.

- P. 5439-5445.

18. Hinge-type FBG acceleration sensor based on double elastic plate / Z. Qiu [et. al.] // Scientific Reports. - 2021. - Vol. 11. - № 1. - P. 24319.

19. A medium-frequency Fiber Bragg Grating accelerometer based on flexible hinges / Z. Li [et. al.] // Sensors. - 2021. - Vol. 21. - № 21. - P. 6968.

20. High-frequency optical Fiber Bragg Grating accelerometer / X. Wang [et. al.] // IEEE Sensors Journal. - 2018. - Vol. 18. - № 12. - P. 4954-4960.

21. Theoretical and experimental study on FBG accelerometer based on multi-flexible hinge mechanism / L. Qiu [et. al.] // Optical Fiber Technology. - 2017.

- Vol. 38. - P. 142-146.

22. 2-D medium-high frequency Fiber Bragg Gratings accelerometer / Y. Zhang [et. al.] // IEEE Sensors Journal. - 2017. - Vol. 17. - № 3. - P. 614-618.

23. A novel Fiber Bragg Grating vibration sensor based on orthogonal flexure hinge structure / H. Song [et. al.] // IEEE Sensors Journal. - 2020. - Vol. 20. -№ 10. - P. 5277-5285.

24. An FBG-sensing two-dimensional vibration sensor based on multi-Axis flexure hinge / L. Wei [et. al.] // IEEE Sensors Journal. - 2019. - Vol. 19. - № 10.

- P. 3698-3710.

25. Варжель, С.В. Волоконные брэгговские решетки / С.В. Варжель. -Санкт-Петербург: СПб: Университет ИТМО, 2015. - 65 с.

26. Волоконные брэгговские решетки и мультипликативные датчики на их основе: учебное пособие / А.А. Кузнецов [и др.]; под ред. д-ра техн. наук О.Г. Морозова. - Казань: КНИТУ-КАИ, 2020. - 116 с.

27. Математическое моделирование волоконно-оптических сенсорных систем: учебное пособие / А.Ж. Сахабутдинов [и др.]; под ред. д-ра техн. наук О.Г. Морозова. - Казань: КНИТУ-КАИ, 2020. - 112 с.

28. Радиофотонные методы исследования спектральных характеристик сверхузких резонансных контуров: учебное пособие / А.Ж. Сахабутдинов [и др.]; под ред. д-ра техн. наук О.Г. Морозова. - КНИТУ-КАИ, 2020. - 108 с.

29. Kashyap, R. Fiber Bragg gratings / R. Kashyap. - 1st edition. - San Diego: Academic Press, 1999. - 480 p.

30. Михальчук, Н.Л. Перспективные задачи организации тяги поездов в ОАО «РЖД»: Перспективы развития сервисного обслуживания локомотивов: материалы третьей международной научно-практической конференции / Н.Л. Михальчук. - 2018. - С. 22-23.

31. Fiber Bragg grating and long period grating sensor for simultaneous measurement and discrimination of strain and temperature effects / K. Srimannara-yana [et. al.] // Optica Applicata. - 2008. - Vol. 38.

32. Анализаторы сигналов [Электронный ресурс]. - URL: https://i-sensor.ru/productions/signal-analysis (дата обращения: 17.09.2022).

33. Smartscan | Smart Fibres [Электронный ресурс]. - URL: https://www.smartfibres.com/products/smartscan (дата обращения: 17.09.2022).

34. Pernille. I-MON USB [Электронный ресурс]. - URL: https://ibsen.com/products/interrogation-monitors/i-mon-usb/ (дата обращения: 17.09.2022).

35. Pernille. I-MON High Speed [Электронный ресурс]. - URL: https://ibsen.com/products/interrogation-monitors/i-mon-high-speed/ (дата об-ра-щения: 17.09.2022).

36. Липатников, К.А. Способ формирования сигнала изображения с помощью матричных приборов с зарядовой связью / О.Г. Морозов, А.А. Кузнецов, И.И. Нуреев и др. // Пат. 2766416 Российская Федерация, МПК G01R; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ». - № 2021113395; заявл. 12.05.2021; опубл. : 15.03.2022; Бюл. № 8. - 13 с.

37. Algorithm of FBG spectrum distortion correction for optical spectra analyzers with CCD elements : Fiber Bragg Grating Sensors: Recent Advanc-es and Future Perspectives / V. Anfinogentov [et. al.] // Sensors. - 2021. - Vol. 21. - № 8. - P. 2817.

38. Wideband and high-resolution measurement of magnitude-frequency response for optical filters based on fixed-low-frequency heterodyne detection / X. Zou [et. al.] // IEEE Photonics Journal. - 2017. - Vol. 9. - № 2. - P. 1-9.

39. Self-calibrated electrical measurement of magnitude response of optical filters based on dual-frequency-shifted heterodyne / X. Zou [et. al.] // Optical Engineering. - 2016. - Vol. 55. - № 5. - P. 056105.

40. Xue, M. Accuracy improvement of optical vector network analyzer based on single-sideband modulation / M. Xue, S. Pan, Y. Zhao // Optics Letters. -2014. - Vol. 39. - № 12. - P. 3595-3598.

41. Xue, M. High-resolution optical vector analysis based on symmetric double-sideband modulation / M. Xue, S. Liu, S. Pan // IEEE Photonics Tech-nology Letters. - 2018. - Vol. 30. - № 5. - P. 491-494.

42. Ultrahigh-resolution optical vector analysis for arbitrary responses using low-frequency detection / M. Xue [et. al.] // IEEE Photonics Technolo-gy Letters. - 2018. - Vol. 30. - № 17. - P. 1523-1526.

43. Ultrahigh-resolution optical vector analysis using fixed low-frequency electrical phase-magnitude detection / M. Xue [et. al.] // Optics Letters. - 2018. -Vol. 43. - № 13. - P. 3041-3044.

44. Алгоритм зондирования высокодобротных волоконно-оптических структур / Р.Р. Губайдуллин [и др.] // Научно-Технический Вестник Поволжья. - 2020. - № 6.

45. Алгоритм формирования двухчастотного зондирующего излучения для мониторинга симметричных высокодобротных волоконно-оптических структур / В.А. Заболотный [и др.] // Научно-Технический Вестник Поволжья. - 2020. - № 6.

46. Морозов, О.Г. Амплитудно-фазовая модуляция в системах радио-фотоники / О.Г. Морозов, Г.И. Ильин // Вестник Поволжского Государственного Технологического Университета. Серия: Радиотехнические И Инфоком-муникационные Системы. - 2014. - № 1 (20).

47. Кузнецов, А.А. Концепция построения радиофотонных оптических векторных анализаторов нового типа / А.А. Кузнецов // Электроника, фотоника и киберфизические системы. - 2021. - Т. 1. - № 1. - С. 47-55.

48. Сахбиев, Т.Р. Оптические векторные анализаторы сетей симметричного типа / Т.Р. Сахбиев // Научно-Технический Вестник Поволжья. - 2018. - № 5.

49. Оптический векторный анализатор на основе двухполосной модуляции с подавленной несущей и волоконной брэгговской решетки с фазовым сдвигом / О.Г. Морозов [и др.] // Фотон-Экспресс. - 2018. - № 5 (149).

50. Оптический векторный анализатор спектра на основе разбаланси-рованной амплитудно-фазовой модуляции / Т.Р. Сахбиев [и др.] // Системы Синхронизации, Формирования И Обработки Сигналов. - 2018. - Т. 9. - № 4.

51. Кузнецов, А.А. Методы и средства радиофотонного векторного анализа на основе сверхузкополосного пакета дискретных частот как нового типа зондирующего излучения: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / А.А. Кузнецов. - Казань: КНИТУ-КАИ, 2021. - 330 с.

52. Differential accelerometer on fiber bragg structures / I.I. Nureev [et. al.] // Wave Electron. Appl. Inf. Telecommun. Syst., WECONF 2020 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems, WE-CONF 2020 / journalAbbreviation: Wave Electron. Appl. Inf. Telecommun. Syst., WECONF. - Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2020. - P. 1-4.

53. Fiber-optic acceleration sensor on duplex fiber bragg structures / A.Z. Sakhabutdinov [et. al.] // Journal of Computa-tional and Engineering Mathematics. - 2018. - Vol. 5. - № 4. - P. 16-32.

54. Morozov, O.G. Addressed fiber bragg structures in quasi-distributed mi-crowave-photonic sensor systems / O.G. Morozov, A.J. Sakhabutdinov // Computer Optics. - 2019. - Vol. 43. - № 4. - P. 535-543.

55. Modelling and record technologies of address fiber Bragg structures based on gratings with two symmetrical pi-phase shifts / O.G. Morozov [et. al.] // J. Phys. Conf. Ser. 5th International Conference on Information Technology and Nan-otechnology, ITNT 2019. - Institute of Physics Publishing, 2019. - Vol. 1368.

56. Modelling and record technologies of address fibre Bragg structures based on two identical ultra-narrow gratings with different central wavelengths / O.G. Morozov [et. al.] // J. Phys. Conf. Ser. 5th International Conference on Information Technology and Nanotechnology, ITNT 2019 / - Institute of Physics Publishing, 2019. - Vol. 1368.

57. Fiberoptic vibration sensor «VIB-A» / K.A. Lipatnikov [et. al.] // 2019 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications. - 2019. - P. 1-5.

58. Fiber-optic sensors for complex monitoring of traction motors / A.A. Kuznetsov [et. al.] // Journal of Physics: Conference Series 5th International Conference on Innovations in Non-Destructive Testing SibTest 2019, NDTS 2019 / -Institute of Physics Publishing, 2019. - Vol. 1327. - P. 012034.

59. Fiber optic sensor systems for non-destructive monitoring of "smart buildings" / M.M. Gizeev [et. al.] // Journal of Physics: Conference Series. - 2019. - Vol. 1327. - P. 012025.

60. Волоконно-оптический датчик вибрации «Виб-А» / Липатников. К.А [и др.] // Инженерный вестник Дона. - 2018. - № 4 (51). - С. 26.

61. Подходы к моделированию спектральных характеристик ВБР с фазовым сдвигом, сформированным неоднородностью / Р.М. Мягдеев, К.А. Липатников [и др.] // Фотон-Экспресс. - 2021. - № 6 (174).

62. ГОСТ 16465-70 Сигналы радиотехнические измерительные. Термины и определения.

63. Хромоин, П.А. Электротехнические измерения / Хромоин П.А. // ISBN 978-5-00091-462-5 - Учебник. - КноРус, 2018, - 288 с.

64. Measuring the noise equivalent power of a photodetector [Электронный ресурс]. - URL: https://www.koheron.com/blog/2018/01/22/measuring-photo-detector-noise-equivalent-power (дата обращения: 27.08.2022).

65. Havens, W.H. Measurement of low-level photodiode noise currents / W.H. Havens // Applied Optics. - 1974. - Vol. 13. - № 10. - P. 2209-2210.

66. Photodiode 1/f noise and other types of less known baseband noises in optical telecommunications devices / O. Llopis [et. al.] // 2013 22nd Interna-tional Conference on Noise and Fluctuations (ICNF). - 2013. - P. 1-4.

67. Responsivity and noise performance of InGaAs/InP quantum well infrared photodetectors / C.L. Jelen [et. al.] // Photodetectors: Materials and Devices

III Photodetectors: Materials and Devices III. - International Society for Optics and Photonics, 1998. - Vol. 3287. - P. 96-104.

68. Mackowiak, V. NEP - Noise Equivalent Power [Электронный ресурс].

69. Akiba, M. Ultrahigh-sensitivity infrared detection system using an In-GaAs p-i-n photodiode with low dielectric polarization noise / M. Akiba, Y. Kanai // Optics Letters. - 2012. - Vol. 37. - № 12. - P. 2235-2237.

70. González, F.J. Noise measurements on optical detectors / F.J. González // Revista mexicana de física. - 2006. - Vol. 52. - № 6. - P. 550-554.

71. Noise characteristics of high-performance InGaAs PIN photodiodes prepared by MOCVD / Y.-S. Wang [et. al.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2008. - Vol. 155. - № 11. - P. J307.

72. Akiba, M. Low-noise and high-speed photodetection system using optical feedback with a current amplification function / M. Akiba // Review of Scientific Instruments. - 2015. - Vol. 86. - № 9. - P. 094705.

73. High sensitivity photodetector [Электронный ресурс]. - URL: https://www.koheron.com/photonics/pd01-photodetector (дата обращения: 27.08.2022).

74. Low noise photodetector [Электронный ресурс]. - URL: https://www.koheron.com/photonics/pd100-photodetection (дата обращения: 04.09.2022).

75. The concept of constructing liquid level control systems based on addressable fiber Bragg structures / K.A. Lipatnikov [et. al.] // Optical Technologies for Telecommunications 2020. - International Society for Optics and Pho-tonics, 2021. - Vol. 11793. - P. 117930S.

76. Kuznetsov, A.A. Fiber optic sensors with polarization multiplexing based on addressed Fiber Bragg Gratings / A.A. Kuznetsov, I.I. Nureev, K.A. Lipatnikov // 2020 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications. - 2020. - P. 1-5.

77. Polarisation multiplexed addressed fiber Bragg grating sensors / A.A. Kuznetsov [et. al.] // Optical Technologies for Telecommunications 2019 Optical Technologies for Telecommunications 2019. - International Society for Optics and Photonics, 2020. - Vol. 11516. - P. 1151613.

78. Радиофотонный дифференциальный акселерометр на двух адресных волоконных брэгговских решетках / А.Ж. Сахабутдинов [и др.] // Фотон-Экспресс. - 2019. - № 5 (157).

79. Адресный волоконно-оптический датчик акустического обнаружения частичного разряда в комплектных распределительных устройствах / Р.Ш. Мисбахов [и др.] // Электротехнические И Информационные Комплексы И Системы. - 2019. - Т. 15. - № 3.

80. Addressed combined fiber-optic sensors as key element of multisensor greenhouse gas monitoring systems / O. Morozov [et. al.] // Sensors. - 2022. - Vol. 22. - № 13. - P. 4827.

81. Address fiber optical sensor for relative humidity measuring in a switchgear / R.S. Misbakhov [et. al.] // Proc SPIE Int Soc Opt Eng Optical Technologies for Telecommunications 2019. - SPIE, 2020. - Vol. 11516.

82. Applicability limits of the end face fiber-optic gas concentration sensor, based on Fabry-Perot interferometer / S.M.R.H. Hussein [et. al.] // Karbala International Journal of Modern Science. - 2022. - Vol. 8. - № 3. - P. 339-355.

83. Mathematical model for technological process of organic livestock waste microwave treatment in conveyor installation / S.V. Smirnov [et. al.] // 2021 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems, WECONF 2021 - Conference Proceedings. - 2021.

84. Multi-sensor temperature and humidity measuring system for technological process of organic livestock waste microwave treatment monitoring / A.R. Nasybullin [et. al.] // 2021 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems, WECONF 2021 - Conference Proceedings. - 2021.

85. Морозов, О.Г. Симметричная двухчастотная рефлектометрия в лазерных системах контроля параметров природной и искусственных сред : диссертация ... доктора технических наук / О.Г. Морозов. - Казань, 2004. - 383 с.

86. Радиофотонный векторный анализ высокодобротных симметричных фотонных структур на основе тандемной амплитудно-фазовой модуляции зондирующего излучения: диссертация ... кандидата технических наук. - Казань: КНИТУ-КАИ, - 130 с.

87. Система для оценок износа ствола по данным измерения его деформаций с использованием адресных волоконных брэгговских решёток / Е.В. Куликов [и др.] // Вестник Поволжского Государственного Технологического Университета. Серия: Радиотехнические И Инфокоммуникационные Системы. - 2020. - № 1 (45).

88. Трехкомпонентные адресные волоконные брэгговские структуры - новый элемент радиофотонных многосенсорных сетей / О.Г. Морозов [и др.] // Фотон-Экспресс. - 2021. - № 6 (174).

89. Формирование излучения с перестраиваемым асимметричным трехчастотным спектром для радиофотонного векторного анализатора цепей / Т.Р. Сахбиев [и др.] // Оптический журнал. - 2021. - Т. 88. - № 05. - С. 3-14.

90. Formation of tunable asymmetric three-frequency radiation for a radio-photonic vector network analyzer / T.R. Sakhbiev [et. al.] // Journal of Optical Technology. - 2021. - Vol. 88. - № 5. - P. 227.

91. Система контроля скорости снаряда на выходе ствола с использованием многоадресных волоконных брэгговских решёток / А.Ж. Сахабутди-нов [и др.] // Вестник Поволжского Государственного Технологического Университета. Серия: Радиотехнические И Инфокоммуникационные Системы. -2020. - № 2 (46).

92. Aging of fiber bragg gratings to reduce the drift of the sensor response on their basis at high temperatures / S.R. Galiev [et. al.] // 2022 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, SOSG 2022 -Conference Proceedings. - 2022.

93. Вибродиагностика электродвигателя с использованием адресных волоконных брэгговских решеток / И.Ю. Муравьев [и др.] // Фотон-Экспресс. - 2021. - № 6 (174).

94. Липатников, К.А. Система вибродиагностики технически сложных объектов на основе адресных волоконных брэгговских структур / К.А. Липатников // Фотон-Экспресс. - 2021. - № 6 (174).

95. Оптоволоконный датчик тока на основе Брэгговской решетки / В.В. Баканов [и др.] // Инженерный Вестник Дона. - 2021. - № 6 (78).

96. High voltage fiber optic sensor modeling and calculation / A.Zh. Sakhabutdinov [et. al.] // 2021 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications 2021 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications. - 2021. - P. 1-5.

97. Radiofrequency interrogation method in fiber optic nondestructive moni-toring systems / L.V. Korobkov [et. al.] // Journal of Physics: Conference Series. - 2019. - Vol. 1327.

98. Оптический датчик контроля режима работы щеточно-коллектор-ного узла тяговых электродвигателей на основе ВБР / К.А. Липатников [и др.] // Фотон-Экспресс. - 2019. - № 6 (158).

99. Point and quasi-distributed monitoring of digital electric power grids based on addressable fiber optic technologies / K.V. Maskevich [et. al.] // Proc SPIE Int Soc Opt Eng XVI International Conference on Optical Technologies for Telecommunications 2018, - International Society for Optics and Photonics, 2019. -Vol. 11146.

100. Моделирование ОВА на основе двухполосной модуляции и стимулированном рассеянии бриллюэна / Н.А. Петров [и др.] // Фотон-Экспресс. -2021. - № 6 (174).

101. Адресный волоконно-оптический датчик для измерения относительной влажности в комплектных распределительных устройствах / Р.Ш. Мисбахов [и др.] // Радиостроение. - 2020. - № 1.

102. Экспериментальное исследование волоконной брэгговской решетки с фазовым п-сдвигом как чувствительного элемента датчика температуры / К.А. Липатников [и др.] // Фотон-Экспресс. - 2019. - № 6 (158).

103. Баканов, В.В. Датчик тока на базе эффекта магнитострикции / В.В. Баканов, А.А. Кузнецов, К.А. Липатников // Научно-Технический Вестник Поволжья. - 2021. - № 8.