Методы и системы оперативных дистанционных измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, доктор технических наук Жиганов, Игорь Юрьевич

• Жиганов, Игорь Юрьевич
• доктор технических наук
• 2010

Оглавление диссертации доктор технических наук Жиганов, Игорь Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА.

1.1 Анализ и классификация объектов трубопроводного транспорта

1.2 Классификация и сравнительная характеристика методов и систем измерения геометрических параметров труб. Требования к системам измерения.

1.3 Теоретические проблемы построения оперативных дистанционных систем измерения геометрических параметров труб. Основные задачи исследований.

Выводы по первой главе.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ОПЕРАТИВНЫХ ДИСТАНЦИОННЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА.

2.1 Теоретические основы импульсно-волновых методов измерений геометрических параметров труб.

2.2 Математические основы акустических методов измерения геометрических параметров труб.

2.2.1 Математическая модель акустических методов измерения геометрических параметров труб. Общее и частные решения.

2.2.2 Анализ влияния конструкционных параметров трубы на условия распространения акустических сигналов.

2.2.3 Анализ влияния формы импульсов и параметров излучателя на скорость распространения акустических сигналов.

2.3 Математические основы электромагнитных методов измерения геометрических параметров труб. Выбор частотных диапазонов.

2.3.1 Электромагнитные волны в трубах. Радиочастотный диапазон

2.3.2 Математические основы оптических многоканальных методов измерения геометрических параметров объектов.

2.4 Математические основы косвенных методов измерений геометрических параметров труб при различных вариантах калибровки.

Выводы по второй главе.

3 ОПЕРАТИВНЫЕ ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА. АЛГОРИТМЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1 Методы и алгоритмы измерения геометрических параметров труб по характеристикам акустических сигналов.

3.1.1 Акустические методы и алгоритмы измерения длины труб

3.1.2 Акустические методы измерения внутреннего диаметра труб

3.2 Методы и алгоритмы измерения геометрических параметров труб по характеристикам оптических сигналов. Обзор методов обработки изображений.

Выводы по третьей главе.

4 ОПЕРАТИВНЫЕ ДИСТАНЦИОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННО -ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТРУБ. КОНСТРУКТОРСКИЕ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

4.1 Оптоэлектронные системы измерения геометрических параметров труб.

4.2 Электронно-акустические системы измерения геометрических параметров труб.

4.3 Система измерения геометрических параметров труб на основе электромагнитного метода радиочастотного диапазона.

4.4 Элементная база и схемотехника систем измерения геометрических параметров труб.

4.5 Датчики систем измерения геометрических параметров труб

4.6 Анализ и расчет оптической части оптоэлектронных систем измерения геометрических параметров труб.

Выводы по четвертой главе.

5 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СИСТЕМ ОПЕРАТИВНЫХ ДИСТАНЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА.

5.1 Структура погрешностей систем измерения геометрических параметров труб. Погрешности акустических методов измерения.

5.2 Погрешности оптических методов и оптоэлектронных систем измерения геометрических параметров труб.-.

5.3 Погрешности косвенных методов измерений геометрических параметров труб.

5.4 Методы повышения точности и стабильности устройств измерения и контроля геометрических параметров труб.

5.5 Метрологическая аттестация и государственная сертификация оперативных дистанционных систем измерения геометрических параметров труб.

Выводы по пятой главе.

6 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТРУБ.

6.1 Результаты экспериментальных исследований электронно-акустических систем измерения длины труб.

6.2 Результаты экспериментальных исследований оптоэлектронных систем измерения геометрических параметров труб.

6.3 Область практического применение систем измерения геометрических параметров труб в структурах управления складскими комплексами, производством и эксплуатации объектов.

Выводы по шестой главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и системы оперативных дистанционных измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта»

Актуальность. Для организации выходного контроля и складского учета объектов трубопроводного транспорта (OTT) на всех этапах их логистического пути от производственного стана до монтажной площадки необходим комплекс систем измерения, способных оперативно оценивать их качество в условиях ограниченного доступа к ним. Актуальность работы продиктована наращиванием ввода в строй новых трубных мини-заводов и цехов, постоянным ростом объемов строительства и ремонта трубопроводов, монтажа быстровозводимых зданий из трубных металлоконструкций и, соответственно, наращиванием производства OTT.

Основным объектом трубопроводного транспорта является труба. Наряду с прочностными характеристиками к основным показателям качества труб относятся и их геометрические параметры (ГП), в частности, длина, диаметр, толщина стенки, кривизна (по длине), форма профиля. Большой ассортимент таких труб с диаметрами от нескольких миллиметров до метра при обширной номенклатуре их торцевых профилей и материалов, применяемых для их производства, требует создания универсальных систем измерения, способных оперативно измерять их геометрические параметры.

С ГП тесно связан коммерческий учет объема труб на складах и разгрузочных площадках. Оперативный контроль при отгрузочных операциях требует использования мобильных приборов, способных измерять геометрические параметры, в частности длину трубы, при условии доступа к объекту с одной стороны. При обслуживании комплексных заказов, сочетающих в себе трубы из разных материалов с различными ГП, известные методы и средства измерения не дают достаточной точности, неудобны, трудоемки и затратны, так как требуют применения дорогостоящих подъемных механизмов и привлечения дополнительного персонала.

Применение разработанных методов и систем измерения позволяет автоматизировать складской учет, произвести отбраковку и точно определить объем поставки еще до начала разгрузочно-погрузочных работ, повысить безопасность и культуру труда, а также увеличить скорость обслуживания на складах и мон6 тажных площадках, в том числе в полевых условиях. Подсчитано, что суммарные убытки предприятий РФ от не достаточно точного измерения ГП труб (ГПТ) применяемыми в настоящее время средствами на стадии коммерческого учета составляют свыше 3 млрд. руб./год.

Актуален также контроль геометрии профиля трубы. Кроме задач отбраковки, такие измерения необходимы для оптимального подбора стыкующихся торцов труб при прокладке трубопроводов. В результате транспортировки, погрузочно-разгрузочных работ и длительного хранения профиль трубы искажается, становится эллипсным либо приобретает более сложную форму. Для труб средних и больших диаметров (более 200,0 мм) абсолютные искажения формы торца составляют несколько миллиметров (1,0 - 5,0 мм), что вызывает проблемы при их сварке и обуславливает необходимость их предварительного контроля при раскладке по трассе трубопровода.

В настоящее время накоплено много материала по оценке качества труб по прочностным характеристикам, механическим дефектам, контролю толщины покрытий, неравномерности толщины стенки и т.п. Геометрические же параметры труб измеряются в основном контактными механическими или оптико-механическими методами, которые громоздки, имеют малое быстродействие и неприменимы в реальных условиях транспортировки, хранения и ведения автоматизированного учета труб в условиях ограниченного доступа к ним. Другие: волоконно-оптические, радиационные, лазерные и телевизионные методы и системы измерения, производимые фирмами «Autech», «Rtticon», «Machinery» (США); «Siemens», «Schneider», «Ferster» (ФРГ); «Ларицу» (Япония); «Zumbach», «Boveri» (Швейцария); а также «ВНИИА», «ВЕИИМЕТМАШ», «ВНИИН», «ВНИИАчермет», «Уралмаш» (Россия) — являются сложными, громоздкими стационарными системами, предназначенными для измерения не более двух геометрических параметров труб из всей их совокупности. Развитие электронной, волоконно-оптической элементной базы и микропроцессорной техники создает широкие возможности для создания высокоточных дистанционных систем оперативного измерения геометрических параметров с использованием передовых информационных технологий в условиях ограниченного доступа.

Цель и задачи исследования.

Целью работы является научное обоснование и разработка методов оперативных дистанционных измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта в условиях ограниченного доступа и создание на их основе информационно-измерительных систем (ИИС) повышенной информативности.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1 Анализ объекта измерений, описание геометрических параметров, характеризующих информативный комплекс величин, определяющих качество объектов трубопроводного транспорта.

2 Анализ и обоснование принципов измерения геометрических параметров труб на основе математического моделирования процессов распространения и отражения акустических и оптических сигналов в пространственно-распределенных объектах.

3 Обоснование и разработка методов измерения геометрических параметров труб в условиях ограниченного доступа к объектам.

4 Экспериментальные исследования процессов распространения акустических сигналов в трубах, выявление зависимостей между параметрами распространяющихся сигналов и геометрическими параметрами труб.

5 Разработка схем первичной обработки сигналов, структур и алгоритмов, реализующих предложенные методы измерения геометрических параметров.

6 Метрологический анализ и разработка рекомендаций по снижению погрешности измерений ИИС.

7 Создание измерительных систем на основе разработанных методов и современной элементной базы. Аттестация и сертификация для включения в Государственный реестр приборов РФ.

Работа основывается на идеях В.А. Красильникова, JI.A. Вайнштейна, A.A. Горбатова, Г.Е. Рудашевского, В .Я. Ободана, Е.Г. Виноградова, К.Е. Румянцева, В.Е. Шатерникова, Н.Е. Конюхова, А.Н. Шилина, Б.В. Скворцова, 8

В.Н. Нестерова и является результатом исследований, проведенных автором по программе «Инновационная деятельность высшей школы» МинВУЗа РФ и программе Фонда содействия малому предпринимательству в научно-технической сфере при Правительстве РФ «Старт-2004», а также по договору с Ассоциацией металлоторговцев «Металл-Маркет», в научно-исследовательских лабораториях Самарского государственного аэрокосмического университета и на научно-техническом предприятии ООО «АПС» («Аналитические Приборы и Системы»).

Методы исследований.

При решении поставленных задач использовались теория анализа и синтеза информационно-измерительных и управляющих систем, теория погрешностей, методы дифференциального, интегрального и операционного исчислений, дифференциальные уравнения в частных производных, теоретические основы акустики, оптики и электротехники. При моделировании и проведении численных расчетов на ЭВМ использовались конструкторские и математические пакеты.

Научная новизна.

1 Разработаны обобщенная модель процедуры измерений и методика комплек-сирования, основанные на использовании различных физических принципов измерения геометрических параметров труб в условиях ограниченного доступа к объекту.

2 На основе частного решения акустического уравнения для волновода с излучателем (расположенном на торце трубы) получена математическая модель, связывающая информативные параметры геометрии труб с параметрами отраженного зондирующего акустического сигнала, учитывающая функцию поправки на условия отражения.

3 Разработаны и исследованы математические модели, учитывающие влияние конструкционных параметров объектов измерения и характеристик излучателя на время распространения акустического сигнала.

4 Разработан метод инвариантных акустических измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта, отличающийся зондированием объекта импульсами разной формы и позволяющий компенсировать погрешности от нестабильности среды распространения акустических волн. 9

5 Разработан метод оптических многоканальных измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта на основе множества разнесенных в пространстве телекамер (фотокамер), представляющих собой геометрически связанную систему, позволяющий производить измерения независимо от расположения объекта в пространстве.

6 Разработан метод косвенных измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта, позволяющий определять функцию преобразования, связывающую искомый геометрический параметр с измеряемыми сигналами и отличающийся универсальностью и расширенными функциональными возможностями.

7 Выполнен анализ дополнительных погрешностей разработанных акустических методов и систем измерения геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта и получены аналитические выражения, учитывающие влияние совокупности климатических и физических факторов.

Получены выражения для анализа конструкционных погрешностей и определения порога чувствительности оптоэлектронных, в том числе многоканальных, ИИС.

8 В аналитическом виде определены погрешности косвенного метода измерения, связывающие между собой погрешности определения калибровочных коэффициентов и погрешности измерения параметров применяемых сигналов.

Практическую ценность работы составляют:

1 Информационно-измерительные системы и конструкции приборов измерения и контроля геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта.

2 Методики испытаний, аттестации и поверки измерительных систем и приборов измерения геометрических параметров труб, утвержденные государственными службами метрологии РФ.

3 Алгоритмы и программы обработки сигналов датчиков для ИИС определения геометрических параметров труб по параметрам зондирующих сигналов.

4 Методики расчета конструкционных параметров и погрешностей, рекомендации по улучшению эксплуатационных характеристик ИИС и приборов измерения ГШ .

5 Действующий образец телевизионно-компьютерной многоканальной

ИИС для дистанционного измерения ГШ .

10

6 Созданные действующие образцы приборов серии «ПИТОН» (Прибор Измерения Трубы Общего Назначения), включенные в Государственный Реестр средств измерений под № 29726-05, сертификат №21272/1 от 10.08.05.

Реализация результатов работы.

Созданные на основе выполненных исследований приборы серии «ПИТОН» выпускаются серийно в ООО «АПС» (г. Самара) и реализуются по всей территории Российской федерации и ближнего зарубежья. Разработанная телеви-зионно-компьютерная ИИС используется на научно-техническом предприятии ООО «АПС» для отработки алгоритмов и программ дистанционного группового измерения геометрических параметров труб. По результатам работы изготовлено и внедрено устройство для автоматического управления процессом нанесения покрытий на внутреннюю поверхность трубы в ОАО «Негаспензапром» (г. Пенза).

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Обобщенная модель процедуры измерений и методика комплексирования, основанные на использовании различных физических принципов измерения геометрических параметров труб, отличающиеся применением различных зондирующих сигналов.

2 Математическая модель процедуры измерения на основе частного решения акустического уравнения для волновода с излучателем, расположенном на торце трубы, отличающаяся обнаруженной связью информативных параметров геометрии труб с параметрами отраженного акустического сигнала и учитывающая функцию поправки на условия отражения.

3 Математические модели, учитывающие влияние конструкционных параметров объектов измерения и характеристик излучателя на время распространения акустического сигнала.

4 Метод акустических измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта с компенсацией влияния нестабильности среды распространения зондирующего сигнала.

5 Метод оптических многоканальных измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта, отличающийся использованием множества разнесенных в пространстве телекамер (фотокамер), составляющих геометрически связанную систему.

6 Метод косвенных измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта, отличающийся возможностью определения функции преобразования системы, связывающей искомые геометрические параметры труб с измеряемыми параметрами сигналов.

7 Аналитические соотношения для анализа дополнительных погрешностей акустических методов измерений, учитывающие влияние совокупности климатических и физических факторов.

8 Математические соотношения для определения погрешностей и порога чувствительности оптических многоканальных методов измерения геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта и погрешности косвенного метода измерения, учитывающие метрологические параметры конструкционных элементов ИИС.

9 Информационно-измерительные системы, приборы, алгоритмы и программы, реализующие разработанные методы измерения геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта.

Достоверность результатов работы.

Достоверность результатов работы определяется экспериментальными исследованиями, подтверждающими основные теоретические положения работы; дипломами и медалями, полученными на различных международных и всероссийских выставках и конференциях; докладами на научно-технических семинарах кафедр («Информационно-измерительная техника», 111 У, г. Пенза; «Электронные системы и устройства», СГАУ, г. Самара); внедрением разработанных систем; включением прибора «ПИТОН» в Государственный реестр приборов России.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на международных и российских научно-технических конференциях: «Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем», г. Пенза, 1997, 1998, 2002 г.г.; «Новые методы, технические средства и технологии получения измерительной информации», г. Уфа, 1997 г.; «Датчики и преобразователи информации систем

12 измерения, контроля и управления», г. Гурзуф, 1998, 1999 г.г., г. Судак, 2000, 2001, 2002,2003,2004 г.г.; «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права», г. Сочи, 2002,2006 г.г„ Разработанные в диссертации приборы экспонировались на всероссийских и международных выставках в различных городах России: на Международном аэрокосмическом салоне в г. Жуковском в 2000,2001,2002,2003,2006 г.г.; во Всероссийском выставочном центре на выставке «Двигатели-2000, 2006»; на всероссийской выставке—ярмарке в г. Нижнем Новгороде в 2001 г.; на различных международных; и региональных специализированных выставках по профилю «Машиностроение», «Металлургия», «Стройиндусг-рия», «Топливо, энергетика и химиндустрия» в городах Москве, Самаре, Калининграде, Кириши, Тольятти в 1999 - 2010 г.г.; на выставках «Российским инновациям-российский капитал» в городах Нижнем Новгороде, Самаре и Саранске в 2004 - 2006 г.г. В 2000 г. прибор «ПИТОН» экспонировался на Международной выставке изобретений «Эврика - 2000» в г. Брюсселе, где был отмечен серебряной медалью.

Публикации. По результатам исследований и разработок опубликовано 40 работ, в том числе 10 статей в рецензируемых журналах (рекомендованных ВАК РФ для докторских диссертаций), 1 монография и 1 учебное пособие, депонирован 1 научно-технический отчет, получено 6 патентов РФ.

Структура и объем работы.

Работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 393 страницах текста, включает 128 рисунков и 19 таблиц. Список литературы состоит из 203 наименований и приложений на 9 страницах.

Личный вклад автора. Сформулирован и решен комплекс задач, изложенных в основных положениях, выносимых на защиту. Разработаны математические модели и проанализированы их решения с позиций практической реализации в методах и системах измерения, организовано и принято непосредственное участие в экспериментальных исследованиях, метрологической аттестации и практической реализации созданных устройств.

Заключение диссертации по теме «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», Жиганов, Игорь Юрьевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Сформирован и проанализирован информативный комплекс величин, определяемый геометрией OTT и характеризующий их количественные и качественные характеристики. Показана перспективность акустических и оптических принципов измерения с позиций мобильности и организации оперативных дистанционных измерений в условиях ограниченного доступа к объекту.

2 Разработаны математические модели, связывающие ГП объектов измерения с информативным комплексом величин, обусловленных различными физическими принципами измерения: акустическим и оптическим.

3 Выполнены теоретические исследования, базирующиеся на частном решении акустического уравнения для волновода с излучателем, размещенном на торце трубы, которые выявили связь ГП объектов с параметрами отраженного зондирующего акустического сигнала, учитывающую функцию поправки на условия отражения. Математическая модель распространения акустического сигнала в волноводе послужила основой для исследования влияния различных конструкционных параметров на результаты измерений.

4 Разработаны метод и системы инвариантных электронно-акустических измерений ГП объектов (длины, внутреннего диаметра), основанные на последовательном излучении в полость трубы акустических импульсов разной формы и вычислении групповой скорости их распространения. Скорость распространения сигнала определяется по модулю групповой скорости, вычисленной на частоте, соответствующей максимуму спектральной амплитуды посылаемого импульса. Метод реализован в структурной схеме ИИС определения ГП объектов, отличающейся конструкторскими решениями.

5 Разработан метод косвенных измерений ГП объекта, основанный на использовании в процессе формирования функции преобразования измерительных систем эталонных объектов и последующей оценке отклонения измеряемых сигналов от эталонных значений. Данный метод использован для создания портативных приборов оперативного измерения длины труб и не требует точного знания функции, связывающей искомый ГП объекта с измеряемыми косвенными параметрами.

6 Разработан метод оптических многоканальных измерений ГП объектов, основанный на использовании нескольких разнесенных в пространстве телекамер (фотокамер), составляющих геометрически связанную систему, позволяющий с высокой точностью осуществлять измерения независимо от^расстояния до объекта и его ориентации в пространстве. Данный метод реализован в структуре ИИС. Разработанные алгоритмы и программа для ЭВМ позволяют определять длину и геометрию профиля (радиусы окружностей, смещение центра внутренней окружности относительно внешней, коэффициенты неровности и эллиптичности трубы, толщину стенки и др.).

7 Разработана методика комплексирования измерений ГП OTT, позволяющая повысить точность и информативность ИИС на основе использования различных зондирующих сигналов и девяти видов калибровки на одной и нескольких трубах с контролем и без контроля температуры.

8 Основные погрешности косвенных методов измерения определяются погрешностями эталонов и датчиков. Увеличение количества эталонов приводит к уменьшению погрешности измерения. Проведенные расчеты показали, что общая погрешность измерения может быть меньше погрешности эталона.

Основная погрешность электронно-акустических ИИС определяется суммарной погрешностью измерения временного интервала между посланным и отраженным импульсами, которая не должна превышать 60 мкс. Дополнительные погрешности определяются климатическими и физическими факторами: температурой, давлением, влажностью, ветром, примесями газов в воздухе и внешними акустическими шумами. Максимальная дополнительная погрешность в ожидаемых условиях эксплуатации, без применения разработанных корректирующих ее устройств, составляет 4,68%. Предложенные схемотехнические решения позволяют снизить ее до О,05% и превзойти требования ГОСТа для измерения длины трубы.

9 Основные погрешности оптоэлектронных систем измерения ГП объектов, вычисленные на основе полученных математических соотношений, связаны с аберрациями оптической системы, дискретизацией изображения и шумами фотоприемной матрицы. Из дополнительных погрешностей главными являются нестабильность расстояния до телекамеры и ее перекос относительно

----измеряемого объекта^В ожидаемых условиях измерения перекос телекамеры в

4 0 позволяет определять ГП в рамках требований ГОСТа. Получены математические модели, графики и соотношения, определяющие условия минимизации указанных погрешностей. Увеличение количества камер и расстояний между ними приводит к уменьшению погрешности измерения. Порог чувствительности оптических многоканальных методов измерений для средних по разрешающей способности оптики и фотоматрицы составляет 2,95 мм.

10 Государственная метрологическая аттестация разработанных систем измерения ГП объектов возможна на основе создания новых методик измерений, испытаний и поверки. Прибор «ПИТОН» прошел всесторонние государственные испытания, метрологическую аттестацию и включен в Госреестр приборов России под № 29726-05 от 10.08.05. Официальные документы, разработанные для прибора измерения длины «ПИТОН», являются образцом для создания методик аттестации дистанционных систем измерения и контроля ГП объектов.

11 Проведено свыше 10 000 испытаний электронно-акустических и оптоэлектронных ИИС ГП объектов, которые подтвердили правильность основных теоретических положений, используемых при их разработке, и показали их высокие метрологические характеристики и возможность коммерческого использования.

Прибор измерения длины «ПИТОН» экспонировался на различных выставках и конкурсах, в том числе на Международном аэрокосмическом салоне в г. Жуковском в 2000-2003 г.г., на ВВЦ (г. Москва), на региональных выставках-ярмарках и отраслевых конференциях Российского союза поставщиков металлопродукции (РСПМ) в 1999 - 2010 г.г.; награжден серебряной медалью на всемирной выставке изобретений в г. Брюсселе в 2000 г. Прибор «ПИТОН» выпускается серийно, внедрен на многих предприятиях (г.г. Белгород, Волгоград, Воронеж, Ижевск, Москва, Нижний Новгород, Новосибирск, Самара, Смоленск, Тольятти и др.).

Система автоматического управления процессом нанесения шликерного покрытия на внутреннюю поверхность трубы внедрена в ОАО «Негаспенза-пром» (г.Пенза), а также отмечена звездой конкурса «Инновации в энергетике».

Оптоэлектронная система дистанционных групповых измерений ГП объектов находится на стадии внедрения в компании «Татнефть» (г. Альметьевск, Татарстан).

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Жиганов, Игорь Юрьевич, 2010 год

1. Красильников В А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику: учеб. пособие для физ. спец. вузов. М.: Наука, 1984. - 400 с.

2. Вайнштейн JI.A. Дифракция электромагнитных и звуковых волн на открытом конце волновода. М.: Сов. Радио, 1953. - 204 с.

3. A.c. 1747893 СССР, МКИ G01B17/02. Способ определения внутреннего размера изделия с полостью / Волобуев С.А., Калядин А.Ю., Шарапа А.И. Опубл. 15.07.1992, Бюл. № 26. - С. 146.

4. Фрайд Дж. Современные датчики. Справочник. М: Техносфера, 2006. - 592 сГ

5. Пат. 2037141, МПК6 G01B17/00. Способ бесконтактного определения длины волновода и устройство для его осуществления / Армии В.Грдличка. -Опубл. 09.06.1995, Бюл. № 6. С. 187.

6. Клюев В.В. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. М.: Машиностроение, 1976. — 718 с.

7. A.c. 1763887 СССР, МКИ G01B17/02 . Ультразвуковой толщиномер / Меледин Г.Ф., Алексеев А.П., Бобров В.В., Бухарев H.A., Егунов Л.И., Скоморохов Ю.И., Химикус В.А. Опубл. 23.09.1992, Бюл. № 35. - С. 163.

8. A.c. 1768940 СССР, МКИ G01B7/06. Способ контроля поперечной разнотолщинности металлической трубы / Губин А.Е., Сироткин С.Н. Опубл. 15.10.1992, Бюл. № 38. - С. 128.

9. Дорофеев А.Л., Никитин А.И., Рубин А.Л. Индукционная толщинометрия. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978. - 185 с.

10. A.c. 1781538 СССР, МКИ G01B17/02. Ультразвуковой эхоимпульсный толщиномер / Потапов В.Н., Картамышев В.А., Потапова В.А. -Опубл. 15.12.1992, Бюл. № 46. С. 149.

11. A.c. 1796885 СССР, МКИ G01B7/06. Толщиномер / Марк Э.Э. -Опубл. 23.02.1993, Бюл. № 7. С. 117.

12. Лавров В.В. Измеритель длины труб нефтяного сортамента ПИТ-3 // Приборы и системы управления. 1992. - № 8. - С. 31 - 34.

13. Кайно, Гордон. Акустические волны. Устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов. М.: Мир, 1990. — 652 с.

14. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики. М.: Радио и связь, 1985. - 280 с.

15. Речицкий В.И. Акустоэлектронные компоненты: Схемы, топология, конструкции. М.: Радио и связь, 1987. - 192 с.

16. Дмитриев В.В., Акпамбегов В.Б. Интегральные пьезоэлектрические устройства--фильтрации и обработки сигналов: справочное пособие.-М.: Радио и связь, 1985. -176 с.

17. Морозов А.И., Проклов В.В., Станковский Б.А. Пьезоэлектрические преобразователи для радиоэлектронных устройств. -М.: Радио и связь, 1981. -184 с.

18. ГОСТ 23270 89. Трубы-заготовки для механической обработки. Технические условия. Методы испытаний.

19. ГОСТ 22786 77. Трубы биметаллические бесшовные для судостроения. Технические условия.

20. ГОСТ 11249 73. Трубы стальные свертные паяные двухслойные. Технические условия.

21. ГОСТ 8646 — 68. Трубы стальные с полыми ребрами. Сортамент.

22. ГОСТ 8645 68. Трубы стальные прямоугольные. Сортамент.

23. ГОСТ 8.051 81. Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм.

24. ГОСТ 8026 75. Трубы стальные профильные.

25. Жиганов И.Ю. Метрологические основы дистанционных телевизионных методов измерения геометрических параметров объектов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009.-Т.П.-№3,—С. 117-121.

26. Жиганов И.Ю. Метрологические основы дистанционных методовизмерения геометрических параметров объектов // Физика волновых процессов367и радиотехнические системы. — 2009. — Т. 12. № 4. - С. 83-87.

27. Жиганов И.Ю., Скворцов Б .В., Борминский CA. Установка для дистанционных групповых измерений геометрических параметров труб // Вестник самарского государственного технического университета. 2010.—№ 4(27). - С. 148-152.

28. Пат. на полезную модель 73069 РФ, МПК G01B21/28, G06K9/52. Телевизионное устройство измерения геометрических параметров объектов / Жиганов И.Ю., Скворцов Б.В. Опубл. 10.05.2008, Бюл. № 13. - С. 1258.

29. Жиганов И.Ю. Бесконтактные устройства измерения геометрических параметров труб. -^М.: Вузовская книга, 2004. -220 с

30. A.c. 1312385 СССР, МКИ G01B21/02. Устройство для измерения размера изделия / Митрофанов A.C., Тарлыков В.А., Фефилов Т.Д. Опубл. 23.05.1987, Бюл. № 19. - С. 167.

31. A.c. 1516771 СССР, МКИ G01B11/02. Способ дистанционного измерения линейных размеров объекта/Воробьев О.М. Опубл. 23.10.1989, Бюл. № 39. - С. 169.

32. A.c. 2052768 СССР, МКИ G 01В17/00. Ультразвуковой измеритель расстояния. / Плещеев В.И., Комаров И.В., Мамонкина Т.И., Абдулкин A.A. -Опубл. 20.01.1996, Бюл. № 22. С. 245.

33. A.c. 1657960 СССР, МКИ G01B21/10. Телевизионный способ измерения размеров объектов кольцевой формы / Русинов ЕМ. Опубл. 23.06.1991, Бюл. № 23. - С. 137.

34. A.c. 1716327 СССР, МКИ G01B21/20. Измеритель геометрических параметров сварных труб / Ободан В.Я., Сидорин Г.И., Черевко Г.В., Лях Ю.И. Опубл. 28.02.1992, Бюл. № 8. - С. 166.

35. A.c. 1675664 СССР, МКИ G01B11/02. Способ контроля геометрическихпараметров колец / Куликов В.Н.- Опубл. 07.09.1991, Бюл. № 33. С. 146.368

36. A.c. 1762122 СССР, МКИ G01B21/10. Фотоэлектрическое устройство для измерения диаметров изделий / Клюев А.Е. Опубл. 15.09.1992, Бюл. № 34. - С. 159.

37. A.c. 1732147 СССР, МКИ G01B11/08. Устройство для контроля диаметра протяженных объектов / Зенчева С.А., Карпунькин A.B., Лощилов А.Н., Мазалов И.Н., Пичугин А.П., Попов C.B. Опубл. 07.05.1992, Бюл. № 17. - С. 160.

38. ЯворскийБМ., Детлаф АА. Справочник по физике.—М.: Наука, 1974.—940 с.

39. Вайнштейн Л.А. Распространение импульсов // Успехи физических наук. 1976. - Т. 118. - № 2. - С. 339 - 367.

40. Горбатов A.A., Рудашевский Г.Е. Акустические методы и средства измерения расстояний в воздушной среде. М.: Энергия, 1973. - 145 с.

41. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на Фортране. М.: Мир, 1977. - 584 с.

42. Мартюшов К.И. Зайцев Ю.В., Тихонов А.И. Методы расчета резисторов. -М.: Энергия, 1971. -207 с.

43. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы. -М.: Наука, 1974. 831 с.

44. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986.-511 с.

45. Гаврилов Ю.С., Еременко A.C. Справочник по радиоизмерительным приборам. М.: Энергия, 1976. - 624 с.

46. Карпов Р.Г., Карпов Н.Р. Электрорадиоизмерения. М.: Высшая школа, 1978. - 272 с.

47. Кикоин И.К. Таблицы физических величин. Справочник. -М.: Атомиздат, 1976. 829 с.

48. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. М.: Наука, 1982. - 208 с.

49. Сидоров И.Н. Микрофоны и телефоны. М.: Радио и связь, 1993. - 152 с.

50. Бурко В.Г., Лямин П.М. Бытовые акустические системы. Минск: Беларусь, 1996.-349 с.

51. Ас. 236034 СССР, МКИ G01B17/00, G01D7/00. Электроакустический преобразователь / Руцашевский Г.Е., Горбатов АА Опубл. 01.01.1969, Бкш. № 6. - С. 90.

52. Нефедов В.И., Сигов A.C., Бипоков В.К., Хахин В.И. Метрология и радиоизмерения: учеб. для вузов. 2-е изд., перераб.—М.: Высшая школа, 2006. - 526 с. ---

53. Люкшин B.C., Ниберг Н.Я., Обморшев A.M., Плужников И.С. Справочник машиностроения. М: Машгиз, 1956. - Т. 1-6. - 568 с.

54. Савельев И.В. Основы теоретической физики. Механика. Электродинамика. -М.: Наука, 1991 Т. 1. - 493 с.

55. Сидоров И.Н. Микрофоны и телефоны. М.: Радио и связь, 1993. - 152 с.

56. Алдошина И.А. и др. Бытовая электроакустическая аппаратура. -М.: Радио и связь, 1992. 342 с.

57. Пат. на изобретение 2227320 РФ, МПК7 G06F17/12, G01N33/22. Способ измерения показателей качества / Скворцов Б.В., Жиганов И. Ю., Синников С.Г., Васильев И.Р. Опубл. 20.04.2004, Бюл. № 11. - С. 223.

58. Перельман Б.Л., Петухов В.М. Новые транзисторы: справочник. -М.: Солон: ТОО "Микротех", 1995. 259 с.

59. Нефедов AB., Савченко AM., Феоктистов Ю.Ф. Полупроводниковые приборы. Зарубежные интегральные микросхемы: справочник. М.: КУбК-а, 1995. -288 с.

60. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин: измерительные преобразователи. Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 320 с.

61. Диденко В.И., Минин А.Г. Датчики температуры и давления со встроенным микропроцессором // Датчики и преобразователи информациисистем измерения, контроля и управления: тезисы доклада X научно-технической конференции. Гурзуф, 1998. — С. 14-17.

62. Атаев Д.И., Болотников В.А. Аналоговые интегральные микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Справочник. -М.: Изд-во МЭИ, 1993. -235 с.

63. Санковский Е.А. Справочное пособие по теории систем автоматического регулирования и управления. — Минск: Высшая школа, 1973. — 584 с.

64. Свидетельство на полезную модель 7492 РФ, МКИ в01В 17/00. Электронно-акустическое устройство измерения длины труб / Скворцов Б.В.,-------Жиганов И.Ю., Скоробогатов Е.Г. Опубл. 16.08.1998, Бюл. № 8. - С. 62.—

65. Жиганов И.Ю. Исследование распространения акустических сигналов в трубах // Сборник научных трудов НИИ «Приборостроения». Самара: СГАУ, 1997. - С. 89 - 90.

66. Скворцов Б.В., Жиганов И.Ю. Электронно-акустические приборы измерения длины труб // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: тезисы доклада X научно-технической конференции, г. Гурзуф. Гурзуф, 1998. - С. 87 - 89.

67. Конюхов Н.Е., Жиганов И.Ю. Организационно-производственные основы использования бесконтактных приборов контроля геометрических параметров труб // Сборник научных трудов Международного института рынка: РАН. Самара, 1998. - С. 33.

68. Виноградов Е.Г., Глебова С.Н., Лавров H.A., Павлов В.Н., Раженков Е.Т. Микропроцессорная система управления технологическим процессом контроля труб // Измерительная техника. 1990. - № 1. — С. 27.

69. Виноградов Е.Г., Глебова С.Н., Павлов В.Н. Применение унифицированного оптического датчика для контроля геометрических параметров труб// Измерительная техника. — 1990. № 2. — С. 23.

70. Княжицкий А.И., Карпович И.В., Этингоф М.И. Индуктивные приборы для определения диаметров труб большой длины // Измерительная техника^-1996.-№6,-G. 29-307------- ---------- ---- ----

71. A.c. 1837160 СССР, МКИ G01B21/30. Устройство оптико-телевизионного контроля / Меледин Г. Ф., Алексеев А. П., Алексеева Д. А., Лезнева И. Г., Бобров В. В., Бухарев Н. А., Егунов Л. И, Химикус В. А. Опубл. 30.08.1993, Бюл. № 32. - С. 43.

72. Пат. 2100777 СССР, МКИ G01B21/10. Оптико-электронное устройство для контроля формы крупногабаритных деталей / Шилин А.Н. -Опубл. 1997, Бюл. № 36. С. 397.

73. Пат. 2102704 СССР, МКИ G01B17/02. Устройство для определения и регистрации геометрических параметров трубопроводов / Плотников П.К., Бакурский H.H., Рамзаев А.П. Опубл. 1998, Бюл. № 2. - С. 349.

74. Пат. 2077701 РФ, МКИ G01B21/32. Оптический прогибомер / Енученко С.А., Коротаев В.В., Мусяков В.Л., Панков Э.Д., Тимофеев А.Н. -Опубл. 1997, Бюл. № 11. С. 192.

75. A.c. 1608430 СССР, МКИ G01B21/30. Устройство для измерения сечения круглого проката и труб / Ободан В Л., Сологуб Б.В., Скрипниченко А.И., Чудновская P.C., Онофриенко Л.А., Третьяков А.К. Опубл. 1990, Бюл. № 43. - С. 142.

76. Арутюнов П.А. Косвенные измерения в конечных полях // Измерительная техника. 1999. - №4. - С. 11-15.

77. Степанов A.B. Выбор системы измерений и контроля техническогообъекта по многим показателям // Измерительная техника. 2000.—№4. - С. 41 - 45.372

78. Иванов Б.Н. Оценка погрешности активного контроля методом обкатывания // Измерительная техника. — 2000. №2. — С. 21 - 25.

79. Куликовский К.Л., Купер В.Я. Методы и средства измерений. М.: Высшая школа, 1987. -448 с.

80. Скворцов Б.В., Жиганов И.Ю. Электротехнические и электронно-акустические преобразовательные устройства. — Самара: СГАУ, 2002. — 120 с.

81. Датчики теплофизических и механических параметров: справочник в трех томах; под общ. ред. Коптева Ю.Н. М: Радиотехника, Т.1 2000 - 400 е., Т.2 2000 — 678 е., Т.3г2000. ^458 с. — ---------------------------

82. Ермолов И.Н., Останин Ю.Я. Методы и средства неразрушающего контроля качества. -М: Высшая школа, 1988. 367 с.

83. Дорофеев А.Л. Индукционная толщинометрия. М: Энергия, 1978. -185 с.

84. Жиганов И.Ю. Телевизионные устройства измерения геометрических параметров труб // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: сборник докладов XVI научно-технической конференции, г. Судак. Судак, 2004. - С. 50-53.

85. Ободан В.Я. Автоматический контроль размеров сечения сортового проката и труб. М.: Металлургия, 1985. - 95 с.

86. Ободан В.Я., Скрипченко А.И., Сологуб Б.В. Телевизионный автоматический микропроцессорный измеритель габаритных размеров сечения труб и проката // Сталь. 1989. - № 6. - С. 58 - 61.

87. Ободан ВЯ. Контроль объема заготовок круглого сечения оптоэлекгронным способом // Известия вузов. Приборостроение. -1997. -№2. С. 40 - 43.

88. Заявка Германии № 19748062, Mahner Bernward, МЕСИ G01B11/24. Оптический способ и устройство для измерения геометрической формы объекта. -Опубл. 12.05.1999.

89. Пат. РФ, МКИ G06IC9/52, G06K9/50. Устройство для селекции изображений и измерения размеров объекта / Сальников И.И., Кутаев Ю.Ф, Абачкин С.Н. Опубл. 20.02.2001.

90. Пат. 2176774, МКИ G01B7/04. Способ определения длины движущихся изделий / Алиев С.Г., Торопчин О.П., Меняйло В.И., Николаев A.M. Опубл. 10.12.2001, Бюл. № 9. =С. 302.--------------------

91. СшлетнийМ.Ф., КлемпертЕД. Точность труб. -М.: Металлургия, 1975. -240 с.

92. Данилов Ф.А., Имедадзе В.В., Клемперт Е.Д. Адаптивное управление точностью прокатки труб. М: Металлургия, 1973. - 224 с.

93. Никитин А.И., Михайловский В.Г., Васютинский H.H. и др. Черная металлургия. // Бюл. НТИ. 1982.- № 14. - С. 12 - 25.

94. Гуляев Г.И., Нечипоренко А.И., Никитин А.И. // Производство труб Науч. тр./МЧМ СССР. М.: Металлургия, 1971. - Вып. 26. - С. 191 - 199.

95. Николаенко А.Т., Губа A.A., Нечипоренко А.И. и др. Прибор контроля труб. // Заводская лаборатория. 1980. - N 5. - С. 429 - 430.

96. Семенов O.A., Фролов В.Ф., Скоробогатская JI.H. Особенности технологии производства тонкостенных труб для атомной энергетики за рубежом. -М.: Черметинформация, 1982. 30 с.

97. Чиж В.А., Драбкин JI.A. Приборы контроля размеров труб // Заводская лаборатория. 1975. - № 11. - С. 1370 - 1373.

98. Блинов Ю.И., Барменков Б.Г., Потанин A.C. Соколов В.А. Устройство контроля размеров труб // Сталь. —1976. — № 9 — С. 839 840.

99. Драбкин Л.А., Категоренко А.И. Бесконтактные методы контроля размеров изделий // Дефектоскопия. 1978. — № 3. — С. 88 - 90.

100. Латышев BJC., Оберман ФМ., Смирнов В .И. Система автоматического контроля толщины стенки труб в процессе горячей прокатки. —М.: ГОСИНТИ, 1968. —13 с.

101. Бушель А.Р., Листик Е.Е., Демьянов H.H. Передовой опыт механизации и автоматизации трубного производства. — М.: Чермет-информация, 1981. С. 15 - 21. -----------------

102. Жиганов ИЮ. Телевизионно-компьютерная установка измерения параметров труб // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: материалы Всероссийской научно-технической конференции, г. Самара. Самара, 2005. - С. 33-35.

103. Валуев Н.П., Климов А.Б., Латышев В.К. Автоматизация металлургического производства. М.: Металлургия, 1973. - С. 155 — 158.

104. Астор Г., Дитпь В. Черные металлы, 1976. — № 11.-С. 3-5.

105. Кпимовицкий МД., Шишкинский В.И. Приборы автоматического контроля в металлургии. — М.: Металлургия, 1979. -296 с.

106. Клюев В.В., Федотов Л.М., Топапер A.B. Методы и приборы для неразрушающего контроля линейных размеров и физико-механических характеристик изделий прокатного производства в СССР и за рубежом. — М.: НИИ Информтяжмаш, 1975. 45с.

107. Приборы и средства автоматизации для металлургии. Каталог-справочник. М.: Металлургия, 1980. - 87 с.

108. Никитин А.И., Васютинский А/У., Днепровский В.Я. Черная металлургия. -Бюл. НТИ. - 1982. -№ 12. - С. 35 - 47.

109. Пат. 2093790, СССР, МКИ G01B21/28. Устройство для измерения площади плоских фигур / Богуславский В.В., Емельянов А.Н., Скворцов Б.В., Фокин В .А., Хабибуллин Х.М. Опубл. 20.10.1997, Бюл. № 29. - С. 357.

110. Свидетельство на полезную модель 24550 РФ, МПК7 G01B17/00. Электронно-акустическое измерительное устройство / Жиганов И.Ю., Скворцов Б.В., Синников С.Г. Опубл. 10. 08. 2002, Бюл. № 22. - С. 420.

111. Никольский В .В. Электродинамика* и распространение радиоволн.—---1. М.: Наука, 1978.-543 с.

112. Борминский С.А., Жиганов И.Ю. Установка дня дистанционных групповых измерений геометрических параметров труб // Неделя металлов в Москве 10-13 ноября 2009 г.: сборник трудов конференций, г. Москва. Москва, 2009. - С. 564-567.

113. Жиганов И.Ю., Скворцов Б.В. Методы и системы дистанционных измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта // Неделя металлов в Москве 10-13 ноября 2009 г.: сборник трудов конференций, г. Москва. Москва, 2010. - С. 568-577.

114. Меркурьев А.Н. Разработка ультразвуковых интерферометров для измерения скорости и коэффициента поглощения ультразвуковых колебаний в газах и жидкостях. М: ЦИАН, 1991. - 141 с.

115. Смирнов А.Д. Импульсная ультразвуковая измерительная аппаратура. М: Энергия, 1987. - 192 с.

116. Электроакустика и звукотехника./ под. ред. Теранина В.А. Киев: Лыбидь, 1992. - 72 с.

117. Слюсарев ГГ. Расчет оптических систем.—Л.: Машиностроение, 1975.-639с.

118. Русинов М.М. Технически оптика. — Л.: Машиностроение, 1979. — 488 с.----

119. Аблеков В.К., Зубков П.И., Фролов A.B. Оптическая и оптоэлектронная обработка информации. —М.: Машиностроение, 1976. —254 с.

120. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л.: Машиностроение, 1977. -600 с.

121. Чуриловский В.Н. Теория оптических приборов. М.-Л: Машиностроение, 1966. - 564 с.

122. Колфилд Г. Оптическая голография. В 2-х томах. М.: Мир, Т.1 1982 -374 е., Т.2 1982.-354 с.

123. Голямина И.П. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1979. - 400 с.

124. Савельев. И.В. Курс общей физики. Волны. Оптика. М.: Астрель, 2005.-256 с.

125. Куликовский K.JL, Купер А.О. Методы и средства измерений: Учеб. пособие для ВУЗов по спец. "Автоматизация и механизация процессов обраб. и выдачи информ.". -М.: Энергоатомиздат, 1986. 447 с.----------------------------

126. Скворцов Б.В., Конюхов Н.Е., Астапов В.Н. Приборы и системы контроля качества нефтепродуктов. М. Энергоатомиздат, 2000. - 280 с.

127. Пат. на полезную модель 31441 РФ, МПК7 G01B21/28, G06IC9/52. Телевизионное устройство измерения геометрических параметров объектов / Жиганов И.Ю, Скворцов Б.В. Опубл. 10.08.2003, Бюл. № 22. - С. 704.

128. Пат. на полезную модель 32261 РФ, МПК7 G01B21/28, G06K9/52. Двухканальное телевизионное устройство измерения геометрических параметров объектов / Жиганов И.Ю., Скворцов Б.В. Опубл. 10.09.2003, Бюл. № 25. - С. 261.

129. Бусурин В.И., Носов Ю.Р. Волоконно-оптические датчики: Физические основы, вопросы расчета и применения. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 254 с.

130. Марков П.И., Кеткович A.A., Саттаров Д.К. Волоконно-оптическая интроскопия. JL: Машиностроение. Ленинградское отд-ние, 1987. -285 с.

131. Хромов Л.И., Лебедев Н.В., Цыцулин А.К., Куликов А.Н. Твердотельное телевидение. Телевизионные системы с переменными параметрами на ПЗС и микропроцессорах. М.: Радио и связь, 1986. - 183 с.

132. Секен К., Томпсет М. Приборы с переносом заряда. М.: Мир, 1978. - 328 с.

133. Пресс Ф.П. Формирователи видеосигнала на приборах с зарядовой связью. -М.: Радио и связь, 1981. 136 с.

134. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. М.: Мир, 1982. - 792 с.378

135. Виглеб Г. Датчики. Устройство и применение. — М.: Мир, 1989. -196 с.

136. Туричин А.М. Электрические измерения неэлектрических величин. -М: Энергия, 1966. 690 с.

137. Куляс М.О. Высокоразрешающее устройство ввода телевизионных изображений в ЭВМ. // Информационный листок ЦНТИ. Самара, 1997. - № 1. - 97 с.

138. Куляс М.О., Скворцов Б.В. Устройство ввода телевизионных изображений в ЭВМ // Сб. науч. тр. НИИ "Приборостроения":- Самара: СГАУ. -1996. С. 52.

139. И.И. Итенберг. Мультпроцессоры для цифровой обработки изображений в системах реального времени. // Известия вузов. Электроника.—2002.—№ 4. С. 71.

140. Радиотехнические и телевизионные средства сбора и обработки информации; под ред. Румянцева К.Е. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. - 162 с.

141. Балабаев С.Л., Румянцев К.Е. Телевизионный датчик контроля изделий металлургического производства // Информационные технологии в науке и образовании: сб. науч. трудов. Шахты, 1998. — № 28. - С. 24 — 28.

142. Леонов В .В. Анализ методов измерения отклонений от прямолинейности и плоскостности поверхностей. М.: Изд-во стандартов. - 1982. - 248 с.

143. Конюхов Н.Е., Плют A.A., Шаповалов В.М. Оптоэлектронные измерительные преобразователи. Л.: Энергия. Ленинградское отд-ние, 1977. -160 с.

144. А.с. 236034 СССР, МКИ G01B17/00, G01D7/00. Индикаторное устройство для ультразвуковых измерителей расстояний / Рудашевский Г.Е., Горбатов А А., Кричевский А.Г. Опубл. 01.01.1969, Бюл. №6. - С. 91.

145. Диденко В.И., Минин А.Г. Датчики температуры и давления совстроенным микропроцессором- // Датчики и преобразователи информациисистем измерения, контроля и управления: тезисы доклада X научно-технической конференции, г. Гурзуф. Гурзуф, 1998. — С. 13.

146. Якушенков Ю.Г. Основы оптико-электронного приборостроения. -М.: Советское радио, 1977. 208 с.

147. Тидикен Р.Волоконная оптика и ее применение. — М.: Мир, 1975. 240 с.

148. Катыс Г.П. Оптико-электронная обработка информации. М.: Машиностроение, 1973. -448 с.

149. Волосов Д.С. Фотографическая оптика. Теория, основы проектирования, оптические характеристики. — М.: Искусство, 1978. -543 с.

150. Балабаев СЛ., Румянцев КЕ. Пиротелевизионная измерительная система // Методы и средства измерений физических величин: тезисы доклада V Всероссийской научно-технической конференции. Ч.4.-ННовгород:Нижегор.гос.техн.ун-т,2000.-С.3-4.

151. Балабаев С.Л., Румянцев К.Е. Измерение длин нагретых объектов в прокатно-металлургическом производстве с помощью телевизионного измерителя-обнаружителя // Информационный сервис: сб. науч. тр. Шахты: ДГАС, 1998. - № 29. - С. 24 - 28.

152. Балабаев СЛ., Назаренко ВГ., Румянцев КЕ. Датчики телевизионных измерителей размеров изделий прокатно-мегаллургического производства // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: тезисы доклада VI

153. Всероссийской научно-технической конференции, г. Крым, май 1994. Крым, 1994. - С. 311.381

154. Бутаков Е.А., Островский В.И., Фадеев И.Л. Обработка изображений на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1987. - 236 с.

155. Назаренко В.Г., Румянцев К.Е. Телевизионный измеритель размеров трубного проката // Проблемы и перспективы развития современной телевизионной техники: тезисы докладов МНИТИ, г. Москва. Москва, 1993. - С. 57 - 59.

156. Розенфельд А. Распознавание и обработка изображений с помощью вычислительных машин. М.: Мир, 1972. - 232 с.

157. Павлидис Тео. Алгоритмы машинной графики и обработки изображения^ М7: Радио и связь, 1986.^398 с.------—----------

158. Афанасьев А.Н. Экспериментальная автоматическая телевизионная система восприятия объектов трехмерной сцены М.: Техника средств связи, 1977. - 27 с.

159. Лоусон Ч., Хенсон Р. Численное решение задач метода наименьших квадратов. М.: Наука, 1986. - 231 с.

160. Хромов Л.И., Лебедев Н.В., Цыцулин А.К., Куликов А.Н. Твердотельное телевидение. Телевизионные системы с переменными параметрами на ПЗС и микропроцессорах. М.: Радио и связь, 1986. — 184 с.

161. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отд-ние. — 1985. — 247 с.

162. Пат. на полезную модель 24550 РФ, МПК7 G01B17/00, G01F23/28. Электронно-акустическое измерительное устройство / Жиганов И.Ю., Скворцов Б.В., Синников С.Г. Опубл. 10.08.2002, Бюл. № 22. - С. 666.

163. Жиганов И.Ю., Жвачкин A.B. Ценовая пружина металлоторговца. Экономические основы «пружинной» модели ценообразования в металлоторговых компаниях. // Металлоснабжение и сбыт. 2002. - №5. - С. 82.

164. Жиганов И.Ю., Скворцов Б.В. Теоретические основы импульсно-волновых методов измерений геометрических параметров труб. // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2002. - Т. 5. - № 1. - С. 64 - 68.

165. Жиганов И.Ю., Скворцов Б.В., Синников С.Г. Электронно-акустические приборы измерения длины труб // Измерительная техника. — 2002. № 7. — С. 60 - 62.

166. Жиганов И.Ю. Метод совокупно-косвенных измерений геометрических параметров труб // Методы и средства измерения в системах контроля и управления: сборник докладов международной конференции, г. Пенза. — Пенза, 2002. С. 88.

167. Жиганов И.Ю., Жвачкин A.B. Универсальная модель для металлоторговли // Ресурсы, информации, снабжение, конкуренция. 2002. - № 2. - С. 41 - 48.

168. Жиганов И.Ю., Жвачкин A.B. Мал золотник, да дорог. Оптимизация складских запасов // Металлоснабжение и сбыт. 2002. - № 7-8. — С. 90 - 105.

169. Жиганов И.Ю., Скворцов Б.В. Оптические методы измерения геометрических параметров труб. // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. Серия: Актуальные проблемы радиоэлектроники. -Самара, 2002. № 7. - С. 22 - 27.

170. Жиганов И.Ю., Жвачкин A.B. Пружинная модель ценообразования // Ресурсы, информация, снабжение, конкуренция. 2002. — № 3. - С. 48 - 57.

171. Жиганов И.Ю.7 Жвачкин A.B. Расчет конкурентоспособности //

172. Ресурсы, информация, снабжение, конкуренция. 2002. - № 4. - С. 64 - 70.

173. Жиганов И.Ю. Телевизионное устройство измерения площади плоских фигур // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: сборник докладов XV научно-технической конференции, г. Судак.—Судак, 2003. С. 56.

174. Жиганов И.Ю. Развитие телевизионных методов измерения геометрических параметров труб // Известия вузов. Приборостроение.—2008. Т. 51. — № 10. - С. 42-46.

175. Жиганов И.Ю. Теоретические основы многоканальных телевизионных методов измерения геометрических параметров объектов. // Метрология: ежемесячное приложение к журналу «Измерительная техника». 2008. - № 1. - С.13 - 18.

176. I. Yu. Zhiganov. Multichannel television method for measuring geometric parameters of objects // Measurement Techniques. 2008 - № 3. - P. 252 - 256.

177. Б. В. Скворцов, И. Ю Жиганов. Метрологический анализ многоканальных телевизионных методов измерений геометрических параметров объектов. // Измерительная техника. 2009 - № 9. - С. 5 - 8.

178. Жиганов И.Ю., Скворцов Б.В. Способ совокупно-косвенных измерений показателей качества объектов // Измерительная техника. — 2008. № 8. - С. 13-16.

179. Жиганов И.Ю. Многоканальный телевизионный способ дистанционного измерения геометрических параметров. // Вестник Самарскогогосударственного аэрокосмического университета. 2009. — № 2. - С. 110-114.384щ^шшшшшщт

180. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ1. СЕРТИ Ф И КАТоб утверждении типа средств измерений

181. PATTERN APPROVAL CERTIFICATE OF MEASURING INSTRUMENTS1. RU.C.27-017.A 21272/2

182. Действителен до 01 . августа 2010г.

183. Описание типа средства измерений приведено в приложении к настоящему сертификату.1. Заместитель Руководители1. В.Н.Крутнкои1. М. 200 Гт.1. Продлен до1. Заместитель Руководителяуял*—~Я1. МьиЯ»Si1. ГЦИ СИ- директор ЦСМ»1. Б.А. Стрельников1. Шл2005 г.

184. ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ И УРОВНЯ «ПИТОН» совместного производства Самарского государственного аэрокосмического университета имени С.П. Королева и научно-технической фирмы «АПС»

185. Программа испытаний для целей утверждения типа

186. Директор ООО «АПС» Проректор по научной работе СГАУ

187. УТВЕРЖДАЮ Руководитель ГЦИ СИ- директор ФГУ «СамддощДЛ^СМ»--.-^^^

188. Приборы для измерения длины и уровня <(ПИТОН»

189. Внесены в Государственный реестр средств измерений Регистрационный № 29 ? 26 — Взамен

190. Выпускаются по техническим условиям ТУ 4276-001-72234442-2005

191. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

192. Приборы применяются во всех областях промышленности.

193. Принцип действия прибора основан на отражении акустического сигнала от открытого конца трубы или от препятствия в трубе (жидкости, затекающей в трубу) и измерении времени прохождения отраженным сигналом контролируемого расстояния.

194. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

195. Диапазоны измерений: длины уровня2. 12м 0-10,5 м

196. Внутренний диаметр измеряемых труб (волновода при измерении уровня)

197. По устойчивости к климатическим воздействиям прибор соответствует исполнению УХЛ 3 по ГОСТ 15150.1. ЗНАК УТВЕРЖДЕНИЯ ТИПА

198. Знак утверждения типа наносится на титульном листе руководства по эксплуатации и паспорте типографским способом, а также на панели управления прибора.

199. Поверка прибора производится согласно документу «Прибор для измерения длины и уровня «ПИТОН». Методика поверки М 10-09-2005», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Самарский ЦСМ» в апреле 2005 г.

200. При поверке применяют рулетку металлическая 3-го разряда ГОСТ 7502, установка уровнемерная с погрешностью ±0,3 мм. Межповерочный интервал 1 год,

201. НОРМАТИВНЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

202. ТУ 4276-001-72234442-2005. Прибор для измерения длины к уровня «ПИТОН». Технические условия1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

203. Тип приборов для измерения длины и уровня «ПИТОН» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.

204. Расчет погрешностей прпПора «ПИТОН» на трупах различных тнпосортомагжопазмеров1. Усювпя щмсрсния:

205. Среда: воздух, I =+2° С. Влажность: у = 44%. Давление: р = 770ммртст. Ветер: штиль. Облачность: облачно Угол замера: а«3 90°. Центрирование: да (с насалкон). Акустический ш>м: нет

206. Тп\П1 впщгачппроводная пцчикопанная ГОСТ 3262, сталь 2КП Ду 40x3,2 мм

207. Бвнсш, = 48,0 мм; Ойн>тр = 41,6 мм; в = 5 437 мм2 Эталон (норма): Ь 6,000 м (выделено фоном) Состояние: нооос Дальний торец: открытый Производитель: ЧТПЗ (г. Челябинск*, РФ)

208. Тр\ба т1ек*тросвапная мерная ГОСТ 10704, сталь ЗПС Б 57x3,5 мм

209. Бвимр. = 50,0 мм; Б = 2 500 мм2 Эталон (норма): Ь 9,020 м (выделена фоном) Состояние: новое Дальний торец: открытый Производитель: ЭТЗ (г. Энгельс, РФ)

210. Тпуба горя чел сформированная черная

211. ГОСТ 8732, сталь 20 (бет покрытия)

212. Длина: немерная, Ь е 15,1; 11,5.

213. Овну!р.: 81,0 мм; Б =6 561 мм2

214. Эталон (норма): Ь = 8,358 м (выделено фоном)1. Состояние: новое1. Дальний торец: закрытый

215. Производитель: Т1ИТЗ (г. Первоуральск, РФ)7 Длина, м L Погреиность

216. Среднее квадратичное 5,413отклонение, X 1. Е Длина, м L Погрешность

217. Усредненная погрешность, Д 4,600 0,063

218. Среднее квадратичное отклонение, X 2,540 шш1. Усчпвия измерения:

219. Среда: воздух, 1 = +4° С. Влажность: у-61%. Давление: р = 785ммртст. Ветер: 1-3 м/с, без порывов (не направленный в трубу). Облачность: ясно. Угол замера: ОС — 90°. Центрнрованне: да (с насадкой). Акустический шум: нет

220. Труба профильная прямоугпчьиая ГОСТ 8639, сталь ЗПС (без покрытия) ахЬхз-50x40x2,0 мм Внутренний размер: 46x36; 5= 1 656 мм Эталон (норма): Ь *= 8,010 м (выделено фоном) Состояние: новое

221. Дазьннн торец: закрытый (заглушка) Производитель: НМК(г. Новосибирск, РФ)

222. Труба профпчкная квадратная Материал алюминии АД 31Т5 ГОСТ 8639ахЬх» = 25x25x1,5 мм

223. Эталон (норма): = 3,020 м (выделено фоном) Состояние: новое Дальннн торец: закрытый

224. Производитель: АЛКОА (г. Белам Калнтва, РФ)

225. Труба пектросварная нержавеющая DIN 17457 (матовая) Длина: мерная

226. D 32 х 2,0 мм; De.yip. = 28,0 мм; S = 2 463 мм2 Эталон (норма): L = 6,00 м (выделено фоном) Состояние: новое Дальний торец: открытый Производитель: Италия1. Дни на, м L Погреиность

227. Усредненная погрешность, А 3,350 0,042

228. Среднее квадратичное отклонение, х 1,466 т1. Длина, м L, Погрешность

229. Среднее квадратичное 3,722отклонение, X 5 Длина, м L Погрешность

230. Среднее квадратичное 2,121отклонение, X

231. Испытания паПоты ппиПпра «ПИТОН» при измерениях п п.иличипи гашипП спеле

232. Параметры измеренных тру б L,,„= 6000 мм1.„iv, мм Д, мм1. Цом. ИМ1. А, мч1. Е, %мм А, мм1. А, мм1. Е, •/•1. Ду32(0„33 6 мм)60636361131186095951,5861971. D 89 (D,>rvTT> =81 Омм)1,301. S0\60 (diHV1J, =92 0 мм)1. Среднее по всем трубам

233. Приведены средние значения измерений, по каждой тр>бе было сделано 20 замеров при проходимости сигнала в газовой среде

234. Исследование чавнсимости погрешности пг различных факторов1. Условия измерении:

235. Среда: воздух, 1+22 °С. Влажность: у = 44%. Давление: р = 770 мм рт ст. Ветер: штиль. Облачность: облачно Угол замера: а ~ 90°. Центрирование: да. Акустический шум: нет

236. От технологии изготовления

237. Кочичество тр\б: 7 О 40 мм; Ь = 10,0 мм ± 1 мм

238. Технология изготовтення: различнаяоцинкованная, алюминиевая, горячедеформпрованная бесшовная, электросварные прямошовная н нержавеющая Калибровка: на стальной трубе, длина которой измерена рулеткой с ценой деления 1 мч

239. Тип трубы i'cjynbiar измерения прибором, м Погрешность

240. Абсолют н, S мм Относит, е %

241. Стальная черная бесшовная 10,012 12,0 0,13

242. Стальная черная прямошовная 10,003 0.0 „ 0.00

243. Нержавеющая бесшовная 9,998 -2,0 0,02

244. Алюминиевая профильная 10,021 21,0 0,21

245. Оцинкованная прямошовная 9,999 -1,0 0,011. Вывозы:

246. Материал и технология изготовления мало влияют на результат измерений на длинных трубах

247. Чем выше чистота обработки трубы, тем быстрее распространяется сигнал в тру бе и показания прибора уменьшаются, и наоборот3. От диаметра и профиля

248. Диаметр трубы, вненз / внутр, мм измерения прибором, м Погрешность

249. Абсолюти, 5 мм Относит, С %22/18 11,690 -10,0 0,0948/40 11,693 -7,0 0,0660/53 11.695 -5,0 0,0476/69 11,697 -3.0 0,0389/81 11,700 0.0 0,00102/96 11,703 3,0 0,03108/101 11,708 8,0 0,07133/123 11,715 15,0 0,13159/147 11,720 20,0 0,201. Выпоты:

250. Если прибор откзлнброван на тр)6е одного диаметра, то при переходе на другой диаметр возникает погрешность.

251. При возрастании диаметра прибор показывает значение длины больше истинной, при уменьшении диаметра меньше истинной.

252. При измерении диаметра трубы относительная погрешность изменяется с коэффициентом 0,006%'ии (диаметра)4. От геометрии профиля1. К'щичрстпо тг)>б' 6

253. Трубы: профильные примоу гольного сечения Размер: разный; Ь = 10,0 м Изготовитель: Агрнсовгаз (г. Малоярославец) Матепнчт: сталь ЗС11. СТ1Ы31-94

254. Качибровка: на профильной трубе 60x60 мм, Ь- 10,0 м.

255. Диаметр тр>бы, мм Результат ИЗМСрСНПЯ Прибором, М Погрешность

256. Абсолюти, 8 мм Относит, С %25x25 9,984 -16,0 0,1640x25 9,988 -12,0 0,1260x40 9,994 -6,0 0,0660*60 , 10,000 . 0,0 0,0080x60 9,993 7,0 0,0780x80 9,989 11,0 0,11

257. Вы иол: При убывании размеров профиля погрешность отрицательна, при возрастании размеров профиля погрешность положительна

258. Исследование зависимости погрешности приборов УИДТ-2 и «ПИТОН» от температуры

259. Температура воздуха, °С Результат измерения прибором, м Погрешность

260. Аисолютн , Ö мм Относит, с %

261. Спела: воздух. 1 15 - 30 °С Влажность: у = 53-65%. Давление: р = 751 - 755 мм рт ст. Ветер: штиль. Облачность: ясно. Угол замера: СС = 90°. Центрирование: да. Акустический шум: нет

262. Труба гопячеле<1)опчиропяннпя беспюиная

263. Материт: сталь 20. ГОСТ 20295

264. И 57x3,5 мм Рвилг =50,0 мм; 10,12 м.

265. Эта юн (нормч): 1, = 10,12 м1. Состояние: новое1. Дальний торец: открытый

266. Калибровка: на указанной трубе, длина которой измерена рулеткой с ценой деления 1 мм, при температуре 1 15,2 °С Производитель: ВТЗ (г. Волжский, РФ) Выпоты:

267. С повышением температуры показания прибора уменьшаются. 2 Для Прибора УИДТ-2 удельная температурная погрешность составляет 0.8 %/°С; ДЛЯ прибора ПИТОН 0,4 »/рЛС.

268. Методы температурной компенсации, примененные в приборе ШПОН эффективныобщество с ограниченной ответственностью "МеТол"1.445960 Россия, г Тольятти, ул Северная, 831. АКТвнедрения результатов докторской диссертации ЖИГАНОВА ИГОРЯ ЮРЬЕВИЧА

269. Годовой экономический эффект от внедрения двух приборов составляет 170 ООО (Сто семьдесят тысяч) рублей в год.

270. Результаты внедрялись при выполнении инициативной научно-исследовательской работы по теме- «Разработка методов и систем дистанционных измерений геометрических параметров объектов».12» ноября 2008 гГ1. А В Попов1. ГРУППА КОМПАНИЙ "ПРОТЭК'

271. УТВЕРЖДАЮ: | j^paiu .н ы ñ^jx и рек i ор, к .х. н.

272. Россия, г. Воронеж, Электросигнапьная, 321.I т г . iiJ-'lCll Jul. Полянский " "JT¿" 2009 г.1. АКТо внедрении ре«улыаюи докторской дисссртани ЖИГАНОВА ИГОРЯ ЮРЬЕВИЧА

273. Коне фикция прибора защищена свидсчельспюм на полезную модель Лц 24550.

274. Годовой экономический эффект от внедрения ipex приборов составляем ISO ООО (Сю восемьдеся! тысяч) рублей в юд.

275. Годовой -экономический эффект от внедрения пягн приборов составляет 300 ООО ( Триста тысяч) рублен в I од.

276. Результат внедрялись при выполнении ншщиаптиий паучно-исследовагельскон рабо 1 ы по теме: «Рачработка методов и систем дистанционных измерений геометрических параметров объектов».1.¡редседатель комиссии Члены комиссии