Разработка и испытания опытного образца интеллектуального датчика обледенения (заключительный)

Отчет 104 с., 1 ч., 72 рис., 15 табл., 30 источников, 6 прил. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЯ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ДАТЧИКА ОБЛЕДЕНЕНИЯ. Ключевые слова: интеллектуальный, активный, датчик, обледенение, термоэлектрический, тепловой поток, охладитель, чувствительность, кристаллизация, водно-солевой раствор, энергопотребление. Целью НИОКР по теме «Разработка и испытания опытного образца и интеллектуального датчика обледенения» является разработка опытного образца интеллектуального активного (классификация в основной области применений) датчика обледенения, который должен иметь улучшенные характеристики и новые возможности по сравнению присутствующими в настоящее время на рынке датчиками, для использования автономно и в виде сети датчиков или в составе комплексных интеллектуальных дорожных информационных систем (RWIS), где такой датчик предназначен для количественного определения параметров погодной обстановки в части определения и прогнозирования условий обледенения: температура обледенения, интенсивность обледенения. В результате выполнения разработан опытный образец интеллектуального датчика обледенения ключевой конструктивной абсолютной новизной является наличие двух каналов измерения характеристик обледенения – измерение температуры кристаллизации и канал прямого измерения тепловыделения. Что принципиально увеличивает измерительные возможности такого датчика в плане количественного определения характеристик обледенения (температуры и интенсивность). Преимущества принципиальных конструктивных новшеств реализованы в новых способах измерений с расширенными практическими возможностями. Разработанные программные алгоритмы управления и способы определения параметров обледенения существенно повышают точностные характеристики датчика обледенения. По выполненным разработкам поданы два патента на изобретения. Реализованные измерительные алгоритмы увеличивают точностные характеристики обледенения и пригодны для измерения обледенения водно-солевых растворов широкого диапазона составов. Метрологические характеристики разработанного датчика как показали детальные испытания-исследования и приёмочные испытания превышают требования существующих стандартов и удовлетворяют требованиям ТЗ проекта. Разработанный интеллектуальный датчик обледенения превышает параметры аналогов, имеющихся на сегодняшний день на рынке по точностным характеристикам, по объему измерительных возможностей. При этом разработанный датчик компактен и энергоэффективен. Разработанный интеллектуальный датчик обледенения представляет себя миниатюрное электронное устройство, смонтированное в едином металлическом полностью герметичном корпусе. Головная часть – термоэлектрический датчик обледенения в конструктиве корпуса типа ТО8, куда интегрированы элемент Пельтье (термоэлектрический̆ микромодуль), термоэлектрический̆ датчик теплового потока и термодатчик. Управляющая цифровая микропроцессорная электроника размещена внутри единого металлического корпуса. Для внешней̆ коммутации применен специальный влагозащищённый электрический разъем. Все смонтировано с требованиями высокой̆ герметичности для работы во внешней среде. Датчик может использоваться автономно так и в сетевом варианте (в составе сенсорной сети), так как в нем реализован сетевой протоколМосква, 2023 обмена данными RS485. Датчик в конструктивном исполнении датчика дорожной обстановки изготовлен и испытан на втором этапе работ. В результаты выполнения НИОКР разработана конструкторская, технологическая и отчетная документация: - рабочая конструкторская документация, - сборочные чертежи; - программы и методики приемочных испытаний испытаний - протокол приемочных испытаний продукции. - технологическая документация, включающая технологические маршруты изготовления интеллектуальных датчиков обледенения и конструктивных элементов, а также инструкции по наладке и калибровке Разработанный датчик готов к практическим применениям. Чему способствует наличие полного комплекта рабочей-конструкторской и технологической документации для производства и наладки интеллектуального датчика обледенения. По своим характеристикам разработанный интеллектуальный датчик обледенения является конкурентноспособным по сравнению с имеющимися аналогами на мировом рынке. Разработанный интеллектуальный датчик обледенения предназначен для использования как датчик дорожной обстановки в первую очередь в таких областях как автомобильный транспорт (магистрали и перекрестки) и аэродромное хозяйство (взлетно-посадочные и рулежные полосы). При этом есть большой потенциал его совершенствования, расширения областей применения и адаптации к конкретным практическим задачам. По результатам выполненных работ поданы две заявки на изобретения, обе с положительным решением. Оба изобретения относятся к реализации уникальных возможностей разработанного датчика по способам количественного определению характеристик обледенения. Задачи НИОКР выполнены полностью. Работы выполнены в срок.