19:54
Comentarii Adauga Comentariu

_ Un nou algoritm ar putea reduce efectele derivei pe termen lung a senzorilor de temperatură cu rețea Bragg din fibră

_ Noul algoritm ar putea reduce efectele deplasării pe termen lung a senzorilor de temperatură cu rețea Bragg din fibră

Termometrele fotonice — care măsoară temperatura folosind lumină — există de zeci de ani sub formă de fibră optică. Aceste dispozitive, numite rețele de fibre Bragg, sunt încorporate în fibre disponibile comercial mai subțiri decât părul uman, similare cu cele ubicue în comunicațiile de rețea.

Ieftine și cu capacitatea de a fi încorporate în structuri care altfel ar putea fi dificil de accesat, senzorii sunt utilizați în mod obișnuit în infrastructura civilă (care include poduri și tuneluri) și în industriile de petrol și gaze. Dar nu sunt suficient de precise pentru alte aplicații care altfel le-ar putea folosi, inclusiv monitorizarea congelatoarelor, cuptoarelor, frigiderelor de calitate medicală și a anumitor procese industriale.

O lovitura semnificativă a senzorilor. acuratețea vine de la deriva pe termen lung. Acest lucru se întâmplă atunci când, în timp, aceeași temperatură are ca rezultat o citire diferită. Recalibrarea senzorului la fiecare câteva luni rezolvă problema, dar aceasta poate fi costisitoare și consumatoare de timp, mai ales dacă senzorul este îngropat în beton sau încorporat în mod permanent într-o structură.

Într-o nouă lucrare publicată în această săptămână. în Senzori și actuatori A: Physical, un om de știință de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) descrie modul în care a folosit tehnici de învățare automată pentru a prezice deriva pe termen lung a tehnologiei existente a senzorilor Bragg cu rețele de fibre. Lucrarea de demonstrare a conceptului arată modul în care un tip de inteligență artificială numită învățarea automată le poate permite cercetătorilor să creeze senzori cu autocalibrare sau autocorectare folosind tehnologia existentă.

De asemenea, prezintă o altă opțiune pentru oamenii de știință care ar putea În caz contrar, ar trebui să cheltuiască timp și bani pentru a dezvolta o tehnologie complet nouă pentru aplicarea lor, dar nu ar trebui să facă treaba dacă un senzor mai ieftin, disponibil la raft, ar putea face treaba, spune autorul studiului Zeeshan Ahmed.

„Este o abordare alternativă în care puteți să vă luați prăjitura (păstrați tehnologia existentă) și să o mâncați și să o mâncați (reduceți contribuția derivei pe termen lung)”, a spus Ahmed. „Senzorii cu rețea Bragg din fibră sunt ieftini. În loc să petreceți cinci ani pentru a dezvolta materiale mai bune, de ce să nu folosiți pur și simplu acest algoritm sau unul similar în această familie de algoritmi?”

Modelul lui Ahmed a reușit să reducă incertitudinile de măsurare din cauza derivei cu aproximativ 70%, ceea ce poate fi suficient pentru studierea unor procese care se bazează pe controlul temperaturii, cum ar fi fermentația industrială (utilizarea microorganismelor pentru a crea substanțe chimice și medicamente).

Fibre Bragg. rețelele nu sunt singurele tipuri de senzori fotonici care există. Cercetătorii NIST, inclusiv Ahmed, au dezvoltat termometre fotonice pe bază de cip care, în comparație cu tehnicile tradiționale de termometrie, promit să fie mai mici și mai durabile, rezistente la interferențe electromagnetice și potențial autocalibrabile.

Dar acele cipuri- senzorii bazați sunt încă în faza de testare. Termometrele pe bază de fibre care fac obiectul acestei lucrări sunt o tehnologie mai veche. Acești senzori Bragg funcționează prin manipularea interacțiunii luminii cu structurile gravate într-un cablu de fibră optică. Grilajul funcționează ca un fel de filtru pentru lumină, permițând doar anumite lungimi de undă să treacă prin cablu. Lungimile de undă permise depinde de temperatură și presiune, precum și de distanța dintre gravurile din grătar.

Dar în timp, deoarece senzorul Bragg este expus la temperaturi ridicate, ceva se schimbă în chimie a dispozitivului pentru a schimba permanent indicele de refracție al materialului fibros, care este o măsură a cât de repede trece lumina printr-un mediu. Se crede că schimbarea permanentă a indicelui de refracție este responsabilă pentru erorile de deriva.

Drivea pe termen lung a acestor senzori provoacă incertitudini ale temperaturii, variind de la 200 la 300 de milikelvin, echivalent cu o treime până la o jumătate de grad Fahrenheit (°F).

„Pentru a fii competitiv cu tehnologia existentă, vrei să scădeți la aproximativ jumătate din această valoare și, dacă este posibil, la câteva zeci de milikelvin”, echivalentul a mai puțin de o zecime de grad Fahrenheit, a spus Ahmed.

Războaiele algoritmilor: un nou model

Deși munca sa a dus la un model care este practic într-un mod de demonstrare a conceptului, intenția inițială a lui Ahmed a fost de a ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine problema derivării.

„M-am gândit: „Dacă pot să înțeleg procesul direct și să-l compensez matematic, atunci pot reduce aceste incertitudini la un nivel acceptabil”, a spus Ahmed.

Ahmed știa că în problemele legate de Învățare automată aveți nevoie de o mulțime de date, așa că a efectuat experimente cu aproape două duzini de senzori. El a colectat multe tipuri de date: banda de lungimi de undă a luminii laser care este introdusă în fibră; puterea acelei lumini laser; tipul de cablu de fibră optică utilizat; temperatura la care a fost expusă fibra măsurată de un termometru separat, foarte fiabil; semnătura spectrală a luminii care iese din rețea, cu caracteristici precum intensitatea ieșirii la diferite lungimi de undă. De asemenea, a colectat informații circumstanțiale, cum ar fi, de cât timp măsoară acest termometru o anumită temperatură, care era temperatura imediat înainte și cât de repede s-a schimbat temperatura.

Apoi a început să exploreze conexiunile - practică standard în mașină. învățarea, în care reprezentați datele în moduri diferite și vă testați ipotezele.

„Este un proces iterativ”, a spus Ahmed. „Îl direcționez și profit de faptul că încorporez cunoștințele mele de fizică în construirea modelelor.

Explorările sale cu datele au arătat că cantitatea totală de lumină reflectată de rețea, precum și intensitatea lumina la fiecare lungime de undă, au fost utile în prezicerea derivei viitoare. Istoricul trecut al senzorului (adică cât de repede a fost încălzit sau răcit sau cât de ridicată a fost temperatura, în orele premergătoare schimbării) a contribuit, de asemenea.

El a descoperit că ceea ce funcționează cel mai bine este o medie mobilă integrată auto-regresivă (ARIMA), o clasă de modele matematice create în anii 1970. Modelele ARIMA sunt bune pentru problemele de prognoză, cum ar fi determinarea cererii viitoare de alimente sau care stocurile vor exploda vertiginos.

„Nu folosesc cea mai avansată tehnică”, a spus Ahmed. „Acesta este de fapt unul dintre punctele din lucrare: chiar și metodele mai vechi vă pot oferi o mulțime de informații. „

Dezavantajul este că acest model funcționează doar pe termen scurt – pentru derive care are loc pe o câteva săptămâni, mai degrabă decât luni sau ani.

Ahmed spune că o a doua lucrare de algoritm, încă în revizuire, detaliază încercarea sa de a realiza un model adevărat bazat pe fizică care să stabilească relația fundamentală dintre lungimea de undă și temperatură în ambele termometre fotonice pe bază de fibre și cip.

„Ar fi și mai bine”, a spus Ahmed. „Dacă avem un model bazat pe fizică, atunci putem descrie modul în care fizica se schimbă în timp și asta provoacă modificări în calibrarea acestor dispozitive. Și atunci am putea înțelege și cuantifica cu adevărat ce se întâmplă cu senzorul tău.”

Această poveste este republicată prin amabilitatea NIST. Citiți povestea originală aici.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Verdasco, 39 de ani, acceptă o interdicție de două luni pentru încălcarea regulilor anti-doping prin utilizarea unui medicament pentru a trata ADHD

_ Mama, 35 de ani, care a cheltuit peste 100.000 de lire sterline pe proceduri cosmetice, își laudă transplantul de păr

_ Teen Vogue publică un articol de la un doctor care promovează mutilarea minorilor �n numele �afirmației de gen�

_ Justin Bieber se îndreaptă spre studio după ce a luat micul dejun în LA

_ Czeslaw Michniewicz recunoaște că „s-a oprit inima” în timp ce privea Polonia cum se strângea în ultimele șaisprezece

_ Germania: Parlamentul a recunoscut Holodomorul din Ucraina drept genocid

_ Întâlniri moderne: iubita Alice James și-a întâlnit iubitul după ce a fost înființată de tatăl ei „wingman”

_ Fotograful de natură sălbatică al anului înregistrări preselectate, inclusiv trio de maimuțe tremurânde

_ Nancy Pelosi îi predă ștafeta lui Hakeem Jeffries. Acesta va fi noul lider al democraţilor din Camera Reprezentanţilor

_ Kate Middleton îi aduce un omagiu Prințesei Diana când sosește în SUA împreună cu Prințul William

_ World Cup: Belgium at breaking point

_ Kevin McCarthy Scrisoare către Comitetul J6 al Camerei cere personalului să păstreze documentele și promite audieri privind securitatea Lax Capitol

_ Seful Argentinei, Lionel Scaloni, exploatează programul „nebunesc” al ultimelor șaisprezece meciuri

_ Haiti: Cel puţin 12 persoane ucise într-o localitate din nordul capitalei haitiene, Port-au-Prince

_ LIV Golf anunță evenimentele Spania, Singapore, Mexic

_ Ghid de cumpărare de ceasuri de lux: Tot ce trebuie să știi înainte de a investi într-un ceas

_ �Nu știu despre asta� � Joe Biden ridică �ndoieli cu privire la candidatura prezidențială pentru 2024 (VIDEO)

_ Foden sau Saka? Experții Sportsmail dezbat problemele MARI înaintea confruntării Angliei cu Senegal

_ Eroii anului 1918 care au contribuit la Marea Unire

_ Premiile MOBO 2022: Oti Mabuse se prezintă într-o minirochie de bronz în timp ce conduce vedetele

_ Jucătorii Angliei se odihnesc bine meritat la complexul lor hotelier din Doha

_ Magazin de bijuterii Lovisa: Muncitorii reproșează cultura la magazinul de fast fashion, așa cum se zvonește o acțiune de clasă

_ Amputații și supraviețuitorii accidentului vascular cerebral sunt „închiși acasă” din cauza lipsei de fizioterapie

_ De ce este 1 decembrie Ziua Naţională a României?

_ William Saliba recunoaște că Franța a fost „zguduită” de Tunisia în înfrângerea cu 1-0

_ Elon Musk păstrează pe noptieră o armă rituală care simbolizează „puterea indestructibilă”.

_ Sfaturile de curse ale lui Robin Goodfellow: Cele mai bune pariuri pentru joi, 1 decembrie

_ Capela medievală pierdută face lumină asupra înmormântărilor regale de la Westminster Abbey, descoperă un nou studiu privind reconstrucția din secolul al XV-lea

_ Fiul lui Rod Stewart, Sean, iese cu o blondă misterioasă în Beverly Hills

_ Moment demn de groază, influențații își fac selfie-uri în fața unui restaurant la petrecerea la care a participat Jodi Gordon

_ Alan Shearer și Rio Ferdinand emit o recenzie strălucitoare a salvarii de la penalty a lui Wojciech Szczesny

_ Seful Argentinei, Lionel Scaloni, exploatează programul „nebunesc” al ultimelor șaisprezece meciuri

_ Președintele WEF Klaus Schwab a fost depistat la hotelul Washington DC

_ Ben White părăsește lotul Angliei pentru Cupa Mondială din Qatar și se întoarce acasă din „motive personale”

_ Locuiești într-unul dintre cele mai fericite locuri din Marea Britanie?

_ Franța va depune o plângere la FIFA după ce egalizarea lui Antoine Griezmann a fost anulată „în mod greșit”

_ Polonia și Argentina ajung în optimile de finală ale Cupei Mondiale

_ Ryan Reynolds și Bradley Cooper vorbesc pe o stradă din New York

_ Denise Van Outen se bucură de noul iubit Jimmy Barba la restaurantul Rosso din Manchester

_ World Cup: Leckie strike sends Australia through

_ REBECCA ENGLISH examinează potențialele consecințe din declarațiile lui Lady Hussey la evenimentul de la Palatul Buckingham

_ Kenya evită interzicerea drogurilor, dar președintele Sebastian Coe spune că va fi o „călătorie lungă” pentru a restabili încrederea

_ McDonald's anunță meniul de vară care va fi lansat mâine cu El Maco și Hokey Pokey McFlurry

_ Liam Livingstone a fost încântat să-și împlinească visul copilăriei după ce a fost chemat pentru debutul în England Test

_ Cupa Mondială: Kalvin Phillips dezvăluie căderea serioasă a lui Steve Holland după victoria Angliei în fața Țării Galilor

_ Dr. Jill îi aruncă o privire lui Biden, în timp ce îl urmărește „Beautiful Lady” în timpul ceremoniei de iluminare a pomului de Crăciun (VIDEO)

_ Poliția spune că două scrisori bombe trimise ambasadei Ucrainei din Madrid și fabrica de arme ar putea fi legate

_ Anthony Albanese se întâlnește cu un tânăr grup pop după ce a fost numit „prim-ministru de partid”

_ Channel Ten trece The Challenge la 10 Shake multicanal cel mai puțin vizionat

_ La petrecerea de naștere a lui Russell Wilson participă doar „jumătate din echipă”

_ Scăderea temperaturii celulelor tumorale la 68F poate opri creșterea cancerelor cerebrale greu de tratat

_ Doar unul din patru ruși susține invazia Ucrainei de către Vladimir Putin, arată un studiu de la Kremlin.

_ La petrecerea aniversară a lui Russell Wilson, marți seara, participă doar „jumătate din echipă”

_ Care este secretul ei? Vedeta acasă și în deplasare, Erika Heynatz, în vârstă de 47 de ani, demonstrează că abia a îmbătrânit o zi

_ World Cup: Why was Griezmann's goal ruled out?

_ Bunica australiană face un tort care arată exact ca un McDonalds la pachet

_ Macron critică subvențiile americane drept „super agresive” față de companiile franceze

_ Experții dezvăluie misterul capelei pierdute a Abației Westminster

_ Campania care speră să vadă școlile gramaticale se lansează astăzi

_ Maradona ar fi 'super fericit', spune Messi


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2169, afisate in 37 pagini.



ieri 09:34