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:

Ce CRIME mai fac progresiștii: Noua Zeelandă ia copilul de la părinții care cer sânge „nevaccinat” pentru operația copilului pe inimă

Prostia și Nesimțirea Progresiștilor nu are limite. Rusia vinde țiței în Asia peste limita de preț de 60 USD fixată de UE

_ Și așa �ncepe: Consiliul Județean din Oxfordshire, Anglia, se apropie de restricții privind călătoriile rezidenților �Pentru Planetă�

Progresiștilor nu le ies destui bani din vânzarea drogurilor. Buzz-ul industriei marijuanei se stinge pe măsură ce petrecerea pandemiei s-a încheiat

_ Musk confirmă că candidații politici au fost interziși în umbră de cenzorii Twitter

_ Principalii oficiali ai Parlamentului UE au fost arestați într-o uriașă anchetă de corupție legată de Qatar

_ „Nu există o aterizare soft” - CEO-ul RH avertizează că piața imobiliară „seamănă mai mult cu o aterizare accidentală”

_ 5 principii ale stagflației

_ BlackRock: Pregătiți-vă pentru recesiune „Spre deosebire de oricare altul”... Și ceea ce funcționa înainte „Nu va funcționa acum”

_ Aceste șase diagrame arată cum stă la baza mineritul Bitcoin pe piața ursoaică

_ Alvise Cagnazzo: Giroud, Rabiot, Lukaku, Onana - vedetele din Serie A vor orbi și vor eșua la Cupa Mondială

Primul boicot românesc al unor companii austriece: Sunt părtaşe la politica absurdă şi discriminatorie la adresa românilor

_ Comerciantul de petrol Trafigura înregistrează un profit record de 7 miliarde de dolari pe piețele volatile de energie

_ Aproximativ 60% dintre studenți se tem să-și exprime opiniile în învățământul superior; Noi constatări de sondaj

_ Sentimentul UMich revine, scăderea inflației și a așteptărilor

_ Prețul pomilor de Crăciun crește pe măsură ce inflația lovește acasă

_ Totul pentru care să joci, pe măsură ce campionatul revine

_ Descoperire surpriză stabilită pentru a îmbunătăți dezvoltarea medicamentelor

_ Opoziție rusă condamnată pentru „știri false” despre războiul din Ucraina

_ Bolsonaro rupe tăcerea în legătură cu pierderea alegerilor

_Gold FM Romania - 09 Dec 2022 18:30:02

_Gold FM Romania - 09 Dec 2022 17:32:12

_ Acțiunile, obligațiunile și aurul negru au fost lovite într-o săptămână urâtă înaintea Fed

_ Chiar vrea Trump să fie din nou președinte?

_ Putin spune că este deschis pentru mai multe schimburi de prizonieri cu SUA

_ Deflația, mai degrabă decât inflația, este în prezent principalul risc cu care se confruntă China

_ „Boom-ul” locurilor de muncă nu este atât de fierbinte când ne amintim că aproape șase milioane de bărbați lipsesc din forța de muncă

_ Cupa Mondială: Zece motive pentru a fi vesel cu Anglia înaintea confruntării în sferturile de finală cu Franța

_ Kylian Mbappe va face un toast francez cu Anglia în meciul din sferturile de finală ale Cupei Mondiale din această seară

TWITTER L-AU CENZURAT PE TRUMP MÂNĂ-N MÂNĂ CU FBI. FIȘIERELE TWITTER: Îndepărtarea lui Donald Trump, partea 1

_ CELE TREI ÎNCĂLTERI CHEIE LUI CHRIS SUTTON: Kyle Walker trebuie să-l limiteze pe Kylian Mbappe

_ Mesaj FERM pentru Guvernul Austriei! Solicitare URGENTĂ a OMV Petrom către cancelarul Austriei: 'Cât mai curând'

_ Fost polițist american care a îngenuncheat pe spatele lui George Floyd condamnat

_ Jurnalistul american Grant Wahl a murit în timp ce reflecta meciul de la Cupa Mondială din Qatar

_Călin Georgescu - 10 Dec 2022 04:04:50

_4 Media Info - 10 Dec 2022 07:12:35

_George Simion - 09 Dec 2022 20:53:14

_ Rickards: Putin nu blufează

_ Nantucket aprobă plajele topless

_ Ajutorul de apărare acordat Ucrainei depășește 20 de miliarde de dolari, deoarece a fost anunțat un nou pachet de 275 de milioane de dolari

_ Cardurile de credit din magazin au atins ratele dobânzii de 30% pe măsură ce soldurile consumatorilor cresc

_ Urmăriți: Ipocritul climatic Kerry spune că ar fi „superb” dacă americanii ar plăti reparații pentru carbon

_ Washington Post hemoragiază 500.000 de abonați în era Biden

_ Producătorul de țigări electronice Juul soluționează peste 10.000 de procese pentru 1,2 miliarde de dolari

_ Maxine Waters confirmă că Bankman-Fried va depune mărturie virtual săptămâna viitoare... alături de actualul CEO FTX

_ Iubita lui Jeff Bezos, Lauren Sanchez, sărbătorește 53 de ani alături de Kim Kardashian și Kris Jenner

_ Fișierele de pe Twitter arată că angajații susțin interzicerea lui Trump pe baza „contextului istoric”

_ Kerry Katona „se înscrie pentru un nou reality show de sănătate extremă”

_ Ion Cristoiu: Bucureştiul – oraş atît de dornic să aibă despre ce vorbi

_ Acestea sunt cele mai mari companii producătoare de arme din lume

_ E-mailurile lascive din 2012 dintre fostul comandant general Bruce Allen și Jon Gruden au glumit despre fotografiile nud.

_ 76ers depășesc Lakers în thrillerul prelungirilor, în timp ce Durant și Irving depășesc ambii 30 de puncte în victoria Nets

_ Copil de milioane de dolari: starul Parramatta stropește banii în timp ce se pregătește să devină următorul milionar al NRL

_ Antrenorul LA Rams, Sean McVay, anunță că Baker Mayfield va începe la QB pentru restul sezonului

_ O femeie dispare după ce a făcut snorkeling cu soțul în Hawaii - care susține că a luptat împotriva unui rechin

_ Eberechi Eze se deschide cu privire la Anglia, respingeri timpurii și ceea ce a făcut în pauza Cupei Mondiale

_ Nu permiteți copiilor să dea Strep A bunicilor de Crăciun, avertizează experții

_ Roy Keane recunoaște că avea nevoie de o pauză de la colegii săi experți după ce au început să „me pună pe nervi”

_ IGPF: Peste 74.000 de persoane au intrat vineri în România, dintre care 7.506 cetăţeni ucraineni

_ MIKE KEEGAN: Nu se poate opri „Atletico Madrid al fotbalului mondial”


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

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1473, afisate in 25 pagini.



ieri 08:01