Дослідження та розробка засобу колориметричного контролю властивостей матеріалів і виробів
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.3.2025.340429Ключові слова:
колориметрія; цифровий сенсор; статистичний аналіз; дисперсійний аналіз; невизначеність вимірювань; похибкаАнотація
Розглянуто розв’язання науково-практичної задачі розробки та дослідження роботи електронного цифрового колориметра. Дослідження полягало у визначенні відсоткового складу базового кольору в контрольованому об’єкті для подальшої однозначної ідентифікації його з іншим об’єктом контролю, що досліджується за допомогою електронного цифрового колориметра, а також у перевірці його метрологічної надійності. Представлено функціональну схему розробленого цифрового колориметричного сенсора для вимірювання кольорових властивостей матеріалів і виробів, наведено принцип його роботи. Отримано експериментальні дані по трьох каналах вимірювання цифрового колориметричного сенсора, а саме: канал червоного, зеленого та синього фотодіодів. Проведено статистичний аналіз серій результатів спостережень, який дозволив встановити рівні незміщених оцінок дисперсій по трьох каналах вимірювання. Зміна відсотків базового кольору зразка по каналах вимірювання пов’язана зі зміною характеристик поверхні, що контролюється (наявність пошкоджень, забруднень тощо). Отримано графічні зображення визначення рівня синього кольору по ділянках контролю у трьох зразках. Наведено розрахунки бюджету невизначеності по трьох каналах вимірювання електронного цифрового колориметра.
Отримані результати дозволяють проводити подальше вдосконалення методів і засобів контролю метрологічної надійності колориметричних засобів контролю, шляхом використання статистичних методів проведення аналізу результатів вимірювань, що отримані з їх допомогою. Перспективним є використання апарату нечіткої логіки для ідентифікації об’єктів колориметричного контролю між собою.
Посилання
Patil V., Chandole T., Borase T. Substrates for Colorimetric Sensors Array. Smart Nanosensors. Smart Nanomaterials Technology. Singapore, Springer, 2025. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-96-3878-9_6
Haroon Elrasheid Tahir, Xiaowei Huang, Zou Xiaobo, Zhihua Li. Chapter Three – Recent advances in colorimetric sensors: Design and fabrication. Colorimetric Sensors, 2024, pp. 37–64. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-443-13218-6.00012-4
Yu Wu, Jing Feng, Guang Hu, En Zhang et al. Colorimetric Sensors for Chemical and Biological Sensing Applications. Sensors, 2023, vol. 23(5), 2749. doi: https://doi.org/10.3390/s23052749
Yin Li, Yumeng Liu, Yueqin Zhang, Mengmeng Dong et al. A simple Ag–MoS2 hybrid nanozyme-based sensor array for colorimetric identification of biothiols and cancer cells. RSC Advances, 2024, vol. 14, issue 43, pp. 31560–31569. doi: https://doi.org/10.1039/d4ra05409a
Xiaowei Huang, Haroon Elrasheid Tahir, Zhihua Li et al. Chapter Eight. Colorimetric sensors for poultry and red meat quality control. Colorimetric Sensors, 2024, pp. 161–185. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-443-13218-6.00013-6
Kokoro Matsushita, Chihiro Honda, Yoriyuki Nakamura, Shigenori Kumazawa. Comparison of colorimetric methods for the analysis of total polyphenols in black tea extracts. Food Science and Technology Research, 2025, vol. 31, issue 2, pp. 163-168. doi: https://doi.org/10.3136/fstr.FSTR-D-24-00220
Sanchez-Cano A., Orduna-Hospital E., Aporta J. Colorimetric and Photobiological Properties of Light Transmitted Through Low-Vision Filters: Simulated Potential Impact on ipRGCs Responses Considering Crystalline Lens Aging. Life, 2025, vol 15(2), 261. doi: https://doi.org/10.3390/life15020261
Kavindra Borgaonkar, Ranjit Patil. Clinical importance of control in colorimetric estimation of enzymes. Journal of Research in Medical and Dental Science, 2024, vol. 11, issue 3, pp. 09–12.
Horoshajlo Yu., Sezonova I., Chumakov V., Efimenko S., Levitskaya G. The Possibility of Using the Concept of Colorimetric Functions in Applied Research. Proceedings of IEEE 8th International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers (CAOL), 2019, pp. 225–227. doi: https://doi.org/10.1109/CAOL46282.2019.9019456
Yefymenko S., Hryhorenko I., Khoroshilo Iu., Hryhorenko S., Petrovska I. Evaluation of Informativeness of Indicators in Colorimetric Control Using Discriminative Analysis Models. XXXII International Scientific Symposium Metrology and Metrology Assurance (MMA), Sozopol, Bulgaria, 2022. doi: https://doi.org/10.1109/MMA55579.2022.9992712
Pat. u2019 10509 Ukraine, IPC G01J 3/46, G01R 21/133, G02B 5/20, F21V 9/00. Digital device for measuring the uniformity of the coating of optical media. Khoroshailo Yu., Semenov S., Lymarenko V., Podhayko O., Yefymenko S.; applicant and patent owner Kharkiv National University of Radioelectronics. – No. 142432; filed 10/21/2019; publ. 06/10/2020, Bull. No. 11, 2020 (in Ukrainian).
Johnson N.L. Statistics and Experimental Design in Engineering and the Physical Sciences. Second edition. John Wiley & Sons Publ., 1977. 1082 p.
Zakharov I., Neyezhmakov P., Botsiura O. Expanded uncertainty evaluation taking into account the correlation between estimates of input quantities. Ukrainian Metrological Journal, 2021, no. 1, pp. 4–8. doi: https://doi.org/10.24027/2306-7039.1.2021.228134
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
