CC BY
0
ANALYSIS OF EXISTING APPROACHES TO EVALUATING THE EFFECTIVENESS OF EDUCATIONAL AND TRAINING TOOLS
S.A. Zavidov, D.D. Bezdverny
The main approaches are considered, used in evaluating the effectiveness of various educational and training
tools.
Key words: educational and training tools, estimation, effectiveness, quality
Zavidov Sergey Anatolievich, doctor of technical sciences, docent, francuz [email protected], Russia, Moscow, Concern VCO «Almaz-Antey»,
Bezdverny Daniel Dmitrievich, postgraduate, bezdvernyy99@mail. ru, Russia, Moscow, JSC «Design Bureau of special equipment»
УДК 616.314:677.016
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-3-104-105
ИЗУЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦВЕТНОСТИ МИКРОГИБРИДНЫХ КОМПОЗИТОВ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Е.Е. Майоров, Л.И. Шаламай, Е.Ю. Мендоса, В.Б. Лампусова, Н.С. Оксас, С.А. Косов
В работе проведено изучение параметров цветности микрогибридных композитов колориметрическим методом. Перспективно и актуально применять современные колориметры для исследования цветовых характеристик химических, биологических и медицинских объектов, так как эти приборы и комплексы позволяют представлять полученные данные в разных колориметрических системах: XYZ, CIELAB, RGB, HSL с высокой информативностью и точностью. В работе определена цель исследования, поставлена задача и приведены объекты и метод измерений. Показан внешний вид и технические характеристики прибора. Получены координаты цветности, которые показывают, что все измеряемые микрогибридные композиты имеют маркеры вблизи цветовых координат эталонов.
Ключевые слова: колориметр, композит, цветовая система координат, фотометрические параметры, эталон, оттенок.
В настоящее время колориметрические методы и средства востребованы в различных направлениях науки и техники [1]. Колориметры активно применяются в химических, пищевых производствах, медицине, биологии и экологии [2]. Несмотря на повышенный интерес к промышленным колориметрическим приборам и комплексам различного назначения, огромное внимание уделяется лабораторным колориметрическим системам, которые определяют фотометрические параметры исследуемых объектов и сред достоверно и с высокой точностью [3].
Современные колориметрические приборы и комплексы имеют в своем составе спектрофотометрические датчики либо спектрофотометры [4]. Работа этих приборов и комплексов основана на измерении оптических спектров отражения или пропускания в спектральном диапазоне от 380.. .780 нм и дальнейшем расчете по спектрам координат цвета исследуемого вещества в необходимой колориметрической системе [5].
Из научной литературы известно, что использование современных спектрофотометров в составе колориметрического прибора или комплекса ведет к усложнению конструкции, увеличиваются массогабаритные размеры [6]. В отличие от простых колориметров у них технические характеристики лучше, что доказывает на практике высокая информативность, достоверность полученных измерений [7].
Эти приборы и комплексы позволяют представлять полученные данные в разных колориметрических системах, таких как XYZ, CIELAB, RGB, HSL и т.д. [8]. Большинство лабораторных и промышленных колориметрических приборов, и комплексов используют интегрирующие фотометрические сферы, где источники и приемники излучения находятся за пределами полости сферы, либо внутри полости сферы [9-13].
Поэтому представляет интерес применение современного колориметра, который по своим техническим характеристикам может измерять параметры цвета микрогибридных композитов.
Изучение параметров цветности микрогибридных композитов колориметрическим прибором явилось целью настоящей работы.
Постановка задачи. В лабораторных условиях с помощью колориметра CR-400 провести измерения фотометрических параметров микрогибридных композитов разных марок производителей в разных цветовых системах координат XYZ и HSL. Проанализировать результаты измерений на уровне различимых визуально оттенков цвета.
Материалы и метод исследования. Контролировались следующие микрогибридные композиты разных торговых марок: «ДентЛайт» оттенок А2, «Sapphire» оттенок А3, экспериментальный образец оттенок розовый.
Представленные композиты могут применяться для восстановления полостей передних и боковых зубов во всех клинических случаях: культи зуба, непрямом восстановлении, реставрации молочных зубов, а также сколов керамики.
Материалы предоставлены ООО «Центр имплантации и комплексного лечения» г. Санкт-Петербург. Для получения фотометрических параметров (цветности) стоматологических микрогибридных композитов использовали колориметр CR-400 внешний вид которого показан на рисунке 1.
Рис. 1. Внешний вид колориметра CR-400
Данный колориметр при измерениях сравнивает образцы со стандартами и отображает данные на дисплее или на мониторе компьютера сохраняя до 2000 измерений и около 100 эталонов. В данной работе в качестве эталона использовалась шкала VITA (оттенки твердых тканей зуб). Шкала VITA и исследуемые микрогибридные композиты разных марок производителей представлены на рисунке 2.
ш i
4
Рис. 2. Изготовленные образцы микрогибридных композитов и шкала ПТА: 1 - экспериментальный образец оттенок розовый; 2 - «ДентЛайт» оттенок А2; 3 - «Sapphire» оттенок А3; 4 - шкала VITA
Колориметр дает возможность представлять данные в трёхцветной колориметрии цветов и цветовые отличия для 14 стандартных цветовых шкал. Он имеет апертуру 8 мм подходит для измерения отраженного цвета и цветовых различий широкого спектра материалов [14]. Прибор позволяет решать задачи, связанные с цветоизмере-нием образцов, имеющих сложноструктурированную и неоднородную поверхность.
В таблице показаны технические характеристики прибора.
Технические характеристики CR-400
Модель CR-400
Индикация / Система регистрации спектров d:0° (диффузное отражение / 0 ° Угол обзора; зеркальной компоненты входят в комплект) (В соответствии с JIS Z 8722, в том числе зеркального отражения)
Детектор Кремневые фотоэлементы
Диапазон отображения Y: 0,01% до 160,00% (отражательная способность)
Источник света Импульсные ксеноновые лампы
Время измерения 1 сек.
Минимальный интервал измерения 3 сек.
Производительность батареи Приблизительный 800 измерений (при использовании батарей в условиях, оговоренных в инструкции от компании Konica Minolta)
Измерения / области освещения 0 8 мм / 11 мм
Стабильность ^E*ab 0.07 Стандартное отклонение (когда измерения производятся на белой калибровочной пластине 30 раз с интервалами в 10 секунд)
Наблюдатель CIE: 2 ° стандартный наблюдатель
Типы источников освещения CIE: С, D65
Цветовое пространство / колориметрические данные XYZ, Yxy, L*a*b*, Hunter Lab, L*C*h, Munsell (только источник типа C), CMC (l:c), CIE1994, Lab99, LCh99, CIE2000, CIE WI/Tw (только источник типа D65), WI ASTM E313 (только источник типа C), YI ASTM D1925 (только источник типа C), YI ASTM E313 (только источник типа C), Индекс пользователя (до 6 исследователей могут быть зарегистрированы с компьютера)
105
Окончание
| Языки * (Дисплей) | | LCD: английский (по умолчанию), немецкий, французский, итальянский, испанский, японский |
| Сохраняемые наборы данных | | 1000 (измерительная головка и процессор обработки данных могут сохранять различные данные) |
Интерфейс / скорость * RS-232 совместимый (для обработки данных / PC) * Скорость передачи данных: 4800, 9600, 19200 б/с; Установить на 9600 при поставке с завода
Источник питания Четыре AAA щелочные батареи или Ni-MH аккумуляторов Адаптер переменного тока AC-A305 AC100 - 240 В 50/60Гц
| Размеры (Ш х В х Г) | | 102 х 244 х 63 мм |
Вес Примерно 550 г (В том числе 4 батарейки ААА размер и не включая RS-232C)
| Рабочая температура / влажность | | 0 - 40 ° C, относительная влажность не более 85% без конденсации |
| Температура хранения / влажность | | -20 - 40 ° C, относительная влажность не более 85% без конденсации |
Другой ЖК-подсветкой ON / OFF функции (При включении подсветки в течение 30 секунд после последнего нажатия или операции измерения)
Стандартные принадлежности Белая калибровочная пластина CR-A43; Защитный колпак CR-A72; Ремешок CR-A73; адаптер переменного тока AC-A305, 4 батарейки ААА размер
Экспериментальные результаты и их обсуждение. Для проведения экспериментальных исследований образцы были изготовлены в виде дисков. Поверхность образцов была плоской, а толщина дисков была 500 мкм, диаметр 5 мм. Материалы были подвержаны воздействию излучения фотополимеризатора (светодиодная (LED) лампа) длина волны которого находилась в диапазоне 400... 500 нм. У каждого материала время отверждения было двадцать секунд.
Параметры цветности микрогибридных композитов разных марок производителей показаны на цветовом треугольнике рисунок 3.
у\ 520
Рис. 3. Результаты измерений координат цветности микрогибридных композитов: точки - эталоны по шкале VITA; запятая - экспериментальный образец; две запятые - «ДентЛайт» оттенка А2; три запятые -
«Sapphire» оттенка А3
Колориметр обеспечивал измерение параметров цветности композитов на уровне различимых визуально оттенков цвета.
Программное обеспечение колориметра представляло полученные данные в колориметрической системе HSL (цветной тон, насыщенность и светлота). Экспериментальные данные приведены на рисунке 4.
Рис. 4. Экспериментальные результант координат цветности микрогибридных композитов в колориметрической системе HSL: + - эталоны по шкале VITA; x - «ДентЛайт» оттенка А2; xx - «Sapphire» оттенка А3; xxx - экспериментальный образец
106
На рисунках 3 и 4 видно, что координаты располагаются рядом с координатами эталонов. Полученные экспериментальные данные показывают, что все измеренные микрогибридные композиты имеют маркеры вблизи цветовых координат эталонов. Это означает, что российский экспериментальный образец не уступает зарубежным аналогам.
Заключение. Получены фотометрические параметры исследуемых образцов разных производителей. Проведено сравнение представленных образцов в цветовых пространствах XYZ и HSL, обеспечен контроль на уровне различимых визуально оттенков цвета. Работа может представлять интерес для производителей стоматологических композитов, а также для оптического приборостроения.
Список литературы
1.Юстова Е.Н. Цветовые измерения (Колориметрия). - СПб: СПбГУ. 2000. 397 с.
2.Каталог цветного стекла. - М.: Машиностроение, 1967. 63 с.
3.Петровский Г.Т. Цветное оптическое стекло и особые стекла: каталог. - М.: Дом оптики. 1990.
228 с.
4.Майоров Е.Е., Черняк T.A., Цыганкова ГА., Машек A.4., Константинова A.A., Писарева E.A. Спектральное исследование текстильного оптического отбеливателя и органического красителя // Научное приборостроение. 2021. T. 31. № 1. С. 73-83
5Арефьев AB., Гулиев Р.Б., Дагаев AB., Майоров Е.Е., Писарева E.A., Хохлова М.В. Экспериментальное исследование разработанного колориметрического датчика для измерения цветности стекла // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2021. № 1 (345). C. 131-137.
6.Майоров Е.Е., Курлов В.В., Дагаев AB., Tаюрская И.С., Громов О.В., Гулиев Р.Б. Применение спектро-колориметрической системы для исследований реставрационных стоматологических материалов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2021. № 12. С. 6-10
7.Майоров Е.Е., Колесниченко С.В., Цыганкова ГА., Писарева E.A., Машек A.4., Константинова A.A. Измерение фотометрических параметров продукции целлюлозно-бумажной промышленности разработанным колориметрическим датчиком // Известия тульского государственного университета. Tехнические науки. 2021. Вып.12. С.275-279
8.Цыганкова ГА., Майоров Е.Е., Колесниченко С.В., Константинова A.A., Машек A.4., Писарева E.A. Экспериментальное исследование разработанной спектроколориметрической системы для изучения оптических свойств жидкофазных сред пищевой промышленности // Приборы. 2022. № 3 (261). С.22-28
9.Майоров Е.Е. Применение колориметрических систем для контроля качества бумажной продукции // Моделирование и ситуационное управление качеством сложных систем: Tретья Всероссийская научная конференция (СПб., 18-22 апреля 2022 г.): сб. докл. - СПб.: ГУЛИ, 2022. C. 56-58
10. Майоров E.E. Измерение оптических параметров покрасочного слоя колориметрическим прибором // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2022. T. 65. № 6. С. 413-419
11. Майоров Е.Е., Пушкина В.П., Aрефьев AB., Бородянский Ю.М., Гулиев Р.Б., Дагаев AB. Математическое моделирование интегрирующей фотометрической сферы с внутренним экраном матричным методом // Известия тульского государственного университета. Tехнические науки. 2022. Вып.8. С. 63-69
12. Майоров Е.Е., Бородянский Ю.М., Дагаев AB., Курлов В.В., Tаюрская И.С. Исследование цветных диффузных отражателей с помощью лабораторной колориметрической установки // ПРИБОРЫ. 2023. № 7 (277). С. 30-35
13. Майоров Е. Е., Aрефьев A. В., Гулиев Р. Б., Пушкина В. П., Цыганкова Г. A. Исследование разработанного спектрофотометрического датчика для колориметрических приборов, использующих оптоэлектронные RGB-компоненты // Научное приборостроение. 2023. том 33. № 4. C. 91-100
14. Майоров Е.Е., Пушкина В.П., Aрефьев AB., Бородянский Ю.М., Дагаев AB., Гулиев Р.Б. Исследование медицинских жидкофазных сред с использованием спектрофотометра с диапазоном длин волн 200...780 нм // Медицинская техника. 2023. №1. С. 53-55
Майоров Евгений Евгеньевич, канд. техн. наук, доцент, majorov_ee@mail. ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП),
Шаламай Людмила Ивановна, канд. мед. наук, доцент, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова,
Мендоса Елена Юрьевна, ассистент, mendosaMSUMD@gmail. com, Россия, Москва, Российский университет медицины,
Лампусова Виктория Борисовна, канд. мед. наук, доцент, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова,
Оксас Наталия Сергеевна, канд. мед. наук, доцент, gyvas@yandex. ru, Россия, Санкт-Петербург, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова,
Косов Степан Александрович, ассистент, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
STUDYING THE CHROMATICITY PARAMETERS OF MICROHYBRID COMPOSITES BY COLORIMETRIC METHOD
E.E. Maiorov, L.I. Shalamai, E.Y. Mendosa, V.B. Lampusova, N.S. Oksas, S.A. Kosov
107
The paper studies the chromaticity parameters of microhybrid composites by the colorimetric method. It is promising and relevant to use modern colorimeters to study the color characteristics of chemical, biological and medical objects, since these devices and complexes allow us to present the obtained data in different colorimetric systems: XYZ, CIELAB, RGB, HSL with high information content and accuracy. The paper defines the purpose of the study, sets the task and presents the objects and measurement method. The appearance and technical characteristics of the device are shown. Chromaticity coordinates have been obtained, which show that all measured microhybrid composites have markers near the color coordinates of the standards.
Key words: colorimeter, composite, spectrophotometer, color coordinate system, photometric parameters, standard, hue.
Maiorov Evgeny Evgenievich, candidate of technical sciences, docent, majorov_ee@mail. ru, Russia, Saint-Petersburg, Saint-Petersburg state university of aerospace instrumentation (GUAP),
Shalamay Ludmila Ivanovna, candidate of medical sciences, docent, l. shalamay@mail. ru, Russia, Saint-Petersburg, Academician I.P. Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University,
Mendosa Elena Yuryevna, assistant, mendosaMSUMD@gmail. com, Russia, Moscow, Russian University of Medicine,
Lampusova Victoria Borisovna, candidate of medical sciences, docent, [email protected]. Russia, Saint-Petersburg, Academician I.P. Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University,
Oksas Nataliya Sergeevna, candidate of medical sciences, docent, gyvas@yandex. ru, Russia, Saint-Petersburg, Academician I.P. Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University,
Kosov Stepan Aleksandrovich, assistant, [email protected], Russia, Saint-Petersburg, Academician I.P. Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University
УДК 621:331.45
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-3-108-109
ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА НА ПРЕДПРИЯТИИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ
А.М. Бочарова
В данной статье рассматриваются основные методы обработки металлов, которые неотъемлемо связаны с производственными процессами изготовления металлических изделий как для бытового, так и в промышленного предназначения. В работе описываются различные технологии обработки — от литья, механической обработки до термической обработки, каждая из которых играет важную роль в придании заготовкам необходимых форм, размеров и свойств. Кроме того, статья акцентирует внимание на вопросах охраны труда и безопасности на металлообрабатывающих предприятиях, подчеркивая высокие риски, связанные с производственными процессами. В данной работе рассматривается комплексное обеспечение безопасности работы, начиная с технического обеспечения и профессионального обучения работников, до использования средств индивидуальной защиты и контроля за рабочей средой. В целом, соблюдение правил безопасности и проведение регулярных проверок на металлообрабатывающих предприятиях способствует предотвращению аварий и обеспечению безопасных условий труда для работников.
Ключевые слова: охрана труда, обрабатывающее производство, технологические процессы, безопасность, обработка металлов.
Методы обработки металлов являются неотъемлемой частью производственного процесса при изготовлении большого количества изделий, предназначенных как для бытового, так и промышленного производства [1-4]. Они позволяют изменять форму, размер, поверхность, качество металлических заготовок, обеспечивая нужные свойства и качество готового изделия. Существует множество различных методов обработки металлов, каждый из которых имеет свои особенности и применение, основная масса которых приведена на рисунке.
Один из основных методов обработки металлов - это литье. В общем случае, в процессе литья металла он расплавляется и заливается в специальные формы, где он застывает и принимает нужную форму. Литье позволяет изготавливать сложные детали с высокой точностью и повторяемостью.
Еще один распространенный метод обработки металлов - это механическая обработка. Существует множество различных видов мехобработки, таких, как токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные и др., которые позволяют выполнить различные операции по обработке металла.
Отдельно стоит выделить методы термической обработки металлов, такие как закалка, отжиг, нормализация и закалка-отпуск. Они позволяют изменить микроструктуру и механические свойства металла, делая его более прочным, твердым, эластичным и пр.
