termometrix 19 июля 2023, 18:26 Перспективные разработки, НИОКРы, изобретения

В Петербургском Политехе создали спектрометр на роботизированной платформе

Следи за успехами России в Телеграм @sdelanounas_ru

В Политехе команда ученых разработала чувствительный интеллектуальный инфракрасный миниспектрометр на базе матрицы спектрометра LMS совмещенный с роботизированной платформой. Применение данного прибора позволит перейти от выборочного контроля сырья и продукции к полному, что позволит повысить эффективность использования материалов и исключить брак при производстве. Данная разработка базируется на тесной кооперации СПбПУ и ООО «Микросенсор НТ». Проект поддержан программой «Приоритет-2030».

Прибор по спектральным характеристикам отраженного света получает определённую информацию с поверхности материалов и проводит их качественный и количественный анализ — определяет содержание влаги в зерновых крупах, жирность молочной продукции, определяет качество бензина, дизельного топлива, пластмасс.

Политехникам удалось усилить оптический сигнал благодаря иммерсионной технологии формирования микролинз на плате с чипами, с размерами линз всего 500 мкм в диаметре, и высотой 320 мкм. Это позволило повысить выходящую мощность прибора в 4 раза, что в свою очередь усилило чувствительность прибора.

Данный прибор раскрыл свои возможности благодаря специально разработанному программному обеспечению, позволяющему работать как в режиме накопления или сбора данных, так и в режиме классификации. Последний режим позволяет распознавать объекты по спектрам отражения, используя ранее накопленную информацию. Дополнительно к миниспектрометру разработана роботизированная платформа, которая позволяет собирать огромное количество спектральных данных в автоматизированном режиме. Обученная по этим данным модель более корректно описывает объект и минимизирует ошибки классификаций.

Разработанный комплекс, состоящий из полупроводниковой матрицы индустриального партнера, усиленного оптического блока, роботизированной платформы и программного обеспечения с элементами машинного обучения позволяет обеспечить ультранизкое энергопотребление, автоматизировать сбор спектральных данных и обучение прибора. Интеллектуальная «начинка» прибора позволяет создавать свои базы материалов и сортировать объекты опираясь на накопленные данные. В настоящий момент в России нет аналогов подобной системы.

«Использование разработанного комплекса позволяет предприятиям самостоятельно «натаскивать» прибор на свой технологический процесс и расширить спектр применения, что позволит внедрить его на небольших предприятиях, где экономически не оправдана организация и содержание стандартной химической лаборатории. Внедрение технологии позволит повысить эффективность работы малых предприятий и сократить складские расходы. Например, для сыроварения важно содержание белка в молоке и частные сыроварни сталкиваются с проблемой входного контроля. Причем при неправильном выборе вся партия может пойти в утиль, что существенно повышает риск данного бизнеса и ограничивает выход на рынок новых уникальных сортов сыра, как например это развито в Бельгии — комментирует руководитель проекта, доцент, директор НОЦ «Нанотехнологии и покрытия» Семенча Александр.

Использовать разработанный комплекс возможно в лабораториях хлебоприемных, мукомольных и хлебопекарных предприятий, комбикормовых заводов, птицефабрик, животноводческих комплексов, маслоэкстракционных и масложировых заводов, хлебных инспекций, центров стандартизации и метрологии, санэпиднадзора.

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈

Источник: https://strategy.spbstu.ru/news/v_p...metr_na_robotizirovannoy_platforme/