Где взять ноль если есть фаза: Как сделать собственный ноль в электропроводке, если есть фаза?

На первый взгляд нет никакой разницы обе схемы работают одинаково, ведь и при разрыве нуля выключателем, свет так же погаснет, как и при разрыве фазы.

Чтобы лучше разобраться в этом, давайте, для наглядности, рассмотрим схему подключения выключателя, в которой к нему подведен нулевой проводник (ноль).

Как вы видите, при такой схеме подключения выключателя, на светильнике всегда есть напряжение, это и есть тот главный недостаток, который может вызывать серьезные проблемы и неудобства в работе и обслуживании источников света.

В первую очередь, главная опасность такого способа подключения состоит в том, что вас может “ударить током”, например, при замене ламп, когда вы случайно коснётесь токопроводящих контактов.

Кроме того, при нарушении изоляции питающего кабеля или повреждении электрического соединения внутри светильника, фазный проводник может замкнуть на корпус. И тогда, при простом касании люстры или бра, вы сами станете проводником, частью электрической сети, ощутите серьезный электрический разряд, при этом, в определенных условиях, поражение электрическим током может быть даже смертельным.

Это становится особенно актуально потому, что для групп освещения, в том же ПУЭ, разрешено не устанавливать дифференциальную защиту, например, УЗО, поэтому вы узнаете о напряжении на корпусе, лишь когда почувствуете разряд, при этом светильник может быть даже не включен.

Еще одна не такая опасная, но не менее неприятная проблема – это мерцание ламп при выключенном свете. Современные энергоэффективные лампы – энергосберегающие (люминесцентные) или светодиодные, могут реагировать даже на незначительные колебания в электрической сети, даже сверхнизкие токи могут запускать их. Поэтому, даже при выключенном выключателе света может наблюдаться мерцание таких ламп, а это уменьшает как ресурс ламп, так и просто многих раздражает.

Поэтому, чтобы избежать этих и некоторых других проблем, правильно делать так, чтобы выключатель разрывал именно фазу, а не ноль.

К сожалению, чаще всего, люди задаются вопросом фаза или ноль должна быть в выключателе в случае, когда уже столкнулись с неправильной разводкой проводов, имея ноль в выключателе и все вышеописанные проблемы. Что же делать в таком случае?

Как сделать, чтобы выключатель разрывал фазу, а не ноль

Если у вас неправильно выполнена схема подключения выключателя к светильнику, и размыкается ноль, вместо фазы (Жми, чтобы узнать, как самому определить какой из проводов ноль, а какой фаза). То исправить это можно, лишь изменив подключение в распределительной коробке.

Для этого, вам необходимо найти распределительную коробку, которая чаще всего расположена прямо над выключателем света, на расстоянии 10-30см от потолка. Согласно правилам электромонтажа, к ней должен быть обеспечен легкий доступ и нередко вы сможете обнаружить её довольно быстро (но, к сожалению, не всегда).

ВНИМАНИЕ! Все работы по изменению схемы подключения выключателя необходимо проводить только на обесточенной сети. Для этого обязательно отключите автоматический выключатель этой группы в электрощите, после чего, убедитесь в отсутствии напряжения в месте монтажа.

Итак, вот так выглядит схема подключения в распределительной коробке, в которой к выключателю подведен ноль, а фаза идёт напрямую к светильнику.

Чаще всего, схема будет именно такая, вводной питающий кабель будет входить в коробку и затем выходить к следующей распредкоробке, поэтому, обычно, заходит именно четыре кабеля:

1.n – Кабель идущий на выключатель (двухжильный для одноклавишного выключателя)

2.n – Вводной электрический кабель (Стандартный трехжильный: фаза, ноль, заземление)

3.n – Кабель идущий к люстре (Трехжильный: фаза, ноль с выключателя, заземление для одноклавишного выключателя)

4.n – Кабель идущий к следующему выключателю света или розеточным группам (Трехжильный: фаза, ноль, заземление)

Теперь нам нужно поменять эту схему, чтобы выключатель разрывал фазу, а не ноль.

Для этого:

– Провод 1.1 на схеме, идущий на выключатель, подсоединяем к контакту фазных проводов 2.2.+ 4.2

– Провод 1.2 (возвращающийся из выключателя) соединяем с фазным проводом 3.2 который идёт к люстре

– Оставшийся нулевой провод 3.1, идущий к люстре, подключаем к контакту проводников 2.1 + 4.1

Схема замены нулевого проводника в выключателе на фазный, представлена ниже:

Теперь у вас выключатель будет подключен правильно, к нему будет подходить фазный проводник, а не нулевой. Как видите, сделать изменение в схеме подключения, достаточно просто.

Советую прочитать нашу статью, в которой описаны все разрешенные способы соединения проводов в распределительных коробках и выбрать самый удобный для вас при выполнении такого. На мой взгляд, в бытовых условиях, без использования специализированного инструмента и особых навыков, для соединения проводов групп освещения, удобно применять клеммники WAGO.

UPD: Некоторые советуют просто поменять фазу с нолём местами в электрощите и автоматически в выключателях схема изменится на нужную. Я бы не советовал так делать всем, нужно сперва хорошо проанализировать всю схему электропроводки квартиры, а сделать это довольно непросто, лучше такие серьезные вмешательства без должного опыта и знаний не производить.

Если же у вас остались вопросы, на тему фаза или ноль должны подходить к выключателю, обязательно оставляйте их в комментариях. Кроме того, как всегда приветствуется здоровая критика, личный опыт и любые другие полезные мнения.

Что и почему Phase Zero — Product Creation Studio

Когда дело доходит до медицинских устройств, большинство компаний начинают с формального процесса разработки продукта. Эти структуры обычно состоят из последовательности этапов, предназначенных для перехода от требований к квалифицированным образцам с производственной линии; обычно с четырьмя или пятью воротами по пути.Участие в таком процессе организует и уделяет внимание всем аспектам продукта, многократно тестируя и улучшая конструкцию, чтобы гарантировать функционирование, безопасность и соответствие рыночным нормам.

Хотя эти процессы и содержащиеся в них действия имеют решающее значение для создания медицинского устройства, успех на рынке должен основываться на работе, проделанной до начала процесса разработки продукта. Работа по уточнению входных данных по нескольким ключевым параметрам часто является тем, что требуется организации для снижения рисков, связанных с запуском продукта.Им следует рассмотреть возможность целенаправленных усилий, направленных на развитие уверенности в следующих основных принципах:

• Видение и ценность

• Техническая осуществимость

• Бизнес-стратегия

В первые дни возможности организации, производящие медицинское оборудование, должны учитывать уровень их уверенности в каждом из этих аспектов. Если есть серьезные сомнения в отношении любого из этих ключевых аспектов видения, функции или жизнеспособности бизнеса, это должно инициировать попытку «нулевой фазы».

Нулевой этап — это шаг, который позволяет команде разработчиков сосредоточиться на проблемной теме, снижая риск неудачи и повышая доверие к проекту.

Короче говоря, если что-то не дает вам уснуть по ночам, возможно, пришло время ввести нулевую фазу.

Нулевой этап — это одновременно исследование конкретного элемента риска и целенаправленные усилия по снижению риска. Хотя может показаться, что добавление шага замедлит разработку, при правильном использовании оно делает формальный процесс разработки продукта намного более эффективным.Команда разработчиков будет уверена, что их вклад приведет к созданию жизнеспособного продукта. Такая предварительная работа помогает избежать ловушек при разработке, таких как разрешение посторонних сценариев использования, которые могут привести к конфликту требований, или разрешение предполагаемых решений на поздних этапах программы. А поскольку нулевой этап ориентирован на осуществимость на ранней стадии, бремя контроля проектирования часто может быть уменьшено или полностью снято, в отличие от формальных этапов разработки продукта.

Если мы думаем о нашей уверенности в видении и ценности, функциях и бизнес-стратегии, например о резервуарах, Phase Zero работает для заполнения самого нижнего резервуара.Имейте в виду, что каждый аспект следует исследовать индивидуально — допустимо участвовать в нескольких этапах нулевой фазы. Такое сужение фокуса помогает каждому проекту Phase Zero иметь четкие цели, которые позволяют небольшой команде обеспечивать соблюдение структуры и самостоятельно управлять своей деятельностью в Phase Zero. Хотя деятельность Phase Zero может длиться несколько месяцев или даже несколько лет, процесс может дать ценную информацию и обеспечить запуск продукта со значительным снижением рисков.

В случае успеха процесс Phase Zero повышает уверенность организации в ценности продукта, его функциональности и его соответствии общим целям бизнеса.

Обеспечение видения и ценности включает в себя глубокое понимание пользователей для создания подтвержденного видения продукта и истории. Мероприятия на этом этапе будут включать изучение пользователей и исследование рынка. На этом этапе часто рассматриваются потребности и предпочтения пользователей, чтобы сделать продукт лучше. Это также может включать изучение конкурентов на рынке. Видение и ценность деятельности достаточно хорошо изучены и имеют долгую историю создания основы для успешного запуска продукта.Дизайнерские дома часто преуспевают в деятельности, которая помогает отточить видение и ценность.

Оценка технической функциональности включает создание и демонстрацию новых технических возможностей и функций. Он должен включать в себя конкретные шаги по оценке технологии и осуществимости посредством тестирования прототипов и других действий. На этом этапе проверьте стоимость и производительность, надежность и надежность. Раннее прототипирование имеет решающее значение для обеспечения технической функциональности.Опять же, дизайнерские дома часто могут заполнить любые организационные пробелы, чтобы выполнить эти шаги.

Бизнес-стратегия может включать в себя ряд идей, которые могут быть задействованы в поддержке подхода к коммерциализации продукта и бизнес-планированию. Сюда могут входить модель роста бизнеса, соответствие рынку, ландшафт интеллектуальной собственности, регулирование и компенсация, а также процесс принятия решений. Поскольку бизнес-стратегия включает в себя различные категории и иногда значительную работу в каждой категории, бизнес-стратегия заслуживает более глубокого погружения.Также может потребоваться помощь разных экспертов. В частности, стартапам может потребоваться потратить значительный уровень энергии и ресурсов на обеспечение разумности своих бизнес-стратегий.

У организаций-разработчиков, особенно стартапов, может возникнуть соблазн сосредоточиться на своей зоне комфорта, например, на сильных сторонах их технологий. Этап Zero предназначен для того, чтобы производители медицинского оборудования учитывали три основных фактора успеха: видение и ценность, функции и бизнес-стратегию.Слабость в любой из этих областей может помешать успеху на рынке.

Тратя время и ресурсы на неудобные части процессов Phase Zero, можно в конечном итоге сэкономить время и деньги, сделав структуру разработки продукта более эффективной. Компании могут повысить эффективность, потому что подготовка в конечном итоге экономит время и деньги.

Действия Phase Zero могут помочь организации снизить риски неудач в будущем развитии. Это увеличивает вероятность успеха запуска продукта.

Когда компании смотрят на видение и ценность, техническую осуществимость и бизнес-стратегию, они должны оценить, где продукты слабые, а где риск наибольший. Стратегии Phase Zero могут помочь с уверенностью заполнить эти резервуары.

На нулевой фазе: 6 вещей, которые новаторы должны знать о процессе утверждения FDA.

При разработке медицинских продуктов правильное определение и приверженность процессу одобрения FDA может создать или разрушить многие новые проекты. Это не так просто, как «У меня есть идея», «Я сделал прототип» или «Устройство работает?» Успех проекта зависит от тщательного планирования и рассмотрения всех функциональных аспектов — нормативных, технологических, клинических, коммерческих, юридических и т. Д.

В процессе, который мы определяем как «нулевую фазу», мы задаем следующие вопросы и отвечаем на них, чтобы лучше понять путь развития технологии.

• Есть ли рынок для продукта? Кто-нибудь за это заплатит?
• Как ваше устройство улучшит результаты по сравнению с текущими стандартами обслуживания?
• Как проходит процесс утверждения продукта FDA?
• Можете ли вы защитить свою технологию с помощью интеллектуальной собственности (IP)? Кто ваши конкуренты?
• Каковы основные элементы дизайна, технические характеристики и потребности пользователей, благодаря которым ваше устройство работает?

В конце нулевой фазы новатор лучше поймет, что заставляет их технологию функционировать, что делает их концепцию уникальной и что им нужно делать методично, объективно, поэтапно, чтобы получить этот продукт через последовательные «фазовые ворота». в руки конечных пользователей.

Правильные вопросы и получение объективных ответов определят будущие рабочие потоки и финансирование. Вот шесть важных моментов, которые нужно знать о пути FDA на нулевой фазе.

1. Насколько важен ваш выбор пути утверждения FDA?

510K, PMA или класс 1 (не регулируется)? Это дорогостоящее решение, которое определит будущие рабочие потоки, сроки и финансирование. Добавление функций или требований о возмещении расходов может привести к получению более ценного продукта с небольшими добавленными объемами работы.Проект FDA 510k может быть сравнительно дороже в реализации по сравнению с продуктом класса 1, но может удвоить оценку. Цель: принять осознанное решение о вашем ландшафте (плательщик, IP и т. Д.) И двигаться вперед, полностью осведомленные о том, что вы делаете и как.

2. Какова ваша конкурентная среда и как регулируются эти конкуренты?

Есть ли утвержденное FDA предикатное устройство? Как это по сравнению с тем, что сейчас есть на рынке? Каковы его показания к применению и какие испытания он прошел? Знание этой информации на ранней стадии процесса может помочь направить ваши усилия в правильном направлении и убедиться, что вы не пропустили ни одного важного рабочего потока, необходимого для утверждения.Это также проинформирует ваш маркетинг. Подробнее об этом через минуту.

3. О чем заботится FDA?

Наличие патента — это хорошо, но FDA глубоко заботится о некоторых других переменных.

Работает ли продукт правильно и как ожидается? Это безопасно и эффективно? Как и с какими элементами управления будет изготавливаться ваше устройство? Эти переменные могут иметь огромное значение для вашего процесса разработки. Чтобы избежать дорогостоящих и неприятных сюрпризов, спрогнозируйте, как будет регулироваться ваше устройство, прежде чем углубляться в процесс разработки!

4. FDA не спрашивает о вашей стратегии возмещения расходов.

Возмещение от страховых компаний, таких как Medicare, связано с претензиями и полученными объективными доказательствами. Продукты 510K ограничены тем, что производители могут сказать о своих устройствах и взимать за них плату. Существуют также установленные оценки продуктов, которые решают аналогичные проблемы. Поскольку это имеет решающее значение для предпринимателей в сфере медицинских технологий, Phase Zero внимательно изучает возмещение расходов. FDA не спрашивает, какова ваша стратегия возмещения расходов. Однако ценность продукта и возможность получить за него деньги тесно связаны с вашими этикетками и маркетинговыми заявлениями, которые их глубоко волнуют.

Заявления, которые предъявляет ваш товар, напрямую влияют на его товарность. Неспособность уделить маркетинговым претензиям необходимое внимание на раннем этапе может иметь серьезные неблагоприятные последствия для времени вывода продукта на рынок, его возмещения и прибыльности.

5. Время, необходимое для подачи заявки в FDA, варьируется.

Время, необходимое для подачи и получения одобрения FDA, зависит от классификации устройства. Эффективно выполненный проект FDA 510K может занять от 12 до 18 месяцев.Наша команда прошла путь от обратной стороны салфетки до приложения 510K за 11 месяцев с высоко мотивированным предпринимателем и молодой компанией NFANT Labs. Для продуктов, требующих доклинических испытаний, это время может сильно варьироваться в зависимости от требований исследования. Эта изменчивость указывает на важность знания нормативных требований к вашим устройствам как можно раньше в процессе разработки!

6. Ваши сторонние поставщики услуг важны для FDA.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) будет полностью заботиться о проектировании продуктов, инженерах-проектировщиках и сторонних испытательных лабораториях по таким вопросам, как упаковка, биосовместимость и доклинические испытания.Всегда нанимайте экспертов, которые сделают это от вашего имени. GCMI ведет предварительно проверенный список утвержденных поставщиков с сертификатами ISO, сертификатами или аккредитациями испытательных лабораторий, стандартами испытательных лабораторий и прошел аудит на соответствие этим стандартам или мерам соответствия.

Если вам нужна помощь в оценке рыночной конъюнктуры вашего медицинского продукта, пути регулирования и того, оправдывает ли он дальнейшие инвестиции, напишите в GCMI по адресу [email protected], посетите наш веб-сайт https://gcmiatl.com/medical-device-design/ или заполните нашу онлайн-форму запроса.

Война навсегда уже здесь: представляем Phase Zero

Добро пожаловать на Phase Zero, новый сайт Gawker Media, посвященный миру шпионажа и убийств.

Phase Zero попытается применить методы честности и дерзости Gawker в смертельно серьезном мире разведки, войны, полиции и национальной безопасности. С помощью Адама Вайнштейна из Gawker я раскрою секреты. Я назову секретные программы и скажу вам, где они живут, кто ими управляет и что они делают от вашего имени.Я попытаюсь вытащить архитектуру перманентной войны из теневой программы защиты, которую построили для нее ее управляющие в Пентагоне, Конгрессе, разведывательном сообществе и журналистском истеблишменте.

Название требует небольшого пояснения: «Фаза ноль» — это жаргон национальной безопасности. Впервые я заметил это в официальных документах около года назад. Когда я нашел бюрократическое определение, я был удивлен, но не удивлен: это означает мир. Не мир, как это может определить нормальный человек.Вместо этого думайте о «довоенном». Планировщики Пентагона любят нарезать свои войны на аккуратные, легко усваиваемые самородки — например, первая фаза — это «фаза сдерживания», когда мы пытаемся запугать врага и заставить его отступить. Вторая фаза — захват инициативы и развертывание сил и т. Д., На пятой фазе — возвращение завоеванных земель гражданской власти.

Фаза Ноль — во время которой задача воина состоит в «формировании» постоянно возникающего боевого пространства — это то, что существует в сознании пещерного человека до того, как он поднимет свою дубинку.Это постоянное состояние пропаганды, призванное гарантировать, что даже для самых разумных граждан неизбежные дебаты о начале войны ограничиваются тем, насколько большой должна быть война и как долго она должна длиться. Цель Phase Zero — убедить население в том, что вооружиться и быть готовым — единственный приемлемый вариант.

Итак, то, что раньше называлось «мирным временем», теперь просто еще один этап в нескончаемом цикле войны. И хотя военный знаток будет утверждать, что все это формирование предназначено для врага, в нашем интегрированном обществе, где постоянно трубят об угрозах национальной безопасности, американские и другие «дружественные» народы также являются целями.

В мире национальной безопасности, где нет ничего однозначного, потому что это не предназначено для демократических дебатов или общественного понимания, повседневная работа довоенного времени в основном осуществляется через огромный аппарат по связям с общественностью, которому поручено «влияние» операции «. Эти действия предпринимаются на ваши деньги , чтобы обеспечить ваше согласие и согласие. Вы платите им за то, чтобы они манипулировали вами, чтобы они подчинялись страху, чтобы жить послушно, отключать постоянство фаз войны и принимать их как данность.Мы получаем привилегию отказаться от мерзкого дерьма, которое раньше было неотъемлемой частью войны — призыва, нормирования, явной цензуры, зрелища военного положения — в обмен на игнорирование тонкой ползучести их современных эквивалентов.

Я надеюсь, что в ближайшие месяцы в Phase Zero начнется дискуссия о причинах и мотивах такого положения дел. Старперы просто скажут, что виноват военно-промышленный комплекс, а молодые выскочки укажут на АНБ или какую-то клику во главе с Чейни.Мы не будем договариваться о том, кто на самом деле главный и кто виноват, но мы можем договориться о деньгах. А деньги — хорошее место, чтобы найти точки соприкосновения.

Возьмите Gawker. Если вы не придете сюда и не прочтете, если вы не будете продолжать щелкать, какой-нибудь новый Gawker или еще какая-нибудь развлекательная Phase Zero 2.0 вытеснит и победит. Это по-американски. И все же, если ЦРУ, или армия, или TSA, или какая-то секретная комната, о которой мы еще не знаем, не сможет выполнить свою священную обязанность по обеспечению нашей безопасности — если они испортят каждую фазу, кроме той, где они могут взорвать дела идут хорошо — деньги продолжают течь.

И посмотрите, что им дают эти деньги! Проще говоря, АНБ впечатляюще преуспело в борьбе со всем, что новое информационное общество бросило на него. В прошлом люди могли представить, что правительство подслушивает, что их электронные письма читаются, что их автомобильные номера можно прочитать из космоса. Однако теперь, благодаря вычислительным возможностям и почти 15-летнему опыту непрерывной войны, это действительно правдоподобно. Это , происходит . Но что это нам дало? Если они все знают, то почему мы до сих пор такие тупые? Почему каждое ИГИЛ становится неожиданностью? Почему все больше и больше людей нас ненавидят? После всех этих миллиардов долларов, действительно ли разведывательное сообщество лучше понимает Ближний Восток или терроризм? Здесь, дома, люди чувствуют себя в большей безопасности?

И хоть кто-нибудь в правительстве понимает, чем занимается или занимается АНБ? Как так получилось, что никто — ни один сотрудник службы безопасности, не говоря уже о ком-либо, кто действительно занимает руководящую должность, — не подвергается публичному увольнению, когда инсайдер, получивший «допуск», проникает в их собственную систему гарантий? И если мы настолько уязвимы для китайского взлома, или армии анонимусов сеют хаос, что все эти охранники на самом деле делают ? Я не требую идеальной игры, но я действительно озадачен тем, почему мы не ведем счет.

Не только солдаты, шпионы и корпорации продолжают получать награды, независимо от их результатов. Перманократия взаимосвязанных помощников — политиков, офицеров, штабных кадров, аналитических центров, подрядчиков, полицейских и служб быстрого реагирования, а также их переводчиков средств массовой информации — поднялась, чтобы организовать этот бесконечный цикл войны. Серьезные, мейнстримные, санкционированные и центрированные — все они допускаются в партию, потому что они принимают участие в бесконечной и бесконечной Логике Фаз.Но другие партии? «Чайная вечеринка» и «Оккупай», активистка и евангелист, направо и налево; они вышли. (Хорошо, может быть, не прав.)

Хотя иногда может показаться, что члены перманократии грызут друг другу глотки по поводу того или иного варианта войны, их всех в одной большой несчастной семье держит то, что они почти всегда поддерживают . какой-то вариант войны. Для демократов и республиканцев, консерваторов и либералов угрозы по-прежнему вездесущи. В этом мире, где каждая проблема закреплена за Фазой, неудивительно, что практики шпионажа и убийства претендуют на господство над формированием всего, от Фергюсона до изменения климата.

Итак, вот что я планирую сделать: Разоблачить. Объяснять. Секретность и эвфемизмы заставляют нас подчиняться. Мне надоели параметры санкционированных дебатов. Поэтому вместо этого я попытаюсь относиться к секретному миру как к спортивной лиге: есть тренеры, игроки, комментаторы, букмекеры и гении маркетинга. Нам будет что сказать обо всех из них, что мы будем рассказывать каждую неделю. Команды — это АНБ, ЦРУ, ФБР, армия, авиация, флот, корпус морской пехоты, министерство внутренней безопасности, TSA, ICE; и это только Дивизион I.Дивизия II играет где-то еще, гораздо менее известна, но тем не менее влиятельна и одиозна, населенная миллиардными учреждениями, такими как Управление программы по борьбе с наркотерроризмом, Агентство по уменьшению угрозы обороны или Северная армия США, настоящие паразиты на американском духе, выжившие, потому что то, что они делают, гноится в темноте. У каждого есть история и личность, состав, бюджетный лимит, генеральный менеджер, рассказ, который нужно продать.

Некоторые из этих команд настолько упорно пропускают корзину, что задаются вопросом, как они вообще выживают.Попутно, если кто-то сыграет эффектно или отлично защитится, мы тоже сообщим об этом. Но я хочу рассказать вам о великолепных стадионах, построенных для этой маленькой игры, и постараюсь никогда не терять счет. И противники: они 10 футов ростом? Они даже в одной лиге? Они вообще играют в одну и ту же игру?

Те, кому поручено обеспечивать безопасность американского образа жизни, возвели крепость секретов, кодовых имен и неофициальных мероприятий, которые служат как для того, чтобы исключить американцев из влияния на их собственное будущее, так и для повышения нашей безопасности.Вы знаете, где находится штаб-квартира секретного секретного подразделения IRS? Что на самом деле происходит под землей в Олни, штат Мэриленд? Не стала ли новая программа Kingfisher скользким спуском к шпионажу за невинными американцами? Мы расскажем вам о Zebra Gold и Covenant Guard (погуглите!) И о том, почему вам стоит волноваться. Мы объясним, почему появился новый секретный акроним — ODTACC, что означает «Внешние обозначенные театры активных вооруженных конфликтов», — чтобы описать поля сражений завтрашнего дня (и секретные поля сегодня).

Я надеюсь попасть внутрь SAP, внутрь SCIF, внутрь Mercury и DELTA (и я не имею в виду армейские Delta Force; я имею в виду ФБР, а не HRT).Я объясню вам ABI, биометрию и GEOINT, слияние и постоянство, CHIRP и CIP, списки наблюдения и списки целей. Если некоторые из этих сокращений или фраз вам незнакомы, в ближайшее время мы объясним, почему они жизненно важны для формирования нашего будущего. Но пока я хочу сосредоточиться на том, почему вы являетесь частью проблемы.

Чуть менее двух лет назад Эдвард Сноуден попытался сейсмически встряхнуть режим разведки беспрецедентным разоблачением того, что АНБ проникает во все кибер-укромные уголки и закоулки.Были возмущения с обычных кругов, но ничего существенно не изменилось в бесконечном сборе и обработке данных.

Опять же, мы не будем соглашаться по поводу того, почему или даже если. Вы говорите, это секрет. Они все контролируют. Это заговор. Все это находится в корпоративной собственности и запущено. Голосование не имеет значения. Я слышал все аргументы. Но прежде чем отстраненные и ироничные читатели Gawker отвергнут национальную безопасность как большую игру, в которой они не имеют права голоса, я предлагаю применить некоторые из этого цинизма, возни и возмущения к физическому миру, в котором мы живем.Позиция, согласно которой правительство знает все или что АНБ даже достаточно компетентно, чтобы поделиться мудростью, явно ошибочна и до смешного обречена на провал. Конечно, перманократия формирует дебаты так, что ничего не меняется. У вас есть полное право на то, чтобы ваши глаза остекленели, когда вы слышите «реформа» или «реорганизация».

Но когда американский народ (и особенно поколение, читающее Gawker) смиряется и подчиняется перманократической версии мира, это является триумфом нулевой фазы.Мы разрешили — даже поощряли — распространение этого мира вечной войны. Слишком много американцев, слишком много ученых, слишком много молчаливого большинства, слишком много людей, называющих себя патриотами, отказались от политической системы. Но они также перестали быть гражданами — они не участвуют, они не понимают основ правительства, они робко выстраиваются в очередь, а затем жалуются на отсутствие у них власти. Моя цель в ближайшие месяцы — предложить новую возможность — красную таблетку в The Matrix , альтернативу капитуляции или побегу.Знание — это та таблетка, как и наше бескомпромиссное, постоянное освещение историй, все остальные слишком напуганы, слишком бескорыстны или чертовски ленивы и плохо осведомлены, чтобы о них рассказывать. Мы находимся на пороге новой эры журналистики, глобализма, гражданского потенциала. Любой, кто не является частью системы, соглашается с тем, что система не работает. Нам нужно сформировать новые правила.

Мне комфортно делать хвастливые заявления о внесении изменений по ряду причин, первая из которых состоит в том, что я искренне верю в это.Говоря языком военных, это миссия, которую я выполняю с тех пор, как я обнаружил местонахождение ядерного оружия в начале 1980-х годов — действие, которое чуть не привело меня в тюрьму. На протяжении всей холодной войны я придерживался принципа раскрытия фальшивых государственных секретов; а затем, в 1990-х годах, я работал над развитием авиации и рождением нашей нынешней постоянной системы с механическим приводом. После 11 сентября я раскрыл реальный план войны в Ираке и навлек на себя гнев Рамсфелда. Я написал книгу, в которой указаны тысячи кодовых имен.Я задумал и собрал данные, чтобы разоблачить Совершенно секретную Америку в Washington Post . И хотя я работал на ВВС США и секретариат Организации Объединенных Наций, стремясь сделать их умнее, я также работал с Гринпис, Хьюман Райтс Вотч и Советом по защите природных ресурсов. Я горжусь быть активистом, крестоносцем, врагом государства. Я горжусь тем, что мне удалось изменить политику, настоящую политику.

Я не журналист по образованию, но у меня были подписи на первых полосах газет Los Angeles Times , Washington Post и, совсем недавно, New York Times .И я долгое время был консультантом по национальной безопасности и военным аналитиком NBC News. Эти почтенные учреждения поддержали мою исследовательскую работу, и за это я им благодарен. Но я пришел к выводу, что они могут делать только то, что могут. Кстати, я не из их числа. Я просто не институциональный парень. Я люблю расстраивать тележку с яблоками.

Больше федеральных агентств используют секретные операции

Когда-то в основном сфера деятельности ФБР, работа под прикрытием увеличилась в федеральных агентствах, как…

Но прежде чем мы сраним все средства массовой информации, позвольте мне четко сказать, что они не являются моей целью .Мир шпионажа и убийства есть. Я знаю, что мои коллеги, которые пытаются прикрыть доклад национальной безопасности о мире, который чертовски секрет — безжалостно, мстительно. Я думаю, что многие репортеры по национальной безопасности неплохо справляются со своей работой. Но они представляют собой чрезвычайно небольшую группу, выступающую против самого большого колосса на нашей планете, которую она ведет активную кампанию против тех, кто раскрывает ее секреты. Да, некоторые основные репортеры тоже обязаны руке, которая их кормит (их «источники» и официальная утечка).И, надеюсь, мы сможем вдохновить наших сверстников на конфронтацию. Но придираться к СМИ как к проблеме? Это триумф перманократии. Я представляю, как пробки от шампанского выскакивают внутри секретного правительства, когда средства массовой информации писают на средства массовой информации.

Итак, что же это дает нам в нулевой фазе? Если мейнстрим не может разоблачить и расстроить перманократию, как я могу предложить сделать это в Gawker? Что ж, так же, как старые медиа имеют свое место в этом мире, мы тоже. Мы хотим использовать интерактивные компоненты Kinja и платформы блогов, чтобы размышлять, задавать вопросы и сообщать о вещах в стиле сплетен, которые вы не видите в других местах, — чтобы сосредоточиться на том, что они делают прямо сейчас .Одним словом, это определяет то, что произойдет завтра.

Я хочу бросить вызов осторожным, консервативным традициям журналистики и найти истории, которые не санкционированы или обязательно «подтверждены» каким-то правительственным взломом. При этом я готов нанести удар несколько раз.

Я верю в демократию и ненавижу Вашингтон; и я утверждаю, что могу собрать вместе десять ребят из моего давнего дома в Южном Помфрете, штат Вермонт, и разработать настолько хорошую политику в отношении терроризма или Ближнего Востока, насколько это возможно.

Я очень серьезен, и то, о чем я хочу написать, не является смешным или ироничным, и, возможно, это не соберет массовую аудиторию. (Что ж, кое-что из этого будет забавным.) Но все это требует вашего участия, вашего сознательного решения прочитать то, что мы публикуем, и выполнить свой гражданский долг. Я буду сбрасывать намеки и бомбы, в какой-то степени зависящие от настоящих патриотов внутри, которым надоели методы системы, но также буду призывать зорких и немытых, чтобы они предупредили меня и подали сигнал, когда ложный секрет проскальзывает охранной машиной.Здесь, в Gawker, мы будем требовать от правительства документов, раскрывать самые сокровенные моменты, до которых вы не можете добраться, рассказываем вам то, что вы не поддерживаете, чтобы знать. А потом мы будем делать это снова и снова, пока то, что когда-то было секретом, перестанет быть секретом.

Наконец, я надеюсь, что существование Phase Zero побудит писателей и редакторов — и гражданских сыщиков — делать лучше и понимать больше. И я хочу заманить наживку филантропическое сообщество, которое после 11 сентября полностью отказалось от финансирования и создания кадров экспертов и ученых, которые могут бросить вызов статус-кво.

И не только я делаю это здесь, в Gawker. Вышеупомянутый Вайнштейн, крупный парень и бывший гардемарин ВМФ, будет вторым пилотом и держателем рук и поможет мне найти мои собственные морские ноги. Я надеюсь передать часть удивительной энергии Сэма Биддла из Gawker и всегда почти скрытного Дж. Троттер писать рассказы со значительными последствиями; и есть тупица военного порно, техно, Тайлер Роговей из Foxtrot Alpha, что, насколько я могу догадаться, означает чертовски потрясающе, но потенциально может стать намного большим.Я буду помогать всем сайтам лучше освещать национальную безопасность. Султана Хан, моя помощница, будет пытаться удержать меня от лая приказов и говорит, что она делает табличку с надписью «X дней с тех пор, как Билл Аркин назвал кого-то идиотом». Он будет постоянно находиться на нулевом уровне.

Если вы хотите прочитать мою биографию, она здесь, как и полная библиография моих работ. В июле у меня выходит книга о дронах — Беспилотные: дроны, данные и иллюзия совершенной войны — и я буду писать об этом и продвигать ее.Мне нужен ваш вклад и ваши вопросы, сложные вопросы. Надеюсь, здесь будет весело; даже при том, что предмет смертельно серьезен.

Беспилотные: дроны, данные и иллюзия совершенной войны

Вы можете связаться со мной по адресу [email protected] и подписаться на нас по адресу @gawkerphasezero. Вы можете анонимно доставлять советы через Gawker Media SecureDrop.

Иллюстрация Джима Кука .

Более глубокое погружение в четвертую и пятую фазы — блог Medigate

Часть 4 из 4 статей серии блогов

Этот блог завершает нашу серию статей о том, как начать думать и реализовывать успешную стратегию Clinical Zero Trust (CZT).Мы рассмотрим простые и сложные компоненты четвертой и пятой фаз — Monitor и Automate — на пути организации к созданию и поддержанию эффективной позиции CZT.

Напомним, первый блог дал определение CZT и обрисовал в общих чертах пять этапов, которые организации обычно предпринимают, пытаясь создать и внедрить CZT в своих клинических условиях. Второй блог посвящен этапам определения и сопоставления, а третий блог — этапу инженера.Итак, давайте посмотрим на эти последние две фазы жизненного цикла CZT.

Последнее, что кто-либо хочет делать в клинических условиях, — это вводить меры безопасности, которые прерывают или создают точку отказа, которая отрицательно сказывается на оказании помощи. Реальность такова, что, несмотря на все ваши усилия по идентификации, картированию и проектированию сети (фазы 1, 2 и 3 соответственно) для создания и оптимизации эффективной позиции CZT, вы, возможно, что-то упустили.

Сложность и динамический характер клинических настроек делают весьма вероятным, что что-то не учтено — DNS-сервер мог быть пропущен, потому что перемещение внутривенного насоса на этаж ниже никогда не было сопоставлено, или соединение с серверной базой данных могло быть пропущено. потому что забыли ссылку на биллинг. Мы люди, поэтому делаем ошибки. Проблема в том, что ошибка в клинических условиях может иметь серьезные последствия, которые могут даже изменить жизнь.

Вот почему Мониторинг до фактического внедрения политик и действий, которые вы разработали, имеет решающее значение.Часто бывает так, что вы точно выясняете, как выглядят ваши домены безопасности; это должно помочь вам понять, что именно произойдет, чтобы не было сюрпризов, когда вы действительно начнете применять.

Неизбежное упоминание о последствиях

• Обратите внимание: этот этап возможен только с помощью инструмента, такого как Medigate, который может его включить. Я не хочу рекламировать или казаться корыстным, но на самом деле другого пути нет. Без чего-либо, что могло бы отслеживать и понимать все протоколы и коммуникации, происходящие в вашей среде, в режиме реального времени, было бы слишком много времени и трудозатрат, чтобы вручную отслеживать и пытаться выяснить, что будет делать политика.

Требуется сопоставление многочисленных цифровых выходов со всех различных задействованных устройств и их сопоставление в реальном времени с физическими операциями. (Примечание : часто именно поэтому многие организации до сих пор не внедрили политику нулевого доверия — они не хотят развертывать средства управления безопасностью, которые создают риски для операций, но у них нет возможности проверить, какие предлагаемые ими средства контроля будут делать, поэтому они ничего не делают.)

Имея возможность мониторинга, у вас есть способ собрать необходимую информацию о том, что элементы управления, которые вы хотите реализовать, на самом деле будут делать с вашей средой.Это придаст вам уверенности в создании и поддержании успешной стратегии CZT.

Самая простая часть фазы мониторинга (если у вас есть инструмент, который может вам помочь) — это определение того, когда что-то ломается. Вы можете сразу увидеть, когда политика или действие нарушат или заблокируют что-то, что будет иметь непредвиденные последствия для процедуры или протокола лечения. После определения можно довольно легко внести соответствующие корректировки — e.g., убедитесь, что сервер, связь и т. д. разрешены — чтобы избежать каких-либо проблем.

Также легко — это выявление аномалий. Большинство устройств безопасности могут сказать вам, когда происходит что-то необычное или новое. Как мы обсуждали ранее (на этапе 3), большинство устройств в клинических условиях, где фактически оказывается помощь, являются детерминированными. Они предназначены только для выполнения определенных функций. Они не похожи на настольные компьютеры или другие потребительские компьютерные ресурсы, которые контролируются непредсказуемыми людьми.У них есть определенный набор возможностей и поведение, предусмотренное производителем.

Если вы знаете, что это за возможности и поведение, то очень легко определить, когда устройство начинает что-то делать или общаться так, как не должно. Однако, это «Если» может быть очень трудно определить. Правильные и неправильные возможности и поведение медицинских устройств не всегда легко узнать — это требует глубокого понимания клинических протоколов, производителей и рабочих процессов.Но для решений, которые потратили время и усилия на приобретение этих знаний, тогда очень легко определить, когда что-то работает за пределами того, что является нормальным, или делает то, чего делать не должно.

Хотя мониторинг сбоев или угроз безопасности в вашей среде CZT будет довольно простым, с правильными инструментами будет значительно сложнее отслеживать отклонения от политики.

Самая сложная часть фазы мониторинга — это выяснить, что вы могли пропустить.Гораздо сложнее выяснить, правильно ли вы сопоставили протоколы ухода и построили политики для их защиты. Вам необходимо обеспечить соответствие ваших физических и цифровых потоков и границ. Хотя цифровые потоки можно легко отследить, отслеживать физическую связь таким же образом может быть чрезвычайно сложно. Понимание того, что происходит в клинических условиях, намного труднее из-за сложности и динамического характера окружающей среды.

Вы должны убедиться, что вы все учли, когда вы строите свою политику, потому что ставки высоки — вы не можете ошибаться.Вам нужно будет увидеть:

• Как ваша среда обрабатывает новое устройство? Вам нужно видеть, что происходит, когда в вашу клиническую практику входит что-то новое, потому что вы не хотите, чтобы правила нарушали или прерывали меры по спасению жизни. Возьмите монитор пациента IntelliVue (извините, я не хочу постоянно выбирать IntelliVue, это действительно может быть любое устройство). Если вы стандартизировали IntelliVue B, но внезапно появился IntelliVue K, как ваша среда справится с этим? Вы не хотите блокировать его, потому что это неправильная версия, но вы хотите знать об этом.Вы можете убедиться, что ваши политики предупреждают вас о появлении нового устройства, чтобы вы могли понять, что делать дальше (этап 5). (Например, вам, вероятно, нужно будет выяснить, является ли это устройство «K» разовой вещью или преднамеренным шагом практикующих врачей, которые потребуют более постоянной политики в будущем.)
• Что происходит, когда устройство нарушает политику? Вам нужно будет понять, что было нарушено и почему — было ли это нарушение безопасности (например, взлом, вредоносное ПО и т. Д.)) или, что более вероятно, произошло то, чего вы просто не ожидали? Затем вам нужно будет скорректировать свою политику, чтобы включить эту выбросную активность, чтобы гарантировать, что она может происходить непрерывно.
• Есть ли у вас пробелы в покрытии? Вы можете обнаружить, что вам не видны определенные сегменты вашей сети. Вы можете узнать, что когда устройство перемещается к другому NAC или подключается к гостевой сети, оно больше не находится под политикой. Как только вы поймете, что происходит и почему устройства внезапно «исчезают», вы можете принять меры, чтобы вернуть их обратно и обеспечить постоянное и полное покрытие.

Примечание: могут быть некоторые элементы управления, которые вы решите постоянно отслеживать, потому что существует слишком много переменных или изменений в использовании и условиях для их предсказуемого развертывания. Это не следует рассматривать как сбой — иногда просто знать и предупреждать о действиях, которые предсказуемо непредсказуемы, — это все, что вам нужно сделать, чтобы сохранить их в безопасности.

Мы рекомендуем оставаться на этапе мониторинга до тех пор, пока вам необходимо определить правильность ваших политик и действий.Только тогда, когда вы абсолютно уверены, что они есть, вы можете переходить к реализации. Несколько советов и хитростей:

• Каждый атрибут важен при применении политики, поэтому ищите платформы и решения, которые дают вам гибкость для мониторинга киберфизических политик, которые включают сетевые, цифровые параметры и параметры местоположения. Например, могут ли они определить, подключается ли устройство к нужным устройствам, является ли это правильной версией, переместилось ли оно из нужного места? Посмотрите, сможете ли вы подключить к сети не то устройство (например,g., модель Ks вместо Bs в определенной области) — предупреждает ли решение? Это поможет вам понять, подходящая ли у вас платформа.
• Посмотрите на широту и объем инструментов для вашей отрасли, чтобы найти те, которые смогут однозначно идентифицировать каждый медицинский протокол и устройство в вашей среде. В противном случае у вас будут слепые пятна; и эти слепые пятна делают вашу среду уязвимой.

Фаза Automate — это то место, где CZT становится реальностью.Этот этап позволяет вам применять кибер-контроль к вашим протоколам и процессам оказания медицинской помощи через ваши точки принуждения и начать пользоваться преимуществами позиции CZT. Он охватывает текущую реализацию вашей стратегии CZT, помогая вам определить, а затем определить, что будет дальше.

Сказать, что вы собираетесь автоматизировать, — самая легкая часть — вот и все. На самом деле сделать это очень сложно.

Предполагая, что вы точно идентифицировали всех ваших устройств (фаза 1), сопоставили их со всеми соответствующими кибернетическими и физическими потоками (фаза 2), разработали политики для эффективной защиты этих потоков (фаза 3), а затем Наблюдая за соблюдением этих политик, чтобы оптимизировать безопасное оказание помощи (Фаза 4), тогда вы готовы выяснить, что будет дальше.

По сути, вы собираетесь определить, каковы последствия нарушения политики, а затем автоматизировать эти реакции. Например, вы хотите создать билет при обнаружении нового устройства в сети? Кому идет этот билет? Что делать дальше? Или, может быть, вы хотите позвонить на пост медсестер, связанный с этим доменом безопасности? Или протолкнуть правило в брандмауэр, чтобы устройство не подключалось ни к чему? Или принять более решительные меры и полностью отключить устройство от сети?

Варианты безграничны — то, что вы выберете, вероятно, будет зависеть от используемых данных, устройства и протокола обслуживания.Ключ в том, что как только вы определитесь, что хотите делать, вам следует автоматизировать этот процесс, чтобы его можно было делать быстро и эффективно. Для ввода в действие этих процессов потребуется интеграция со всеми видами систем во всей вашей среде, от систем продажи билетов и биллинга до устройств безопасности и CMMS.

Ищите те платформы, которые могут облегчить связи в вашей экосистеме, потому что вам не нужно использовать несколько инструментов для автоматизации. Цель состоит не только в обеспечении безопасности, но и в обеспечении операционной безопасности — это то, что в конечном итоге делает клиническое нулевое доверие таким ценным для бизнеса в сфере здравоохранения.

Вы хотите упростить, а не усложнить задачу, поэтому ищите решения, которые помогут вам автоматизировать работу, взаимодействуя со всеми различными типами систем и оборудования в вашей среде. Обратите внимание, платформы, не зависящие от производителя, которые специально создали свое решение для интеграции с другими технологиями, вероятно, смогут наилучшим образом удовлетворить ваши потребности. Вам нужны решения, которые могут предлагать широкую поддержку поставщиков на различных типах платформ — операционная, безопасность, продажа билетов, отслеживание, платформы определения местоположения — чтобы попытаться максимизировать ценность и минимизировать сложность поддержания вашей позиции CZT.

Для получения более общей информации вы можете ознакомиться с официальным документом Medigate о Clinical Zero Trust.

фазовых изменений | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Расшифровать фазовую диаграмму.
• Закон штата Далтон.
• Определите и опишите тройную точку газа по его фазовой диаграмме.
• Опишите состояние равновесия между жидкостью и газом, жидкостью и твердым телом, а также газом и твердым телом.

До сих пор мы рассматривали поведение идеальных газов. Настоящие газы подобны идеальным газам при высоких температурах. Однако при более низких температурах нельзя игнорировать взаимодействия между молекулами и их объемами. Молекулы расположены очень близко (происходит конденсация), и объем резко уменьшается, как показано на рисунке 1. Вещество превращается из газа в жидкость. Когда жидкость охлаждается до еще более низких температур, она становится твердой. Объем никогда не достигает нуля из-за конечного объема молекул.

Рис. 1. Зависимость объема от температуры для реального газа при постоянном давлении. Линейная (прямая) часть графика представляет поведение идеального газа — объем и температура напрямую и положительно связаны, а линия экстраполируется к нулевому объему при –273,15 ° C или абсолютному нулю. Однако, когда газ становится жидкостью, объем фактически резко уменьшается в точке ожижения. Объем немного уменьшается, когда вещество становится твердым, но никогда не становится равным нулю.

Высокое давление может также вызвать переход газа из фазы в жидкость. Например, диоксид углерода представляет собой газ при комнатной температуре и атмосферном давлении, но становится жидкостью при достаточно высоком давлении. Если давление снижается, температура падает, и жидкий углекислый газ затвердевает в виде снега при температуре –78ºC. Твердый CO ₂ называется «сухой лед». Другой пример газа, который может находиться в жидкой фазе, — жидкий азот (LN ₂ ).LN ₂ производится путем сжижения атмосферного воздуха (путем сжатия и охлаждения). Он кипит при 77 К ( — 196ºC) при атмосферном давлении. LN ₂ используется в качестве хладагента и позволяет сохранять кровь, сперму и другие биологические материалы. Он также используется для уменьшения шума в электронных датчиках и оборудовании и для охлаждения их токоведущих проводов. В дерматологии LN ₂ используется для замораживания и безболезненного удаления бородавок и других новообразований с кожи.

Мы можем изучить аспекты поведения вещества, построив график зависимости давления от объема, который называется PV-диаграммой . Когда вещество ведет себя как идеальный газ, закон идеального газа описывает соотношение между его давлением и объемом. То есть PV = NkT (идеальный газ).

Теперь, предполагая, что количество молекул и температура фиксированы, PV = постоянная (идеальный газ, постоянная температура).

Например, объем газа будет уменьшаться с увеличением давления. Если вы построите соотношение PV = константа на диаграмме PV , вы обнаружите гиперболу. На рисунке 2 показан график зависимости давления от объема. Гиперболы представляют поведение идеального газа при различных фиксированных температурах и называются изотермами . При более низких температурах кривые становятся менее похожими на гиперболы — газ ведет себя неидеально и может даже содержать жидкость. Существует критическая точка , то есть критическая температура , выше которой жидкость не может существовать.При достаточно высоком давлении выше критической точки газ будет иметь плотность жидкости, но не будет конденсироваться. Например, диоксид углерода нельзя сжижать при температуре выше 31,0 ° C. Критическое давление — это минимальное давление, необходимое для существования жидкости при критической температуре. В таблице 1 перечислены типичные критические температуры и давления.

Рисунок 2. Диаграммы PV . (а) Каждая кривая (изотерма) представляет соотношение между P и V при фиксированной температуре; верхние кривые — при более высоких температурах.Нижние кривые не являются гиперболами, потому что газ больше не является идеальным газом. (б) Расширенная часть диаграммы для низких температур, где фаза может переходить из газа в жидкость. Термин «пар» относится к газовой фазе, когда она существует при температуре ниже температуры кипения.

Фазовые диаграммы

Графики зависимости давления от температуры позволяют лучше понять термические свойства веществ. На этих графиках есть четко определенные области, которые соответствуют различным фазам материи, поэтому графики PT называются фазовыми диаграммами . На рисунке 3 показана фазовая диаграмма для воды. Используя график, если вы знаете давление и температуру, вы можете определить фазу воды. Сплошные линии — границы между фазами — указывают температуры и давления, при которых фазы сосуществуют (то есть они существуют вместе в соотношениях, зависящих от давления и температуры).Например, температура кипения воды составляет 100ºC при 1,00 атм. По мере увеличения давления температура кипения постоянно повышается до 374ºC при давлении 218 атм. В скороварке (или даже в кастрюле с крышкой) пища готовится быстрее, потому что вода может существовать в виде жидкости при температуре выше 100 ° C, не выкипая. Кривая заканчивается в точке, называемой критической точкой , потому что при более высоких температурах жидкая фаза не существует ни при каком давлении. Критическая точка возникает при критической температуре, как вы можете видеть для воды из Таблицы 1.Критическая температура для кислорода составляет –118ºC, поэтому кислород не может сжижаться выше этой температуры.

Рисунок 3. Фазовая диаграмма (график PT ) для воды. Обратите внимание, что оси нелинейны, а график не в масштабе. Этот график упрощен — есть несколько других экзотических фаз льда при более высоких давлениях.

Точно так же кривая между твердой и жидкой областями на рисунке 3 показывает температуру плавления при различных давлениях. Например, температура плавления составляет 0ºC при 1.00 атм, как и ожидалось. Обратите внимание, что при фиксированной температуре вы можете изменить фазу с твердой (лед) на жидкую (вода), увеличив давление. Лед тает от давления в руках снежного кома. Из фазовой диаграммы также можно сказать, что температура таяния льда повышается с повышением давления. Когда автомобиль едет по снегу, повышенное давление в шинах тает снежинки; после этого вода снова замерзает и образует слой льда.

При достаточно низких давлениях жидкая фаза отсутствует, но вещество может существовать как в газообразном, так и в твердом виде.Для воды жидкая фаза отсутствует при давлениях ниже 0,00600 атм. Фазовый переход от твердого тела к газу называется сублимацией . Это объясняет большие потери снежного покрова, который никогда не попадает в реку, обычное автоматическое размораживание морозильника и процесс сублимационной сушки, применяемый ко многим продуктам питания. С другой стороны, углекислый газ сублимируется при стандартном атмосферном давлении 1 атм. (Твердая форма CO ₂ известна как сухой лед, потому что он не тает. Вместо этого он переходит непосредственно из твердого состояния в газообразное.)

Все три кривые на фазовой диаграмме встречаются в одной точке, тройной точке , где все три фазы находятся в равновесии. Для воды тройная точка возникает при 273,16 K (0,01 ° C) и является более точной калибровочной температурой, чем точка плавления воды при 1,00 атм, или 273,15 K (0,0 ° C). См. Таблицу 2 для значений тройной точки для других веществ.

Равновесие

Жидкая и газовая фазы находятся в равновесии при температуре кипения. (См. Рисунок 4.) Если вещество находится в закрытом контейнере при температуре кипения, значит, жидкость кипит, а газ конденсируется с той же скоростью без чистого изменения их относительного количества. Молекулы в жидкости улетучиваются в виде газа с той же скоростью, с которой молекулы газа прилипают к жидкости или образуют капли и становятся частью жидкой фазы. Комбинация температуры и давления должна быть «правильной»; если температура и давление повышаются, равновесие поддерживается за счет того же увеличения скорости кипения и конденсации.

Рис. 4. Равновесие между жидкостью и газом при двух разных точках кипения внутри закрытого контейнера. (а) При таком сочетании температуры и давления скорости кипения и конденсации равны, поэтому жидкая и газовая фазы находятся в равновесии. (b) При более высокой температуре скорость кипения выше, и скорость, с которой молекулы покидают жидкость и входят в газ, также выше. Поскольку в газе больше молекул, давление газа выше и скорость, с которой молекулы газа конденсируются и попадают в жидкость, выше.В результате газ и жидкость находятся в равновесии при этой более высокой температуре.

Одним из примеров равновесия между жидкостью и газом является равновесие воды и пара при 100ºC и 1,00 атм. Эта температура является точкой кипения при таком давлении, поэтому они должны находиться в равновесии.Почему открытая кастрюля с водой при температуре 100ºC полностью выкипает? Газ, окружающий открытый горшок, — это не чистая вода: он смешан с воздухом. Если чистая вода и пар находятся в закрытом контейнере при температуре 100ºC и 1,00 атм, они будут сосуществовать, но с воздухом над горшком конденсируется меньше молекул воды, и вода закипает. А как насчет воды при 20,0ºC и 1,00 атм? Эта температура и давление соответствуют жидкой области, но открытый стакан с водой при этой температуре полностью испарится. Опять же, газ вокруг него — это воздух, а не чистый водяной пар, так что уменьшенная скорость испарения больше, чем скорость конденсации воды из сухого воздуха.Если стакан запломбирован, то жидкая фаза остается. Мы называем газовую фазу паром , когда он существует, как и для воды при 20,0ºC, при температуре ниже температуры кипения.

Проверьте свое понимание

Объясните, почему в стакане воды (или содовой) с кубиками льда сохраняется температура 0ºC даже в жаркий летний день.

Решение

Лед и жидкая вода находятся в тепловом равновесии, так что температура остается на уровне точки замерзания, пока лед остается в жидкости.(Когда весь лед растает, температура воды начнет повышаться.)

Давление пара, парциальное давление и закон Дальтона

Давление пара определяется как давление, при котором газ сосуществует с твердой или жидкой фазой. Давление пара создается более быстрыми молекулами, которые отрываются от жидкости или твердого тела и переходят в газовую фазу. Давление пара вещества зависит как от вещества, так и от его температуры — повышение температуры увеличивает давление пара.

Парциальное давление определяется как давление, которое газ создал бы, если бы он занимал весь доступный объем. В смеси газов полное давление является суммой парциальных давлений составляющих газов , при условии идеального поведения газа и отсутствия химических реакций между компонентами. Этот закон известен как закон парциальных давлений Дальтона в честь предложившего его английского ученого Джона Далтона (1766–1844). Закон Дальтона основан на кинетической теории, согласно которой каждый газ создает свое давление за счет столкновений молекул, независимо от других присутствующих газов.Это согласуется с тем фактом, что давление увеличивается в соответствии с принципом Паскаля. Таким образом, вода испаряется, а лед сублимируется, когда давление их пара превышает парциальное давление водяного пара в окружающей смеси газов. Если их давление пара меньше, чем парциальное давление водяного пара в окружающем газе, образуются жидкие капли или кристаллы льда (иней).

Проверьте свое понимание

Участвует ли передача энергии в фазовом переходе? Если да, то нужно ли будет подавать энергию для перехода из твердой фазы в жидкую и из жидкой в ​​газообразную? А как насчет газа к жидкости и жидкости к твердому телу? Почему во Флориде поливают апельсиновые деревья водой, когда температура близка или чуть ниже нуля?

Решение

Да, передача энергии связана с фазовым переходом.Мы знаем, что атомы и молекулы в твердых телах и жидкостях связаны друг с другом, потому что мы знаем, что для их разделения требуется сила. Таким образом, при фазовом переходе от твердого тела к жидкости и жидкости к газу должна быть приложена сила, возможно, путем столкновения, чтобы разделить атомы и молекулы. Сила, действующая на расстоянии, — это работа, и энергия необходима для того, чтобы совершить работу, чтобы перейти от твердого тела к жидкости и жидкости к газу. Это интуитивно согласуется с потребностью в энергии для таяния льда или кипячения воды. Обратное также верно.Переход от газа к жидкости или от жидкости к твердому телу включает в себя столкновение атомов и молекул, выполнение работы и высвобождение энергии.

Исследования PhET: состояния вещества — основы

Нагрейте, охладите и сожмите атомы и молекулы и посмотрите, как они переходят из твердой, жидкой и газовой фаз.

Щелкните, чтобы загрузить симуляцию. Запускать на Java.

Сводка раздела

• Большинство веществ имеет три отдельные фазы: газ, жидкость и твердое тело.
• Фазовые изменения между различными фазами вещества зависят от температуры и давления.
• Существование трех фаз по отношению к давлению и температуре можно описать на фазовой диаграмме.
• Две фазы сосуществуют (т. Е. Находятся в тепловом равновесии) при заданном давлении и температуре. Они обозначены линией на фазовой диаграмме.
• Три фазы сосуществуют при одном давлении и температуре. Это называется тройной точкой и описывается одной точкой на фазовой диаграмме.
• Газ с температурой ниже точки кипения называется паром.
• Давление пара — это давление, при котором газ сосуществует с твердой или жидкой фазой.
• Парциальное давление — это давление, которое мог бы создать газ, если бы он существовал сам по себе.
Закон
• Дальтона гласит, что полное давление — это сумма парциальных давлений всех присутствующих газов.

Концептуальные вопросы

1. В скороварке вода и пар находятся в равновесии под давлением выше атмосферного. Как это большее давление увеличивает скорость приготовления?
2. Почему конденсат быстрее всего образуется на самом холодном предмете в комнате — например, на стакане с ледяной водой?
3. Какое давление паров твердой двуокиси углерода (сухого льда) при –78.5ºC?

   Рис. 5. Фазовая диаграмма для диоксида углерода. Оси нелинейны, график не в масштабе. Сухой лед представляет собой твердый диоксид углерода и имеет температуру сублимации –78,5 ° C.

4. Можно ли сжижать диоксид углерода при комнатной температуре (20ºC)? Если да, то как? Если нет, то почему? (См. Рисунок 5)
5. Кислород нельзя сжижать при комнатной температуре, помещая его под достаточно большим давлением, чтобы заставить его молекулы соединиться. Объясните, почему это так.
6. В чем разница между газом и паром?

Глоссарий

PV диаграмма: график зависимости давления отобъем

критическая точка: температура, выше которой жидкость не может существовать

критическая температура: температура, выше которой жидкость не может существовать

критическое давление: минимальное давление, необходимое для существования жидкости при критической температуре

пар: газ с температурой ниже температуры кипения

давление пара: давление, при котором газ сосуществует с его твердой или жидкой фазой

фазовая диаграмма: график зависимости давления оттемпература конкретного вещества, показывающая, при каких давлениях и температурах возникают три фазы вещества

тройная точка: давление и температура, при которых вещество находится в равновесии как твердое тело, жидкость и газ

сублимация: фазовый переход от твердого состояния к газу

парциальное давление: давление, которое газ создал бы, если бы он занимал весь доступный объем пространства

Закон парциальных давлений Дальтона: физический закон, который гласит, что полное давление газа является суммой парциальных давлений составляющих газов

Практически нулевой эффективный импеданс с конечной фазовой скоростью для увеличения чувствительности и срабатывания за счет спаривания резонаторов

Эффекты почти нулевого импеданса

Чтобы начать с мотивации исследовать близкий к нулю эффективный импеданс и продемонстрировать его влияние на движение волн, мы Рассмотрим задачу волнового излучения, изображенную на рис.1. На рис. 1а показаны две тонкие пластины, работающие как волноводы, несущие плоские продольные волны, распространяющиеся в направлении x . Поле излучаемой волны за пределами точки P показано на рис. 1b, когда пластины возбуждаются пьезокерамическими пластинчатыми преобразователями. Здесь в качестве частоты возбуждения выбрана резонансная частота Фабри – Перо частично утоненной пластины. Рисунок 1b показывает, что поле излучаемой волны может быть увеличено при уменьшении \ (\ hat t / t_0 \), где t ₀ и \ (\ hat t \), соответственно, представляют толщину номинальной и обработанной части плиты.{\ mathrm {2}} / 2 \ hat z} \ right) \) может увеличиваться, если \ (\ hat z \) уменьшается, поскольку датчик можно рассматривать как обеспечивающий силу постоянной величины F _inp . Однако снизить его импеданс путем механической обработки какой-либо части образца волновода нереально и непрактично. Следовательно, должен существовать неразрушающий метод, позволяющий снизить импеданс или даже приблизить его к нулю.

Понятие пониженного импеданса для усиления волнового излучения. a Тонкие пластины однородной и неоднородной толщины, несущие плоские продольные волны. Пьезокерамические патч-преобразователи (PZT) установлены для возбуждения S ₀ волн Лэмба в пластинах, имитирующих продольные волны в стержне. b Эффект усиления неоднородности (выражается через \ (\ hat t / t_0 \), где \ (\ hat t \) — уменьшенная толщина зоны установки преобразователя и t ₀ номинальная толщина) от величины генерируемого поля смещения

В этой работе мы показываем, что если область волновода окружена парой резонаторов, его эффективный импеданс может быть снижен почти до нуля.Хорошо известно, что одиночный резонатор может устранить колебания гармонически возбужденной системы в качестве динамического поглотителя ²⁵ и что набор периодически расположенных резонаторов, часто используемых для изготовления метаматериалов, может давать экстремальные значения плотности или жесткости ^{26,27, 28,29} . В последующем анализе мы покажем, что пара резонаторов может влиять на эффективный импеданс области, окружающей их. В ходе этого исследования показано, что при использовании пары резонаторов эффективная плотность и жесткость области, которую они окружают, одинаково меняются в зависимости от частоты.Таким образом, только эффективное сопротивление может достигать чрезвычайно низкого значения, в то время как эффективная фазовая скорость остается неизменной. Частота почти нулевого эффективного импеданса с конечной фазовой скоростью должна быть дополнительно настроена на резонансную частоту Фабри – Перо; в противном случае большое рассогласование импеданса между областью среды с эффективным импедансом, близкой к нулю, и окружающей средой происхождения запрещает излучение волн в окружающую среду. Подробный анализ будет дан ниже.

Анализ системы с парным резонатором

На рис. 2а показана тонкая пластина с установленными С-образными коробчатыми балками.Лучи действуют как резонаторы. В каждом из мест установки x = ± W , две балки, одна на верхней поверхности, а другая на нижней поверхности, расположены симметрично для взаимодействия с чистыми продольными волнами. Предполагается, что волновод приводится в действие тонким пьезокерамическим патч-преобразователем размером 2 L _T ( L _T < W ). Фактическая волна, распространяющаяся в пластине, является самой низкой симметричной волной Лэмба ( S ₀ ) на интересующей частоте.Как показано в более ранних работах ^6,16,30 , одномерная продольная волна хорошо соответствует волне S ₀ . Следовательно, волновое движение в пластине будет моделироваться с помощью одномерных продольных волн в стержне, как показано на рис. 2b. Чтобы облегчить теоретический волновой анализ, исполнительный механизм описывается моделью силы штифта ^31,32 с использованием двух сосредоточенных сил (- F _inp , F _inp ), как на рис.2b. Эта модель штифтовой силы точна, когда механический импеданс пьезокерамического преобразователя (PZT) незначителен по сравнению с импедансом пластины. Чтобы точно охарактеризовать фактический приводной механизм с помощью модели силы штифта, расположение усилий штифта регулируется до (- L , L ) путем согласования частотной характеристики системы пластин PZT, полученной с помощью аналитической силы штифта. модель и модель полной конечно-элементной модели. Соответственно, мы использовали 2 L = 36.6 мм, а 2 L _T = 30 мм.

Эскиз предлагаемой парной резонаторной системы. a Эскиз тонкой пластины с двумя резонаторами, установленными на x = ± Вт . Каждый резонатор на x = W или x = — W состоит из двух симметрично сконфигурированных C-образных лучей для обеспечения генерации чистых симметричных по толщине продольных волн без генерации антисимметричных по толщине изгибных волн.(Размер алюминиевых резонаторов коробчатого сечения с C-каналом составляет t _R = 3 мм, w _R = 6 мм, h _R = 4,5 мм, b _R = 1,5 мм, а толщина испытательной пластины t ₀ = 2 мм.) b Одномерные модели стержней, описывающие продольное движение в пластине, показанные в a . Модель на верхнем рисунке изображает стержень, оборудованный двумя точечными резонаторами, в то время как модель на нижнем рисунке представляет собой эквивалентную модель стержня с измененным эффективным импедансом для учета влияния резонаторов на волновое движение.Приведение в действие патчем PZT моделируется двумя сосредоточенными силами на штырях. c Анализ модели стержня, в которой заданы смещения в различных местах

В этом анализе каждый резонатор можно рассматривать как дискретную систему масса-пружина, соединенную в одной точке со стержнем, имеющим номинальный механический импеданс z ₀ . Мы покажем, что благодаря установке спаренных резонаторов эффективное сопротивление z области, которую они окружают, может стать близким к нулю.Для оценки эффективного импеданса окруженной области мы рассматриваем эквивалентную модель стержня, состоящую из исходной среды с импедансом z ₀ и другой однородной среды с пониженным импедансом z ; эта модель проиллюстрирована внизу рис. 2b. Для построения эквивалентной модели также должна быть определена эффективная длина 2 W ′, определяющая зону пониженного импеданса.

Как показано на рис. 2b, две сосредоточенные гармонические силы на штырях, действующие в противоположных направлениях, прикладываются при x = ± L ^31,32 .Они обозначены как F _inp и \ (\ tilde F _ {{\ mathrm {inp}}} \) в двух моделях на рис. 2b. В ходе анализа гармоническая зависимость e ^{i ωt} ( ω : угловая частота, t : время, \ ({\ mathrm {i}} = \ sqrt {- 1} \)) будет опущена. . Обратите внимание, что \ (\ tilde F _ {{\ mathrm {inp}}} \ ne F _ {{\ mathrm {inp}}} \), где \ (\ tilde F _ {{\ mathrm {inp}}} \) — это контактная сила в эквивалентной системе, в которой эффекты двух резонаторов размыты.

Чтобы проанализировать волновое движение в исходной одномерной модели с двумя резонаторами, мы рассматриваем только продольное движение и, таким образом, используем переменные поля, показанные на рис. 2c. Резонатор состоит из массы м и жесткости s , и он прикреплен к стержню в точке Q (и Q ′). Продольное перемещение массой м определяется как u _R . Поле смещения в полосе будет обозначено u , а его значение в точке Q обозначено u _Q .В зависимости от значений x ≥ 0, u выражается с использованием различных формул, таких как u = u ₁ e ^{−i kx} — u ₁ e ^{i kx} (0 ≤ x ≤ L ^— ), u = u ₂ e ^{−i kx} + u ₃ 4 e 905x 9025 i ( L ⁺ ≤ x ≤ W ^— ) и U e ^{−i kx} ( W ⁺ ≤ x ).{{\ mathrm {i}} kL}} \ right) $$

(3)

Обратите внимание, что внутренняя сила, рассматриваемая в силовом равновесии в уравнении. (3) рассчитывается как EA ₀ ∂ u / ∂ x , где жесткость E обозначает модуль упругости Юнга, а A ₀ = b ₀ t ₀ ( b ₀ : ширина), которая представляет собой площадь поперечного сечения стержня.2}}. $$

(8)

где \ ({{\ omega}} _ {\ mathrm {R}} = 2 {\ mathrm {\ pi}} f _ {\ mathrm {R}} = \ sqrt {s / m} \) — резонанс частота резонатора. Если резонатор не установлен (например, м = 0 или с = 0), результирующее смещение будет обозначено как U ₀ :

$$ U_0 = \ frac {{F _ {{\ mathrm {inp}}}}} {{z_0 {{\ omega}}}}} {\ mathrm {sin}} \, kL. $$

(9а)

Деформация, определяемая как S = ∂ u / ∂ x = −i kU ( S ₀ = −i kU ₀ ), более удобна в использовании, потому что датчик PZT генерирует и измеряет деформацию ³³ :

$$ S = — k \ frac {{2F _ {{\ mathrm {inp}}}}} {{z_0 {{\ omega}}}} \ frac { {{\ mathrm {sin}} kL}} {{{{\ alpha}} (1 — {\ mathrm {e}} ^ {- 2 {\ mathrm {i}} кВт}) — 2 {\ mathrm {i }}}} = — \ frac {{2F _ {{\ mathrm {inp}}}}} {{EA_0}} \ frac {{{\ mathrm {sin}} kL}} {{{{\ alpha}} ( 1 — {\ mathrm {e}} ^ {- 2 {\ mathrm {i}} кВт}) — 2 {\ mathrm {i}}}}, $$

(9b)

и

$$ S_0 = — {\ mathrm {i}} \ frac {{kF _ {{\ mathrm {inp}}}}} {{z_0 {{\ omega}}}}} {\ mathrm {sin} } \, kL = — {\ mathrm {i}} \ frac {{F _ {{\ mathrm {inp}}}}} {{EA_0}} \ sin kL.{f _ {\ mathrm {T}}}} \ right | = \ left | {F _ {\ mathrm {inp}}} \ right | / EA_0 \) на частоте f _T = c /4 L , что соответствует kL = π / 2. Здесь | F _inp | предполагается, что он не зависит от частоты.

Анализ эквивалентной системы с использованием эффективного импеданса

Волновое поведение, наблюдаемое в исходной модели, показанной в верхней части рис. 2b, также может быть проанализировано с использованием эквивалентной модели, показанной в нижней части рис.{- {\ mathrm {i}} кВт \ prime} $$

(14)

Поскольку размер L пластыря PZT должен оставаться неизменным в эквивалентной и исходной системах, волновое число k для области — L ≤ z ≤ L также должно быть таким же. как в эквивалентной, так и в исходной системе. Поскольку эквивалентная система рассматривается как однородная эффективная среда, то же значение k должно использоваться для всей эквивалентной системы, как в уравнениях.(10) — (14).

Наш подход к оценке z и W ‘ состоит в том, чтобы приравнять волновое поле в эквивалентной системе к исходной системе с двумя точечными резонаторами. Соответственно, мы требуем, чтобы выполнялись следующие условия:

$$ \ tilde U = U, ({\ mathrm {for}} \, x \ ge W \ prime), $$

(15)

$$ \ frac {{\ tilde u_1}} {{u_1}} = \ frac {{\ tilde u_2}} {{u_2}} = \ frac {{\ tilde u_3}} {{u_3}} = g ({{\ omega}}), $$

(16)

$$ \ frac {{\ tilde F _ {{\ mathrm {inp}}}}} {{F _ {{\ mathrm {inp}}}}} = h ({{\ omega}}), $$

(17)

, где g ( ω ) и h ( ω ) — неизвестные функции ω , которые необходимо определить для точной эквивалентности.На основе анализа, приведенного в дополнительном примечании 1, можно показать, что волны в эквивалентной системе ведут себя так же, как волны в исходной системе, если выполняются следующие соотношения:

$$ \ frac {z} {{z_0} } = \ frac {{1 — \ left | r \ right |}} {{1 + \ left | r \ right |}} \, {\ mathrm {and}} \, W \ prime = W + \ frac {1} {{2k}} \ left [{- \ beta + (2 {{n}} + 1 ) {\ mathrm {\ pi}}} \ right], \ left ({n: {\ mathrm {integer}}} \ right) $$

(18а, б)

$$ \ frac {z} {{z_0}} = \ frac {{1 + \ left | r \ right |}} {{1 — \ left | r \ right |}} \, {\ mathrm {and}} \, W \ prime = W + \ frac {1} {{2k}} \ left ({- \ beta + 2 {{n}} {\ mathrm {\ pi}}} \ right), \ left ({n: {\ mathrm {integer}}} \ right) $$

(19а, б)

$$ g (\ omega) = \ sqrt {\ frac {{z_0}} {z}} {\ mathrm {e}} ^ {{\ mathrm {i}} (\ beta + p {\ mathrm {\ pi}} / 2)}, h (\ omega) = \ sqrt {\ frac {z} {{z_0}}} {\ mathrm {e}} ^ {{\ mathrm {i}} (\ beta + p { \ mathrm {\ pi}} / 2)}, (p = {\ mathrm {sign}} (\ omega — \ omega _ {\ mathrm {R}})) $$

(20а, б)

, где r и β определены как

$$ r = \ frac {{{{\ omega}} s}} {{2 {\ mathrm {i}} z_0 ({{\ omega}} _ {\ mathrm {R}} ^ 2 — {{\ omega}} ^ 2) — {{\ omega}} s}}, $$

(21а)

$$ \ beta = \ arg (r).$

(21b)

Уравнения (18) — (19) показывают, что z и W ‘изменяются в зависимости от ω , m и s , в то время как уравнение. (18a) дает эффективный импеданс z , который меньше, чем z ₀ , уравнение. (19a) дает значение z , которое больше z ₀ . Поскольку нас интересует случай, когда z < z ₀ , указанный в уравнении.(18a), эффективная длина W ‘ должна быть оценена по формуле. (18б). Уравнение (18) показывает, что решение для W ‘не является уникальным, но для удобства можно выбрать значение, близкое к W . Следует отметить, что если W ‘ = W , величина и фаза \ (\ tilde U \) не могут быть такими же, как у U . (Более того, можно также показать, что решение в уравнении (19) также увеличивает излучаемое поле U , но мы используем уравнение.{{\ mathrm {i}} (kW \ prime {{+ \ beta}} + p {\ boldsymbol {\ pi}} / 2)}}} {{{\ mathrm {i}} z_0 {\ mathrm {sin }} кВт \ prime + z {\ mathrm {cos}} кВт \ prime}}, \ left ({p = {\ mathrm {sign}} \ left ({w — w _ {\ mathrm {R}}} \ right )} \ right)} \ hfill \ end {array}. {f _ {\ mathrm {T}}}} \ right | \) всегда можно усилить на некоторых частотах.{f _ {\ mathrm {T}}}} \ right | \) при f = f _T , что дает максимально усиленное излучаемое волновое поле. Максимально усиленное поле излучаемой волны возможно, потому что z становится меньше, чем z ₀ .

Здесь стоит объяснить, как эффективный импеданс в области, ограниченной парой резонаторов вблизи их резонансной частоты, приближается к нулю. С этой целью будет проведена аналогия между отражением волны внутри исходной области, ограниченной парой резонаторов, и отражением волны внутри области пониженной эффективной среды в эквивалентной системе.Прежде всего отметим, что резонаторы вблизи своей резонансной частоты работают как динамические поглотители, делая смещение пластины почти нулевым в точке установки резонатора. Следовательно, волна u ₂ , распространяющаяся к резонатору, в основном отражается в точке, в результате чего u ₃ e ^{i кВт} ≈ — u ₂ e ^{−i кВт} . Волна отражается в противофазе, как если бы область, ограниченная резонаторами, была окружена средой с гораздо более высоким импедансом по сравнению с импедансом ограниченной области.{- {\ mathrm {i}} кВт \ prime} \) удовлетворяется на границе твердой стены, импеданс z можно считать близким к нулю, поскольку значение импеданса z ₀ является конечный.

Влияние конечной фазовой скорости на выходную мощность

На этом этапе мы объясним, почему условие конечной фазовой скорости является критическим для повышенной выходной мощности преобразователя в среде с практически нулевым эффективным импедансом. Используя выражение в формуле. (9a) для выходного смещения U ₀ преобразователем в среде с полным сопротивлением z ₀ без установленного резонатора, можно записать выходное смещение U в среде с полным сопротивлением z как :

$$ \ осталось | U \ право | = \ left | {\ frac {{F _ {{\ mathrm {inp}}}}} {{z {{\ omega}}}} \ sin kL} \ right | = \ frac {{F _ {{\ mathrm {inp}}}}} {{z {{\ omega}}}} \ left | {\ sin \ frac {{\ omega L}} {c}} \ right |.$

(25)

Сейчас будут рассмотрены следующие два случая:

Дело 1:

нулевой импеданс \ (\ left ({z = \ sqrt {\ rho E} A_0 \ to 0} \ right) \) и бесконечная фазовая скорость \ (\ left ({c = \ sqrt {E / \ rho} \ to \ infty} \ right) \).

Дело 2

(предлагаемый случай): нулевое сопротивление \ (\ left ({z = \ sqrt {\ rho E} A_0 \ to 0} \ right) \) и конечная фазовая скорость \ (\ left ({c = \ sqrt {E / \ rho} = {\ mathrm {Finin}}} \ right) \).

С точки зрения ρ (плотность) и E (жесткость), случаи 1 и 2 соответствуют конечному E и нулю E , соответственно, в то время как ноль ρ применяется к обоим случаям. Обратите внимание, что для последующего анализа предполагается, что F _inp является фиксированным конечным значением.

Сначала мы исследуем выходное смещение | U | и мощность P как ρ → 0 с конечным E .Из уравнения. (25),

$$ \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {\ rho \ to 0} \\ {E = {\ mathrm {конечный} }} \ end {array} \ left | U \ право | = \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {\ rho \ to 0} \\ {E = {\ mathrm {конечный}}} \ end {array} \ frac {{F _ {\ mathrm {inp}}}} {{z {{\ omega}}}} \ left | {\ sin \ frac {{\ omega L}} {c}} \ right | \ приблизительно \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {\ rho \ to 0} \\ {E = {\ mathrm {конечный}}} \ end {массив } \ frac {{F _ {\ mathrm {inp}} L}} {{zc}}, $$

(26)

, где \ (\ sin \ omega L / c \ приблизительно \ omega L / c \) используется, потому что c → ∞ как ρ → 0 с конечным E .Уравнение (26) можно еще больше упростить, используя \ (z = \ sqrt {\ rho E} A_0 \) и \ (c = \ sqrt {E / \ rho} \):

$$ \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {\ rho \ to 0} \\ {E = {\ mathrm {Finin}}} \ end {array} \ left | U \ право | \ приблизительно \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {\ rho \ to 0} \\ {E = {\ mathrm {конечный}}} \ end {массив } \ frac {{F _ {\ mathrm {inp}} L}} {{zc}} \\ = \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {\ rho \ to 0} \\ {E = {\ mathrm {конечный}}} \ end {массив} \ frac {{F _ {\ mathrm {inp}} L}} {{\ sqrt {\ rho E} A_0 \ sqrt {E / \ rho}}} = \ frac {{F _ {\ mathrm {inp}} L}} {{EA_0}}. 2 \ до 0.$

(28)

Результат в формуле. (28) указывает на то, что выходная мощность исчезает в пределе нулевого импеданса и бесконечной фазовой скорости.

Во-вторых, расследуем | U | и P для случая 2 (нулевой импеданс и конечная фазовая скорость). Используя уравнение. (26) и предполагая, что ω и L выбраны правильно так, чтобы \ (\ left | {\ sin \ omega L / c} \ right | = 1 \),

$$ \ begin {array} { * {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {z \ to 0} \\ {c = {\ mathrm {Finin}}} \ end {array} \ left | U \ право | = \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {z \ to 0} \\ {c = {\ mathrm {конечный}}} \ end {array} \ гидроразрыв {{F _ {\ mathrm {inp}}}} {{z {{\ omega}}}} \ left | {\ sin \ frac {{\ omega L}} {c}} \ right | = \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {z \ to 0} \\ {c = {\ mathrm {конечный}}} \ end {array} \ гидроразрыв {{F _ {\ mathrm {inp}}}} {{z {{\ omega}}}} \ to \ infty $$

(29)

$$ \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {z \ to 0} \\ {c = {\ mathrm {конечный}}} \ end { массив} P = \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {z \ to 0} \\ {c = {\ mathrm {конечный}}} \ end { массив} \ frac {1} {2} z \ left | {{\ mathrm {i}} \ omega U} \ right | ^ 2 = \ begin {array} {* {20} {c}} {} \\ {\ lim} \\ {z \ to 0} \\ {c = {\ mathrm {Finin}}} \ end {array} \ frac {1} {2} z \ left | {\ frac {{F _ {\ mathrm {inp}}}} {z}} \ right | ^ 2 \ to \ infty $$

(30)

Сравнение выражений в уравнениях.{f _ {\ mathrm {T}}}} \ right | \) мы использовали две коробчатые балки С-образного профиля из алюминия, где t _R = 3 мм, w _R = 6 мм, b _R = 1,5 мм и h _R = 4,5 мм, как показано на рис. 2a (модуль Юнга E = 69 ГПа, коэффициент Пуассона ν = 0,3, а плотность ρ = 2700 кг · м ⁻³ ). Они находились на расстоянии 2 Вт = 78,8 мм друг от друга и устанавливались на алюминиевой пластине толщиной 2 мм.При анализе методом конечных элементов (более подробную информацию см. В разделе «Методы») масса и жесткость резонатора были оценены как м = 103,0 г и с = 35,3 GN м ⁻¹ , что дает f _R = 93,1 кГц. Номинальный импеданс и фазовая скорость в алюминиевой пластине для движения плоской продольной волны составляли z ₀ = 28350 кг с ^-1 и c = 5250 м с ^-1 соответственно. Нашивка PZT размером L = 18.{f _ {\ mathrm {T}}}} \ right | \) и z / z ₀ как функции частоты возбуждения f . Обратите внимание, что, поскольку ρ и E ведут себя одинаково в зависимости от частоты, фазовая скорость остается неизменной. На рис. 3b показано, что z / z ₀ приближается к нулю, когда частота f приближается к f _R .

Изменение основных полей деформации и эффективных свойств в зависимости от частоты. a Поле излучаемой деформации | S |, b эффективный импеданс z (плотность ρ и жесткость E ), c Коэффициент передачи в конфигурации стержня, показанной на вставке нижнего рисунка, d влияние резонансной частоты f _R на | S | и e влияние расстояния W между двумя резонаторами на | S |

Рисунок 3a также показывает, что при f = f _T , где номинальная выходная деформация | S ₀ | максимизируется, | S | увеличивается в 4 раза.{f _ {\ mathrm {T}}}} \ right | \). Это усиление при f = f _T связано с двумя фактами: z < z ₀ при f = f _T и f _T настроен быть одним из резонансов Фабри – Перо эффективной среды, ограниченной шириной 2 W ‘. Фактически, существует набор резонансов Фабри – Перо, удовлетворяющих \ (\ sin kW \ prime = 0 \). Эти резонансные частоты Фабри – Перо легче идентифицировать, исследуя коэффициент передачи | T | = | C / A | изображенный на рис.3c. Здесь A , B и C , соответственно, обозначают величины падающих, отраженных и прошедших волн через пластину шириной 2 W ′ и импеданс z , помещенный в однородную среду. импеданса z ₀ . Уравнение (24) также указывает, что \ (\ left | {S / S_0} \ right | = \ sqrt {z_0 / z}> 1 \) для \ ({\ mathrm {sin}} kW \ prime = 0 \) и \ (\ left | {S / S_0} \ right | = \ sqrt {z / z_0} <1 \) для \ ({\ mathrm {cos}} kW \ prime = 0 \). {f _ {\ mathrm { T}}}} \ right | \) на целевой частоте f _T .Влияние расстояния (2 Вт ) между двумя резонаторами на | S | показан на рис. 3e, где f _R предполагается фиксированным. Поскольку изменяется только Вт , эффективное сопротивление z не меняется. Однако резонансные частоты Фабри-Перо в среде с импедансом z в области, ограниченной 2 W ‘, изменяются, потому что W’ изменяется с W , как показано в уравнении. (18). Следовательно, пиковая частота локально максимизированного | S | значительно влияет W .Мы утверждаем, что явление на рис. 3e не может наблюдаться, если установлен только один резонатор, потому что он функционирует только как динамический поглотитель ²⁵ . Волновая интерференция, возникающая между парными резонаторами, уникальна тем, что она может снизить эффективный импеданс z области, окруженной резонаторами, даже почти до нуля.

Результаты экспериментов

Наконец, мы представляем результаты эксперимента, проведенного для проверки почти нулевого импеданса или, что более реалистично, пониженного импеданса.{f _ {\ mathrm {T}}}} \ right | \) нанесены красной пунктирной линией с кружками на рис. 4b. Показано, что | S | при f = f _T = 71,7 кГц увеличивается на 307%. На графике также показан результат моделирования методом конечных элементов, полученный с использованием подробной двухмерной модели континуума, которая включает в себя С-образные спаренные резонаторы (с f _R = 93,1 кГц). Для моделирования использовался COMSOL Multiphysics. Результат конечных элементов, полученный без учета какого-либо демпфирующего эффекта, обозначен «FEM» на рис.4b и довольно хорошо согласуется с теоретическим результатом, рассчитанным по формуле. (9). Для учета демпфирующего эффекта, возникающего в эксперименте, коэффициент потерь 0,065 был оценен на основе экспериментального результата и учтен для резонаторов при моделировании методом конечных элементов. Соответствующий результат, обозначенный «МКЭ + затухание», довольно хорошо согласуется с экспериментальным результатом.

Экспериментальная демонстрация в тонкой пластине. a Установка для экспериментов с продольными волнами в тонкой пластине.{f _ {\ mathrm {T}}}} \ right | \) на рис. 4b подставляется в формулу. (31) можно оценить \ (\ left. {Z / z_0} \ right | _ {\ exp} \) = 0,053. Для оценки учитывается эффект демпфирования. Это значение довольно хорошо согласуется с теоретическим значением z / z ₀ | _Теория = 0,056 при f = f _T .

вейвлетов с нулевой фазой — SEG Wiki

Автокорреляционная функция является симметричной и двусторонней с центральным положительным максимумом.За исключением случая периодичности, автокорреляция будет затухать симметрично в обоих направлениях от этого центрального максимума. Более того, он будет гаснуть с определенной скоростью. Если мы проведем анализ Фурье на автокорреляции, мы обнаружим следующее: Автокорреляционная кривая может быть представлена ​​как сумма косинусоидальных кривых разных частот и разных амплитуд. В центральной точке автокорреляции все эти косинусоидальные кривые будут в фазе, то есть пик каждой косинусоидальной волны будет иметь место при максимальном (или центральном) значении автокорреляции.{\ circ}} не совпадают по фазе) и не возникают синусоидальные кривые. Таким образом, нет разницы фаз; фаза равна нулю для каждой частоты. В результате любая автокорреляционная функция представляет собой сигнал с нулевой фазой. Вейвлет с нулевой фазой всегда двусторонний.

Разрешение отраженных событий на сейсмической трассе (т. Е. Их четкое разделение во времени, чтобы они выделялись и можно было визуально идентифицировать как отдельные события) определяется характеристиками длины сейсмического вейвлета, прикрепленного к каждому событию.Количественным показателем эффективной длины вейвлета является момент второго порядка (или параметр распространения), известный как дисперсия. Этот момент равен нулю для единичного пика. Фурье-анализ пика дает косинусоидальные кривые всех частот. Все косинусоидальные кривые имеют одинаковую амплитуду, и все они находятся в фазе со своими вершинами в нулевой момент времени. Пик — самый резкий из всех вейвлетов с нулевой фазой.

В сейсмических работах мы не можем достичь бесконечно большого диапазона частот; вместо этого мы должны работать в более узком диапазоне, определяемом частотными характеристиками земли и наших инструментов.Мы также должны учитывать наши конечные цели и связанные с этим экономические затраты. Со всеми этими ограничениями мы работаем в относительно узком частотном диапазоне, например, в диапазоне от 5 Гц до 50 Гц.

Какой вейвлет будет иметь наименьший разброс внутри такой полосы? Мы хотим максимально сохранить резкость всплеска, поэтому мы сохраним косинусоидальные волны в этом диапазоне частот. Поскольку все оставшиеся косинусоидальные волны все еще находятся в фазе с их пиками в нулевой момент времени, результирующий вейвлет будет симметричным и нулевым по фазе.Поскольку все сохраненные косинусоидальные волны будут иметь одинаковую амплитуду, амплитудный спектр будет ровным (плоским) и будет охватывать весь доступный частотный диапазон. Результирующий вейвлет будет иметь наименьшее значение дисперсии для данной полосы частот. У него будет острая центральная вершина. Однако он будет колебаться, и такие вторичные колебания (боковые лепестки) нежелательны. Мы можем уменьшить эти вторичные колебания (боковые лепестки) за счет увеличения ширины центрального пика.Результатом будет вейвлет с нулевой фазой, амплитудный спектр которого больше не будет абсолютно плоским в доступном частотном диапазоне, но по-прежнему будет гладким и широким.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что автокорреляционные функции (которые обязательно имеют нулевую фазу) являются лучшим выбором для интерпретирующих вейвлетов — особенно автокорреляционных функций с гладкими и широкими амплитудными спектрами. Дополнительным аргументом в пользу широкополосных вейвлетов с нулевой фазой является тот факт, что для заданного амплитудного спектра вейвлет с нулевой фазой имеет наибольшую центральную амплитуду.Причина в том, что вейвлет с нулевой фазой в своем анализе Фурье состоит только из косинусоидальных волн в фазе в его центральной точке. Нет отрицательных косинусоидальных волн и, конечно же, нет синусоидальных волн, которые уменьшили бы пиковую амплитуду. Следовательно, при обработке вейвлетов мы преобразуем вейвлеты с односторонним отражением (т. Е. Односторонние по отношению к времени их прихода) на полученной сейсмической трассе в их аналоги с нулевой фазой (т. Е. Вейвлеты с нулевой фазой по отношению к их приходу). раз). Эти вейвлеты интерпретатора нулевой фазы максимизируют обнаруживаемость времен прихода отраженных событий.

Читать далее

Также в этой главе

Внешние ссылки