Розглянуто принципи створення ультразвукових сенсорів з газовими, рідинними та твердотільними чутливими елементами. Подано конструкції електроакустичних перетворювачів, перетворювачів для вимірювання температури, приклади схемних рішень вимірювальної частини, рекомендації щодо вибору матеріалів. Висвітлено галузі застосування та подальші перспективи розвитку ультразвукових вимірювальних приладів, зокрема, у нафтогазовій промисловості.

Розкрито суть близько 800 загальнофізичних понять, що прямо або опосередковано стосуються вимірювання та засобів вимірювання температури. Висвітлено теоретичні засади побудови термометрів, наведено порядок розрахунку складових похибки вимірювання для різних умов, а також приклади конструкцій термометрів різних принципів дії та призначення. Проаналізовано особливості метрологічної перевірки. В окремих випадках зазначено розмірність фізичної величини, яка винесена в зміст поняття у системі CI.

Раскрыто содержание около 800 общефизических понятий, прямо или коственно касающихся измерения и средств измерения температуры. Освещены теоретические основы построения термометров, приведены порядок расчета составляющих погрешности измерения для различных условий, а также примеры конструкций термометров различных принципов действия и назначения. Проанализированы особенности метрологической проверки. В отдельных случаях указана размерность физической величины, внесенной в содержание понятия в системе CL.

Визначено фізичні принципи та теоретичні засади побудови більшості відомих термометрів (рідинних, біметалевих, манометричних, термоелектричних, а також перспективних акустичних і шумових). Викладено стислі відомості з історії температурних вимірювань, описано цикл Карно та принципи побудови температурних шкал. Висвітлено загальні положення теорії теплообміну, охарактеризовано методи та засоби вимірювання температури. Визначено особливості розрахунку складових похибки вимірювання температури для різних конструкцій термометрів та умов експлуатації. Запропоновано способи захисту термоперетворювачів, викладено методики розрахунку похибки вимірювання температури резонансними й імпульсними термометрами. Детально описано конструкції термометрів і пірометрів різних принципів дії та призначення, а також обладання, необхідне для проведення метрологічної перевірки, визначено особливості даного процесу.

Определены физические принципы и теоретические основы построения большинства известных термометров (жидкостных, биметаллических, манометрических, термоэлектрических, а также перспективных акустических и шумовых). Даны краткие сведения по истории темперетурных измерений, описаны цикл Карно и принципы построения температурных шкал. Освещены общие положения теории теплообмена, охарактеризованы методы и средства измерения температуры. Установлены особенности расчета составляющих погрешности измерения температуры для различных конструкций термометров и условий эксплуатации. Рассмотрены способы защиты термопреобразователей, изложены методики расчета погрешности измерения температуры разонансными и импульсными термометрами. Детально описаны конструкции термометров и пирометров различных принципов действия и назначения, а также оборудование, необходимое для проведения метрологической проверки, раскрыты особенности данного процесса.

Досліджено термометричні матеріали та створено методологічний апарат аналізу відхилень термоелектрорушійної сили на основі термодинаміки нерівноважних процесів. Показано, що механічна складова основного рівняння термодинаміки відповідає за механічний компонент нестабільності термоелектрорушійної сили і реалізується через електромеханічні шуми (частковий випадок електромеханохемічних шумів), обумовлені, зокрема, електромагнетним деформуванням.

Досліджено метрологічні характеристики чутливих елементів кристалооптичних термоперетворювачів із ніобату літію. Для дослідження вибрано однорідні монокристали без внутрішніх дефектів і напружень. Основними вимогами до монокристалів є якісне оброблення граней і правильна орієнтація.

Запропоновано дослідний комплекс для дослідження характеристик матеріалів для створення чутливих елементів ультразвукових термометрів.

Запропоновано та проаналізовано методи визначення динамічних і теплофізичних властивостей тонкоплівкових термоелементів.

Досліджено кристалооптичний метод вимірювання температури для обертових об'єктів.

Проаналізовано основні способи обліку витрат тепла індивідуальними споживачами, розглянуто їх переваги та недоліки. Результати роботи можна використовувати під час розроблення та проектування нових засобів вимірювання витрат тепла.

На основе многоуровневого подхода разработан метод повышения локального контраста и удаления неоднородного фона изображений с использованием нижней и верхней огибающих сигнала. Созданы алгоритмы для размещения локальных окон на изображении и коррекции огибающих сигнала. Тестирование разработанного метода на примере моделированных и медицинских рентгеновских изображений показало его высокую точность и быстродействие.

Розглянуто проблематику вимірювань у нанометровому діапазоні. Описано сучасні методи та засоби, що використовуються у нанометрії: інтерферометрично-оптичні засоби, різноманітні види мікроскопії, зокрема, сканувальну тунельну, атомно-силову й оптичну мікроскопію ближнього поля тощо. Особливу увагу звернено на оптичні сенсори сканувальної мікроскопії та кантилевери. Розглянуто питання метрологічного забезпечення засобів вимірювань нанометрового діапазону.

Праця спрямована на розвиток кіберфізичних систем, які стають ключовим фактором повсякденного життя, а розумні вимірювальні прилади вважають невід'ємним компонентом цієї системи. Розглянуто верифікацію метрологічних підсистем за параметрами, що визначають керованість обладнання та процесів, розробленням, впровадженням та реалізацією конкретних метрологічних методів та інструментів, які успішно описуються термінами "апаратна підтримка, основне і проміжне метрологічне програмне забезпечення".

Запропоновано метод вимірювання відносних концентрацій складових дво- та трикомпонентних сумішей газів, оснований на залежності швидкості поширення звуку від таких параметрів, як молярна маса газів у суміші, їх відносна концентрація, теплоємність за сталого тиску, теплоємність за сталого об'єму та абсолютна температура. Для підвищення точності запропоновано перейти від вимірювань швидкості до вимірювань частоти. Показано, що за сталої довжини хвилі частота акустичного резонатора лінійно зростатиме відповідно до зміни швидкісті поширення звуку в газовій суміші. Запропоновано та перевірено алгоритм програми визначення концентрацій дво- та трикомпонентних сумішей газів за резонансною частотою. Обгрунтовано, що основними чинниками, що впливають на точність вимірювань, є шуми автогенератора та добротність акустичного резонатора. Запропоновано математичну модель і доведено, що акустичні газоаналізатори порівняно простої конструкції можуть забезпечувати прийнятну точність.

Можливість упровадження еталона квантової температури потребує зосередження уваги на перетворювальному елементі I - T як унікальному електронному пристрою, що підлягає істотним навантаженням під час роботи. Враховуючи його нанорозмірність, оскільки елемент виготовляють на основі CNTFET конструкції, трансформуючи її у нанорозмірний термоелектричний перетворювач (стік та витік) із надпровідним затвором, ми передбачаємо особливо жорсткі вимоги до цього елемента. Вирішити цю проблему можна з залученням інженерії еластичних напружень, яку раніше успішно застосовували для масштабування процесів виготовлення багатозатворних комплементарних польових транзисторів.

Описано життєвий шлях і професійну діяльність видатного вченого - професора, д-ра Йозефа Ксавера Лісганіга (1719 - 1799). Увагу звернено на виконані ним перші градусні вимірювання в Австрійській імперії, кадастрове картографування Галичини, Володимирії та Буковини та створення першої державної метрологічної служби в Галичині, а саме у Львові.

Прогрес у галузі термоелектрики вимагає подальшого розвитку матеріалознавства углиб речовини завдяки використанню прикладних і теоретичних здобутків нанотехнологій, зокрема нанотермодинаміки. Це надає змогу розширити спектр чинних термодинамічних сил з урахуванням сил, притаманних наноструктурованим речовинам, і підвищити ефективність залучення концепції вихрових термоелектричних струмів для точнішого вимірювання температури термоелектричними сенсорами. Проведені дослідження матеріалів термоелектричних сенсорів охоплюють не лише вивчення стабільності термоерс, але й вивчення їх методами неруйнівного акустичного контролю. Це надає змогу оцінити та розвинути роль специфічних механізмів формування вихрових термоелектричних струмів у дрейфі термоерс.

Прогрес у галузі термоелектрики вимагає подальшого розвитку матеріалознавства углиб речовини завдяки використанню прикладних і теоретичних здобутків нанотехнологій, зокрема нанотермодинаміки. Це надає змогу розширити спектр чинних термодинамічних сил з урахуванням сил, притаманних наноструктурованим речовинам, і підвищити ефективність залучення концепції вихрових термоелектричних струмів для точнішого вимірювання температури термоелектричними сенсорами. Проведені дослідження матеріалів термоелектричних сенсорів охоплюють не лише вивчення стабільності термоерс, але й вивчення їх методами неруйнівного акустичного контролю. Це надає змогу оцінити та розвинути роль специфічних механізмів формування вихрових термоелектричних струмів у дрейфі термоерс.