Информација за резиме, цели и резултати на научно – истражувачкиот проект

05-1323/9 од 19.11.2021 (архива на ФЕИТ)

Факултет за електротехника и информациски технологии-Скопје

проф. д-р Владимир Димчев

вонр. проф. д-р Маре Србиновска

проф. д-р Живко Коколански

асист. м-р Кирил Демерџиев (студент на трет циклус)

дипл. ел. инж. Ѓорѓи Димиторвски (студент на втор циклус)

дипл. ел. инж. Виктор Сапунџиовски (студент на втор циклус)

дипл. ел. инж. Моника Накова (студент на втор циклус)

дипл. ел. инж. Илија Стојковски (студент на втор циклус)

дипл. маш. инж. Јосиф Наумоски (студент на втор циклус)

Метролошката и лабораториската инфраструктура во Р. С. Македонија е неопходна во реализацијата на научните и развојнитe проекти, а е услов и за развој на трговијата и економијата на земјата. Една третина од легислативата на ЕУ се однесува на мерењата и испитувањата, на пр. зa безбедноста на луѓето, животната средина, енергетиката и сл. Нашата земја во голем степен ја хармонизираше легислативата во регулираните области поврзани со овие области, при што се донесени повеќе законски и подзаконски акти. Постоењето соодветнo опремени научни лаборатории е фундаментално за квалитетот на резултатите од мерењата и испитувањата, и за обезбедување квалитетен научен развој на истражувачкиот кадар. Метрологијата на електрични величини, како област вградена во сите индустриски активности, претставува услов за поинтензивно вклучување на нашата земја во индустриската и техничката соработка, како на регионално и на Европско ниво. На Факултетот за електротехника и информациски технологии (ФЕИТ) во Скопје, при Универзитетот „Св. Кирил и Методиј“ во Скопје (УКИМ), од самото основање се негува метрологијата на електричните големини. Лабораторијата за електрични мерења (ЛЕМ), идентификувана самостојна единица на ФЕИТ, со воведен систем за обезбедување компетентност и квалитет, е акредитирана на 22.11.2015 од страна на Институтот за Акредитација на Р. С. Македонија (ИАРСМ), сообразно меѓународниот стандард МКС EN ISO/IEC 17025:2006, како лабораторија за калибрација на мерила за електрични величини, електрична моќност и енергија, со Сертификат за акредитација бр. ЛК-012. На 22.11.2019 ЛЕМ е реакредитирана сообразно новото издание на стандардот МКС EN ISO/IEC 17025:2018. Опсегот на акредитација на ЛЕМ опфаќа калибрација на инструменти и генератори за еднонасочни и наизменични напони и струи, отпорност, капацитивност, фреквенција и фазен агол. ЛЕМ претставува врвна и единствена лабораторија за калибрација на еталони за електрична моќност и енергија во земјата, а со тоа се обезбедува мерна следливост и единство на мерењата во оваа многу значајна област на научната и законската метрологија. Од ноември 2015 година бројот на калибрации, како и видот на мерила кои се калибрираат во ЛЕМ постојано се зголемува, и континуирано се воведуваат и акредитираат нови аналитички методи за калибрација на мерила за електрични величини. Во ЛЕМ се спроведуваат калибрациски  активности, за индустријата во државата, интернационални странски корпорации кои фунционираат во технолошко-развојните зони, тела за оцена на сообразност (лаборатории за калибрација и тестирање, инспекциски тела, сертификациски тела), но и за компании и лаборатории од регионот. Една од најзначајните активности на ЛЕМ е и успешното учество во повеќе меѓународни меѓулабораториски споредби и шеми за тестирање на оспособеноста, со што ЛЕМ успешно ја докажува својата врвна компетентност и научен квалитет во спроведувањето калибрации на електрични величини, преку извештаи објавени во базата на клучни споредби KDBC на Меѓународното Биро за Мери и Тегови (BIPM) во Париз, и научни трудови во списанија со фактор на влијание. Постоечките лабораториските ресурси на ЛЕМ се обезбедени преку меѓународни/Европски проекти, но и сопствени средства на ФЕИТ. Сепак, обезбедувањето развој и воведувањето нови лабораториски методи, како и одржувањето на веќе воведените методи бара континуирано вложување во лабораториските ресурси.

Основната цел на овој научно-истражувачки проект е набавка на лабораториски ресурси/референтни еталони за значително проширување на опсегот на акредитација на ЛЕМ сообразно МКС EN ISO/IEC 17025:2018, и воведување нови методи за калибрација на мерила, за големи еднонасочни и наизменични струи, високи фреквенции на електрични сигнали, многу големи електрични отпорности, многу мали електрични отпорности и електрична индуктивност, согласно Проектната линија 2 на Конкурсот за финансирање на научно-истражувачки проекти за 2021 година. Потребата за развој на овие лабораториски ресурси е идентификувана преку најсовремените научни сознанија во електричната метрологија, но и следењето на потребите на индустријата и другите субјекти во нашата земја за калибрациски услуги со се повисоко метролошко ниво. Метрологијата на електрични величини е многу комплексна област, во која постојано се случуваат нови научни пробиви, пред се’ во два правци:

1) проширување на мерните можности (развој на мерни постапки за нови физички величини, или за екстремни вредности (многу големи или многу мали) на физички величини надвор од постоечките мерни опсези), и

2) подобрување на постојните мерни можности (намалување на буџетот на мерната неодреденост преку идентификација на нови влијателни фактори и нивна корекција).

Придонесите на проектот опфаќаат продлабочување и проширување на научните знаења преку:

–   истражување, развој и воведување на нова мерна лабораториска постапка за калибрација на нова физичка величина – електрична индуктивност (величина за која во регионот нема мерни и калибрациски можности),

– истражување и воведување нови мерни лабораториски постапки за калибрација на мерила за многу големи еднонасочни и наизменични струи (над 10 А DC и над 120 А AC), за многу мали отпорности (под 100 mΩ), за многу големи отпорности (над 100 MΩ), за високи фреквенции (над 1 MHz) и

–    подобрување на мерните неодредености на веќе воведените и акредитирани калибрациски методи, како и постигнување најниски неодредености преку длабинска научна евалуација на придонесите во буџетите на мерните неодредености кај новововедените лабораториски постапки, применувајќи комплексни математички, статистички и нумерички методи.

Една од најзначајните очекувани придобивки е ЛЕМ да прерасне во регионална лабораторија и истражувачки центар со што би се подобрила и зголемила соработката во областа на метрологијата на електрични величини. Новите лабораториски ресурси во целост ќе бидат на располагање и за младите научно-истражувачки кадри, кои ги изработуваат своите докторски дисертации (студенти на докторски студии по Метрологија, и Електротехника и информациски технологии), магистерски тези (студенти програмата Метрологија и менаџмент на квалитет, и останатите акредитирани програми на ФЕИТ), но и за студентите на прв циклус (при изработки на дипломски и проектни трудови во областа на метрологија и мерна инструментација). Оттука, произлегуваат и основните проектни цели:

  1. Цел – набавка на референтни еталони за подобрување на лабораториските ресурси на ЛЕМ

Лабораториската опрема опфаќа:

–   референтни еталони за електрична индуктивност,

–   калибратор за калибрација на мерила за високи фреквенции (осцилоскопи и функциски генератори до 1 GHz),

–   висконапонски еталонски отпорници за големи вредности (од 100 МΩ до 1 TΩ),

–   високострујни еталонски отпорници за мали вредности (од 1 mΩ до 1 Ω),

–   реферeнтен еталон за калибрација на мерила за големи струи (од 10 A DC и 120 А AC, до 1,5 kA DC и AC).

    2. Цел– развој на постапки за калибрација на мерила за нови физички величини, како и модификација на постојни постапки во ЛЕМ за калибрација на мерила за физички величини со проширени мерни и калибрациски можности

По набавката на референтните еталони, научно да се пристапи кон ставање во истражувачка функција на набавената опрема, преку развој на сосем нови лабораториски постапки (калибрација на мерила за индуктивност, калибрација на високофреквентни мерила-осцилоскопи и функциски генератори), како и модификација на некои од постојните лабораториски постапки за екстремни вредности на електричните величини и/или калибрација на нови типови мерила (калибрација на мерила за големи еднонасочни и наизменични струи, калибрација на мерила за многу мали отпорности-микроомметри, калибрација на мерила за многу големи отпорности-гига и тераомметри).

 3. Цел – обезбедување одржливост преку акредитација на новововедените и модифицираните лабораториски постапки, промоција на проширениот мерен и калибрациски опсег на ЛЕМ, обука на млад научен кадар, обезбедување пристапна политика до инфраструктурата за истражување со бесплатен пристап и користење за едукативни цели

–   Извештај од анализа на последна состојба на најдобрите мерни и калибрациски можности за електрична индуктивност, високи фреквенции, многу мали и многу големи вредности на електрична отпорност, и големи електрични струи на меѓународно ниво и на регионално ниво

–   Извештај од анализа на меѓународна понуда на опрема (референтни еталони) со детални технички спецификации

–   Изготвена тендерска документација и целосно успешно реализирана на постапката за јавната набавка на референтни еталони

–   Набавени и инсталирани референтни еталони во ЛЕМ со следните технички спецификации:

Резултати од активностите за проектната цел бр 2:

–  Новоразвиени или модифицирани и одобрени упатства за калибрација на мерила за електрични величини:

1.     РУ 6.4.07 Ракување со Transmille 4015 (со сите додатоци)

2.     РУ 6.4.08 Ракување со отпорнички декади

3.    РУ 7.2.04 Упатство за калибрација на осцилоскопи (сообразно со Euramet Guideline cg-07 Calibration of Oscilloscopes)

–  Развиено и одобрено упатство за евалуација на мерната неодреденост кај постапките калибрација на мерила за електрични величини:

1.     РУ 7.6.01 Општа постапка за мерна неодреденост (сообразно со Euramet Guideline cg-07 Calibration of Oscilloscopes)

–  Успешно учество во 6 меѓународни меѓулабораториски постапки или шеми за тестирање на оспособеноста:

1.     Report on ILC on calibration of 6 ½ Digit Multimeter, LEM-FEIT (Pilot lab) and Farmahem Servis, November 2022

2.     Report on ILC on calibration of electricity meter, LEM-FEIT (Pilot lab) and Noa Control-Tirana, January 2023

3.     Report on ILC on calibration of 6 ½ Digit Multimeter, LEM-FEIT (Pilot lab), Farmahem Servis and Institute “Nikola Tesla”-Belgrade, February 2023

4.     Report on ILC on calibration of Power Supply, LEM-FEIT (Pilot lab) and Farmahem Servis, April 2023

5.     Report on ILC on calibration of 6 ½ Digit Multimeter, LEM-FEIT (Pilot lab), Farmahem Servis and High Tech Tests-Tirana, June 2023

6.    Report on ILC on calibration of Digital Current Clamp, LEM-FEIT (Pilot lab), Farmahem Servis and High Tech Tests-Tirana, June 2023

–  Успешно евалуиран и дефиниран степен на повторливост и репродуцибилност на новоразвиените или модифицираните лабораториски постапки:

1.     Два Извештаи од интралабораториска споредба во ЛЕМ, Септември 2023

Резултати од активностите за проектната цел бр 3:

–  Акредитација на новововедени или модифицирани лабораториски методи во ЛЕМ:

1.     Продолжена важност на Сертификатот за акредитација бр. ЛК-012 до 22.11.2027 година на Лабораторијата за електрични мерења издаден од Институтот за Акредитација на Р.С. Македонија (ИАРСМ) со Прилог кон Сертификатот од 13.10.2023 со проширен опсег на акредитација за калибрација на мерила за електрична индуктивност (нова физичка величина) и екстремни вредности на електрични величини (многу мали и многу големи електрични отпорности, сигнали со многу високи фреквенции, и многу мали и многу големи јачини на електрична струја), објавени на сајтот на ИАРСМ https://iarm.gom.mk/2021/02/03/лк-012-универзитет-св–кирил-и-методиј/

–  Континуирано се известувани тековни и потенцијални клиенти на ЛЕМ за новите мерни и калибрациски можности на лабораторијата

–  Ажурна веб-страница на ЛЕМ https://feit.ukim.edu.mk/laboratorii/laboratorija-za-elektrichni-merena-lem/

–  Одржани 2 (две) работилници со промоција на новите мерни и калибрациски можности на ЛЕМ за академската заедница на ФЕИТ, пошироко на УКИМ и други универзитети и научни устанува во Р. С. Макдеонија, МАНУ, индустриски клиенти, за тела за оцена на сообразност и останати заинтересирани страни

–  Голем број одржани информативни средби со релевантни државни органи  за резултатите од проектот и промоција на новите мерни и калибрациски можности на ЛЕМ:

o     Министерство за образование и наука на РСМ

o     Министерство за економија на РСМ

o     Биро за метрологија на РСМ

o     Институт за акредитација на РСМ

o     Институт за стандардизација на РСМ

o    Државен пазарен инспекторат на РСМ

–  Објавени научни сознанија во 13 научни публикации во релевантни списанија со фактор на влијание и презентација на трудови на меѓународни научни собири (2 труда во меѓународно научно списание со фактор на влијание, 1 труд во меѓународно научно списание, 6 презентирани трудови на релевантни меѓународни научни конференции, 4  презентирани трудови на домашни научни конференции, 1 труд поднесен за објавување во меѓународно научно списание, и 2 труда во фаза на подготовка за објавување во меѓународно научно списание со фактор на влијание)

1.     M. Cundeva-Blajer “Data Science for Transition from Metrology 4.0 towards Metrology 5.0”, World Metrology Day 2022-Metrology in Digital Era, Croatian Measurement Society international on-line conference, 20.05.2022, Zagreb, R. Croatia

2.     M. Cundeva-Blajer, Gj. Dimitrovski, V. Sapundziev, K. Demerdziev, V. Dimcev, “Infrastructure Development for Extreme Electrical Metrology”, Journal of Electrical Engineering and Information Technologies 2022, Volume 7, No. 2, pp. 101-109 UDC: 006.91:621.3.03-021.423, In print: ISSN 2545-4250, On line: ISSN 2545-4269, DOI: https://doi.org/10.51466/JEEIT2272201101chb

3.     M. Cundeva-Blajer, Gjorgji Dimitrovski, Viktor Sapundziev “Analysis of the Current State of the Art, Needs and Opportunities for the Development of the Metrological Infrastructure for Measurement, Testing and Calibration in the Range of Extreme Electrical Quantities”, 5th International Conference “Quality and Competence” 29.09.-1.10.2022, Ohrid, R.N. Macedonia

4.     M. Cundeva-Blajer, Gj. Dimitrovski, K. Demerdziev “Implementation and Validation of Calibration Methods in the Area of High Frequencies”, Proceedings of the IMEKO TC8&TC11&TC24 Joint International Conference, 11-13.10.2023, Funchal-Madeira Islands, Portugal

5.     M. Cundeva-Blajer, M. Nakova, V. Sapundziovski, K. Demerdziev “Extreme Impedance Calibrations: Enhancement of Metrology Infrastructure”, Proceedings of the IMEKO TC8&TC11&TC24 Joint International Conference, 11-13.10.2023, Funchal-Madeira Islands, Portugal

6.     Gj. Dimitrovski, M. Cundeva-Blajer, K. Demerdziev “Contribution to improved measurement and calibration capabilities in the field of measuring instruments for high-frequencies”, International Conference MakoCigre 2023, 17-19.09.2023, Ohrid, North Macedonia

7.     V. Sapundziovski, M. Cundeva-Blajer “Development of a procedure for determining the period of re-calibration for electrical measuring devices”, International Conference MakoCigre 2023, 17-19.09.2023, Ohrid, North Macedonia

8.     M. Nakova, M. Cundeva-Blajer, K. Demerdziev “Development of a Procedure for Decision Making Rules for Conformity of Results in Calibration of Electrical Inductance Meters”, International Conference MakoCigre 2023, 17-19.09.2023, Ohrid, North Macedonia

9.     M. Cundeva-Blajer “Data Fusion for Uncertainty Evaluation in Extreme Electrical Metrology”, Proceedings of the International Congress on Measurement, Quality and Data Science MQDS 2023, 5-7.06.2023, Bordeaux, France

10. M. Cundeva-Blajer “Data Science for Testing, Inspection and Certification”, Proceedings of the IMEKO TC11&TC24 Joint International Conference, 16-19.10.2022, Cavtat-Dubrovnik, Croatia, ISBN 978-953-7124-13-7

11. K. Demerdziev, M. Cundeva-Blajer „Metrology Ambiguities in Protocols for Trans-conductance Amplifier Calibration by Using High Current Energy Comparator“,Proceedings of the IMEKO TC11&TC24 Joint International Conference, 16-19.10.2022, Cavtat-Dubrovnik, Croatia, ISBN 978-953-7124-13-7

12. K.Demerdziev, M. Cundeva-Blajer, “Trans-conductance amplifier calibration protocol establishment – metrology ambiguities, constraints, and measurement uncertainty propagation analysis”, ACTA IMEKO September 2023, Volume 12, Number 3, pp. 1-10, https://doi.org/10.21014/actaimeko.v12i3.1462 (Impact factor 0,224)

13.  M. Cundeva-Blajer, “Decision-making on establishment of re-calibration intervals of testing, inspection or certification measurement equipment by data science”, ACTA IMEKO June 2023, Volume 12, Number 2, pp. 1-8, https://doi.org/10.21014/actaimeko.v12i2.1465 (Impact factor 0,224)

14.  Gj. Dimitrovski, M. Cundeva-Blajer, K. Demerdziev, “Contribution to Improved Measurement and Calibration Capabilities in the Field of Measuring Instruments for High-Frequencies”, Journal of Electrical Engineering and Information Technologies 2023, Volume 8, No. 2 (in print)

–  Организирана јавна презентација на реализираниот проект за сите заинтересирани страни, вклучително и претставници на МОН на 21.11.2023 во ИНОФЕТ при УКИМ-ФЕИТ во Скопје

–  Континуирано обучуван и воведен млад научен кадар во лабораториските методи со примена на набавената опрема во областа на научна метрологија на електрични величини:

o   1 докторска дисертација со јавна одбрана на 5.12.2023

o   2 прифатени пријави за магистерски тези од Советот на студиската програма Метрологија и менаџмент на квалитет и Наставно-научниот Совет при УКИМ-ФЕИТ (со резултати директно генерирани во рамките на овој проект)

o   2 пријави за магистерски тези во подготовка за поднесување до Советот на студиската програма Метрологија и менаџмент на квалитет при УКИМ-ФЕИТ (со резултати директно генерирани во рамките на овој проект)

–  Изработен, усвоен од Деканатската Управа при ФЕИТ со Одлука бр. 02-1773/3-1 на 26.10.2023, и објавен интегрален документ „Политика за пристап до истражувачка инфраструктура на Лабораторија за електрични мерења“, со дефинирани правила за пристап до истражувачката инфраструктура на ЛЕМ согласно принципите на агендата на Европската Унива за „отворена наука“, дефиниран правилник за бесплатен пристап и користење на лабораторијата за едукативни цели според одобрена програма и ценовник на услуги (на принцип на покривање само на материјални трошоци) за научно-истражувачки и развојни цели.