Вся деятельность кафедры, как структурного подразделения национального исследовательского университета, направлена на воплощение следующей миссии – приращение знаний и опыта, обеспечивающих социально-экономический рост Южного Урала за счет подготовки высококлассных специалистов с творческим мышлением, проведения фундаментальных и прикладных исследований, разработки и продвижения инноваций в науку, учебный процесс и производство с приоритетом на энерго- и ресурсосбережение.

К настоящему времени на кафедре сложились следующие научные направления исследований:

1. Научное направление: «Исследование и разработка методов диагностики и самодиагностики средств измерений и исполнительных механизмов».

Научный руководитель – д.т.н., проф. Шестаков А.Л.

Научный коллектив: Семенов А.С., Белоусов М.Д., Бушуев О.Ю., Синицин В.В, Ибряева О.Л., Ларионов В.А.

Тематика исследований:

• разработка методов оценки состояния тензометрических преобразователей давления;
• исследование динамических характеристик тензометрических преобразователей давления;
• разработка математических методов оценки динамических характеристик измерительных преобразователей;
• разработка неинвазивных методов оценки состояния элементов АСУ ТП;
• разработка методов диагностики измерительных устройств с нелинейной передаточной характеристикой;
• разработка самодиагностирующихся преобразователей температуры с использованием фазовых переходов 1-го и 2-го рода;
• разработка методов оценки состояния исполнительных механизмов на основе вибродиагностики м комплексирования информации.

Научные результаты:

• В.А. Ларионовым защищена докторская диссертация на тему «Оптимальное планирование с гарантированной точностью калибровочных испытаний измерительных датчиков»;
• выполнено 6 НИР;
• опубликованы монографии «Распределенные интеллектуальные автоматизированные системы управления технологическими процессами» за авторством А.Л. Шестакова, М.Н. Бизяева, И.В. Саинского и «Автоматизация калибровки и контроля интеллектуальных датчиков технологических производств» за авторством В.А. Ларионова;
• опубликовано свыше 40 научных статей.

В рамках национального исследовательского университета в 2010 г. для поддержки данного научного направления была создана специализированная исследовательская лаборатория «Самодиагностика датчиков и исполнительных элементов и АСУ ТП с распределенным интеллектом». В состав лабораторного оборудования входит: комплект эталонного оборудования (задатчики давления, контроллер давления, прецизионные датчики давления и цифровые манометры, калибратор температуры, климатическая камера); комплект контрольно-измерительного оборудования (функциональный генератор, генератор-частотомер, цифровые осциллографы, блоки центрального процессора); комплект вспомогательного оборудования (малогабаритные станки, источники питания, монтажно-демонтажные станции, специализированные рабочие места).

2. Научное направление: «Динамические измерения».

Научный руководитель – д.т.н., проф. Шестаков А.Л.

Научный коллектив: Бизяев М.Н., Волосников А.С., Иосифов Д.Ю., Юрасова Е.В.

Тематика исследований:

• разработка методов, средства и алгоритмов построения измерительных систем с модальным управлением динамическими системами, методов построения самонастраивающихся измерительных систем и алгоритмов эффективного уменьшения оценки динамической погрешности измерения;
• разработка динамических моделей измерительных систем в скользящем режиме и алгоритмов восстановления динамически искаженных сигналов;
• разработка нейросетевых динамических моделей измерительных систем и алгоритмов восстановления динамически искаженных сигналов;
• разработка динамических моделей измерительных систем с измеряемым вектором координат состояния датчика и алгоритмов восстановления динамически искаженных сигналов.

Научные результаты:

• Е.В. Солдаткиной, М.Н. Бизяевым, А.С. Волосниковым и Д.Ю. Иосифовым защищены кандидатские диссертации;
• опубликована монография «Методы теории автоматического управления в динамических измерениях» за авторством А.Л. Шестакова;
• опубликовано свыше 30 научных статей.

3. Научное направление: «Исследование новых методов, способов и технологий измерения физических величин в промышленности».

Научный руководитель – к.т.н., доц. Лапин А.П.

Научный коллектив: Усачев Ю.А., Бушуев О.Ю., Волосников А.С.

Тематика исследований:

• систематизация научных публикаций по выявлению новых и перспективных направлений измерительной техники и создания электронного информационного ресурса на базе научной библиотеки ЮУрГУ;
• исследование новых физических принципов и явлений для создания датчиков различных физических величин;
• создание классификации физических принципов и явлений, используемых для создания новых датчиков физических величин;
• разработка измерительных преобразователей на основе новых физических эффектов и явлений и исследование их характеристик.

Научные результаты:

• выполнена 1 НИР;
• опубликованы 3 научные статьи.

4. Научное направление: «Исследование метрологических характеристик и внедрение статистических методов обработки информации, оптимизация процессов испытаний датчиков на ЗАО ПГ «Метран».

Тематика исследований:

• усовершенствование задатчиков давления типа «Воздух»: теоретические и экспериментальные исследования динамических характеристик (научный руководитель – проф., д.т.н. Некрасов С. Г.);
• стендовые испытания интеллектуальных датчиков давления: исследование метрологических характеристик, внедрение статистических методов обработки информации, оптимизация процесса испытаний (научные руководители: проф., д.т.н. Шестаков А.Л., доц., к.т.н. Лапин А. П.).

Научные результаты:

• Е.А. Лапиной и А.Е. Поповым защищены кандидатские диссертации;
• выполнено свыше 30 НИР;
• выиграно свыше 35 научных грантов ЗАО ПГ «Метран» в конкурсах среди студентов, аспирантов и молодых ученых ЮУрГУ;
• опубликовано свыше 50 научных статей.

5. Научное направление: «Вибромеханика ограниченных объемов многокомпонентных жидкостей».

Научный руководитель – д.т.н., проф. Некрасов С.Г.

Научный коллектив: Пашнина Н.А., Филимонов А.С.

Тематика исследований:

• параметрическая идентификация многокомпонентных жидких сред на основе виброакустических измерений;
• роторные теплогенераторы с периодическим сдавливанием слоя сжимаемой жидкости;
• активное подавление звука в замкнутых воздушных объемах на основе опережающих измерений.

Научные результаты:

• Н. А. Пашниной защищена кандидатская диссертация на тему «Теория и методы расчета нагнетателей с вибрационным сдавливанием газа в тонких профилированных зазорах»;
• выполнено 4 НИР;
• опубликовано свыше 30 научных статей.

Кафедра активно налаживает связи с российскими и зарубежными специалистами в области измерительной техники. В феврале 2012 г. состоялся визит на кафедру проф. М. Генри (Оксфордский университет, Англия). В рамках визита проф. М. Генри провел открытую лекцию. Вместе с проф. М. Генри кафедру посетили сотрудники ВНИИМс им. Д.И. Менделеева: проф. Р. Тайманов и к.т.н. Сапожникова К.В.

По инициативе кафедры была проведена международная научно-практическая конференция «Измерения: состояние, перспективы развития», Челябинск, 25-27 сентября 2012 г., ФГБОУ ВПО ЮУрГУ (НИУ). Председателем программного комитета выступил проф. А.Л. Шестаков. В работе конференции принимали участие 10 зарубежных ученых и более 150 российских исследователей из разных регионов страны. Сотрудниками кафедры были представлены 6 докладов.