Методи та засоби метрологічного забезпечення вимірювань довжини на геодинамічних полігонах

Методи та засоби вимірювання довжини на геодинамічних полігонах і стан їхнього метрологічного забезпечення. Методи вимірювання та апроксимації середньоінтегрального показника заломлення повітря на горизонтальних трасах у приземному шарі тропосфери.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 29.09.2014
Размер файла 69,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР “ІНСТИТУТ МЕТРОЛОГІЇ”

УДК 389:528.517.8+621.383

МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ МЕТРОЛОГІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВИМІРЮВАНЬ ДОВЖИНИ НА ГЕОДИНАМІЧНИХ ПОЛІГОНАХ

05.11.15 - Метрологія та метрологічне забезпечення

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Неєжмаков Павло Іванович

Харків - 2007

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Національному науковому центрі “Інститут метрології” Держспоживстандарту України.

Науковий керівник: кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Кравченко Микола Іванович, Національний науковий центр “Інститут метрології”, м. Харків, директор наукового центру метрології іонізуючих випромінювань та ядерних констант

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Соловйов Валентин Сергійович,Національний науковий центр “Інститут метрології”, м. Харків, директор наукового центру часочастотних і лінійних вимірювань

кандидат технічних наук, Орнатський Ігор Антонович, Державне науково-виробниче підприємство “СПЕЦАВТОМАТИКА”, м. Київ, завідувач лабораторії промислової автоматики

Захист відбудеться “9” жовтня 2007 р. о 14:00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.827.01 у Національному науковому центрі “Інститут метрології” за адресою: Україна, 61002, м. Харків, вул. Мироносицька, 42.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного наукового центру “Інститут метрології” за адресою: 61002, м. Харків, вул. Мироносицька, 42.

Автореферат розіслано “7вересня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 64.827.01

канд. техн. наук, доцент І.Ф. Дем'янков

полігон апроксимація заломлення тропосфера

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Вивчення сучасних горизонтальних рухів земної кори (СГРЗК) має велике значення для вирішення широкого кола наукових і практичних завдань, у тому числі для пошуку провісників землетрусів, контролю стабільності великомасштабних штучних і природних об'єктів і т.д. Достовірність результатів вивчення СГРЗК багато в чому визначається рівнем розвитку засобів вимірювальної техніки (ЗВТ) геодезичного призначення та станом їхнього метрологічного забезпечення.

Надзвичайно важливим аспектом досягнення єдності та необхідної точності вимірювань при вивченні СГРЗК на геодинамічних полігонах є науково обґрунтована й практично реалізована система передачі розміру одиниці довжини - метра від державного еталона одиниці довжини ДЕТУ 01_ 03_ 98 до робочих ЗВТ.

На цей час одиниця довжини на геодинамічних полігонах відтворюється за допомогою вихідних засобів зберігання довжини, які являють собою еталонні базиси з набором спеціальних ЗВТ для їх атестації, а також апаратурою обліку параметрів атмосфери.

Відповідно до ГОСТ 8.503-84, еталонні базиси на геодинамічних полігонах атестуються цими засобами вимірювальної техніки з абсолютною похибкою 210-6D, де D - довжина базису в міліметрах, що недостатньо для метрологічного забезпечення сучасних ЗВТ геодезичного призначення, які використовуються для спостережень за СГРЗК. Завдання їхнього метрологічного забезпечення може бути вирішено за допомогою еталонних базисів, атестованих з довірчою абсолютною похибкою, що не перевищує 1·10-6·D при довірчій імовірності Р=0,95.

Таким чином, розробка адаптивної лазерної системи (АЛС) вимірювань довжини з діапазоном вимірювань довжин від 1 до 104 м та абсолютною похибкою (0,06 мм +510-7 D) при довірчій імовірності Р=0,95 для атестації еталонних базисів є своєчасним та актуальним науково-практичним завданням, вирішення якого потребує проведення низки досліджень.

По-перше, аналіз лазерних віддалемірних систем (ЛВС) вищої точності показав, що значний вплив на інструментальну похибку роблять процеси прийому та перетворення лазерного випромінювання в фотоприймальному модулі (ФПМ). Тому для зменшення інструментальної похибки необхідно провести дослідження структури електромагнітного поля в порожнині напівкоаксіального резонатора (НКР) ФПМ і синтезувати задану структуру поля в зоні перетворення випромінювання.

По-друге, аналіз існуючих методів вимірювань середньоінтегрального значення показника заломлення повітря n на еталонних базисах показав, що для забезпечення потрібної точності необхідно враховувати внесок в n домішок природних, промислових (сірководень, метан й ін.) і радіоактивних газів (радон, торон), концентрація яких у приземному шарі атмосфери геодинамічних і техногенних полігонів підвищена.

У розробку лазерних ЛВС і ФПМ до них, а також у дослідження СГРЗК великий науковий внесок зробили такі фахівці:

Васильєв В.П., Генике А.О., Голубєв А.Н., Клюшин Є.Б., Костецька Я.М., Кравченко М.І., Купко В.С., Латиніна Л.А., Лукін І.В., Мовсесян Р.А., Ніженський А.Д., Орнатський І.А., Островський А.Л., Петрухін Г.Д., Попов Ю.В., Привалов В.Е., Прилепін М.Т., Проценко Є.Д., Прокопов О.В., Сидоров В.А., Соловйов В.С., Стрілець В.О., Трєвого І.С., Хинрикус Х.В., Хомаза В.Ф., Чеховський О.М., Шаргородський В.Д. та ін.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дана дисертаційна робота виконана в Національному науковому центрі “Інститут метрології” Держспоживстандарту України і пов'язана з:

- “Програмою створення еталонної бази України на 1993-2001 роки”, п. 1.1.7;

- “Програмою попередження та реагування на надзвичайні ситуації техногенного і природного характеру на 2000-2005 р.”, п. 2.1;

- “Планом заходів щодо впровадження на території України Світової геодезичної системи координат WGS-84”, п. 3;

і з такими темами:

- 06.03.01.02 ДКР “Створення пересувної повірочної лабораторії в галузі лінійних вимірювань”, № державної реєстрації UA02001002Р (виконавець);

- 06.03.01.04 НДР “Створення макета лазерної віддалемірної системи вищої точності та методів атестації геодинамічних полігонів”, № державної реєстрації 0189.0 052430 (відповідальний виконавець);

- 06.01.01.07 ДКР “Робочий еталон одиниці довжини - метра в області великих довжин”, № державної реєстрації 0102U000288 (виконавець).

Мета та завдання дослідження. Мета дисертаційної роботи полягає в розробці АЛС вимірювання довжини на основі автогенераторних ФПМ для вдосконалення системи метрологічного забезпечення вимірювань довжини на геодинамічних полігонах.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

- проаналізувати методи та засоби вимірювання довжини на геодинамічних полігонах і стан їхнього метрологічного забезпечення;

- теоретично та експериментально дослідити електромагнітні поля напівкоаксіальних резонаторів автогенераторних ФПМ на основі ФЕП та ЛФД;

- дослідити методи вимірювання та апроксимації середньоінтегрального показника заломлення повітря на горизонтальних трасах у приземному шарі тропосфери;

- дослідити проблему врахування впливу домішок природних і промислових газів на результати вимірювань показника заломлення та вдосконалити метод визначення показника заломлення повітря з урахуванням газового складу реальної атмосфери на геодинамічних полігонах для підвищення точності вимірювань;

- розробити лазерну підсистему вимірювання оптичної довжини на основі високоточного способу перетворення частоти лазерного випромінювання і пристрою для його реалізації, який забезпечує границю допустимої абсолютної інструментальної похибки 0, 06 мм при Р=0,95;

- розробити підсистему вимірювань середньоінтегрального значення показника заломлення повітря на трасах поширення лазерного випромінювання, що реалізує градієнтний метод вимірювань термодинамічних характеристик (температури, тиску, вологості) і прямі методи вимірювань газового складу (концентрацій сірководню, метану, вуглекислого газу, радону, торону) повітря на еталонних базисах геодинамічного полігона;

- дослідити складові інструментальної похибки АЛС вимірювання довжини та атестувати її, провести звірення з оптико-механічним компаратором МИИГАиК (Росія) і вторинним еталоном одиниці довжини в області вимірювань великих довжин ВЕТУ 01-03-02-98.

Об'єкт дослідження - метрологічне забезпечення засобів вимірювання довжини.

Предмет дослідження - АЛС вимірювання довжини для метрологічного забезпечення вимірювань довжини на геодинамічних полігонах.

Методи дослідження. Вирішення завдань дослідження електромагнітних полів автогенераторного ФПМ проведено з використанням методів математичної фізики, математичного і комп'ютерного моделювання, теорії диференціальних рівнянь і R-функцій.

Експериментальні дослідження автогенераторного ФПМ і підсистеми вимірювання середньоінтегрального показника заломлення повітря виконано з використанням точних методів прямих і опосередкованих вимірювань.

При проведенні поелементної атестації лазерної підсистеми вимірювання оптичної довжини використано експериментальні методи досліджень складових похибок і сучасні методи обробки результатів вимірювань.

Під час звірень АЛС вимірювання довжини використано ймовірнісно-статистичні методи оброблення результатів спостережень.

Наукова новизна отриманих результатів:

1. На основі апарата теорії R-функцій було вперше досліджено й синтезовано просторові розподіли електромагнітного поля із заданими характеристиками в порожнині НКР і в зоні перетворення двочастотного лазерного випромінювання фотоприймального модуля АЛС вимірювання довжини.

2. Обґрунтовано фізико-математичну модель для чисельного моделювання електромагнітних полів НКР автогенераторних ФПМ, результати якого підтверджено експериментальними дослідженнями.

3. Розроблено АЛС вимірювання довжини для метрологічного забезпечення вимірювань довжини на геодинамічних полігонах, у якій використано автогенераторний спосіб перетворення частоти лазерного випромінювання як у вимірювальних ФПМ, так і ФПМ системи синхронізації частоти лазерного випромінювання, та нову методику проведення вимірювань оптичної довжини, за якою вимірювання проводяться при визначенні середньоінтегрального показника заломлення з похибкою 510-7.

4. Одержав подальший розвиток градієнтний метод вимірювання середньоінтегрального показника заломлення повітря реальної атмосфери на геодинамічному полігоні за рахунок застосування рівняння Сіддора та врахування в показнику заломлення внеску газу, концентрація якого перевищує відповідне значення для стандартної атмосфери.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблена та досліджена в дисертаційній роботі АЛС вимірювання довжини на основі автогенераторних ФПМ, її складові частини й методи обробки результатів вимірювань були впроваджені в ряді організацій. Відповідні акти впровадження є в додатку А до дисертації.

1. У ННЦ “Інститут метрології” Держспоживстандарту України (м. Харків) впроваджено: адаптивну лазерну систему вимірювання довжини “Тенгіз-М” і методику метрологічної атестації геодинамічних полігонів типу Тенгізький, Сосновський та інші в умовах реальної атмосфери, які дозволили провести метрологічну атестацію Тенгізького і Сосновського геодинамічних полігонів і виконати на них моніторинг СГРЗК; алгоритми та програми для проектування автогенераторних ФПМ лазерних пучків з мінімальними похибками й максимальною чутливістю, які дозволили розробити й виготовити ФПМ для систем стабілізації частоти міжмодових биттів двочастотного лазера ДМЛ і вимірювання оптичної довжини лазерних віддалемірних систем типу “Тенгіз-М”, “СФЕРА-КХ”.

2. В інституті геотехнічної механіки НАН України ім. М.С.Полякова (м. Дніпропетровськ) впроваджено: елементи кварцової підсистеми вимірювань температури повітря й атмосферного тиску та рівняння високоточних вимірювань температури із простою невизначеністю К і абсолютного тиску із сумарною невизначеністю Па, які дозволили створити експериментальний зразок вимірювальної системи для визначення мікротеч замкнутих об'ємів при виконанні НДР “Техніка й технологія для визначення мікротеч замкнутих об'ємів”.

3. У Харківському національному університеті радіоелектроніки (м. Харків) впроваджено: систему стабілізації двочастотного гелій-неонового лазера від АЛС вимірювання довжини і автогенераторний ФПМ у циклі лабораторних робіт із дослідження характеристик фотоприймальних пристроїв за курсом “Контроль і вимір”; методику оброблення результатів вимірювань при виконанні лабораторної роботи за курсом “Основи теорії похибок”.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є закінченим, самостійно виконаним науковим дослідженням. Автором виконано весь комплекс теоретичних та експериментальних досліджень, пов'язаних з метрологічним забезпеченням вимірювань довжини на геодинамічних полігонах і розробкою АЛС вимірювання довжини на основі автогенераторного ФПМ, до складу якої входять підсистеми вимірювання термодинамічних параметрів і газового складу реальної атмосфери. Внесок автора в роботи зі співавторами: в 1] - обґрунтовано фізико-математичну модель, виконано чисельне моделювання електромагнітних полів у порожнині напівкоаксіального резонатора та проведено експериментальні дослідження автогенераторных ФПМ; в [2] - проведено дослідження власних коливань у порожнині НКР некласичної форми; в [3 - вирішено завдання про зв'язок НКР із циліндричним позамежним резонатором, досліджено просторові структури електромагнітного поля у порожнині НКР і в циліндричному позамежному резонаторі, проведено експериментальні дослідження електромагнітного поля в НКР автогенераторного ФПМ; в 4 - запропоновано структурну схему АЛС вимірювання довжини та досліджено складові інструментальної похибки підсистеми визначення оптичної довжини, запропоновано метод обчислення показника заломлення повітря з урахуванням газового складу реальної атмосфери на геодинамічних полігонах, сформульовано вимоги та проведено дослідження метрологічних характеристик датчиків підсистеми вимірювання термодинамічних параметрів повітря, яка реалізує градієнтний метод; в [5] - запропоновано методику адаптації виконання вимірювань з урахуванням поширення лазерного випромінювання в турбулентній атмосфері і температурних градієнтів; в [6] - на основі аналізу просторово-часових характеристик сучасних горизонтальних рухів земної кори, існуючих методів і засобів вимірювань довжини на геодинамічних полігонах запропоновано апаратуру для атестації еталонних базисів; в [7] - запропоновано сруктурну схему лазерної підсистеми вимірювання оптичної довжини на основі атогенераторного ФПМ для лазерної координатно-вимірювальної системи для вимірювання поверхонь антенних систем; в 8, 28 - виконано аналіз методів ослаблення ефектів багатопроменевості та запропоновано систему метрологічного забезпечення ГНСС-вимірювань; в 9 - запропоновано автогенераторний ФПМ для лазерної віддалемірної системи; в [10, 17, 19] - запропоновано пристрій для реалізації автогенераторного способу перетворення частоти лазерного випромінювання; в 11, 25 - проведено аналіз геодинамічних явищ і геодинамічних полігонів для їхнього вивчення, запропоновано методику вимірювань і обробки результатів спостережень СГРЗК на Тенгізькому геодинамічному полігоні; в [12, 26] - вирішено електродинамічну задачу про збудження об'ємного НКР методом часткових областей; в 14 - виконано дослідження дисипативно-теплових процесів у фотоприймачах лазерного випромінювання; в 15 - запропоновано методику та проведено дослідження складових інструментальної похибки АЛС вимірювання довжини та оцінювання результатів звірень; в [16, 18] - проведено експериментальні дослідження спектрів сигналів двофотонних фотоприймачів лазерного випромінювання , що збуджуються параметричними помножувачами частоти, та сформульовано вимоги до метрологічних характеристик вимірювальних фотоприймачів фазових віддалемірів; в 20, 21, 23 - запропоновано і досліджено системи стабілізації метрологічних двочастотних He-Ne та He-Cd лазерів на основі автогенераторних ФПМ навантажених ЛФД; в [22, 24] - проведено теоретичні та експериментальні дослідження процесів прийому двочастотних лазерних пучків; 27 - виконано дослідження похибок градієнтного методу вимірювання показника заломлення повітря і телеметричної системи вимірювання термодинамічних параметрів повітря для його реалізації; в [29] - виконано дослідження точнісних характеристик адаптивної лазерної системи вимірювання довжини для метрологічного забезпечення вимірювань довжини на геодинамічних полігонах.

Апробація роботи. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися й обговорювалися на таких конференціях і семінарах: V Всесоюзній науково-технічній конференції “Оптика лазерів” (м. Ленінград, 1987 р.); Всесоюзній науково-технічній конференції “Метрологія у віддалеметрії” (м. Харків, 1988 р.); II Всесоюзній науково-технічній конференції “Вимірювання параметрів форми та спектра радіотехнічних сигналів” (м. Харків, 1989 р.); VIII Всесоюзній науково-технічній конференції “Фотометрія та її метрологічне забезпечення” (м. Москва, 1990 р.); II Всесоюзній науково-технічній конференції “Метрологічне забезпечення вимірювань частотних і спектральних характеристик випромінювання лазерів” (м. Харків, 1990 р.); III Орловській конференції “Вивчення Землі як планети методами астрономії, геодезії, геофізики” (м. Одеса, 1992 р.); IV Кримській конференції “НВЧ-техніка та супутниковий прийом” (м. Севастополь, 1994 р.); I Міжнародному радіотехнічному форумі “Прикладна радіоелектроніка. Стан і перспективи розвитку” (м. Харків, 2002 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні досягнення геодезії, геоінформатики та землевпорядження - Європейський досвід” (м. Чернігів, 2005 р.); Міжнародній конференції “Метрологія та метрологічне забезпечення” (м. Мінськ, 2007).

Публікації. Основні результати дисертації опубліковано в 7 статтях у фахових наукових журналах, 1 фаховому збірнику наукових праць, 2 статтях у наукових журналах, 1 збірнику наукових праць, 16 матеріалах і тезах науково-технічних конференцій, 1 авторському свідоцтві, 1 патенті України.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, трьох додатків і списку використаних джерел. Повний обсяг дисертації становить 207 сторінок та містить у собі 139 сторінок основного тексту, 69 рисунків, 20 таблиць (із них 51 рисунок та 8 таблиць займають 33 окремих сторінки), 3 додатки на 13 сторінках, список використаних джерел з 246 найменувань на 22 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі розкрито актуальність теми, зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами, сформульовано мету та завдання дослідження, наукову новизну отриманих результатів, подано практичне значення отриманих результатів, особистий внесок автора в дисертаційну роботу, апробацію результатів дисертації.

У першому розділі розглянуто геодинамічні процеси, методи та засоби їх вивчення, сучасний стан їх метрологічного забезпечення, сформульовано основні напрямки досліджень.

Відзначено важливість вимірювання СГРЗК для різноманітних галузей науки і практики. Визначено просторові обсяги проведення досліджень СГРЗК, величини подій, що реєструються, і вимоги до точності вимірювань. Розглянуто конкретні приклади вивчень СГРЗК за допомогою деформографів і лазерних деформографів, методів супутникової геодезії (ГНСС-методи), за допомогою ЛВС, їх точнісні характеристики і залежність похибки результатів вимірювань від часу спостереження (рис. 1).

Метрологічне забезпечення сучасних ЗВТ геодезичного призначення, що на сьогоднішній день здійснюється за допомогою еталонних базисів, атестованих з довірчою абсолютною похибкою 210-6D, де D - довжина базису в міліметрах, уже не задовольняє їх точнісним характеристикам. Установлено, що атестація еталонних базисів існуючими методами:

- за допомогою базисних приладів БП-1 або групи фазових віддалемірів не може бути виконана з довірчою похибкою менше 2·10-6D;

- за допомогою інтерференційного компаратора Вяйселя, хоча й може бути виконана з довірчою похибкою 1…3·10-7D, однак обмежена довжиною порядку 1000 м і є дуже тривалою й трудомісткою процедурою.

Тому актуальним є розробка апаратури, за допомогою якої можна атестувати еталонні базиси з довірчою абсолютною похибкою, що не перевищує 1·10-6·D при довірчій імовірності Р=0,95. Найбільш перспективними для забезпечення єдності вимірювань довжини в діапазоні від 1 до 104 м на геодинамічних полігонах є високоточні фазові віддалемірні системи, в яких використовуються: стабілізовані двочастотні He-Ne лазери з довжиною випромінювання 0,63 мкм, що працюють у режимі генерації двох лінійно поляризованих мод; автогенераторні ФПМ на основі напівкоаксіальних резонаторів мікрохвильового діапазону хвиль; а також система визначення середньоінтегрального показника заломлення повітря з урахуванням газового складу реальної атмосфери полігона.

Другий розділ присвячено розробці та дослідженням автогенераторних фотоприймальних модулів для адаптивної лазерної системи (АЛС), що реалізує фазової метод вимірювань довжини. Похибка вимірювань довжини АЛС визначається з такого рівняння вимірювань:

, (1)

де N - ціле число укладень масштабної довжини у вимірюваній відстані;

різниця фаз між вимірювальним та опорним сигналами;

с=299792458 м/с - фундаментальна фізична константа;

F - масштабна частота, що дорівнює 499,5 МГц;

n - середньоінтегральний показник заломлення повітря;

P- приладова поправка, що визначається експериментально на атестованій мірі довжини (МД).

Похибка однократного вимірювання довжини, що відповідає (1), обчислюється як похибка опосередкованого вимірювання

і пов'язана з похибками: масштабної частоти , визначення різниці фаз , визначення приладової поправки , визначення середньоінтегрального показника заломлення повітря . Відзначимо, що похибка визначення різниці фаз залежить як від похибки фазометра, так і від спотворень сигналу у ФПМ.

Для визначення діапазонів застосовності детекторів лазерного випромінювання ФПМ проведено порівняльну оцінку параметрів ФЕП і ЛФД, що найбільше підходять для режиму мікрохвильового гетеродинування. Установлено, що найкращими приймальними елементами ФПМ АЛС вимірювання довжини є ФЕП з мультилужними катодами, а для системи стабілізації частоти міжмодових биттів лазера - ЛФД. Для усунення недоліків ФПМ, які застосовувалися раніше в ЛДС, був розроблений фотоприймальний модуль, у якому навантаженням керованого автогенратора є напівкоаксіальний резонатор.

Оскільки структура електромагнітного поля в зоні перетворення двочастотного лазерного випромінювання значно впливає на складові інструментальної похибки ЛВС, у розділі приводяться: обґрунтування фізико-математичної моделі для дослідження власних коливань НКР некласичної геометрії; рішення задачі про збудження циліндричного позамежного резонатора через малий отвір зв'язку; порівняння результатів чисельного моделювання з експериментальними дослідженнями; розподіли складових електромагнітного поля в порожнині НКР, отримані теоретичним та експериметальним шляхом.

Для дослідження власних коливань НКР за відсутності усередині однорідної структури джерел (сторонніх струмів і зарядів) у рамках крайової задачі еліптичного типу

; (2)

(3)

де - область дослідження;

- границя області ,

було складено та вирішено таку варіаційну задачу:

необхідно знайти пару (, (R, що задовольняє умовам

де

простір допустимих функцій ;

- соболівський простір, що містить рішення задачі (2), (3).

Рішення варіаційної задачі знайдено з використанням методу Рітца і апарату R-функцій, відповідно до якого рішення задачі (2), (3) подано у вигляді виразу

де й Р - довільні достатнє число раз диференційовні векторна і скалярна функції, невизначені компоненти структури, які визначаються при чисельній реалізації варіаційного методу;

- рівняння границі області дослідження , що будується з використанням конструктивних засобів теорії R-функцій і задовольняє граничній умові (3).

Алгоритм рішення задачі (2), (3) складається з декількох блоків, які містять у собі: побудову функціонала, що відповідає крайовій задачі; вибір методу інтегрування відповідних функціональних коефіцієнтів; вибір методу рішення системи алгебраїчних рівнянь, що виходять із даного функціонала; вибір власних функцій і векторів з використанням схеми Холецького; визначення резонансної частоти та інших характеристик НКР.

Було складено “еталонну” задачу для випадку класичної геометрії резонатора, рішення якої дозволило досліджувати стійкість чисельного моделювання. У якості апроксимаційних засобів вибиралися поліноми Чебишева 11-го ступеня, інтегрування виконувалося по 32-точковій формулі Гаусса.

На підставі запропонованого алгоритму, шляхом ускладнення геометрії резонатора ( область дослідження) за рахунок введення концентраторів поля з різних матеріалів (метал, кварцове скло) (рис. 2) були досліджені та синтезовані структури електромагнітного поля із заданими характеристиками як у порожнині НКР, так і в позамежному циліндричному резонаторі, у зоні перетворення двочастотного лазерного випромінювання (рис. 3). Ускладнення задачі дозволило оцінити вплив кожного елемента НКР на структуру і величину електричної складової електромагнітного поля. Контроль стійкості обчислювального процесу і достовірність отриманих результатів досягалися шляхом порівняння рішень крайових задач на кожному етапі чисельного експерименту з рішенням “еталонної” крайової задачі.

Результати чисельного моделювання (рис. 4) розподілу радіальної складової електричної компоненти електромагнітного поля в порожнині НКР погодждуються в границях основної відносної похибки, яка не перевищує 6 % при Р=0,95, з відповідним розподілом, що вимірюється експериментально на установці, яка реалізує зондовий метод вимірювання, що свідчить про правильність вибраної фізико-математичної моделі для дослідження резонансних структур на основі НКР.

Застосування фокона-концентратора, виконаного із кварцового скла С63-1, дозволило досягти значного (в 100 разів) перевищення Ez-компоненти електричного поля над радіальною Er (рис. 5), що зменшило кути прольоту і дефокусування фотоелектронів у зоні ефективної дії електричної компоненти електромагнітного поля, усунуло паразитну модуляцію фотоструму.

Установлено, що оптимальними геометричними параметрами НКР для частоти 500 МГц з погляду структури поля та добротності резонатора є такі: Lн=127 мм; Rн=49 мм; Rвн=37,5 мм; h=8 мм.

Створений автогенераторний ФПМ дозволив зменшити потужність мікрохвильового гетеродина в 16 разів у порівнянні з потужністю гетеродина параметричного типу при збереженні ефективності перетворення лазерного випромінювання, що дозволило усунути вплив дисипативно-теплових процесів у напівпровідниковій структурі детекторів лазерного випромінювання.

У третьому розділі розглянуто сучасний стан відомих методів визначення й апроксимації середньоінтегрального показника заломлення повітря в приземному шарі атмосфери й установлено, що найменшу похибку забезпечують градієнтний метод і багатоточкова апроксимація.

На трасах до 3 км можна забезпечити відносну похибку визначення на рівні 10-7, при цьому оптимум відстані між датчиками для визначення градієнта знаходиться за умови мінімуму сумарної похибки згладжувальної процедури.

Для визначення середньоінтегрального значення показника заломлення n у приземному шарі реальної атмосфери геодинамічного полігону здійснюються опосередковані вимірювання n у ряді точок базисної мережі шляхом прямих вимірювань температури, вологості повітря, атмосферного тиску, аналізується газовий склад повітря і врахувується в показнику заломлення повітря внесок домішок у показник заломлення, концентрація яких відрізняється від концентрації для стандартної атмосфери.

Показник заломлення для суміші m полярних й n неполярних газів визначимо у такий спосіб:

, (4)

де коефіцієнти Kа, Kw характеризують поляризовність сухого повітря і пар води відповідно;

K1, K2,… описують поляризовність молекул 1-ї домішки, 2-ї домішки й т.д.;

Ра, Рw, Р1, Р2 - парціальні тиски сухого повітря, пар води, 1-го, 2-го і так далі домішкових газів відповідно;

Т - абсолютна температура суміші.

Необхідно відзначити, що явний вид 1-го і 2-го доданків у правій частині (4), що описують внесок сухого повітря і пар води в показник заломлення, добре відомий: відповідні формули Едлена, Оуенса, Пека й Рідера, Бірча й Даунcа неодноразово приводилися в літературі. Однак вони містять значні систематичні похибки. Тому для діапазону довжин хвиль від 0,35 до 1,3 мкм Міжнародною асоціацією геодезії (IAG) було рекомендовано використовувати рівняння Сіддора (Ciddor), що дозволяють визначати показник заломлення з невиключеною відносною систематичною похибкою 10-8 при таких умовах виконання вимірювань:

Температура, °C -40…+100

Тиск, кПa 80…120

Вологість, % 0…100

Рівняння Сіддора враховують зміни в температурній шкалі із прийняттям МТШ-90, нове рівняння для густини МБМВ 1981/91 і використання одиниць Міжнародної системи SI.

У дисертації були проведені розрахунки показника заломлення повітря для реальних термодинамічних умов виконання вимірювань на геодинамічних полігонах (табл. 1) за формулами Едлена, Оуенса, Сіддора, які показали, що формули Едлена й Оуенса дають завищені значення (на рівні декількох одиниць в 10-7). Тому при метрологічній атестації еталонних базисів для забезпечення похибки вимірювання , що не перевищує 5·10-7, застосовувалося рівняння Сіддора.

Таблиця 1 Результати розрахунків показника заломлення повітря за формулами Едлена, Оуенса, Сіддора

Температура, С

Тиск,

кПа

Вологість, %

(n-1)·108

Різниця (6-4)

Різниця (6-5)

Едлен

Оуенс

Сіддор

1

2

3

4

5

6

7

8

-20

92

80

29409,58

29411,77

29411,14

1,56

-0,63

-20

104

80

33248,86

33252,40

33251,38

2,52

-1,02

-20

104

20

33248,89

33255,95

33254,38

5,49

-1,57

0

104

80

30786,86

30791,24

30792,92

6,06

1,68

0

104

20

30802,74

30807,15

30806,46

3,72

-0,69

20

104

80

28624,71

28628,44

28637,97

13,26

9,53

20

104

20

28681,34

28684,75

28686,07

4,73

1,32

40

92

80

23538,44

23545,06

23575,11

36,67

30,05

40

104

80

26638,47

26645,54

26675,60

37,13

30,06

40

104

20

26805,85

26810,13

26816,64

10,79

6,51

Облік впливу газових домішок на показник заломлення повітря - третя й наступні (i) складові у правій частині формули (4) - належить проводити при проведенні вимірювань на полігонах з інтенсивним виділенням або накопиченням метану, сірководню, радону й інших газів.

Формула, що описує внесок i-ї домішки в показник заломлення суміші, може бути подана у такий спосіб:

Теоретичні методи кількісного розрахунку закону дисперсії (ni-1) розроблені ще недостатньо, тому коефіцієнти аі, bi звичайно визначають експериментально, використовуючи формулу Коші

де індекс i означає i-ту газову домішку;

індекс 0 означає, що коефіцієнти аі, bi формули Коші звичайно визначаються для нормальних умов (сухий газ при температурі Т0=273,15 К и тиску Р0=101324,7 Па),

або формулу Зельмейера

На підставі проведених досліджень були сформульовані вимоги до точнісних характеристик первинних перетворювачів розробленої підсистеми вимірювань термодинамічних характеристик повітря й датчиків газу для підсистеми вимірювання газового складу повітря на геодинамічних полігонах, виконані їхні експериментальні дослідження. Розроблена підсистема вимірювання термодинамічних параметрів реальної атмосфери на горизонтальних трасах, що реалізує градієнтний метод, дозволяє робити вимірювання температури Т, атмосферного тиску Р, вологості повітря е з похибками: mt0,05 K; mp20 Па; me100 Па.

Для підсистеми вимірювання газового складу використовуються газоаналізатори на основі датчиків газу типу TGS842, TGS825, TGS4160, що дозволяють визначати концентрацію метану (СН4) з 5·10-2 %, сірководню (Н2S) - з 5·10-4 %, вуглекислого газу (СО2) - з 1·10-3 %. Для визначення концентрації радону і торону використовуються радон монітор РQ-2000 і торон монітор ATMAS-120 з межами допустимої похибки 5 % при інтервалі довірчої імовірності Р=0,95. Інформація з підсистем визначення термодинамічних параметрів повітря і газового складу за допомогою блока телеметрії по радіоканалу надходить до спеціалізованої ЕОМ для обчислення показника заломлення і його похибки.

З урахуванням сформульованих вимог щодо зменшення похибки визначення було розроблено нову методику виконання спостережень для високоточних вимірювань довжини лазерними віддалемірними системами.

На підставі моніторингу показань градієнтів температури і похибки визначення середньоінтегрального показника заломлення повітря, у моменти часу, коли значення градієнтів температури на всіх вимірювальних пунктах не перевищують 0,2 С и мають знакозмінний характер, а похибка визначення значення середньоінтегрального показника заломлення повітря 5·10-7, подається напруга живлення на ДМЛ і ФПМ і виконується вимірювання оптичної довжини.

Для вимірювання вертикальних складових градієнта показника заломлення повітря вимірювання температури роблять у кожній точці двома датчиками температури, рознесеними за висотою на відстань 1 м один від одного і розташованими таким чином, щоб лазерний пучок проходив між ними. Для вимірювання горизонтальних складових градієнта показника заломлення повітря датчики температури розташовують на рівні поширення лазерного випромінювання уздовж вимірюваної траси. Відстань між вимірювальними пунктами і їх кількість визначаються величиною похибки вимірювань і вибором схем згладжувальних процедур для апроксимації середньоінтегрального показника заломлення повітря. Значення атмосферного тиску і тиску водяних пар вимірюються на висоті лазерного пучка на кінцях вимірюваної траси.

Четвертий розділ присвячений опису розробленої АЛС вимірювання довжини “Тенгіз-М”, дослідженням складових її інструментальної похибки, результатам звірень з оптико-механічним компаратором МИИГАиК (м. Москва) і вторинним еталоном одиниці довжини ВЕТУ 01-03-02-98 на Національному еталонному лінійно-геодезичному полігоні (с. Липці, Харківська обл.).

На підставі запропонованої структурної схеми з використанням системних принципів проектування розроблено експериментальний зразок АЛС вимірювання довжини (“ТенгізМ”) як частини метрологічного забезпечення вимірювань довжини на геодинамічних полігонах. В АЛС застосовано автогенераторний спосіб перетворення частоти лазерного випромінювання та реалізовано методику проведення вимірювань оптичної довжини в моменти часу, коли похибка визначення середньоінтегрального показника заломлення не перевищує величини 5·10-7.

Дослідження метрологічних характеристик АЛС проводилися відповідно до комбінованого методу, за яким на стадії поелементної атестації всі складові похибки вимірювання довжини розділяються за джерелами їхнього виникнення на дві групи: складові інструментальної похибки АЛС і складові похибки вимірювання довжини, обумовлені похибкою визначення середньоінтегрального значення групового показника заломлення повітря уздовж траси лазерного пучка АЛС.

У результаті експериментальних досліджень (табл. 2) складових інструментальної похибки “ТенгізМ” на створеній для цього вимірювальній установці установлено, що за рахунок застосування в АЛС розробленого автогенераторного ФПМ удалося знизити складові випадкової похибки, пов'язані з прийомом і перетворенням лазерного випромінювання. За рахунок цього сумарна інструментальна похибка АЛС була зменшена в раз і становила 0,06 мм при довірчій імовірності Р=0,95.

Таблиця 2 Складові інструментальної похибки АЛС вимірювання довжини

Складові інструментальної похибки

ГАММА_ М

(прототип)

“ТенгізМ”

Невиключені залишки складових систематичної похибки:

за рахунок неоднозначності установлення прийомопередавача на знак , мм

0,01

0,01

за рахунок неоднозначності установлення відбивача на знак , мм

0,01

0,01

за рахунок фазових флуктуацій , мм

0,006

0,006

Складові випадкової похибки:

за рахунок наявності шумів у каналах , мм

0,008

0,008

за рахунок наявності амплітудно-фазової залежності прийомного тракту , мм

0,055

0,045

за рахунок зв'язків між каналами , мм

0,06

0,01

за рахунок фазових спотворень сигналу в зоні фотокатода ФЭУ , мм

0,047

0,026

Сумарна інструментальна похибка, мм

0,1

0,06

З метою перевірки результатів поелементної метрологічної атестації АЛС вимірювання довжини були проведені звірення АЛС на оптико-механічному компараторі (ОМК) Московського інституту інженерів геодезії, аерофотозйомки і картографії (МИИГАиК), які дозволяють зробити висновок, що розроблена методика поелементної атестації АЛС вимірювання довжини в діапазоні вимірювань від 1 до 24 м не містить неврахованих систематичних похибок і коректно реалізує процедуру підсумовування випадкових похибок і невиключених залишків систематичних похибок.

З метою уточнення метрологічних характеристик на великих довжинах були проведені безпосередні звірення АЛС вимірювання довжини “ТенгізМ” на еталонних базисах Національного еталонного лінійно-геодезичного полігона (с. Липці, Харківська обл.) з еталонним лазерним віддалемірним комплексом ГАММА-НТ(М). Результати звірень підтвердили досягнуту АЛС вимірювання довжини “Тенгіз-М” довірчу абсолютну похибку (0,06 мм +5·10-7·D) при довірчій імовірності Р=0,95 у діапазоні довжин від 1 до 104 м.

Для метрологічного забезпечення вимірювань довжини на геодинамічних полігонах локального масштабу запропоновано еталонну лінійно-кутову міру та визначено, що при виконанні її метрологічної атестації за допомогою розробленої АЛС вона буде забезпечувати в реальних умовах геодинамічних полігонів відтворення одиниці довжини з довірчою абсолютною похибкою, яка не перевищує 1·10-6·D, що дозволить вирішити завдання метрологічного забезпечення сучасних ЗВТ, які використовуються для спостережень за СГРЗК.

У розділі також наведено результати практичного використання АЛС вимірювання довжини “Тенгіз-М” для спостережень за СГРЗК на Тенгізькому і Сосновському геодинамічних полігонах, які свідчать про можливості її застосування для моніторингу геодинамічних і техногенних процесів, контролю стабільності великомасштабних природних і штучних об'єктів, у тому числі для обмірювань поверхонь зі складним профілем.

ВИСНОВКИ

Вивчення СГРЗК має велике значення для вирішення широкого кола наукових і практичних завдань, у тому числі для прогнозу сейсмічних подій, пошуку й видобутку корисних копалин, контролю стабільності великомасштабних об'єктів (АЕС, ГЕС, магістральних нафтогазопроводів і т.д.). Достовірність результатів вивчення СГРЗК багато в чому визначається рівнем розвитку засобів вимірювальної техніки (ЗВТ) геодезичного призначення та станом їх метрологічного забезпечення.

До моменту початку робіт, що становлять основу дійсної дисертації, метрологічне забезпечення таких ЗВТ здійснювалося за допомогою еталонних базисів, атестованих з довірчою абсолютною похибкою 210-6D, де D - довжина базису в міліметрах. Аналіз метрологічних характеристик сучасних ЗВТ геодезичного призначення показує, що ця похибка вже не задовольняє вимогам їхнього метрологічного забезпечення. Тому актуальним є розробка апаратури, за допомогою якої можна атестовувати еталонні базиси з довірчою абсолютною похибкою, що не перевищує 1·10-6·D при довірчій імовірності Р=0,95.

1. У дисертації викладено теоретичні узагальнення й нове рішення актуального науково-практичного завдання створення АЛС вимірювання довжини для вдосконалення метрологічного забезпечення вимірювань довжини на геодинамічних полігонах на основі:

- досліджень складових інструментальної похибки за рахунок прийому й перетворення лазерного випромінювання;

- досліджень складової методичної похибки визначення показника заломлення;

- обґрунтування і використання фізико-математичної моделі для чисельних та експериментальних досліджень просторової структури електромагнітного поля автогенераторного ФПМ у порожнині ПКР некласичної геометрії і в позамежному циліндричному резонаторі, у зоні перетворення двочастотного лазерного випромінювання.

Особливістю перелічених завдань є те, що при їхньому рішенні необхідно:

- кількісно оцінювати флуктуації атмосфери в приземному шарі, на фоні яких спостерігається сигнал з інформацією про результати вимірювань;

- враховувати в показнику заломлення повітря складові газів, концентрація яких перевищує відповідне значення для стандартної атмосфери;

- застосовувати методи та засоби зниження завад і шумів перетворення лазерного випромінювання (розробка спеціальної конструкції, синтез структури електромагнітного поля із заданими характеристиками, диференціальні схеми вимірювань та ін.).

2. Нові наукові та практичні результати, отримані в дисертації, характеризуються такими якісними і кількісними показниками:

2.1. Розроблено автогенераторні ФПМ, що забезпечують оптимальну структуру електромагнітного поля в області перетворення лазерного випромінювання, максимальну ефективність перетворення і зменшення сумарної інструментальної похибки АЛС у раз. Розроблені автогенераторні ФПМ були впроваджені в ЛДС “СФЕРА-КХ” та АЛС вимірювання довжини “Тенгіз-М”.

2.2. Показано, що застосування фокона-концентратора із кварцового скла С63-1 дозволяє досягти в області перетворення лазерного випромінювання перевищення модуля поздовжньої компоненти електричного поля Ez над модулем радіальної Er в 100 разів, що забезпечує:

- ефективне використання електромагнітного поля для гальмування фотоелектронів;

- зменшення кутів прольоту та дефокусування фотоелектронів;

- усунення паразитної модуляції фотоструму;

- зменшення потужності мікрохвильового гетеродина з 1 Вт до 60 мВт.

2.3. Розроблено алгоритми та програми для комп'ютерного проектування резонансних ПКР автогенераторних ФПМ із заданими технічними і метрологічними характеристиками.

2.4. Досліджено складові похибки градієнтного методу вимірювання середньоінтегрального показника заломлення повітря в приземному шарі тропосфери та запропоновано оригінальну методику виконання вимірювань, відповідно до якої вимірювання оптичної довжини виконують при знакозмінних флуктуаціях значення градієнтів температури на всіх вимірювальних пунктах, що не перевищують 0,2 С, і досягненні похибки визначення значення середньоінтегрального показника заломлення повітря, що не перевищує 5·10-7.

2.5. Одержав подальший розвиток градієнтний метод вимірювання середньоінтегрального показника заломлення повітря реальної атмосфери на геодинамічних полігонах за рахунок застосування рівняння Сіддора (і врахування в показнику заломлення внеску газу, концентрація яких перевищує відповідне значення для стандартної атмосфери), що забезпечує похибку вимірювання середньоінтегрального показника заломлення повітря 5·10-7.

2.6. Створена АЛС вимірювання довжини “Тенгіз-М” дозволяє забезпечувати єдність вимірювань довжини на геодинамічних полігонах та атестовувати еталонні базиси з довірчою абсолютною похибкою (0,06 мм +5·10-7·D) при довірчій імовірності Р=0,95.

3. Достовірність отриманих результатів підтверджується такими фактами, установленими в ході дисертаційного дослідження:

3.1. Результати чисельного моделювання розподілу радіальної складової електричної компоненти електромагнітного поля в порожнині НКР підтверджено результатами фізичних експериментів із визначення відповідного розподілу поля в границях основної відносної похибки, що не перевищує 6 % при Р=0,95.

3.2. Достовірність чисельних результатів забезпечено точністю математичної постановки задач і підтверджено побудовою апріорних і апостеріорних оцінок похибок чисельних рішень на кожному етапі чисельного експерименту шляхом порівняння рішення крайових задач із рішенням “еталонної” крайової задачі.

3.3. Досягнуту інструментальну похибку 0,06 мм АЛС вимірювання довжини та відсутність неврахованих систематичних похибок підтверджено звіреннями з оптико-механічним компаратором МИИГАиК (м. Москва), що реалізує інші методи вимірювання довжини.

3.4. Досягнуту довірчу абсолютну похибку (0,06 мм +5·10-7·D) при довірчій імовірності Р=0,95 АЛС вимірювання довжини, обґрунтованість вибору первинних перетворювачів для кварцової підсистеми вимірювання термодинамічних параметрів повітря, запропоновану методику проведення вимірювань і обчислення середньоінтегрального показника заломлення повітря, відсутність неврахованих систематичних похибок визначення показника заломлення повітря підтверджено звіреннями на великих довжинах із вторинним еталоном одиниці довжини ВЕТУ 01-03-02-98 на Національному еталонному лінійно-геодезичному полігоні (с. Липці, Харківська обл.).

4. Результати, отримані в дисертації, рекомендується використовувати: для забезпечення єдності вимірювань довжини на геодинамічних і техногенних полігонах України; при спостереженнях за СГРЗК; при контролі за станом великих природних і штучних об'єктів; при проведенні державних випробувань і метрологічної атестації ГНСС-апаратури; при розробці оптоелектронної апаратури (віддалемірів, інтерферометрів і т.п.); у навчальних курсах вузів, що готують фахівців зі спеціальностей метрологія та прикладна геодезія.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Кравченко Н.И., Неежмаков П.И. Полукоаксиальный резонатор измерительных фотоприемных устройств двухмодового лазерного излучения //Український метрологічний журнал. -2001. -Вип. 2. -С. 38-42.

2. Кравченко Н.И., Неежмаков П.И. Автогенераторные фотоприемные устройства на основе полукоаксиального резонатора для лазерных измерительных систем больших длин //Український метрологічний журнал. -2001. -Вип. 3. -С. 61-65.

3. Кравченко Н.И., Неежмаков П.И. Исследования полукоаксиального резонатора автогенераторного фотоприемного устройства лазерных измерительных систем больших длин //Український метрологічний журнал. -2001. -Вип. 4. -С. 31-35.

4. Кравченко Н.И., Неежмаков П.И. Адаптивная лазерная система линейных измерений для геодинамических и техногенных полигонов //Український метрологічний журнал. -2003. -Вип. 2. -С. 48-57.

5. Кравченко Н.И., Грабарь Ю.И., Неежмаков П.И. Адаптивные измерительные системы высшей точности на основе двухчастотных лазеров //Український метрологічний журнал. -2003. -Вип. 4. -С. 32-35.

6. Кравченко Н.И., Неежмаков П.И. Методы и средства метрологического обеспечения линейных измерений на геодинамических полигонах Украины //Український метрологічний журнал. -2004. -Вип. 2. -С. 23-28.

7. Кравченко Н.И., Неежмаков П.И., Купко В.С., ОльшевскийА.Л,. Васелина В.Г. Лазерная координатно-измерительная система для измерения поверхностей антенных систем //Український метрологічний журнал. -2006. -№ 4. -С. 44-51.

8. Занимонский Е., Неежмаков П., Купко В., Олейник А., Цисак Я., Тревого И., Марущенко О., Савчук С. Проблема многолучевости на метрологических полигонах ГНСС //Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва: Зб. наук. пр. Західного геодезичного товариства УТГК. -Львів. -2005. -ІІ вип. -С. 14-20.

9. Лазерный дальномер: А.с. 293147 СССР, МКИ G01C3 /Н.И.Кравченко, П.И.Неежмаков, А.Н.Оробинский. -№ 3191789; Заявлено 8.02.88; Опубл. 3.05.89. -9 с.

10. Патент 77437. Україна, МПК (2006) H03L 7/26 H01P 7/00. Спосіб перетворення частоти лазерного випромінювання та пристрій для його реалізації /Кравченко М.І., Неєжмаков П.І. -№ 2004032277; Заявл. 29.03.2004; Опубл. 16.12.2006. -4 с.

11. Кравченко М.І., Неєжмаков П.І. Дослідження СРЗК на Тенгізському геодинамічному полігоні //Геодинаміка. -1998. -№ 1. -С. 30-35.

12. Кравченко М.І., Неєжмаков П.І., Прокопов О.В. Лазерна віддалемірна система вищої точності для лінійних вимірювань на геодинамічних полігонах України //Геодинаміка. -1998. -№ 1. -С. 37-44.

13. Неежмаков П.И. Расчет температурных полей в фотокатоде фотоэлектронного умножителя при воздействии на него потока микроволновой мощности //Вопросы разработки дальномерных систем и их метрологического обеспечения: Сб. науч. тр.: -Л.: ВНИИМ, 1990. -С. 57-64.

14. Кравченко Н.И., Неежмаков П.И., Оробинский А.Н. Диссипативно-тепловые процессы в модуляторах и приемниках лазерного излучения // Труды V ВНТК “Оптика лазеров”. -Л.: ГОИ им. С.И.Вавилова, 1987. -С. 184.

15. Кравченко Н.И., Неежмаков П.И., Оробинский А.Н, Синявин Л.А. и др. Сличение оптико-механического компаратора МИИГАиК с лазерной дальномерной системой сравнения УВТ5-84 //Труды III ВНТК “Метрология в дальнометрии”. -Харьков: НПО “Метрология”. -1988. -С. 18-19.

16. Неежмаков П.И., Кравченко Н.И. Создание и исследование резонансных измерительных фотоприемников для лазерных дисперсионных систем измерения длины //Труды III ВНТК “Метрология в дальнометрии”. -Харьков: НПО “Метрология”. -1988. -С. 110-111.

17. Неежмаков П.И., Погорелов О.Д. Автогенераторный способ преобразования частоты амплитудно-модулированнных лазерных пучков //Труды III ВНТК “Метрология в дальнометрии”. -Харьков: НПО “Метрология”. -1988. -С. 89-90.

18. Неежмаков П.И., Кравченко Н.И. Спектры сигналов двухфотонного приемника с микроволновым гетеродином //Труды II ВНТК “Измерение параметров формы и спектра радиотехнических сигналов”. -Харьков. НПО “Метрология”. -1989. -С. 287.

19. Кравченко Н.И., Лепехин В.Н., Неежмаков П.И., Оробинский А.Н. Автогенераторный способ возбуждения, модуляции и приема лазерных пучков //Труды II ВНТК “Метрологическое обеспечение измерений частотных и спектральных характеристик излучения лазеров”. -Харьков: НПО “Метрология”. -1990. -С. 32.

20. Винокуров Н.И., Зайцев В.П., Кравченко Н.И., Неежмаков П.И. Метрологический двухчастотный гелий-кадмиевый лазер для измерительных систем //Труды II ВНТК “Метрологическое обеспечение измерений частотных и спектральных характеристик излучения лазеров”. -Харьков: НПО “Метрология”. -1990. -С. 29.

21. Неежмаков П.И., Погорелов О.Д Системы стабилизации частоты межмодовых биений гелий-неоновых и гелий-кадмиевых лазеров //Труды II ВНТК “Метрологическое обеспечение измерений частотных и спектральных характеристик излучения лазеров”. -Харьков: НПО “Метрология”. -1990. -С. 190-191.

...

Подобные документы

  • Метрологічне забезпечення, інформація, вимірювання, метрологія: визначення і взаємозв’язок. Системи фізичних величин і одиниць вимірювань. Визначення, основні елементи і підготовка процесу вимірювання. Вибір фізичної моделі об’єкта вимірювання.

    реферат [147,4 K], добавлен 14.01.2009

  • Історія розвитку науки про забезпечення єдності вимірів, проблема оптимального вибору фізичних величин і одиниць. Основні поняття і категорії метрології, терміни і визначення. Виміри механічних величин; особливості вимірювання в'язкості в різних умовах.

    курсовая работа [95,6 K], добавлен 24.01.2011

  • Метрологія як наука, сфери практичного використання, роль і значення. Система забезпечення єдності вимірювань, нормативно-правові засади даного процесу. Відносини у сфері метрології та метрологічної діяльності, напрямки та принципи їх регулювання.

    презентация [252,6 K], добавлен 17.05.2014

  • Опис основних елементів та структурна схема САК заданого технологічного параметра. Розрахунок вихідного сигналу та графік його статичної характеристики в заданому діапазоні зміни технологічного параметра. Розрахунок сумарних похибок вимірювання.

    курсовая работа [227,0 K], добавлен 23.12.2013

  • Сутність процесу вимірювання. Класифікація, ознаки та методи вимірюваннь. Завдання, методи та послідовність обробки результатів прямих, опосередкованих, сукупних і сумісних вимірювань. Оцінювання випадкових похибок та практичне опрацювання результатів.

    курсовая работа [317,5 K], добавлен 19.01.2010

  • Оцінка точності засобів вимірювання, методика обробки прямих, опосередкованих та сумісних вимірювань. Статична та динамічна похибки засобу вимірювання різними методами. Коригування структурних схем, яке забезпечує підвищення точності засобу вимірювання.

    курсовая работа [271,7 K], добавлен 22.11.2012

  • Прилади для вимірювання напруги. Амперметри і вольтметри для кіл підвищеної частоти. Вимірювання електричного струму. Заходи безпеки під час роботи з електрообладнанням. Індивідуальні засоби захисту. Перша допомога потерпілому від електричного струму.

    курсовая работа [201,0 K], добавлен 18.02.2011

  • Дослідження поняття метрології. Основні метрологічні характеристики засобів вимірювання. Аналіз принципів та методів вимірювань фізичних величин. Державна система приладів та засобів автоматизації. Агрегатні комплекси. Повірка та державні випробування.

    контрольная работа [88,8 K], добавлен 23.08.2013

  • Методи стерилізації: термічна, вологим та сухим жаром, опроміненням та фільтруванням. Забезпечення виробничих приміщень чистим повітрям способами, які пройшли валідацію, внесені в технологічний і технічний регламенти, дозволені державними органами.

    практическая работа [120,6 K], добавлен 01.01.2013

  • Рідинні засоби та деформаційні прилади для вимірювання тиску. Вимірювальні прилади із сильфоним та мембранним чутливим елементом. Установка, обслуговування деформаційних трубчасто-пружинних манометрів. Правила вимірювання трубчасто-пружинними манометрами.

    реферат [514,7 K], добавлен 31.03.2009

  • Поняття та методи вимірювання температури і температурних шкал, її значення в енергетичних установках та системах. Ртутні, манометричні, термоелектричні, дилатометричні термометри і пірометри: схема, недоліки, точність, способи установки, принцип дії.

    реферат [669,2 K], добавлен 29.03.2009

  • Спеціальні технологічні методи формування поверхневого шару. Методи вимірювання та оцінки якості поверхні. Безконтактний метод неруйнуючого дослідження мікродеформацій деталі для визначення залишкових напружень методом голографічної інтерферометрії.

    контрольная работа [13,0 K], добавлен 08.06.2011

  • Сучасні технології, засоби та методи очищення авіаційних палив; дослідження процесів відстоювання механічних забруднень в резервуарній групі аеропорту. Шкідливі виробничі фактори, зменшення рівня їх впливу; забезпечення пожежної та вибухової безпеки.

    дипломная работа [2,9 M], добавлен 15.08.2011

  • Вимірювання енергетичних характеристик лазерного випромінювання. Основні типи сучасних лазерів і тенденції їх розвитку. Калориметричні методи вимірювання потужності лазерного випромінювання. Вибір типа калориметричного вимірювача та приймального елементу.

    дипломная работа [482,8 K], добавлен 19.02.2012

  • Загальний огляд Європейської моделі досконалості. Характеристики засобів вимірювальної техніки. Похибки засобів вимірювань. Технічні процедури для встановлення придатності приладів. Сигнали, які представляють вимірювальну інформацію в засобі вимірювання.

    контрольная работа [1,6 M], добавлен 10.12.2015

  • Метрологічне забезпечення точності технологічного процесу. Методи технічного контролю якості деталей. Операційний контроль на всіх стадіях виробництва. Правила вибору технологічного оснащення. Перевірка відхилень від круглості циліндричних поверхонь.

    реферат [686,8 K], добавлен 24.07.2011

  • Інформаційний пошук, аналітичний огляд первинних вимірювальних перетворювачів для вимірювання неелектричних величин – геометричних розмірів. Характеристика основних методів вимірювання лінійних та кутових розмірів, що використовуються на сучасному етапі.

    отчет по практике [120,1 K], добавлен 06.03.2010

  • Вологість газу як один з основних параметрів при добуванні, транспортуванні і переробці природного газу. Аналіз методів вимірювання вологості газу. Розробка принципової та структурної схем приладу для вимірювання, дослідження його елементів і вузлів.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 12.01.2011

  • Схема метрологічного забезпечення контролю якості при виробництві прокату сталевого гарячекатаного круглого (ГОСТ 2590). Умови виробництва продукції. Принципи раціональної організації технічного контролю. Дефекти прокату сталевого гарячекатаного круглого.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 11.05.2014

  • Опис основних елементів та структурна схема системи автоматичного контролю температури середовища. Розрахунок вихідного сигналу ПВП та графік його статичної характеристики в діапазоні зміни технологічного параметра. Установка для градуювання ПВП або САК.

    курсовая работа [219,1 K], добавлен 13.12.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.