Віброчастотні методи контролю та визначення складу рідких та газоподібних речовин (теоретичні основи розробки та впровадження)
Удосконалення віброчастотного метода контролю густини рідин та газів, що полягає у порівнянні частот автоколивань трубчастих механічних резонаторів. Визначення похибок контролю, які вносить автоколивальна система механічного резонатора густиноміра.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 14.08.2015 |
Размер файла | 329,8 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.
У проміжному вимірювальному перетворювачі (ПВП) за допомогою першого змішувача (ЗЧ) і першого фільтра низької частоти (ФНЧ) формується різницева частота резонаторів. Для усунення постійної складової різницевої частоти застосовано кварцовий генератор (КГ) з дільником частоти (ДЧ) та другий фільтр низької частоти (НЧФ). Дивіація різницевого частотного сигналу збільшується множником частоти (МЧ). Значення параметрів , , , , що занесені у пам'ять (ПК) періодично поновлюються при калібруванні каналів ІВС. Через комутатор (КМ) інформаційна частина різницевого частотно-модульованого сигналу датчика потрапляє у канал зв'язку (КЗ). У каналі зв'язку здійснюється стискання вимірювальної інформації та зворотне її перетворення перед потраплянням на багатоканальну плату збирання даних (ПСД) або звукові картки (ЗК) персонального комп'ютера (ПК). Після перетворення у цифровий код інформація потрапляє у персональний комп'ютер (ПК) або спеціалізований обчислювальний пристрій.
Структурна схема наведена на рис., призначена для роботи з ВД контролю, що розраховані на завдані діапазони виміру. З урахуванням можливості управління відношенням початкових частот МР на персональний комп'ютер (ПК) або спеціалізований обчислювальний пристрій покладена додаткова функція управління частотами (рис. 9).
Робота ІВС аналогічна розглянутій на рис. 8, за винятком забезпечення виконання умов компенсації похибок при зміні діапазону виміру. Введені вузли зміни жорсткості (ВЗЖ). Жорсткість МР може змінюватися як за допомогою пропорційного електромагнітного перетворювача сили так і зміною активних довжин за допомогою пропорційного перетворювача переміщень. Ці перетворювачі керуються у кроковому режимі послідовним кодом. Тому введені додаткові канали зв'язку та цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП). Можливе і використання звукових карток (ЗК), але це потребує додаткової плати погодження з пропорційним перетворювачем. При управлінні початковими частотами резонаторів проміжок часу між калібруванням каналів зменшується. Початкові дані (ВЗЖ) для кожного датчика зберігаються у пам'яті обчислювального пристрою весь цикл виміру. Така схема дуже ефективна при роботі у циклічному режимі за запитом.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Рис. Структурна схема ІВС на основі ВД з управлінням початковими частотами МР
ВИСНОВКИ
У роботі вирішено науково - прикладну проблему розширення галузі застосування ВМК і визначення складу і властивостей рідких і газоподібних речовин на контроль густини рідин і газів, концентрації вузької фракції твердої фази суспензій, положення межі розподілу рідин або рідини і газу в умовах коливань температури, тиску контрольованого середовища, густини рідкої фази суспензій.
Удосконалено ВМК густини рідини, що полягає у порівняння частот (періодів) автоколивань двох ТМР, через які протікає контрольована речовина, шляхом: контролю, за різницею частот (періодів) автоколивань резонаторів, густини з максимальною чутливістю; забезпечення однакових змін частот (періодів) автоколивань обох резонаторів від впливу температури, тиску, швидкості течії рідини через резонатори; зменшення нелінійності характеристики перетворення; контролю температури за отриманим значенням густини та частотами (періодами) резонаторів; управління відношенням частот автоколивань резонаторів при зміні діапазону контролю. ВМК густини здійснюється з використанням різноманітних конструкції ТМР, для створення ВД контролю густини в складних умовах експлуатації.
Розроблено ВМК густини рідини або газу, що полягає у порівняння частот (періодів) автоколивань двох ПМР, які контактують з контрольованою речовиною, шляхом: контролю, за різницею частот (періодів) автоколивань резонаторів, густини з завданою чутливістю; забезпечення однакових змін частот (періодів) автоколивань обох резонаторів від впливу температури, тиску; зменшення нелінійності характеристики перетворення; контролю температури за отриманим значенням густини та частотами (періодами) резонаторів. ВМК густини здійснюється з використанням різноманітних конструкцій ПМР круглої форми, для створення ВД контролю густини в складних умовах експлуатації. ВМК густини може застосовуватися і для широко розповсюджених конструкцій ПМР, з закріпленим у центрі мембрани, додатковим чутливим елементом.
Розроблено ВМК густини рідини або газу, що полягає у порівняння частот (періодів) автоколивань двох ЦМР, які контактують з контрольованою речовиною, шляхом: контролю за різницею частот (періодів) автоколивань густини, з завданою чутливістю; забезпечення однакових змін частот (періодів) автоколивань обох циліндрів від впливу температури та тиску; контролю температури за отриманим значенням густини та частотами (періодами) окремих циліндрів. ВМК густини здійснюється з використанням різноманітних конструкцій ЦМР, при різноманітних способах закріплення кінців циліндрів (за умов довгих циліндрів), для створення ВД контролю густини в складних умовах експлуатації.
Розроблено віброчастотний метод експрес контролю концентрації вузької фракції твердої фази суспензії оснований на порівнянні частот(періодів) автоколивань високочастотного та низькочастотного МР, які контактують з контрольованою суспензією, шляхом: контролю за різницею частот (періодів) автоколивань резонаторів концентрації вузької фракції твердої фази суспензії; забезпечення різних змін частот (періодів) автоколивань від впливу концентрації вузької фракції твердої фази суспензії та однакових змін від впливу густини рідкої фази. ВМК контролю концентрації вузької фракції твердої фази суспензії здійснюється з використанням різноманітних конструкції МР, для створення ВД концентрації вузької фракції твердої фази суспензії в умовах коливань густини рідкої фази .
Розроблено ВМК контролю положення межі розподілу рідин, або рідини і газу оснований на залежності частоти автоколивань трубчастого замкнутого камертону, заповненого системою контрольованих речовин різної густини, що не змішуються, від положення межі розподілу цих речовин відносно підстав камертону.
Досліджено АКСМР для ВД контролю густини рідини або газу з використанням магнітоелектричної системи збудження коливань та ємкісної системи зняття коливань, і на основі аналізу результатів досліджень визначені похибки, що вносять такі системи у результати контролю густини рідини або газу.
Досліджено АКСМР в якій виявляється суттєва нелінійності пружних властивостей МР, і на основі аналізу результатів досліджень визначені похибки контролю від цієї нелінійності та запропонувати метод її компенсації, що полягає у використанні у ВД двох резонаторів з однакових характером впливу нелінійності на частоту автоколивань. Така АКСМР застосовується для експрес контролю масової концентрації суспензій та пульпи з довгими ТМР.
Розроблено АКСМР з параметричним контуром стабілізації амплітуди коливань МР, визначені межі стійкості автоколивань. Така АКСМР застосовується для ВД положення межі розподілу рідин або рідини і газу з ТМР, що працює у широкому діапазоні зміни маси.
Синтезовано характеристику ПЗЗ, що мінімізує похибки контролю. Такий ПЗЗ застосовується для всіх приведених АКСМР.
Результати дисертаційних досліджень впроваджено у вигляді математичних моделей ВД контролю густини, концентрації вузької фракції твердої фази суспензій, положення межі розподілу рідин або рідини і газу, методики перевірки достовірності безперервного автоматичного контролю густини нафтопродуктів диференційним датчиком ДДГ-1 на ВАТ ДніпроВНІГПенергопром (м. Дніпропетровськ), диференційного датчика густини мазуту ДДГ-1 на ВАТ „Куйбишевський НПЗ” (г. Самара) та у навчальному процесі на кафедрі радіоелектронної автоматики фізико-технічного факультету Дніпропетровського національного університет у(м. Дніпропетровськ) у курсах лекцій, при викладанні дисциплін „Фізичні основи неруйнівного контролю ”, „Прилади неруйнівного контролю ” та методичних вказівках до курсових та дипломних робіт за спеціальністю „Прилади та системи неруйнівного контролю ” і на кафедрі економіки підприємства Дніпропетровського університету економіки та права (м. Дніпропетровськ) у курсах лекцій, при викладанні дисциплін „Стандартизація та сертифікація продукції ”, „Організація виробництва ”, „Системи технологій ” та при виконанні курсових робіт за спеціальністю „Економіка підприємства ”
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Тараненко Ю.К. Автоматична корекція температурної погрішності віброчастотних вимірювачів щільності рідких та газоподібних речовин [Текст] / Ю.К.Тараненко // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. -Хмельницький - 2006.- №1.- С.13-16
Тараненко Ю. К. Проміжний вимірювальний перетворювач для проточних диференційних вібраційних датчиків щільності рідини [Текст]/ Ю.К.Тараненко// Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. -Хмельницький - 2006.- №2.- С.24-27.
Тараненко Ю.К. Диференційний віброчастотний метод вимірювання щільності газів, рідин та дисперсних систем [Текст]/ Ю.К. Тараненко// Вопр. химии и хим. технологии. - Днепропетровск - 2006. - № 3. - С.201-203.
Тараненко Ю.К. Математична модель диференційного віброчастотного датчика концентрації дисперсних систем [Текст] /Ю.К.Тараненко //Вісник Академії митної служби України. - Днепропетровск - 2006. - №3.- С.109-116.
Тараненко Ю.К. Математична модель вимірювального перетворення щільності рідини у частотний вихідний сигнал диференційного датчика на основі двох трубчастих резонаторів проточного типу [Текст]/Ю.К.Тараненко//Східно-європейський журнал передових технологій. - Харків. - 2006. - №4/2(22). -С.41-50.
Тараненко Ю.К. Методика проектування оптимальних диференційних датчиків щільності рідини та концентрації дисперсних систем [Текст] / Ю.К. Тараненко// Вопр. химии и хим. технологии. - Днепропетровск - 2006. - № 4. - С.211-214
Тараненко Ю.К. Математична модель чутливості диференційного датчика щільності рідини, на основі двох трубчастих резонаторів [Текст] / Ю.К. Тараненко// Вопр. химии и хим. технологии. - Днепропетровск - 2006. - № 5 - С.228-232.
Тараненко Ю.К. Математична модель вимірювального перетворення щільності рідини у частотний вихідний сигнал диференційного датчика на основі двох пластинних резонаторів заглибного типу [Текст]/Ю.К.Тараненко//Східно-європейський журнал передових технологій. - Харків. - 2006. -5/2(23). - С.106 -111.
Тараненко Ю.К. Математична модель вимірювального перетворення щільності рідини у частотний вихідний сигнал диференційного датчика на основі двох циліндричних резонаторів [Текст] /Ю.К.Тараненко//Східно-європейський журнал передових технологій. - Харків. - 2006. - 6/2(24). - С.77-83.
Тараненко Ю.К. Математична модель диференційного датчика щільності рідини на основі двох трубчастих резонаторів еліптичного розтину [Текст]/ Ю.К.Тараненко // Вісник НТУ „ХПІ” Тематичний випуск „Автоматика та приладобудування ”.- 2006. - № 31. - С.132-141.
Тараненко Ю.К. Диференційний метод виміру щільності рідин, газів та дисперсних систем [Текст]/ Ю.К.Тараненко// Вісник НТУУ „КПІ”. Серія приладобудування. - 2006.- Вип. 32. - С.47-55.
Тараненко Ю.К. Автоколебательная система виброчастотного измерителя плотности жидкости с механическим резонатором [Текст]/ Ю.К.Тараненко// Изв. Вузов Радиоэлектроника.- Киев- 2006. том 49. Вып. 12.- С.29-45.
Тараненко Ю.К. Автоколивальна система віброчастотного вимірювача щільності рідини на основі механічного резонатора з “м'якою” нелінійністю [Текст]/Ю.К.Тараненко// Электроника и связь. - Киев - 2006. - № 4. - С. 65-70.
Тараненко Ю.К. Автоколивальна система віброчастотного вимірювача щільності рідини на основі механічного резонатора з “ жорсткою ” нелінійністю /Ю.К.Тараненко// Электроника и связь. - Киев - 2006. - № 5. - С.60-63.
Тараненко Ю. К. Регресійні моделі для оцінки метрологічних характеристик віброчастотних вимірювачів щільності [Текст] / Ю.К Тараненко, О.М. Петренко// Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. -Хмельницький - 2006.- №2.- С.18-23.
Здобувач запропонував методику побудови регресійних моделей і здійснив експериментальні дослідження.
Тараненко Ю.К. Математична модель впливу тиску та швидкості течії вимірювальної рідини на вихідний частотний сигнал диференційного датчика щільності рідини [Текст] /Ю.К.Тараненко //Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць /Ін-т геотехнічної механіки ім. М.С.Полякова НАН України. - Дніпропетровськ. 2006. - Вип. 63. - С.131-139.
Тараненко Ю.К. Автоколивальна система віброчастотних вимірювальних перетворювачів з механічним камертонним резонатором [Текст] /Ю.К.Тараненко// Электроника и связь. - Киев - 2006. - № 6. - С.59-63.
Тараненко Ю.К. Компенсація температурної похибки та похибки від зміни швидкості та тиску рідини у диференційних поточних віброчастотних датчиках густини нафтопродуктів [Текст]/ Ю.К. Тараненко// Вопр. химии и хим. технологии. - Днепропетровск - 2006. - № 6. - С.187-192
Тараненко Ю. К. Розробка конструкції диференційного віброчастотного датчика щільності рідини [Текст]/ Ю.К.Тараненко //Вібрації в техніці та технологіях. -Вінниця - 2006. - №2(24). - С.61-66.
Тараненко Ю. К. Коливальний метод виміру реологічних характеристик речовин [Текст]/ Ю. К.Тараненко, О.М. Петренко // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. -Хмельницький - 2006.- №2.- С.77-80.
Здобувач є автором винаходу конструкції резонатора, яка у теорії віброчастотних вимірів отримала назву „коливальна гантель ”.
Тараненко Ю. К. Аналіз сучасного стану та перспективи розвитку засобів виміру масових витрат нафти та нафтопродуктів на вузлах комерційного обліку [Текст] /Ю.К.Тараненко//Східно-європейський журнал передових технологій. - Харків. - 2007. - 1/2(25). - С.29 -36.
Тараненко Ю.К. Использование параметрического контура регулирования амплитуды в автоколебательных системах виброчастотных плотномеров с механическим резонатором [Текст]/Тараненко Ю.К.// Радіоелектроніка. Інформатика. Управління.-Запоріжжя - 2007.- №1.- С.37-43
Тараненко Ю. К. Градуювання та повірка поточних віброчастотних вимірювачів щільності з диференційним датчиком [Текст] /Ю.К.Тараненко//Східно-європейський журнал передових технологій. - Харків. - 2007. - 2/2(26). - С.41-47.
Тараненко Ю.К. Забезпечення максимальної чутливості, компенсація температурної похибки та похибки лінійності у диференційних віброчастотних датчиках щільності рідин та газів. [Текст] /Ю.К.Тараненко, О.М. Петренко //Східно-європейський журнал передових технологій. - Харків. - 2007. - 3/2(27). -С.22-28.
Здобувач розробив методику проектування вимірювачів густини з лінійною характеристикою вимірювального перетворення та максимальною чутливістю з використанням двох трубчастих резонаторів.
Тараненко Ю.К. Математична модель вібраційного датчика межі розподілу рідин /Ю.К.Тараненко //Східно-європейський журнал передових технологій. - Харків. - 2007. - 4/2(28). - С.28-32.
Тараненко Ю.К. Формирование оптимальной характеристики нелинейного усилителя для автоколебательных систем вибрационных плотномеров [Текст] / Ю.К.Тараненко// Изв. Вузов Радиоэлектроника. - Киев - 2008. Т. 51 , Вып. 7. - С.47-58.
Тараненко Ю. К. Методика расчёта высокочастотных плотномеров с их инвариантностью к колебаниям температуры и давления контролируемой среды [Текст] /Ю.К.Тараненко, О.Н. Петренко// Методи та прилади контролю якості. Івано-Франківськ- 2008. - №20. - С.41 -46.
Здобувач розробив методику проектування високочастотних густиномірів з пластинчастими резонаторами, яка забезпечує інваріантність приладу до коливань температури та тиску.
А.с. 648843 СССР, МКИ2 G01F 23/28. Датчик уровня / Ю.К.Тараненко, В.И. Снегур (СССР). - №2525807/18-10; заявл. 19.09.77; опубл. 25.02. 79. Бюл. № 7. - 2 с. : ил.1
Здобувач є автором конструкції резонатора для виміру розподілу рідин під тиском.
А.с. 964503 СССР, МКИ3 G01 L 9/00 Датчик разности давлений с частотным выходным сигналом / Ю.К. Тараненко (СССР).- №3003887/18-10; заявл. 11.11.1980; опубл. 07.10.82, Бюл. №37. - 3 с. : ил.1
А.с. 966501 СССР, МКИ2 G01F 23/28. Вибрационный уровнемер / Ю.К.Тараненко (СССР). - №3256173/18-10; заявл. 05.03.81; опубл. 15.10. 82. Бюл. № 38. - 4 с. : ил.2
А.с. 1052888 СССР, МКИ3 G01 K 7/32. Устройство для измерения температуры / Ю.К. Тараненко (СССР).-№3256519; заявл. 02.03.1981; опубл. 07.11.83, Бюл. №41. - 4 с. : ил.1
А.с. 1120172 СССР, МКИ3 G01F 23/28. Вибрационный уровнемер / Ю.К. Тараненко (СССР). - №323252509; заявл. 02.03.1981; опубл. 23.10.84, Бюл. №39. - 4 с. : ил.1
А.с. 1226173 СССР, МКИ4 G01N 15/02, G01N 9/00. Устройство для определения гранулометрического состава / В.И. Снегур, Ю.К.Тараненко, И.В. Мозодевский, И.С.Шур, Н.А.Гордиенко (СССР).- №3765962/24-25; заявл. 04.07.84; опубл. 23.04. 86, Бюл. № 15. - 4 с. : ил.2
Здобувач є автором ідеї використання високочастотного та низькочастотного резонаторів для визначення масової концентрації вузької фракції твердої фази.
А.с. 1291867 СССР, МКИ4 G01N 29/00. Способ дифференциального измерения плотности / Ю.К.Тараненко (СССР). - №3798544/25-28; заявл. 03.10.84; опубл. 23.02. 87, Бюл. № 7. - 2 с..
А.с. 1332189 СССР, МКИ4 G01N 9/00. Дифференциальный вибрационный плотномер /Ю.К.Тараненко, В.И. Снегур, М.В.Кулаков, И.В. Кораблёв (СССР). - №3910477/31-25; заявл. 13.06.85; опубл. 23.08.87, Бюл. №31. . - 3 с. : ил.4
Здобувач є автором ідеї використання дискримінатору тривалості періодів резонаторів диференційного датчика, та побудував математичну модель і випробувальний зразок приладу.
А.с. 1343297 СССР МКИ4 G01N 9/00. Дифференциальный вибрационный плотномер / Ю.К.Тараненко, М.В.Кулаков, В.И. Снегур, И.В. Кораблёв (СССР). - №3989473/31-25; заявл. 16.12.85; опубл. 07.10.87. Бюл. №37. - 3 с. : ил.1
Здобувач запропонував ідею виділення інформаційної складової частотно-модульованого сигналу.
А.с. 1392451 СССР, МКИ3 G01N 9/00. Дифференциальный вибрационный плотномер / Ю.К.Тараненко, В.И. Снегур, М.В.Кулаков, И.В. Кораблёв (СССР). - №3911436/31-25; заявл. 10.06.85; опубл. 30.04.88. Бюл. №16. - 3 с. : ил.1
Здобувач є автором ідеї управління власними частотами диференційного датчика, та побудував математичну модель і випробувальний зразок приладу.
А.с. 1467451 СССР, МКИ4 G01N 15/04. Частотный способ седиментационного анализа суспензий / В.И. Снегур, Ю.К.Тараненко, А.С. Топоренко, О.И. Школа (СССР). - №4219643/24-25; заявл. 03.02.87; опубл. 23.03. 89, Бюл. № 11. - 3 с. : ил.1
Здобувач є автором ідеї стабілізації амплітуди коливань резонатора та побудував математичну модель для визначення концентрації твердої фази суспензії.
А.с. 1837210 СССР, МКИ5 G01N 15/04. Частотный способ седиментационного анализа суспензий / Ю.К.Тараненко, В.И. Снегур, О.И. Школа (СССР).- №4852173/25; заявл. 17.07.90; опубл. 30.08. 93, Бюл. № 23. - 4 с. : ил.1
Здобувач є автором ідеї додаткового визначення швидкості зміни густини суспензії.
Taranenko J. Equipment complex for mass-exchange process and classification in disperse liquid system [Text]/ J. Taranenko, O. Shkola // The 11 th International Congress of Chemical Engineering, Chemical Equipment Design and Automation. CHISA 93 29 August-3 September 1993 Praha, Czech Republic/ ABSTRACTS E s.11-12
Здобувачем розроблено систему контролю концентрації узької фракції твердої фази суспензії для управлінням технологічним апаратом відмивання люмінофорів
Тараненко Ю.К. Виброчастотные методы измерения технологических параметров промышленных производств [Текст]/ Ю.К. Тараненко// Матеріали 1-ої міжнародної науково-практичної конференції “Наука: теорія та практика - 2006”. - Том 3 - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2006. - С.38-40.
Тараненко Ю.К. Дифференциальный виброчастотный метод измерения плотности жидких, газообразных, дисперсных сред [Текст]/ Ю.К. Тараненко// Матеріали 1-ої міжнародної науково-практичної конференції “Передові наукові розробки - 2006”. - Том 5 - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2006. - С.66-68.
Петренко О.М. Інформаційно-вимірювальні системи на основі диференційних віброчастотних датчиків складу і властивостей рідких та газоподібних речовин [Текст]/ О.М. Петренко, Ю.К. Тараненко// Материалы 3-й международной научно-практической конференции “Дни науки -- 2007”. - Том 11. Технические науки. Строительство и архитектура. - Днепропетровск: Наука и образование, 2007. - С. 55-67.
Здобувачем розроблені структурні схеми інформаційно-вимірювальних систем, доопрацьовано програмне забезпечення та проведені експериментальні дослідження.
Тараненко Ю.К. Автоколебательная система виброчастотных датчиков с нелинейным механическим резонатором [Текст]/ Ю.К. Тараненко// Материалы 5-й международной научно-практической конференции “Наука и образование - 2007”.- Том 12. Технические науки. - Днепропетровск: Наука и образование, 2007. - С. 70 -74.
Тараненко Ю.К. Диференційний віброчастотний метод контролю та визначення складу рідких та газоподібних речовин [Текст] / Ю.К.Тараненко// Збірник тез доповідей 6-ої науково-технічна конференції "Приладобудування: стан і перспективи ”. - Київ: НТУУ "КПІ"-2007.- С.177.
Тараненко Ю.К. Виброчастотные методы неразрушающего контроля физико-химических параметров жидких и газообразных сред [Текст] /Ю.К.Тараненко //Збірник доповідей 10-ої конференції ”Неруйнівний контроль - 2008”. - Київ: Асоціація «ОКО» -2008.- С. 94-100.
АНОТАЦІЇ
Тараненко Ю.К. Віброчастотні методи контролю та визначення складу рідких та газоподібних речовин (теоретичні основи розробки та впровадження).-- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю: 05.11.13 - прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Дніпропетровський національний університет. Дніпропетровськ, 2008.
Дисертацію присвячено вирішенню науково-прикладної проблеми - розширенню галузі застосування віброчастотних методів контролю на визначення густини рідин та газів, положення межі розподілу рідин або рідини та газу, концентрації вузької фракції суспензій, в умовах коливань температури, тиску, швидкості течії рідини або газу, густини та в'язкості рідкої фази суспензій.
Вирішення цієї проблеми застосовано на створенні наукових основ розробки датчиків густини з двома механічними резонаторами (трубчастими, пластинчастими, циліндричними), датчиків положення межі розподілу рідин (з трубчастими замкнутими камертонними резонаторами), експрес аналізаторів концентрації вузької фракції твердої фази суспензій (з прямолінійними вертикально встановленими трубчастими резонаторами), розробці вимірювальних автоколивальних систем механічних резонаторів з мінімальним відхиленням частоти автоколивань від власної частоти резонатора, розробці методів управління власними частотами резонаторів для адаптацію датчиків до умов експлуатації, розробці методики проектування датчиків, розробці методики визначення похибок датчиків в умовах експлуатації, розробці методики побудови інформаційно-вимірювальних систем на основі віброчастотних датчиків.
Розроблені математичні моделі віброчастотних датчиків густини рідин і газів, концентрації суспензій, положення межі розподілу рідин, які дозволили отримати умови інваріантності датчиків до коливань температури,тиску, швидкості течії вимірювальної речовини, густини та в'язкості рідкої фази суспензій.
Здійснені дослідження автоколивальних систем віброчастотних датчиків, які дозволили визначити параметри усіх елементів систем (приймача та збудника коливань, підсилювача зворотного зв'язку, ланцюга зворотного зв'язку), що забезпечують мінімальну похибку контролю.
Розроблена регресійна модель для оцінювання похибки контролю віброчастотних датчиків в умовах експлуатації.
Ключові слова: метод виміру складу рідин, малих домішок корисних і шкідливих речовин, метод визначення складу газового середовища
Тараненко Ю.К. Виброчастотные методы контроля и определения состава жидких и газообразных веществ (Теоретические основы разработки и внедрения). - Рукопись.
Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук по специальности: 05.11.13 -- приборы и методы контроля и определения состава и свойств веществ. Днепропетровский национальный университет. 2008
Диссертация посвящена решению важной научно-прикладной проблемы - расширению области применения виброчастотных методов контроля на определение плотности жидкостей и газов, положения границы раздела жидкостей или жидкости и газа, массовой концентрации суспензий, в условиях колебаний температуры, давления, скорости течения контролируемой среды, плотности и вязкости жидкой фазы суспензий.
Решение этой проблемы основано на создании научных основ разработки датчиков плотности с двумя механическими резонаторами (трубчатыми, пластинчатыми, цилиндрическими), датчиков положения границы раздела жидкостей (на основе трубчатых замкнутых камертонных резонаторов), экспресс -анализаторов концентрации узкой фракции твёрдой фазы суспензий (с прямолинейными вертикально установленными трубчатыми резонаторами), разработки измерительных автоколебательных систем механических резонаторов с минимальным отклонением частоты автоколебаний от собственной частоты резонатора, разработки методов управления собственными частотами резонатора для адаптации датчиков к условиям эксплуатации, разработки методики проектирования датчиков, разработки методики определения погрешностей датчиков в условиях эксплуатации, разработки методики построения информационно-измерительных систем на основе виброчастотных датчиков.
Разработаны математические модели датчиков плотности жидкости и газа, концентрации суспензий, положения границы раздела жидкостей, которые позволили получить условия инвариантности датчиков к колебаниям температуры, давления, скорости течения измеряемого вещества, плотности и вязкости жидкой фазы суспензий.
Проведены исследования измерительных автоколебательных систем виброчастотных датчиков, которые позволили определить параметры всех элементов системы (возбудителя и приёмника колебаний, усилителя обратной связи, цепи обратной связи), которые обеспечивают минимальную погрешность измерения.
Разработана регрессионная модель для оценки погрешностей измерения виброчастотными датчиками в условиях эксплуатации.
Ключевые слова: метод измерения состава жидкости, малых примесей полезных и вредных веществ, метод определения состава газовых сред
Taranenko J.K. Vibrating methods of the control both definition of structure of liquids and gases (Theoretical bases of development and introduction). - Manuscript.
The dissertation on competition of a scientific degree of the doctor of engineering science on a specialist: 05.11.13 - devices both methods of the control and definition of structure and properties of substances. The Dnepropetrovsk national university. 2008
The dissertation is devoted to the decision of the important scientific - applied problem - expansion of area of application of vibrating methods of the control on definition of density of liquids and gases, rule of border of the unit of liquids or liquid and gas, mass concentration of systems a liquid - firm in conditions of fluctuations of temperature, pressure, speed of current of controllable environment, density and viscosity of a liquid phase.
The decision of this problem is based on creation of scientific bases of development of gauges of density with two mechanical resonators (tubular, from plates, cylindrical), gauges of a rule(situation) of border of the unit of liquids (on the basis of the tubular closed tuning forks), express train of analyzers of concentration of systems a liquid - firm (with the rectilinear vertically established tubular resonators), development of measuring auto oscillatory systems of mechanical resonators with the minimal deviation(rejection) of frequency of auto fluctuations from own frequency of the resonator, development of methods of management of own frequencies of the resonator for adaptation of gauges to conditions of operation, development of a technique of designing of gauges, development of a technique of definition of errors of gauges under operating conditions, development of a technique of construction of information measuring systems on the basis of vibrating gauges.
The mathematical models of gauges of density of a liquid and gas, concentration of systems a liquid - firm, rule(situation) of border of the unit of liquids are developed which have allowed to receive conditions of invariance of gauges to fluctuations of temperature, pressure, speed of current of substance, density and viscosity of a liquid phase.
The researches of measuring auto oscillatory systems of vibrating gauges are carried out(spent) which have allowed to define(determine) parameters of all elements of system (activator and receiver of fluctuations, amplifier of a feedback, circuit of a feedback), which provide the minimal error of measurement.
The statistical model for an estimation of errors of measurement by vibrating gauges under operating conditions is developed.
Key words: Method of measurement of structure of a liquid, small impurity of useful and harmful substances, method of definition of structure of gas environments
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
АКСМР - автоколивальна система механічного резонатора;
ВЗЖ - вузол зміни жорсткості резонатора;
ВМК - віброчастотний метод контролю;
ВД - віброчастотний датчик;
ДДГ - диференційний датчик густини;
ДЧ - дільник частоти;
ЗКР - збудник коливань резонатора;
ЗК - звукова картка персонального комп'ютера;
КГ - кварцовий генератор;
КЗ - канал зв'язку;
МР - механічний резонатор;
МЧ - помножувач частоти;
ПВП - проміжний вимірювальний перетворювач;
ПЗЗ - підсилювач зворотного зв'язку;
ПМР - пластинчастий механічний резонатор;
ПКР - приймач коливань резонатора;
ТМР - трубчастий механічний резонатор;
ЦМР - циліндричний механічний резонатор.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Зв’язок контролю якості зі стандартизацією. Фактори, що впливають на якість сільськогосподарської продукції, різновиди контролю якості. Стандартизовані методи контролю (вимірювальний і органолептичний методи). Форми оцінок показників якості продукції.
контрольная работа [30,9 K], добавлен 26.11.2010Визначення типу виробництва. Аналіз технологічності конструкції деталі. Метрологічна експертиза технічної документації. Вибір виду заготовки і методу контролю її якості. Розрахунок економічного ефекту від впровадження статистичних методів контролю якості.
дипломная работа [271,8 K], добавлен 23.04.2011Дослідження параметрів деталі та розробка (удосконалення) нестандартного засобу вимірювальної техніки. Складання програми метрологічної атестації. Дослідження та розрахунок похибок вимірювань. Визначення температурних умов під час застосування пристрою.
курсовая работа [486,1 K], добавлен 05.11.2014Характеристика хімічної і фізичної релаксації напруження у гумах. Якість приготування гумових сумішей. Порівняння методів визначення механічних властивостей пластичних мас та еластомерів. Ступінь диспергування технічного вуглецю у гумових сумішах.
реферат [690,5 K], добавлен 20.02.2011Опис об'єкта контролю і його службове призначення. Вимоги геометричної точності деталі і якості поверхні, фізико-хімічних властивостей матеріалу деталі і її елементів. Групування елементів об'єктів контролю. Розробка спеціального засобу контролю.
курсовая работа [541,1 K], добавлен 16.12.2010Процес розробки програми на асемблері: постановка і формулювання завдання, проектування, кодування, налагодження і тестування, експлуатація та супровід. Типи відладчиків та класифікація підтримуваних операндів. Програма контролю на парність масиву даних.
курсовая работа [384,3 K], добавлен 01.02.2011Аналіз існуючих систем контролю параметрів свердловин, які експлуатуються за допомогою ШГНУ. Розробка конструкції чутливого елемента давача навантаження. Обробка масиву результатів вимірювання давача переміщення. Аналіз інтегральних акселерометрів.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 25.06.2015Фізико-хімічні основи методу візуального вимірювального контролю, його основні елементи. Порядок проведення візуального вимірювального контролю в процесі зварювального виробництва: загальні відомості, основі елементи, призначення в промисловості.
курсовая работа [50,0 K], добавлен 16.12.2010Короткий опис технологічного процесу ректифікації, його головні етапи. Обґрунтування методів вимірювання і вимірювальних комплектів для контролю основних параметрів технологічного процесу ректифікації. Опис схеми автоматичного контролю та сигналізації.
курсовая работа [50,2 K], добавлен 06.04.2015Розрахунки і побудова графіків частот обертання шпинделя, методика визначення дійсного значення. Порівняння теоретичних розрахунків та експериментальних даних. Кінематична схема та структурна формула. Оцінка похибок розрахунків частот обертання шпинделя.
методичка [158,8 K], добавлен 25.01.2010Основні причини виникнення похибок. Їх класифікація і принципи оцінювання. Визначення відносної і приведеної похибок. Особливості математичної моделі їх визначення. Правила округлення значень і форми запису кінцевого результату. Критерії оцінки промахів.
реферат [592,9 K], добавлен 23.08.2013Розрахунок необхідної виробничої площі та кількості обладнання для механічних відділень цеху. Складання відомості робочого складу працівників. Вибір підйомних та транспортних засобів цеху. Порядок визначення річної потреби в матеріалах та енергії.
курсовая работа [128,9 K], добавлен 05.11.2012Шахтна система провітрювання як об'єкт автоматизації. Засоби технологічного контролю над роботою вентиляторних установок місцевого провітрювання. Автоматизована система аэрогазового контролю АС АГК. Порівняльний огляд існуючої апаратури автоматизації.
курсовая работа [551,7 K], добавлен 17.02.2014Метрологічне 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 24.07.2011Застосування ультразвуку для періодичного експлуатаційного неруйнівного контролю стану металу елементів ядерного реактора ВВЭР-1000. Використовування дифракції ультразвукових хвиль для пошуку дефектів. Корпус та система кріплення датчиків дефектоскопа.
курсовая работа [934,8 K], добавлен 23.08.2014Схема 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 11.05.2014Переваги та недоліки використання акустичного (ультразвукового) методу неруйнівного контролю для виявлення дефектів деталей і вузлів літальних апаратів. Випромінювання і приймання ультразвукових коливань. Особливості резонансного та імпедансного методів.
реферат [127,0 K], добавлен 05.01.2014Обґрунтування вибору відбіркових пристроїв, первинних перетворювачів, приладів контролю та засобів автоматизації парогенератора типу ПЕК–350–260. Розрахунок звужуючого пристрою та регулятора. Вибір параметрів, які підлягають контролю та сигналізації.
дипломная работа [66,8 K], добавлен 21.06.2014Выбор средств по контролю и сортировке деталей. Описание устройства и особенностей работы стенда для гидравлического испытания блоков и головок цилиндров модели К-169 и 5026А: технические характеристики, техника безопасности, преимущества и недостатки.
практическая работа [508,8 K], добавлен 25.02.2010Опис 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