Автоматизация управления технологическим процессом определения прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения на основе микропроцессорной системы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.07, кандидат технических наук Тюпин, Дмитрий Викторович

• Тюпин, Дмитрий Викторович
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Тюпин, Дмитрий Викторович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ПОЛНОГО ВЛАГОНАСЫЩЕНИЯ

1.1. Изменение физико-механических свойств почво-грунтов в условиях

переменной влажности

1.2. Анализ методов определения прочности полидисперсных сред

1.2.1.Методы пенитрационных испытаний и вращательного среза

1.2.2.Определение прочности связных полидисперсных сред по их

пластичности

1.2.3.Определение механической прочности полидисперсных сред

методом Д.Г. Виленского

1.2.4.Определение прочности почвы с помощью эрозийного лотка

1.2.5.Определение прочности почвы с помощью аэродинамической установки

1.2.6.Методы и средства контроля физико-механических свойств полидисперсных материалов на основе ядерных излучений и изотопных индикаторов

1.2.7.Метод и установка для аэрогидродинамической оценки прочности почвогрунтов В.Я. Котельникова

Выводы

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СИНТЕЗА ПАРАМЕТРОВ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Микропроцессорные системы определения гидродинамической

прочности полидисперсных материалов

2.2. Расчет параметров гидродинамической части установки

2.3. Обоснование выбора преобразователя давления в электрический сигнал

2.3.1.Струнный преобразователь давления в электрический сигнал

2.3.2.Емкостные преобразователи давления

2.3.3.Пьезоэлектрические преобразователи

2.3.4.Пьезорезонансные преобразователи

2.3.5.Индуктивные преобразователи

2.3.6.Преобразователи ферромодуляционного типа

2.3.7.Тензорезисторные преобразователи со свободной проволокой и интегральные фольговые преобразователи

2.3.8.Алгоритм определения минимального количества измерительных датчиков

2.4. Математическая модель устройства определения прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения

2.4.1. Соотношения параметров гидродинамического потока и микропроцессорного преобразователя системы контроля

2.4.2.Модель обработки информации

2.4.3.Линейная аппроксимация параметров потока информации

Выводы

Глава 3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ТОЧНОСТИ

ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Обоснование математической модели погрешностей преобразователя давления и блока обработки информации

3.1.1.Погрешность преобразователя давления

3.1.2.Погрешность блока усиления сигнала

3.1.3.Погрешность аналогово коммутатора

3.1.4.Погрешность аналого-цифрового преобразователя

3.1.5.Определение суммарной погрешности преобразователя давления в электрический сигнал и блока обработки информации

3.2. Способ повышения надежности микроконтроллеров ввода/вывода ПЭВМ

3.3. Методика выбора тензорезисторных преобразователей давления для

различных режимов функционирования установки

Выводы

Глава 4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

4.1. Характеристика условий исследования

4.2. Характеристика объектов исследования

4.3. Схемы опытов и техника их выполнения, обработка экспериментальных данных

4.4. Методика графоаналитического расчета установки и построения ее конструктивной схемы

4.4.1.Основание для расчета

4.4.2.Расчет гидродинамической установки

4.4.3.Расчет электронной части установки

4.4.4.Построение функциональной схемы устройства

Выводы

Общие результаты и выводы работы

Литература

Приложение 1

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация управления технологическим процессом определения прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения на основе микропроцессорной системы»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Диагностика и оценка гидроаэродинамической прочности полидисперсных материалов имеет важное научно-практическое значение. Вместе с тем, большинство используемых приборов и способов для контроля и определения физико-механических свойств почво-грунтов и их гидродинамической прочности под воздействием потоков воды или других энергоносителей все еще несовершенны и требуют своего улучшения и развития, особенно в части автоматизации управления сбора и обработки исходной информации о закономерностях изучаемых процессов.

Устарели также способы измерения внутренних сил, удерживающих частицы влажного грунта и почвы, наносов в водных потоках, уровней прочности пластов грунтовых вод, контроля состояния гидротехнических сооружений, методы масштабной оценки и съемки прочности поверхности земли. Устарели не только методы, но и приборы, используемые в почвенных, агрометеорологических и инженерно-геологических исследованиях и изысканиях.

Между тем развитие электроники, технической физики, биофизики и естествознания привело к появлению новых быстрых и точных методов натуральных измерений влажности, плотности, динамической устойчивости почво-грунтов, растворов и других полидисперсных сред по воздействиям потоков воды, воздуха и других энергоносителей. Известны механические, нейтронные, радиометрические приборы и методы контроля. Часть из них успешно используется и внедряется в практику полевых и научно-исследовательских изыскательских работ. Однако они не дают полной информации при большом статистическом обобщении материала в силу неадекватности условий проведения опытов. Эти недостатки могут быть устранены при использовании быстродействующих микропроцессорных систем и ПЭВМ.

Способы и техника автоматизации технологического процесса оценки гидродинамической прочности, уменьшение погрешностей и расширение их

методологической возможности, а также конструкции приборов постоянно совершенствуются и им посвящен целый ряд исследований в нашей стране и за рубежом. Значительный вклад в теорию и практику исследований в этом направлении внесли Аттенберг, Терцаги. Г.И. Покровский, А.Ф. Лебедев, П.А. Ребиндер, П.У. Бахтин, A.M. Васильев, Pao, Сид, Б.Н. Рутковский, В.П. Вихарев, Н.М. Орнатский и другие. Однако применение электроники в автоматизации технологических процессов при определении физико-механических и гидродинамических свойств полидисперсных материалов сдерживается отсутствием достаточного количества исследований в этом направлении, что ставит в качестве неотложной и актуальной проблему создания методов и средств автоматизации диагностики и контроля прочности материалов с применением электронно-вычислительной техники.

Диссертация выполнена в соответствии с утвержденной 29 апреля 1998 года региональной научно-технической программой «Реконструкция и развитие сельскохозяйственного машиностроения Курской области на 1998-2005 гг.», Гранта 13 Госкомвуза России «Разработка теоретических основ и принципов построения адаптивных информационно-измерительных систем на базе микроЭВМ и прецизионных датчиков, предназначенных для гибких производственных систем (ГПС) и гибких производственных модулей (ГПМ)» 1993 года, тема «Создание базовой архитектуры для информационных гипертехнологий и обработки изображений», финансируемая по ЕЗН Комитета по ВШ № 10-36-67 ИН. 10-02-11.

Целью работы является создание автоматизированной системы управления технологическим процессом определения прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения для работы в реальном времени.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) выполнить анализ и дать классификацию методов и аппаратуры для исследования прочности полидисперсных материалов и автоматизации рабочих

процессов путем управления гидродинамическими параметрами их разрушения;

2) разработать аналитическую модель гидродинамического и электронного микропроцессорного устройства автоматизации технологического процесса контроля и обработки информации поступающей в ПЭВМ;

3) обосновать схемотехнические и параметрические модели снижения влияния источников погрешности при определении прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения;

4) разработать инженерную методику расчета размерных и режимных параметров автоматизированной системы управления технологическим процессом контроля и управления оценки гидродинамической прочности материалов;

5) выполнить экспериментальную проверку и дать оценку адекватности механико-математической модели с результатами эксперимента.

На защиту выносится:

1) Автоматизированный метод определения прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения;

2) Математическая модель автоматизации технологического микропроцессорного контроля разрушения полидисперсных материалов в гидродинамических системах.

3) Теоретическое и экспериментальное обоснование размерных и режимных параметров силового и электронного устройства для автоматизированной диагностики полидисперсных материалов.

4) Инженерная методика графоаналитического расчета установки и аппаратуры для гидродинамических испытаний материалов на прочность на основе микропроцессорной автоматизированной системы управления рабочим процессом и их конструкция.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

обоснован метод оценки прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения;

разработана детерминированная математическая модель определения прочности полидисперсных материалов, раскрывающая закономерности автоматизации технологического процесса и получения исходной информации;

проведен анализ погрешностей преобразования давления в цифровое значение на входе ПЭВМ и на его основе получена математическая модель, позволяющая оценить достоверность результатов определения прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения;

получена методика графоаналитического расчета и проектирования размерных и режимных параметров устройства для автоматизации оценки прочности полидисперсных сред.

Обоснованность и достоверность полученных выводов, научных и практических результатов исследования:

1 .Согласованность теоретических и экспериментальных результатов работы подтверждаются аналитическими исследованиями гидродинамического процесса взаимодействия энергоносителя с полидисперсными материалами, его математическими моделями, лабораторными экспериментами на макетных установках и образцах.

2.Выводы и рекомендации базируются на законах и закономерностях электронных и микропроцессорных систем, статистической динамики, теории подобия и др.

Практическая значимость работы.

Итоги исследований позволяют предложить научно-исследовательским, проектно-конструкторским организациям электронного приборостроения методику графоаналитического расчета и конструкцию установки для автоматизации управления технологическим процессом разрушения

полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения на основе микропроцессорной системы.

Реализация результатов исследования.

Результаты исследований внедрены на АО «Элеватомельмаш» при разработке технологических комплексов скоростных машин и использованы в учебном процессе Курского государственного технического университета на кафедре ВТ по курсу «Измерительная техника». Получен патент на устройство № 2099682, бюлл. № 35, 1997г.

Апробация работы.

Основные результаты и положения доложены и одобрены на научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления» -Москва МГИЭМ, 1997, на Международной конференции «Новые информационные технологии и системы» - Пенза, 1994, 1996, на Международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов обработки изображения и символьной информации» - Курск, 1993, на Международной конференции «Материалы и управляющие технологии» - Курск, 1994, на Региональной конференции «контроль технологий, изделий, окружающей среды физическими методами» -Оренбург, 1996, на семинарах кафедр «Теоретической механики и ТММ» и «ВТ» Курского государственного технического университета 1993 - 1998гг.

Публикации.

По материалам исследований опубликовано 8'работ, В том числе одна статья, шесть тезисов докладов, один патент.

Объем и структура диссертации.

Работа состоит из введения, IV глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, в том числе 8 таблиц, 27 рисунков и 1 приложение. Список литературы включает 104 наименования.

Глава 1. НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ПОЛНОГО ВЛАГОНАСЫЩЕНИЯ

1.1 Изменения физико-механических свойств почво-грунтов в условиях переменной влажности

Оценка параметров и определение физико-механических свойств полидисперсных материалов во многом определяется их влажностью. Этому вопросу посвящено достаточное количество исследований. Особенно следует отметить работы A.M. Васильева, Аттенберга, А.Ф. Лебедева, В.П. Вихарева, П.У. Бахтина, П.А. Ребиндера, П.О. Бойченко, М.И. Троицкой, Сридхарана, Pao, Сида, Б.Н. Рутковского, Рогаткиной, Терцаги, М.Н. Гольдштейна, Г.И. Покровского и другие /1/, /2/, /3/, /4/, 151, 111, /10/. Исследование физико-механических свойств почво-грунтов направлено прежде всего на прогнозирование их поведения под воздействием окружающей среды, в условиях производственной деятельности человека и естественных геофизических процессов.

Воздействие внешних факторов на полидисперсные системы приводит к изменениям в силовых, энергетических и термодинамических процессах, происходящих в них. При этом, если интенсивность воздействующих факторов достигает определенного предела, то происходит разрушение системы. Для описания этих процессов используются детерминированные и стохастические зависимости.

Применительно к решаемой технической задаче рассмотрим основные механические свойства почво-грунтов. Изучение возможности оценки предела прочности почво-грунтов в условиях полного влагонасыщения связано с изменением гидродинамических параметров образца. Наименьший предел прочности почво-грунтов имеет место при растяжении, среднее значение - при

и

сдвиге и наибольшее - при сжатии. Для почво-грунтов в воздушно-сухом

состоянии по данным Я.М. Жука среднее значение предела прочности при

2 2 растяжении составляет 50-60 г/см , при сдвиге - 100-120 г/см и при сжатии -

650-1080 г/см2. По данным А.Н. Урсулова предел прочности почво-грунтов

уменьшается с увеличением их влажности. Для характеристики прочности

почво-грунтов пользуются определением их напряжений на растяжение при

достаточно высокой влажности (в среднем 60 - 80% относительной влажности).

Для более влажных почв определение прочности на растяжение затруднено,

поскольку отсутствует возможность удержать образец в той форме, которая

имеет место в сухой почве. Для сухих и связных почв с различной влажностью

определяют их твердость (плотность) как характеристику их прочности. В этом

случае под плотностью (твердостью) грунта понимают его сопротивление

внедрению стержня с коническим или цилиндрическим наконечником.

Известны и применяются для этих целей плотномеры В.П. Горячкина.

Установлено, что с увеличением влажности плотность почвы уменьшается до

определенных значений, затем возрастает и при дальнейшем увлажнении до

полной влагоемкости асимптотически уменьшается. При этом изменяется

липкость, пластичность, упругие свойства, а также коэффициент трения

полидисперсных составляющих почвопродуктов. Влияние влажности на

физико-механические свойства глин, почво-грунтов, илов изучались с точки

зрения их текучести в зависимости от минералогического состава. Между

количеством глинистых частиц с известным числом пластичности и

границей текучести существует линейная связь. Сид, Вудворт, Скемптон,

Лундгрен и другие /7/, /8/, /9/ отмечают громоздкость и сложность методики

оценки этих показателей.

Проблема гидродинамической устойчивости почво-грунтов применительно к устойчивости русла рек неоднократно ставилась в гидротехнической практике. Впервые задачу об устойчивости поставил В.М. Лохтин, в которой он в качестве меры устойчивости принял отношение среднего диаметра частиц почво-грунта к перепаду уровней на длине, равной

одному километру. Давление на частицу он определял пропорционально квадрату скорости потока воды, связывая его работу с силами сдвига и среза. Однако, силовое воздействие на частицы грунта имеет более сложный характер. А.И. Лосиевский в своих исследованиях показал, Что на частицу при ее обтекании потоком воды действует подъемная сила, прямо пропорциональная квадрату скорости. Позднее М.А. Дементьев изучал зависимость подъемной силы, отрывающей тело, от его формы. Особенностью рассматриваемого вопроса является то обстоятельство, что возникающий вакуум и сопряженная с ним подъемная сила уменьшает вес частиц и способствует их более интенсивному отрыву от монолита и осадочного наноса. Кнорозом установлена связь размывающей скорости и диаметра частиц. Скорость размывания пропорциональна диаметру в степени 0,05. Исследования Ц.Е. Мирхуцлавы устанавливают связь размыва мелкозернистых грунтов с диаметром частиц. Исследования М.А. Великанова, Г.Н. Гончарова, Н.М. Вернадского приводят к выводу о том, что при малых скоростях течения лишь часть частиц испытывает силовое воздействие потока, а остальная часть попадает в так называемые застойные зоны. С увеличением скорости величина застойных зон уменьшается. При расчете деформаций образцов весьма важно знать зависимость отрыва и выноса частиц от скорости потока и его геометрических характеристик.

1.2. Анализ методов определения прочности полидисперсных сред

В настоящее время в практике инженерных изысканий известны и получили широкое распространение и развитие различные методы исследования физико-механических свойств полидисперсных сред. Рассмотрим эти методы с точки зрения возможности автоматизации процесса определения прочности исследуемой полидисперсной среды в условиях полного влагонасыщения с использованием средств вычислительной техники для ввода, обработки и хранения получаемой информации.

1.2.1. Методы пенитрационных испытаний и вращательного среза

Метод состоит в определении прочности исследуемой среды по глубине вхождения в нее испытательного наконечника - пенитратора /1/. Это один из самых старых и простых методов, применяемых в настоящее время. Метод вращательного среза отличается тем, что испытательный наконечник имеет режущие лопасти или кромку, которые при испытании оказывают на исследуемый образец режущее воздействие. Данные методы отличаются следующими особенностями:

- применительно к исследованию грунтов метод пенитрационных испытаний на глубину, меньшую высоты конического наконечника, не имеет ограничений и легко перекрывает диапазон изменения механических свойств от илов до скальных пород;

- пенитрационные приборы, типы и размеры пенитрационных наконечников имеют ограниченные пределы применения. То есть для исследования различных полидисперсных сред необходимы различные виды наконечников;

- результаты пенитрационных испытаний являются объективными характеристиками механических свойств исследуемых грунтов и поэтому, в определенных пределах, не зависят от усилия пенитрации;

- принцип инвариантности результатов пенитрационных испытаний обеспечивает возможность объективного контроля за точностью и достоверностью определения пенитрационных характеристик механических свойств грунтов;

- результаты пенитрационных испытаний представляют своеобразные характеристики сопротивления грунтов сдвигу. Поэтому между результатами пенитрационных испытаний, например коническими и сферическими наконечниками и характеристиками трения и сцепления связных грунтов, имеются простые функциональные зависимости;

- совмещенные испытания связных грунтов методами пенитрации и вращательного среза во многих случаях позволяют весьма просто и точно определять удельное сцепление связных грунтов;

- по результатам пенитрационных испытаний непосредственно определяется угол внутреннего трения для несвязных грунтов;

- пенитрационный метод испытания грунтов характеризуется высокой производительностью, а точность позволяет устанавливать корреляционные или функциональные взаимосвязи между характеристиками пенитрации и физическими свойствами грунтов;

- по результатам пенитрационных испытаний устанавливается консистенция связных и степень плотности несвязных грунтов.

К недостаткам данных методов, делающим их непригодными для автоматизированной обработки, можно отнести:

- невозможность непосредственного определения прочности полидисперсных сред к факторам естественного разрушения таким, как ветровая и дождевая эрозия;

- невозможность определения прочности полидисперсной среды в условиях полного влагонасыщения, так как результаты испытаний есть характеристики сопротивления исследуемого образца сдвигу;

- технологические погрешности испытаний, возможные нарушения структуры образцов, подсыхание образцов при длительной консервации, наличие инородных включений в грунте и другие помехи приводят к значительным искажениям численных результатов испытаний.

1.2.2. Определение прочности связных полидисперсных сред по их пластичности

Для определения прочностных свойств полидисперсных связных сред имеет большое значение их пластичность. К факторам, обуславливающим появление пластичности у грунтов, относят /2/:

- степень дисперсности минеральных частиц;

- количественные отношения между частицами различной величины, входящими в состав грунта;

- форму минеральных частиц;

- физические свойства поверхности, характерные для каждого минерала;

- химический состав воды.

Аттенбергом было предложено степень пластичности грунта выражать через число пластичности, под которым подразумевается разность между пределом текучести и пределом пластичности грунта. Рассмотрим методы для определения предела текучести грунта.

Для определения нижней границы текучести методом Аттенберга производят следующее: в маленькой фарфоровой чашке с круглым дном и диаметром 10 - 12 сантиметров 20 грамм пробы грунта перемешиваются с водой до состояния кашицы. К этой кашице постепенно прибавляется порошок исследуемого грунта и вновь перемешивается. После каждого прибавления грунт исследуется путем разделения его на две половинки и слияния половинок при ударе рукой о чашку. В случае, если после удара грунт не слился, граница текучести считается достигнутой. Метод является наиболее простым, но в тоже время наименее точным вследствие его субъективности.

Казагранде /2/ для определения предела текучести предложил прибор, в который помещается образец исследуемого грунта и в нем делается борозда. Далее грунт встряхивается, и как только борозда исчезает, подсчитывается количество встрясок и определяется влажность образца. Дальнейшее определение границы текучести производится графически по предложенным автором графикам.

Известен метод определения пластичности путем раскатывания грунтов в проволоку 121. Грунт на стекле раскатывается пальцами в проволоку, и как только она начинает распадаться на короткие, неслипающиеся между собой

кусочки, их диаметр измеряют и по таблице находят число пластичности и класс грунтов по Аттенбергу.

Рассмотренные методы из-за своей явной субъективности в настоящее время не находят применения на практике. Для определения констант Аттенберга применяют метод Циплакова, основанный на определении сопротивления связных грунтов разрыву в зависимости от влажности грунта. Зная величину разрывающего усилия Я и влажность грунта W в момент разрыва, по предложенным Циплаковым графикам определяют значение числа пластичности. Зная же число пластичности, по другим предложенным автором графикам определяют пределы текучести и пластичности.

Достоинством данного метода является его точность и обоснованность, но большая длительность опыта и невозможность исследования слабосвязных и несвязных полидисперсных сред не позволяют применить его для исследования прочности полидисперсных сред в условиях полного влагонасыщения.

1.2.3. Определение механической прочности полидисперсных сред методом Д. Г. Виленского

Смысл метода, предложенного Д.Г. Виленским, заключается в определении механической прочности полидисперсной среды через нагрузку, которая требуется для его разрушения /3/. Для определения нагрузки был предложен прибор, представляющий собой неравноплечные весы. На короткое плечо надето приспособление из серег, нижняя серьга может подниматься или опускаться с помощью винта. Верхняя серьга подвижно подвешена к рычагу весов. На длинном плече помещен ползунок, который тросиком из шелковой нити через блок соединен с электромотором.

При испытаниях исследуемый образец помещают на пластинку верхней серьги, нижнюю серьгу опускают до соприкосновения с образцом. Включают электромотор, и трос натягивает ползунок. В момент разрушения образца

происходит отключение электромотора, и ползунок автоматически регистрирует нагрузку, при которой произошло разрушение. Для пятидесяти образцов рассчитывают среднюю величину механической прочности в граммах.

К преимуществам данного метода можно отнести быстрое проведение одного испытания, возможность определять сопротивление полидисперсной среды раздавливанию или расклиниванию.

Недостатками данного метода являются:

- низкая точность одного испытания и, как следствие, большое число повторений испытаний для одного образца почвы;

- сильный разброс получаемых результатов из-за изменения температуры и влажности окружающей среды.

1.2.4. Определение прочности почвы с помощью эрозивного лотка

Для определения прочности почв к эрозии и моделирования эрозивных процессов применяют эрозивные лотки. Средний эрозивный лоток кафедры эрозии почв факультета почвоведения Московского государственного университета /4/ представляет собой устройство с открытой рабочей частью и замкнутым циклом водопотребления, предназначенное для определения величины смыва почвы с поверхности образца при разных значениях характеристик водяного потока. Устройство состоит из собственно лотка, имеющего в поперечном сечении форму прямоугольника, системы подачи в лоток чистой воды, системы отвода и очистки от примесей отработанной воды и вспомогательных устройств для регулирования и измерения параметров водного потока в лотке и учета смытой с поверхности образца почвы.

Исследуемый образец помещают в камеры так, чтобы его поверхность первоначально находилась в одной плоскости с дном лотка. Если образец нарушенного сложения, то кассету с ним задвигают в камеру снизу вверх с помощью винтов. Затем, с помощью винтов, встроенных в дно приемной камеры , выдвигают монолит из кассеты так, чтобы его поверхность была выше

плоскости дна лотка на величину 0.7 (1, где с1 - средний размер отрываемых потоком частиц почвы. При этом плоскость поверхности образца должна оставаться параллельной плоскости дна лотка. Поскольку размер отрываемых потоком частиц почвы обычно неизвестен, превышение выбирают равным 1-1.5 мм, что соответствует 3/4 оборота винта.

Вода в лоток подается из питающего бака с помощью насоса через трубопровод и успокоитель. Для изменения расхода воды пользуются краном, а для измерения расхода - расходометром. Вода из успокоителя попадает в лоток, движется по его дну, взаимодействует с почвой и через трубопровод попадает в бак-отстойник. Параметры бака-отстойника подобраны таким образом, чтобы через отверстие из бака сливалась чистая вода, а частички почвы оседали на наклонную поверхность бака-отстойника. Отработанная и очищенная вода по трубопроводу снова поступает в питающий бак, а затем и в лоток. После окончания опыта воде в баке дают отстоятся, а затем сливают ее через отверстие, открыв кран. Остатки воды из бака сливают с помощью сифонного водослива, открыв кран. Почву, смытую с поверхности образца, и осевшую на дне бака-отстойника, смывают водой из шланга через отверстие в ванночку, а из нее, с помощью промывалки, переносят в алюминиевый стаканчик. Воде в стаканчике дают отстояться, затем сливают ее избыток, а остаток выпаривают на песчаной бане. После этого стаканчик с почвой взвешивают и определяют количество смытой с образца почвы.

Опыты ведут при постоянной глубине потока в рабочей части лотка равной 20мм. Раскод воды в лотке регулируется с помощью крана и может изменяться от 0 до 5л/сек. Изменение глубины потока при заданном расходе добиваются путем изменения наклона лотка, достигаемого вращением штурвала винтовой опоры лотка, а также открытием шторки. Такого расхода воды вполне достаточно для того, чтобы получить характеристику противоэрозийной стойкости почвы, размывающая скорость у которых близка к 2м/с.

Метод весьма сложен и громоздок в эксплуатации. Кроме того, у него длительное время проведения эксперимента, большие габаритные размеры и масса установки не позволяют проводить испытания в полевых условиях, а в лабораторных условиях испытания слишком трудоемки.

1.2.5. Определение прочности почвы с помощью аэродинамической установки

Аэродинамическая установка кафедры эрозии почв факультета почвоведения МГУ /4/ состоит из рабочей части, воздуховодов, вентилятора, циклона-пылеуловителя и выключателя мотора вентилятора. Воздушный поток взаимодействует с образцом почвы, расположенным в рабочей камере. При этом, если скорость его достаточна, происходит отрыв отдельных частиц почвы. Оторванные от поверхности частички подхватываются потоком и уносятся по воздуховоду в циклон. В циклоне воздух движется по спирали с увеличивающейся скоростью. При этом частички почвы, влекомые потоком, испытывают действие центробежной силы. Под действием этой силы они прижимаются к стенкам циклона. Кроме того, на них действует сила тяжести, направленная вертикально вниз. В результате частички почвы движутся в циклоне по спирали вблизи его стенок и накапливаются в поддоне. Поток, очищенный от частиц почвы, по воздуховодам попадает в вентилятор, а оттуда через систему воздуховодов и входную камеру - снова в рабочую камеру. Таким образом воздушный поток циркулирует в установке. Единственной движущей силой в установке является вентилятор, приводимый в движение электромотором. Скорость воздушного потока в установке прямо пропорциональна разности давлений Р2 за задвижкой, установленной на выходной трубе вентилятора, и перед входом в вентилятор Р}

ДР = Р2-Р1.

(1.1)

Мотор и вентилятор работают с постоянными угловыми скоростями, поэтому скорость воздушного потока регулируют с помощью задвижки, снабженной штурвалом. Максимальная скорость воздушного потока на оси рабочей камеры установки равна 24м/с. Входная камера установки имеет сложную форму, позволяющую изменить поток таким образом, что в рабочей камере скорость потока в каждом сечении, перпендикулярном оси установки, практически постоянна. И только в пристеночной области она уменьшается с приближением к стенке или поверхности почвы. При этом степень уменьшения пропорциональна шероховатости стенки или почвенной поверхности.

Длина рабочей камеры 2,25м. В сечении она имеет форму квадрата со стороной 0,25м. Боковые стенки рабочей камеры прозрачны, что позволяет вести визуальные наблюдения и фиксировать процесс на пленку. Почвенный образец помещается в рабочую камеру с помощью подъемного устройства вручную, снизу вверх, в прорезь в дне рабочей камеры. При этом его поверхность устанавливается заподлицо с дном рабочей камеры. Соединение ванночки, содержащей почву, с краями прорези в дне рабочей камеры герметично, что исключает возможность искажения результатов опыта вследствие попадания пыли через щели.

Образцы исследуемой почвы нарушенного сложения помещают в ванночки размером 0,625x0,175м, глубиной 0,025м. Подъемное устройство позволяет вести работу и с монолитными образцами. Однако, это возможно только в том случае, если образцы в поле взяты в специальные металлические кассеты. Установка позволяет изучать влияние физических свойств почвы на ее противодефляционную стойкость.

Скорость потока измеряют с помощью микроманометра типа ММН и зонда, представляющего собой комбинированную трубку Пита-Прандтля. Зонд можно перемещать в плоскости, перпендикулярной потоку в двух направлениях, что позволяет измерять поле скоростей вблизи почвенной поверхности. Точность измерения положения зонда на горизонтальной оси -0,5мм, на вертикальной - 0,1мм, поскольку шкала для измерения вертикального

положения зонда снабжена нониусом. Зонд и микроманометр позволяют измерять разность между так называемыми статическим давлением в точке и полным напором потока. По этой разности можно рассчитать скорость воздушного потока в точке размещения носика зонда. Для этого надо знать плотность жидкости в микроманометре при данной температуре, плотность воздуха при данных температуре, атмосферном давлении и влажности воздуха и эмпирические коэффициенты зонда и микроманометра, которые необходимо установить в ходе тарирования, если их нет в техническом паспорте изделия. Плотность жидкости измеряют ареометрами, влажность воздуха - с помощью психрометра Ассмана, атмосферное давление - ртутным барометром.

Скорость потока регулируется задвижкой. Устройство задвижки позволяет регулировать скорость путем вращения штурвала. Увеличение скорости с увеличением зазора между задвижкой и стенкой описывается криволинейной зависимостью. Поэтому перед началом работ необходимо протарировать задвижку и построить кривую зависимости скорости от числа оборотов штурвала задвижки. Устройство задвижки позволяет также устанавливать максимальную скорость на оси трубы.

Почва, сдутая с поверхности образца, осаждается в поддоне циклона. Взвешивают почву на аналитических весах с точностью до 0,001г.

Данный метод исследования прочности полидисперсных сред из-за больших габаритов установки, длительности эксперимента и трудозатрат непригоден для проведения полевых исследований.

1.2.6. Методы и средства контроля физико-механических свойств полидисперсных материалов на основе ядерных излучений и изотопных индикаторов.

По сравнению с техническими средствами термо-весового и объемно-весового методов определения физико-механических свойств почво-грунтов нейтронные приборы, гамма-плотномеры имеют ряд положительных свойств и

успешно применяются в практике полевых и лабораторных научно-исследовательских изысканиях. При массовых измерениях плотности они в 710 раз уменьшают трудозатраты времени /8, 9, 57, 63, 65/, дают достаточно точные режимы измерения. Разработаны гамма-лучевые и нейтронные методы диагностики (таблица 1.1). Эти методы позволяют вести натурные измерения в косвенных показателях радиоактивных свойств применяемых веществ и препаратов. Они позволяют воспроизводить измерения и систематически наблюдать во времени за изменениями плотности, влажности в одних и тех же объектах почво-грунта (что принципиально неосуществимо термо-весовым и объемно-весовым методами). Они обеспечивают непрерывное измерение влажности, плотности почвы по глубине и по поверхности почво-грунта, выдают величины измеряемых показателей частотой электронных импульсов или напряжением тока, что облегчает ввод этих величин в электронно-вычислительные или управляющие машины. Получаемые этими методами характеристики полидисперсных материалов позволяют косвенно определить прочность этих материалов в условиях полного влагонасыщения. Нейтронные влагомеры, гамма-гамма-плотномеры широко внедряются в практику гидромелиоративных, гидрологических и почвенных научно-изыскательных работ. Полевые и лабораторные нейтронные влагомеры и гамма-гамма-плотномеры изготовляются промышленностью многих стран мира и широко внедряются в производство. В России фирма «Изотоп» производит эти устройства с 1963 года, обеспечивая ими заинтересованные организации.

К недостаткам этих устройств следует отнести прежде всего соблюдение регламента радиационной безопасности, возможные заражения радиацией, соблюдение режима контроля сопутствующих объектов и другие. Они не позволяют проводить контроль прочности при полном влагонасыщении в физических величинах прочности вещества.

23

Таблица 1.1

Основные методы, основанные на использовании ядерного излучения и изотопов

Название метода Сущность метода Решаемые задачи

1 2 3

Гамма-лучевые методы Просвечивание объекта Измерение плотности

а) гаммаскопия и гамма-излучением и почво-грунтов, водо-

гаммадефектоскопия измерение степени его воздушных потоков,

ослабления стройматериалов,

б) гамма-гамма-метод Облучение объекта концентрации взве-

гамма-излучением и шенных и влекомых

измерение наносов, пульпы в

интенсивности водопроводах,

рассеянного луча контроль однород-

ности стройматериалов,

оценка качества

сварных соединений,

отложения наносов и

т.п.

Измерение плотности

почво-грунтов, водо-

воздушных потоков,

концентрации

взвешенных наносов,

исследование

процесса размыва

русел, водотоков,

отложения наносов в

них и т.п.

1 2 3

Нейтронный метод Облучение объекта Измерение влажности

Бета-метод быстрыми нейтронами почво-грунтов,

и измерение плотности измерение толщины

медленных нейтронов пленок, покрытий,

Просвечивание или изучение

облучение объекта стройматериалов,

бета-излучением содержание веществ в

смеси.

Радиационный метод Облучение объекта Активационный

проникающим анализ почво-грунтов,

излучение полимеризация моно-

меров, стерилизация

воды, повышение

адгезии клеящих

веществ

Метод меченых атомов Метка компонентов Определение направ-

исследуемых систем ления и скорости

радиоактивными или движения подземных

стабильными вод, расхода воды в

изотопами каналах, реках,

трубопроводах,

исследование водно-

физических свойств

почво-грунтов,

процессов эрозии,

размыва русел,

перемещение наносов,

фильтрационных

свойств и др.

1 2 3

Метод естественной Измерение Определение литоло-

радиоактивности естественного гамма- гического состава поч-

излучения во-грунтов, расчлене-

ние толщ по грануло-

метрическому составу,

изменение влажности

почвы на больших

массивах и др.

1.2.7. Метод и установка для аэрогидродинамической оценки прочности почво-грунтов В.Я.Котельникова

Метод и установка для аэрогидродинамической оценки прочности почво-грунтов В.Я. Котельникова предназначены для определения и оценки прочности почвы на разрыв, в условиях когда она наименее устойчива к водной и ветровой эрозии. Установка позволяет определить силу отрыва частиц почвы от монолита в условиях полного влагонасыщения пласта или установить относительную прочность почвы в безразмерных параметрах.

Установка (рисунок 1.1) включает в себя насосную станцию 1 необходимой мощности и производительности, собственно прибор 2, состоящий из двух дисков, установленных с некоторым зазором Ь относительно друг друга. Нижний диск имеет посадочные гнезда для установки почвенных кернов. Необходимый зазор Ь между дисками регулируется болтами. Керн с почвенными образцами 5 введен в плоскость нижнего диска. На верхнем диске установлен блок манометров 7 (вакуумметров). Давление в напорной магистрали контролируется манометром 6. Емкость 3 служит для стока жидкости из прибора, а для подачи воды в насосную станцию установлен питающий бак 4. По аналогичному принципу строится схема подачи воздуха.

Для подачи воды (воздуха) в центре нижнего диска выполнено отверстие, соединенное арматурой с насосом.

Работа установки заключается в следующем. Насосная станция подает воду под давлением в прибор из питающего бака. Вода поступает из центра нижнего диска в зазор, ограниченный верхней крышкой, изготовленной из прозрачного материала. При движении жидкости из центра диска в зазоре Ъ. происходит снижение ее скорости, величина которой изменяется в сторону уменьшения при возрастании радиуса растекания. В пространстве между дисками возникает гидродинамический вакуум, величина которого возрастает

Рисунок 1.1 Установка для аэродинамической оценки прочности почв

от края диска к его центру. В таких условиях на почвенный образец находящийся, на нижнем диске, действует переменный вакуум, величина которого подбирается. На некотором радиусе наступает равенство сил вакуума (отрыва) и сил прочности почвы. При этом все частицы, лежащие ближе к центру диска, отрываются и сносятся водой, а частицы, лежащие дальше от точки отрыва, остаются на поверхности образца. В зону предельной прочности образца подводится микроманометр (вакуумметр), по показаниям которого судят о прочности почвы. Величину прочности различных почв можно характеризовать также по величине радиуса смыва и отрыва частиц.

Воздействие на почву предусматривает в качестве энергоносителя использовать воздух, воду или иную гетерогенную смесь. Методика оценки и испытания почвы на аэрогидродинамической установке разработана на основе теоретических предпосылок и обоснования нового метода и устройства, защищенного авторским свидетельством на изобретение (№ 594907). Она предусматривает снятие параметров прочности почвы и комплексную оценку физических закономерностей при установлении границ почвенных регионов с константными характеристиками. В зависимости от показателей этой прочности на плоскости и по глубине следует применять те или иные технологии обработки почв.

Установка может работать в стационарных или полевых условиях. Недостатком этого устройства является то, что в связи с малым временем опыта по манометру фиксируется недостаточное количество данных для точного построения графика падения вакуума, что затрудняет ведение сопоставительного анализа скорости разрушения образца с эталонами и его последующую математическую обработку.

Рассматриваемый метод является наилучшим для автоматизации процесса определения прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения с применением микропроцессорной техники и ПЭВМ.

Для построения автоматизированного устройства для определения прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения и принципиальной схемы преобразования давления в электрический сигнал для дальнейшей обработки информации в ПЭВМ необходимо решить следующие задачи:

1) Выбрать тип преобразователя давления в электрический сигнал;

2) Построить математическую модель устройства определения прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения;

3) Построить математическую модель оценки погрешностей преобразователя давления в электрический сигнал, усилителя, аналогово коммутатора, аналого-цифрового преобразователя.

Выводы

1. Анализ литературы и патентного фонда показывает, что в настоящее время отсутствуют эффективные автоматизированные методы и устройства для получения и обработки информации о прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения.

2. Итоги выполненных исследований и обобщений позволяют выбрать гидродинамический метод для автоматизации технологического процесса определения прочности полидисперсных сред с использованием микропроцессорной техники и ПЭВМ.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)», Тюпин, Дмитрий Викторович

Выводы

1. Разработана инженерная методика графоаналитического расчета автоматизированной системы технологического процесса для гидродинамических испытаний материалов на прочность на основе современной микропроцессорной техники. Инженерная методика позволила создать конструкцию системы для автоматизации процесса гидродинамической диагностики прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения с автоматической регистрацией и обработкой в ПЭВМ в режиме реального времени.

Общие результаты и выводы работы

1.Систематизированны методы и средства автоматизации технологического процесса контроля прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения, позволившие разработать обобщенную структурную схему автоматизированной системы, основанной на гидродинамическом методе с применением микропроцессорной техники.

2.Разработана аналитическая модель гидродинамического процесса и микропроцессорного устройства автоматизированного контроля прочности полидисперсных материалов, позволившая определить размерные и режимные параметры составных элементов автоматизированной системы.

3.Обоснованы схемотехнические и параметрические модели снижения влияния источников погрешности при определении прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения, позволившие уменьшить погрешность дифференциального усилителя, АЦП и контроллера ввода/вывода.

4.Разработана инженерная методика графоаналитического расчета автоматизированной системы технологического процесса для гидродинамических испытаний материалов на прочность на основе современной микропроцессорной техники. Инженерная методика позволила создать конструкцию системы для автоматизации процесса гидродинамической диагностики прочности полидисперсных материалов в условиях полного влагонасыщения с автоматической регистрацией и обработкой в ПЭВМ в режиме реального времени.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тюпин, Дмитрий Викторович, 1999 год

Литература

1. Леви И.И. Динамика русловых потоков. - М.: Госэнегроиздат, 1957. - 184 с.

2. Великанов М.А. Динамика русловых потоков. - М.: Гидрометиздат, 1962. -208 с.

3. Ляхтер В.М. Исследования открытых потоков на напорных моделях. - М.: Энергия, 1971.-240 с.

4. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов. - М.: Стройиздат, 1971. -206 с.

5. Дерягин Б.В., Захаваева Н.Н. и др. Методы и приборы для измерения удельной поверхности пористых и дисперсных тел: Труды института физико-химических исследований. - М.: Изд-во АН СССР, 1957. - С. 75 - 84.

6. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 304 с.

7.Yong R., Warkentin В. Introduction to Soil Behavior Mac-Milan. N-Y. 1966.

8. Seedes В., Woodward R., Lundgren R. Clay mineralogical aspects of the Atterberg limits. Journ. of Soil Mech. Div., - Vol. 90. NSM. - 1964. - P. 65 - 66.

9. Sides and Berden. The Microstructure of Desperced and Flocculated Samples of Kaolinite Illite and Montmorillonite Canadian Geotechnical Journal, - № 3. - 1971. -P. 272-276.

10. Baver L. Sorption of liquids by Soil colloids. "Soil Sci", - Vol. 40. - № 5. -1975.-P. L179-L184.

11. Приборы и системы управления. - № 8. - 1995. - С.З - 8.

12. Чугуев Ю.Д. Гидравлика. - М.: Наука, 1996. - С.ЗЗ - 36.

13. Михайлов Ю.Ф. Разработка и исследование методов повышения точности решающих усилителей для средств аналоговой и аналого-цифровой вычислительной техники. Автореферат диссертации. - М.: МНИИСМ, 1987. -С.11-13.

14. Фолконберри. Применение операционных усилителей. М.: Наука, 1981. -141 с.

15. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1975. - 172с.

16. Бесекерский В.А., Изранцев В.В. Системы автоматического управления с микроЭВМ. - М.: Наука, 1987. - 124 с.

17. Преснухин JI.H., Воробьев Н.В., Шишкевич A.A. Расчет элементов цифровых устройств. - М.: Высш. шк., 1991. - 25 с.

18. Чурин Ю.А. Переходные процессы в линиях связи быстродействующих схем ЭВМ. - М.: Советское радио, 1975. - С. 208.

19. Применение цифровой обработки сигналов //Под редакцией Э. Оппенгейма. -М.: Мир, 1980.-544 с.

20. Разоренов В.Ф. Пенитрационные испытания грунтов. -М.: Изд-во литературы по строительству, 1968. - 184 с.

21. Паталеев A.B., Боженков С.Я., Бирюков A.A. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Трансжелдориздат, 1938. - С. 146-150.

22. Вадюнин А.Ф., Корчагин З.А. Методы исследования физических свойств почв. -М.: Агропромиздат, 1986. - С.13 - 22.

23. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Охрана почв от эрозии и дефляции. - М.: Изд-во МГУ, 1988.-576 с.

24. Котельников В.Я. Способ определения устойчивости почв к эрозии и устройство для его осуществления./ A.c. СССР № 594907. - 1978.

25. Яковенко В.В. Датчики и методы повышения их точности. - Киев: Высш. шк. 1989.-216 с.

26. Таланчук П.М., Рущенко В.Т. Основы теории и проектирования измерительных приборов. - Киев: Высш. шк. Головное изд-во, 1989. - 454 с.

27. Наконечный А.Г. Минимальные оценки в системах с распределенными параметрами. Киев., 1979. - 55с. - (Препр./ Ин-т киберн. АН УССР; № 79).

28. Лейтман М.Б. Нормирующие измерительные преобразователи электрических сигналов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 576 с.

29. Гитис Э.И., Пискулов Е.А. Аналого-цифровые преобразователи. М.: Энергоатомиздат, 1981.-430с.

30. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. - 3-е изд. М.: Советское радио, 1977. - 608 с.

31. Островерхое В.В. Динамические погрешности аналого-цифровых преобразователей. - JL: Энергия, 1975. - 176 с.

32. Лазарев В.Г. и др. Построение программируемых управляющих устройств. -М.: Энергоатомиздат, 1984. - 192 с.

33. Сами М., Стефанелли Р. Перестраиваемые архитектуры матричных процессорных //СБИС/ ТИИЭР. 1986. - № 5. - Т.74. - С. 107-118.

34. Koren I. A reconfiguration and fault tolerant VLSI multiprocessor array.// Proc of the 8th Symp. on Compt. Architecture. - 1981, - P.425-441.

35. B.A. Колосков, Д.В. Тюпин. Матричный процессор самоорганизации управляющей сети. //Алгоритмы и структуры систем обработки информации: Сб. научных трудов. - Тула, 1994. - С. 87 - 96.

36. Справочник по системам технического зрения. - Томск, 1988. - №3.

37. Титов B.C., Якушенков Ю.Г. Методика комплексной оценки фотоэлектрических автоколлиматоров //Изд. вузов СССР. Сер. Приборостроение. 1985. - № 1. - С. 73 - 75.

38. Методика применения экспертных методов для оценки качества продукции. - М.: Изд-во стандартов, 1977. - 41с.

39. Тиль Р. Электрические измерения неэлектрических величин. - М.: Энергия, 1981.-283 с.

40. Алиев P.A. Промышленные инвариантные системы автоматического управления. -М.: Энергия, 1971. - 112с.

41. Андерс В.Р. Контроль и автоматизация процессов переработки нефти и газа. -М.: Недра, 1964.-390с.

42. Арзуманов Э.С. Расчет и выбор регулирующих органов автоматических систем. - М.:Энергия, 1971. - 142с.

43. Балакирев B.C., Дудников Е.Г., Цирлин A.M. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления. -М.: Энергия, 1967. -232с.

44. Гноянский Л.С., Каменский Г.А., Эльсгольц Л.Э. Математические основы теории управляемых систем. - М.: Наука, 1969. - 512с.

45. Иващенко H.H. Автоматическое регулирование. - М.: Машиностроение, 1973.-606с.

46. Иванов A.A. Теория автоматического управления и регулирования. - М.: Недра, 1970.-352с.

47. Клюев A.C. Условия оптимальной настройки регуляторов систем автоматического регулирования температуры и давления перегретого пара котлоагрегата //Теплоэнергетика. 1969. - № 7. - С. 57 - 60.

48. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. - М.: Наука, 1968. - 720 с.

49. Куропаткин П.В. Теория автоматического управления. -М.: Высшая школа, 1973.-528 с.

50. Пин. Л.М., Барласов Б.З., Захаров М.А. Проверка и градуировка пневматической регулирующей аппаратуры. - Вкн.: Автоматизация производственных процессов. - М.: ЦБНТИ ММСС СССР, 1967. - С. 91 - 98.

51. Тонких Г.А., Николаенко В.А. Прибор для снятия статических характеристик датчиков переменного тока. - «монтаж приборов и средств автоматизации». - М.: ЦБНТИ ММСС СССР, 1967. - № 6. - С. 89 - 94.

52. Таланчук П.М., Рущенко В. Т. Основы теории и проектирования измерительных приборов. - Киев.: Высш. шк. Головное изд-во, 1989. - 454 с.

53. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи. - Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 320с.

54. Таланчук П.М., Фомин М.Н. Математические модели первичных измерительных преобразователей для измерения парциальных давлений // Хим. технология. 1983. - № 6. - С.36 - 40.

55. Пешель М. Моделирование сигналов и систем. - М.: Мир, 1981. - 302с.

56. Уайт Д., Вулсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. - М.: Энергия, 1975. - 348 с.

57. Полищук Е.С. Измерительные преобразователи. - Киев.: Высш. шк. Головное изд - во, 1981. - 283 с.

58. П.М. Таланчук и др. Измеритель потоков кислорода /А.с. 734826 СССР, МКИ G01L21/30. - Опубл. 10.01.84, Бюл. - № 38.

59. Rao. S.S. The Finite Method in Engineering. Perganon Press. - 1989. - 636p.

60. Хара К. Полупроводниковые газовые датчики. Современное состояние их разработок и обзор прошлых достижений //Эрзкуотороникусу. - Т.25. № 6. -1980.-С. 657-664.

61. Голубков С.П., Таланчук П.М. Датчики низкого парциального давления кислорода //Приборы и техника эксперимента. 1982. - № 5. - С. 212 - 213.

62. Завьялова П.М., Гутман З.И., Мясников И.А. Полупроводниковый метод определения кислорода в различных газах //Журн. физ. химии. 1979. - Т.53. -№8.-С. 215-218.

63. Пат. 3695848 США, МКИ G01N27/00, А 62039/00.Газовый датчик. - Опубл. 06.07.73.

64. Morisson S.R. In Treafise on solid Chemestry //Plenum.New York, 1976. -Vol.6B.-P. 203-208.

65. Lagowski I. Quantitative study of the chargetransfer in chemisorpfion; oxygen chemisorpion on the electrical ZnO //Journal of Applied Physics. 1977. - Vol. 48. -№8. -P. 3566-3575.

66. Тонкие поликристаллические и аморфные пленки. Физика и применение /Под. ред. JI. Казмерски -М.: Мир, 1983. - 304 с.

67. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1987. - 840с.

68. Vishnevetsky R. A new stable computing method for the serial hybrid computer integration of partial differential equation //AFIPS Proc. 1968. - Vol. 32, - № 4. - P. 143- 150.

69. Chen W.H., Sainfeld J.H. Optimal location of process measursements //Int. J/ Control. 1975. - Vol. 21. -№6. - P. 1003 - 1004.

70. Omatu S., Koide S., Soeda T. Optimal sensor location problem for linear distributed system //IEEE Trans. Aut. Contr. 1978. - Vol.23. - № 4. - P. 665 -675.

71. Корбич Юзеф. Наблюдаемость и размещение измерительных датчиков для систем с распределенными параметрами // Контрльно-измерительные приборы и регулирование: Тр. конф. - Зелена Гура, 1980. - С. 88 -93.

72. Nakano К., Sayara S. Optimal measurement problem for a stochastic distributed system with movable sensors //Int. J. Syst. Scien. 1981. - Vol.12. - № 12. - P. 1429 -1445.

73. Kubrusly C.S., Malebranche H.A. A survey on optimal sensor and controllers location in DPS. - IF AC 3-rd Symp. «Control of Distributed Parametr Systems». -Toulouse, 1982. -P.52 - 73.

74. Ицкович 3.J1. Определение расстояния между датчиками при контроле пространственно-распределенных полей //Автоматика и телемеханика. 1963. -№ 3. - С. 233 -239.

75. Нага К., Norade Т. On an optimal sensor location problem for linear stochastic distributed parameters in a spatial differential operator //The Science and Engineering Review of Deshisha University, 1981. -Vol.22. - № 3. - P. 145 - 159.

76. Stavronlaris P., Tzafestas S.G. Matrix minimum principle for distributed parameter control systems //Int. J. Syst. Scien. 1980. - Vol.11. - № 7. - P. 793 - 802.

77. Vishnevetsky R. Error analysis in the computer simulation of dynamic system. Variational aspects of the problem //IEEE Trans, electron, comput. 1997. - Vol. EC -16,-№4.-P. 403-412.

78. Таланчук П.М., Сергеев В.В., Фомин М.Н. Многокритериальная задача проектирования тонкопленочных измерительных преобразователей //Вестн. Киев, политех, ин - та. Приборостроение. - Киев., 1986. - Вып. 16. - С.40 - 42.

79. Носов Ю.Р., Петросянц К.О., Шилин В.А. Математические модели элементов интегральной электроники. - М.: Сов. радио, 1976. - 304 с.

80. Бабе Г.Д. Идентификация моделей гидравлики. - Новосибирск: Наука, 1980. - 160 с.

81. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров А.А., Шакиханов A.M. Итерационные методы повышения точности измерений. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 276 с.

82. Измерения в электронике: Справочник /Под. ред. В.А. Кузнецова. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 114 с.

83. Клюев A.C., Глазов Б.Г., Дубровский А.Х. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. - М.: Энергия, 1980. - 146 с.

84. Клюев A.C., Минаев П.А. Наладка систем контроля и автоматического управления. - Л.: Стройиздат, 1980. - 187 с.

85. Лейтман М.Б. Нормирующие измерительные преобразователи электрических сигналов. - М.: Энергоатомиздат, 1986.-210с.

86. Метрологическое обеспечение информационно-измерительных систем. Сборник руководящих материалов. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 327с.

87. Справочник по электроизмерительным приборам /Под. ред. К.К. Илюнина. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 132 с.

88. Цейтлин В.Г. Техника измерения расхода и количества жидкостей газов и паров. -М.: Изд-во стандартов, 1981. - 164 с.

89. Наладка автоматических систем и устройств управления технологическими процессами: Справочное пособие /A.C. Клюев, А.Т. Лебедев, Н.П. Семенов, А.Г. Товарнов; Под. ред. A.C. Клюева. - М.: Энергия, 1977. - 212с.

90. Иванов В.А., Чемоданов Б.К., Медведев B.C. Математические основы теории автоматического регулирования. - М.: Высшая школа, 1971. - 435 с.

91. Справочник по средствам автоматики /Под. ред. В.Э. Низе и И.В. Антика. -М.: Энергоатомиздат, 1983. - 143 с.

92. Плетнев Г.П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций. -М.: Энергоиздат, 1981. -223 с.

93. Лебедев А.Т. Информационные основы выбора оптимальных параметров настройки промышленных регуляторов //Автоматика и телемеханика. 1977. -№10.-С. 16-22.

94. Лебедев А.Т. Информационный метод расчета каскадных систем автоматического регулирования //Автоматика и телемеханика. 1980. - № 6. - С. 188-191.

95. Клюев A.C., Колесников A.A. Оптимизация автоматических систем управления по быстродействию. -М.: Энергоиздат, 1982. - 342 с.

96. ГОСТ 8.009 - 84. Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 151 с.

97. ГОСТ 21878 - 76. Случайные процессы и динамические системы. Термины и определения - М., 1979. - С. 8.

98. Тюпин Д.В., Ефименко В.В., Колоскова Г.П. Устройство конфигурации однородной управляющей системы. //Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов обработки изображения и символьной информации: Труды КГТУ. - Курск, 1993. - С. 204 - 206.

99. Титов B.C., Тюпин Д.В. Устройство для определения прочности полидисперсных сред //Контроль технологий, изделий, окружающей среды физическими методами: /Тез. докл. - Региональная конференция - Оренбург: 1996.-С. 57-58.

100. Устройство для гидродинамической оценки прочности полидисперсных материалов при полном влагонасыщении. /Котельников В.Я., Захаров И.С., Титов B.C., Тюпин Д.В. //Патент № 2099682, бюлл.№ 35,1997г.

101. Титов B.C., Колосков В.А., Тюпин Д.В. Самосинхронизация аддитивной микроконтроллерной сети //Новые информационные технологии и системы: /Тез. докл. Междун. конф. - Пенза, 1994. - С. 71-72.

102. Колосков В.А., Титов B.C., Тюпин Д.В. Обеспечение непрерывности управления в мультимикроконтроллерной сети //Материалы и управляющие технологии: /Тез. докл. Междун. конф. - Курск, 1994. - С. 186 - 192.

103. Тюпин Д.В. Автоматизация процесса определения прочности полидисперсных сред в условиях полного влагонасыщения Новые информационные технологии и системы: //Материалы Международн. конференции. - Пенза, 1996. - 4.2. - С. 18-19.

104. Тюпин Д.В. Использование тензопреобразователей в устройстве для определения прочности полидисперсных сред в условиях полного влагонасыщения. //Датчики и преобразователи информации систем измерения,

контроля и управления /Тез. докл. IX Научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов - М.: МГИЭМ, 1997. - С.380 - 381.