05.11.13 "Прилади і методи контролю та визначення складу речовин"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/17000

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 43

Підвищення перешкодостійкості ферозондових дефектоскопів до магнітних полів перешкод
(Друкарня "Фінвей", 2015) Безкоровайний, Володимир Сергійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – Прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Харків, 2015. У дисертаційній роботі вирішується проблема підвищення перешкодостійкості ферозондових дефектоскопів до магнітних полів перешкод, викликаних кінцевими розмірами контрольованих деталей, їх ступінчастими ї галтельними переходами, магнітною неоднорідністю феромагнітного матеріалу. Запропоновано метод розрахунку магнітного поля перешкоди, індукованого намагніченою деталлю, заснований на вирішенні інтегрального рівняння з використанням лінійної апроксимації функції намагнічування, що скорочує порядок системи алгебраїчних рівнянь. У якості вимірювального перетворювача перешкодостійкого ферозондового дефектоскопа пропонується використовувати блок магнітної системи, що складається з двох ідентичних ферозондів з U-подібними осердям. Результати численних і натурних експериментів показали, що магнітний потік в осерді ферозонду з U-подібним осердям, з перемичкою, розташованою безпосередньо над дефектом, в 8-12 разів менше потоку вимірювального (основного) ферозонду.
Розробка цифрового фотографічного методу теплового контролю металів при високих температурах
(НТУ "ХПІ", 2015) Славков, Віктор Миколайович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 - прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015 р. Дисертацію присвячено розробці методу теплового контролю металів при температурах понад 600 °С із використанням, у якості детектора теплового випромінювання, цифрового фотоапарата. На основі встановлених теоретичних положень методу розроблені програмні алгоритми обробки цифрових зображень, що дозволили: провести процедуру калібрування цифрового фотоапарата у діапазоні яскравісних температур 500…1800 °С та встановити калібрувальні залежності у вигляді математичних рівнянь; здійснити тепловий контроль металевих пластин, об'ємних металевих зразків та встановити присутні в них дефекти; вирішити додаткові задачі теплового контролю металів, а саме встановити значення питомої масової теплоємності металу; моделювати рівномірні температурні поля на поверхні металевих пластин; встановити розподілення коефіцієнта теплового випромінювання поверхні металевих пластин.
Резонансная вихретоковая дефектоскопия тонких неферомагнитных пленок
(Харьковский национальный университет радиоэлектроники, 2015) Светличный, Виталий Анатольевич
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 - приборы и методы контроля и определения состава веществ. – Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Харьков, 2015 г. Диссертация посвящена разработке метода и прибора для эффективного контроля дефектов структуры тонких неферромагнитных пленок. Рассмотрены общие положения применения вихретоковых преобразователей в дефектоскопии. Показаны характерные общие принципы построения вихретоковых дефектоскопов. Указаны направления улучшения метрологических показателей вихретоковых дефектоскопов тонких пленок. Выполнен анализ дефектов структуры тонких неферромагнитных пленок и методов контроля качества. Проведен анализ характеристик апериодических ВТП, способных выявлять указанные дефекты. Уточнена теория апериодических ВТП с учетом анализа влияния на характеристики преобразования внутреннего сопротивления источников питания и параметров нагрузки. Выполнен анализ характеристик вихретоковых резонансных ВТП предназначенных для выявления дефектов тонких неферромагнитных пленок. Рассмотрены различные режимы работы ВТП с учетом внутреннего сопротивления источника питания и сопротивления нагрузки, способы подключения ВТП к источнику и т.д. Выполнен анализ характеристик, даны сравнительная оценка и рекомендации, обосновавшие схемные решения и параметры ВТП. Доказаны преимущества резонансных ВТП относительно апериодических. Проведен анализ факторов, влияющих на точность выявления дефектов тонких неферромагнитных пленок средствами высокочастотной резонансной вихретоковой дефектоскопии. Показано, что одним из основных факторов, влияющих на точность измерений в резонансной вихретоковой дефектоскопии, является нестабильность рабочего зазора ВТП. Предложен вариант компенсации влияния изменения рабочего зазора при использовании резонансного ВТП накладного типа, работающего на двух различных частотах. Разработан способ резонансной дефектоскопии, позволяющий улучшить выявление дефектов в тонких неферромагнитных пленках. Исследована модель оценки взаимодействия резонансного ВТП с неферромагнитной тонкой пленкой. Приведены аналитические соотношения, проведены расчеты зависимости выходного сигнала от параметров ВТП. Для практического подтверждения аналитических положений работы выполнены экспериментальные исследования: влияние отдельных параметров резонансного ВТП на его основную характеристику преобразования; выбор рабочей частоты; поиск наиболее целесообразного способа создания компенсационного напряжения; уточнение особенностей работы трансформаторных ВТП на цилиндрических и плоских катушках; выбор типа ВТП и схемы его включения. Создан дефектоскоп, позволяющий выявлять дефекты структуры тонких неферромагнитных пленок.
Электромагнитно-акустический толщиномер для контроля металлоизделий с диэлектрическими покрытиями
(НТУ "ХПИ", 2015) Десятниченко, Алексей Владимирович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 – приборы и методы контроля и определения состава веществ. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена решению важной научно-практической задачи обеспечения ультразвукового контроля толщины металлоизделий электромагнитно-акустическим методом при наличии диэлектрических покрытий (зазоров) толщиной до 10 мм. В работе выполнен анализ существующих акустических методов и устройств для измерения толщины, которые широко используются в отечественной и зарубежной промышленности, рассмотрены основные их преимущества и недостатки. Методы разделяются по типу контакта датчика с объектом контроля на два основные класса: контактные и бесконтактные. Бесконтактные на сегодняшний день являются наиболее перспективными. К ним относятся методы, основанные на: воздушно акустической связи, термо- и оптико-акустическом эффектах, а также на эффектах электрического и электромагнитного полей. По результатам анализа недостатков приведенных методов, выделен наиболее перспективный – ЭМА метод. Рассмотрены вопросы выбора оптимального сигнала для возбуждения акустических колебаний ЭМА методом. Приведены расчеты принимаемой энергии для общего случая при зеркальной схеме контроля, когда передающий и приемный датчики не располагаются соосно по высоте изделия. Рассмотрены модели расчетов для зеркально теневой схемы контроля, отдельно для режимов излучения ЭМАП в виде длинных и коротких импульсов. Дан анализ целесообразности использования вариантов зондирующего сигнала с различными соотношениями длины импульсов и расстояний между ними. Рассмотрена электрическая модель выходного каскада усилителя зондирующего сигнала и датчика, описаны особенности ее работы. Приведены результаты экспериментальных исследований и разработок, направленных на повышение качества и производительности контроля толщины с использованием ЭМА метод возбуждения и приема акустических колебаний. Представлена конструкция макета ЭМА преобразователя для контроля металлоизделий при наличии зазора между датчиком и изделием. Рассмотрены вопросы построения передающего и приемного аналоговых трактов, приведены схемотехнические и конструктивные решения. Приведены результаты исследований зависимости амплитуды сигнала на генерирующей обмотке ЭМАП от напряжения питания усилителя. Проведены исследования зависимости уровня полезного сигнала он напряжения на передающей обмотке датчика. Исследовано влияния зазора на уровень полезного сигнала. Приведены результаты зависимости длительности «мертвой» зоны от зазора и способы ее снижения. Определены факторы, влияющие на точность контроля. Разработан толщиномер основанный на электромагнитно акустическом методе возбуждения и приема акустических волн, приведены результаты этой разработки. Рассмотрены особенности построения его составных частей. Рассмотрены алгоритмы цифровой обработки принятого сигнала. Проведена оценка метрологических характеристик разработанного прибора, изготовлен контрольный образец для метрологического обеспечения толщиномера. Приведено сравнение нового прибора с существующими аналогами.
Розробка цифрового фотографічного методу теплового контролю металів при високих температурах
(НТУ "ХПІ", 2015) Славков, Віктор Миколайович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 - прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015 р. Дисертацію присвячено розробці методу теплового контролю металів при температурах понад 600 °С із використанням, у якості детектора теплового випромінювання, цифрового фотоапарата. На основі встановлених теоретичних положень методу розроблені програмні алгоритми обробки цифрових зображень, що дозволили: провести процедуру калібрування цифрового фотоапарата у діапазоні яскравісних температур 500…1800 °С та встановити калібрувальні залежності у вигляді математичних рівнянь; здійснити тепловий контроль металевих пластин, об'ємних металевих зразків та встановити присутні в них дефекти; вирішити додаткові задачі теплового контролю металів, а саме встановити значення питомої масової теплоємності металу; моделювати рівномірні температурні поля на поверхні металевих пластин; встановити розподілення коефіцієнта теплового випромінювання поверхні металевих пластин.
Повышение помехоустойчивости феррозондовых дефектоскопов к магнитным полям помех
(Восточноукраинский национальный университет им. В. Даля, 2015) Безкоровайный, Владимир Сергеевич
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 – Приборы и методы контроля и определение состава веществ. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. В диссертационной работе решается проблема повышения помехоустойчивости феррозондовых дефектоскопов к магнитным полям помех, вызванных конечными размерами контролируемых деталей, их ступенчатыми и галтельными переходами, магнитной неоднородностью ферромагнитного материала. Анализ существующих методов подавления помехи, вызванной сторонним магнитным полем, показал, что основным способом устранения помехи в настоящее время является включение обмоток феррозондов по градиентометрической схеме. Однако этот метод не свободен от недостатков, так его эффективность низка при высоком уровне градиента поля помехи и коэффициент преобразования феррозонда в большей степени зависит от геометрических параметров магнитной системы и расположения полуэлементов феррозонда относительно дефекта. Не свободен от недостатков метод экранирования феррозонда, так как экран значительно увеличивает размеры преобразователя, что затрудняет его использование на ступенчатой поверхности детали. Обзор методов и способов подавления помехи показал, что наиболее эффективным является метод, основанный на использовании двух феррозондов, один из которых является измерительным, а второй – компенсационным. При этом необходимо, чтобы измерительный феррозонд имел достаточную чувствительность, как к магнитному полю дефекта, так и к полю помехи, а компенсационный феррозонд имел высокую чувствительность только к полю помехи и практически не реагировал на поле дефекта. Для теоретического обоснования эффективности предлагаемого метода была разработана математическая модель поля вектора намагниченности, как в области всей детали, так и в локальной области расположения дефекта. Напряженность магнитного поля в сердечниках феррозонда, индуцированного намагниченностью детали и дефекта, рассчитывается путем применения модифицированной теоремы о взаимности К. М. Поливанова. Сердечники измерительного и компенсационного феррозонда являлись полузамкнутыми U-образной формы. Компенсационный феррозонд имеет перемычку непосредственно над дефектом и шунтирует его магнитное поле. Предложен метод расчета магнитного поля помехи индуцированного намагниченной деталью, основанный на решении интегрального уравнения с использованием линейной аппроксимации функции намагничивания, что сокращает порядок системы алгебраических уравнений. Предложен метод расчета коэффициента передачи мостовой электрической схемы феррозонда, при которой уменьшается вдвое число обмоток и создается возможность получения увеличенного его коэффициента передачи за счет явления параметрического резонанса, упрощается балансировка обмоток феррозонда.
Електромагнітно-акустичний товщиномір для контролю металовиробів з діелектричними покриттями
(НТУ "ХПІ", 2015) Десятніченко, Олексій Володимирович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-практичної задачі, яка полягає у забезпеченні ультразвукового контролю товщини металовиробів електромагнітно-акустичним методом при наявності діелектричних покриттів (зазорів) товщиною до 10 мм. У роботі виконано аналіз існуючих акустичних методів і пристроїв для вимірювання товщини, розглянуті основні їх переваги та недоліки. За результатами аналізу недоліків наведених методів, виділений найбільш перспективний – ЕМА метод. Розглянуто питання вибору оптимального сигналу для збудження акустичних коливань ЕМА методом. Наведено розрахунки прийнятої енергії. Дано аналіз доцільності використання різних варіантів сигналу зондування. Розглянуто електричну модель вихідного каскаду підсилювача сигналу зондування і датчика, описано особливості її роботи. Наведено результати експериментальних досліджень і розробок спрямованих на підвищення якості та продуктивності контролю товщини. Представлена конструкція макета ЕМА перетворювача для контролю металовиробів при наявності зазору між датчиком і об'єктом. Розглянуто питання побудови передавального і приймального аналогових трактів, наведені конструктивні рішення. Досліджено залежність амплітуди сигналу на генеруючої обмотці ЕМАП від напруги живлення підсилювача. Проведено дослідження залежності рівня корисного сигналу він напруги на передавальній обмотці датчика. Досліджено впливу зазору на рівень корисного сигналу. Наведено результати залежності тривалості "мертвої" зони від зазору і способи її зниження. Визначено фактори, що впливають на точність контролю. Розроблено ЕМА товщиномір, розглянуті особливості побудови та питання схемотехніки його складових частин. Розглянуто алгоритми цифрової обробки прийнятого сигналу. Наведено опис виготовленого контрольного зразка для метрологічного забезпечення толщиномера.
Резонансна вихрострумова дефектоскопія тонких неферомагнітних плівок
(НТУ "ХПІ", 2015) Світличний, Віталій Анатолійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 - прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2015 р. Дисертація присвячена розробці методу і приладу для ефективного контролю дефектів структури тонких неферомагнітних плівок. Проведено аналіз характеристик різних ВСП, здатних виявляти зазначені дефекти. Розглянуті різні режими роботи з урахуванням внутрішнього опору джерела живлення і опору навантаження, способи підключення ВСП до джерела живлення. Розроблено спосіб, що дозволяє поліпшити виявлення дефектів у тонких неферомагнітних плівках. Досліджено модель оцінки взаємодії резонансного ВСП з неферомагнітною тонкою плівкою. Наведено аналітичні співвідношення, проведено розрахунки залежності вихідного сигналу від параметрів ВСП. Для експериментальних досліджень був виготовлений лабораторний макет вихрострумового дефектоскопа, за допомогою якого здійснювалася перевірка відповідності розрахункових теоретичних співвідношень з експериментальними.
Метод та засіб контролю для визначення напрямку на точкові джерела гамма-випромінювання
(НТУ "ХПІ", 2016) Білик, Захар Валентинович
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-практичну задачу підвищення точності визначення напрямку в просторі на точкове джерело гамма-випромінювання (ДГВ) постійного та імпульсного характеру. Вперше розроблено прецизійний метод з використанням засобу для визначення напрямку на точкові ДГВ з асиметричними поглиначами в площині, похибка вимірювання якого не виходить за межі ± 0,0138°, за рахунок визначення напрямку межею між максимальною та мінімальною товщиною асиметричного поглинача. Вперше встановлено ефект збільшення величини розсіювання гамма-квантів при проходженні їх вздовж мідно-свинцевої поверхні, використання якого дозволило суттєво підвищити точність визначення напрямку на точкове ДГВ. Запропоновано фізико-математичну модель визначення напрямку в просторі на точкове ДГВ, включаючи імпульсне, асиметричними та кульовим поглиначами, яка дозволила залежно від положення точкового ДГВ у просторі визначити товщину поглиначів та теоретичні коефіцієнти пропорційності, що забезпечують визначення кута, і, відповідно, суттєво підвищити точність методу та розробити прецизійні вимірювачі напрямку на ДГВ. Отримав подальший розвиток метод визначення напрямку в просторі на точкове постійне та імпульсне ДГВ за рахунок використання фізико-математичної моделі та теоретичних коефіцієнтів пропорційності, що отримані з відношення коефіцієнтів пропускання детекторів, проведення калібрування розробленого засобу для всіх кутів у просторі та енергій ДГВ, а також використання чотирьох блоків детектування з багатоканальними аналізаторами імпульсів гамма-випромінювання, які працюють у спектрометричному режимі одночасно. Розроблено засоби для визначення напрямку на гамма-джерело з асиметричними та кульовим поглиначами, що дозволяють проектувати пристрої для визначення напрямку на гамма-джерела, включаючи імпульсні. Проведені експериментальні дослідження, що показали можливість визначення напрямку на постійні та імпульсні ДГВ у просторі з похибкою, яка не перевищує 16°. Результати дисертаційної роботи впроваджено в ХНУ ім. В. Н. Каразіна, в державній установі "Інститут медичної радіології ім. С. П. Григор'єва Національної академії медичних наук України" та на факультеті військової підготовки НТУ "ХПІ".
Методы и средства повышения точности диэлькометрических влагомеров
(Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского "Харьковский авиационный институт", 2016) Голуб, Екатерина Юрьевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 – приборы и методы контроля и определения состава веществ. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" МОН Украины, Харьков, 2016. Диссертационная работа посвящена повышению точности диэлькометрических влагомеров путем усовершенствования и разработки методов и средств, позволяющих уменьшить "сортовую неопределенность" измерений данными влагомерами. Проведен анализ существующих методов и современных аналогов определения влажности, в результате которого выбран диэлькометрический метод определения влажности. Также проведен анализ способов определения влажности в рамках диэлькометрического метода. Выделены достоинства и недостатки каждого способа. В соответствии с требованиями по компенсации влияния сорта материала выбран способ измерения влажности с применением тестовых методов. Рассмотрены тестовые алгоритмы определения влажности веществ диэлькометрическими влагомерами. Для каждого тестового алгоритма проведена проверка на инвариантность к изменению начальной диэлектрической проницаемости исследуемого материала. По результатам проверки дано заключение о том, что ни один из рассмотренных тестовых алгоритмов не позволяет в полной мере избавиться от влияния сорта вещества, а те, которые обладают достаточно хорошими показателями по компенсации "сортовой неопределенности", имеют ряд других недостатков, связанных с плохой сходимостью полученных результатов расчета влажности с действительными значениями, а также сложностью реализации. Разработана методика проведения экспериментов, в которой даны рекомендации по выбору группы исследуемых материалов, использованию первичного преобразователя, подготовке проб, выбору устройства для измерения электрической емкости и измерению емкости. В соответствии с данной методикой проведены экспериментальные исследования разработанного тестового алгоритма определения влажности веществ. Полученные результаты расчета влажности показали довольно хорошую компенсацию "сортовой неопределенности". Для реализации предложенных тестовых алгоритмов разработан емкостной первичный преобразователь влажности сыпучих и жидких веществ адаптивного влагомера. Разработана методика калибровки первичного преобразователя на основе термогравиметрического метода определения влажности. С применением процедуры итерационного планирования эксперимента получена математическая модель измерительного процесса определения влажности сыпучих веществ термогравиметрическим методом, в результате чего определены факторы, оказывающие наибольшее влияние при определении влажности данным методом, и оценена неопределенность измерений.
Метод и устройство контроля кратковременной перегрузочной способности высоковольтного кабеля в условиях производства
(НТУ "ХПИ", 2016) Антонец, Тарас Юрьевич
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 – приборы и методы контроля и определения состава веществ. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена разработке метода контроля кратковременной перегрузочной способности высоковольтного силового кабеля в условиях производства и необходимый комплекс аппаратуры для его экспериментального подтверждения. Предложена модель нагрева жилы в начальный период нагрева кабеля, которая является решением дифференциального уравнения второй степени для теплового баланса в течение адиабатного нагрева кабеля. Модель позволила количественно характеризовать кратковременную перегрузочную способность кабеля и сравнивать ее с кратковременной перегрузочной способностью, полученной с помощью известных моделей нагрева кабеля. Предложен количественный показатель кратковременной перегрузочной способности высоковольтного кабеля со сшитой полиэтиленовой изоляцией для контроля изготовленных кабелей в условиях производства. Данный показатель не зависит от условий окружающей среды, а значит, является качественной характеристикой самого кабеля. Создан и опробован комплекс аппаратуры для определения показателя кратковременной перегрузочной способности высоковольтного кабеля в условиях производства. Проверен разработанный метод оперативного неразрушающего контроля показателей кратковременной перегрузочной способности на примере СПЭ-кабеля на напряжение 35 кВ.
Метод і пристрій контролю короткочасної перевантажувальної здатності високовольтного кабелю в умовах виробництва
(НТУ "ХПІ", 2016) Антонець, Тарас Юрійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016 р. Дисертація присвячена розробці методу контролю короткочасної перевантажувальної здатності високовольтного силового кабелю в умовах виробництва та необхідний комплекс апаратури для його експериментального підтвердження. Запропоновано модель нагріву жили в начальний період нагріву кабелю. Модель дозволила кількісно характеризувати короткочасну перевантажувальну здатність кабелю і порівнювати її з короткочасною перевантажувальною здатністю, одержаною за допомогою відомих моделей нагріву кабелю. Виконано теоретичні та експериментальні дослідження для визначення теплофізичних параметрів відведення тепла з поверхні кабелю в приміщенні та дослідження залежності нагріву кабелю від відстані між фазами при прокладанні в площині. Запропоновано кількісний показник короткочасної перевантажувальної здатності високовольтного кабелю зі зшитою поліетиленовою ізоляцією для контролю виготовлених кабелів в умовах виробництва. Перевірено розроблений метод оперативного неруйнівного контролю показників короткочасної перевантажувальної здатності на прикладі ЗПЕ-кабелю на напругу 35 кВ.
Методи і засоби підвищення точності діелькометричних вологомірів
(НТУ "ХПІ", 2016) Голуб, Катерина Юріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" МОН України, Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена підвищенню точності діелькометричних вологомірів шляхом удосконалення та розробки методів і засобів, що дозволяють зменшити "сортову невизначеність" вимірювань даними вологомірами. У дисертації запропоновано тестові алгоритми визначення вологості речовин, що дозволяють компенсувати "сортову невизначеність" вимірювань діелькометричними вологомірами: перший тестовий алгоритм, в якому в якості тестових впливів застосовують адитивний і мультиплікативний тести; другий тестовий алгоритм, в якому крім адитивного і мультиплікативного тестів проводять комбінований тест. Проведено порівняльний аналіз отриманих тестових алгоритмів з найбільш досконалими серед виявлених аналогів. Для реалізації запропонованих тестових алгоритмів розроблено ємнісний первинний перетворювач вологості сипучих і рідинних речовин адаптивного вологоміра. Наведено методику калібрування первинного перетворювача на основі термогравіметричного методу визначення вологості. Із застосуванням процедури ітераційного планування експерименту отримано математичну модель вимірювального процесу для визначення вологості сипучих речовин термогравіметричним методом, в результаті чого визначено фактори, що мають найбільший вплив при визначенні вологості даним методом, і оцінено невизначеність вимірювань.
Ультразвуковий рівнемір рідини з одноразовим поширенням ультразвукового імпульсу в газовому середовищі
(Східноукраїнський національний університет ім. Володимира Даля, 2017) Літвінов, Костянтин Анатолійович
исертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.11.13 "Прилади і методи контролю та визначення складу речовин". – Східноукраїнський національний університет ім. Володимира Даля, Сєвєродонецьк. Захист відбудеться на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.09 у Національному технічному університеті "Харківський політехнічний університет", Харків, 2018. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної задачі – розробці ультразвукового рівнеміра рідини, котрий дозволяє підвищити ефективність використання ємностей за рахунок зменшення зони нечутливості, розширення діапазону та зменшення похибок вимірювання. Суть роботи рівнеміра полягає в одноразовому проходженні ультразвуковим імпульсом товщини газу. Досліджені динамічні процеси, що відбуваються в ультразвукових перетворювачах, та отримані їх математичні моделі. На основі методу нульового градієнта отримані математичні моделі ультразвукового рівнеміра рідини в аналітичній формі. Запропоновано програмний реперний алгоритм, який дозволяє значно зменшити зону нечутливості та похибки вимірювання, котрі зумовлені внутрішніми та зовнішніми факторами. Розроблені алгоритми обробки вимірювальної інформації та програмне забезпечення рівнеміра.
Метод та засіб контролю для визначення напрямку на точкові джерела гамма-випромінювання
(НТУ "ХПІ", 2017) Білик, Захар Валентинович
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-практичну задачу підвищення точності визначення напрямку в просторі на точкове джерело гамма-випромінювання (ДГВ) постійного та імпульсного характеру. Вперше розроблено прецизійний метод з використанням засобу для визначення напрямку на точкові ДГВ з асиметричними поглиначами в площині, похибка вимірювання якого не виходить за межі ± 0,0138°, за рахунок визначення напрямку межею між максимальною та мінімальною товщиною асиметричного поглинача. Вперше встановлено ефект збільшення величини розсіювання гамма-квантів при проходженні їх вздовж мідно-свинцевої поверхні, використання якого дозволило суттєво підвищити точність визначення напрямку на точкове ДГВ. Запропоновано фізико-математичну модель визначення напрямку в просторі на точкове ДГВ, включаючи імпульсне, асиметричними та кульовим поглиначами, яка дозволила залежно від положення точкового ДГВ у просторі визначити товщину поглиначів та теоретичні коефіцієнти пропорційності, що забезпечують визначення кута, і, відповідно, суттєво підвищити точність методу та розробити прецизійні вимірювачі напрямку на ДГВ. Отримав подальший розвиток метод визначення напрямку в просторі на точкове постійне та імпульсне ДГВ за рахунок використання фізико-математичної моделі та теоретичних коефіцієнтів пропорційності, що отримані з відношення коефіцієнтів пропускання детекторів, проведення калібрування розробленого засобу для всіх кутів у просторі та енергій ДГВ, а також використання чотирьох блоків детектування з багатоканальними аналізаторами імпульсів гамма-випромінювання, які працюють у спектрометричному режимі одночасно. Розроблено засоби для визначення напрямку на гамма-джерело з асиметричними та кульовим поглиначами, що дозволяють проектувати пристрої для визначення напрямку на гамма-джерела, включаючи імпульсні. Проведені експериментальні дослідження, що показали можливість визначення напрямку на постійні та імпульсні ДГВ у просторі з похибкою, яка не перевищує 16°. Результати дисертаційної роботи впроваджено в ХНУ ім. В. Н. Каразіна, в державній установі "Інститут медичної радіології ім. С. П. Григор'єва Національної академії медичних наук України" та на факультеті військової підготовки НТУ "ХПІ".
Магнітострикційний рівнемір рідинних середовищ з багатократним відбиттям ультразвукового торсійного імпульсу
(Східноукраїнський національний університет ім. Володимира Даля, 2017) Шаповалов, Олексій Іванович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Східноукраїнський національний університет ім. В. Даля, Сєвєродонецьк. Захист відбудеться на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.09 у Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної задачі – розробці магнітострикційного рівнеміра рідинних середовищ, який дозволяє підвищити ефективність використання ємностей за рахунок зменшення зони нечутливості, розширення діапазону та зменшення похибок вимірювання. На основі теорії реологічних перетворень досліджені електромеханічні процеси в магнітострикційному перетворювачі. Перетворювачі описуються нелінійними диференціальними рівняннями, що дало можливість вивчити вплив нелінійності на метрологічні характеристики рівнеміра та розробити заходи щодо їх покращення. Отримано математичні моделі запропонованого рівнеміра в аналітичній формі. Виконано дослідження похибок вимірювання методом інтегрального функціоналу. Запропоновано структурну схему магнітострикційного рівнеміра з багатократним відбиттям ультразвукового торсійного імпульсу та розроблені алгоритми обробки вимірювальної інформації і програмне забезпечення для мікропроцесора.
Розвиток теорії діелькометричної вологометрії та алгоритмічних методів підвищення точності вимірювання вмісту вологи речовин
(Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", 2018) Заболотний, Олександр Віталійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.13 «Прилади і методи контролю та визначення складу речовин». – Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2019. Дисертацію присвячено проблемі підвищення точності вимірювання вмісту вологи різних матеріалів шляхом розроблення нових методів визначення вмісту вологи, а також розробки нових первинних і вторинних перетворювачів вмісту вологи. В дисертаційній роботі здійснено порівняльний аналіз відомих способів вимірювання вмісту вологи, що передбачають тестові впливи на речовину. Для більшості відомих тестових алгоритмів, використаних для визначення вмісту вологи, вплив «сортової невизначеності» на результат вимірювання є дуже суттєвим. Вперше здійснено теоретичну перевірку обумовленості значень вмісту вологи, отриманих в результаті застосування запропонованих тестових алгоритмів. Як наслідок було синтезовано новий метод визначення вмісту вологи, в якому тестовий алгоритм утворено з двох адитивних, двох мультиплікативних і одного додаткового тестів і використання якого дозволило забезпечити задовільний рівень обумовленості обчислених значень. Було здійснено порівняльний аналіз запропонованих тестових алгоритмів за допомогою двох мір відстані між обчисленими і номінальними значеннями вмісту вологи. Показано, що новий метод визначення вмісту вологи забезпечує найменшу розбіжність із номінальними значеннями вмісту вологи і є найбільш придатним для використання. Також було запропоновано диференційний метод вимірювання вмісту вологи сипких і рідинних матеріалів, що передбачає використання чотирьох вимірювальних конденсаторів, два з яких заповнюють пробою досліджуваної речовини, а інші два – пробою такої ж речовини, але попередньо зневодненої, який має меншу чутливість до зміни сорту речовини (∆̅ Σ = 0,72%) у порівнянні з класичною диференційною схемою (∆̅ Σ = 1,16%). Вперше отримано математичні моделі статичних характеристик перетворення для ємнісних первинних вимірювальних перетворювачів вмісту вологи, які дозволили провести порівняльний аналіз термокомпенсаційних властивостей одинарного первинного перетворювача, класичного диференційного та первинного перетворювача, сформованого з чотирьох вимірювальних конденсаторів. Після розроблення і виготовлення дослідних зразків первинних і вторинних вимірювальних перетворювачів, було проведено серію експериментів для визначення рівня впливу сорту речовини на результат вимірювання вмісту вологи з використанням диференційного методу і методу з тестовим алгоритмом, утвореним з двох адитивних, двох мультиплікативних і одного додаткового тестів. Результати експериментів показали низьку чутливість до зміни сорту речовини. Результати проведених теоретичних і експериментальних досліджень використані у практиці таких підприємств і організацій: ТОВ «ВО ОВЕН» (Харків, Україна); ПП «ЄС - Автоматика» (Харків, Україна); УА ТОВ ФІРМА «КОДА» (Харків, Україна); навчальний процес Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут».
Удосконалення резонансного діелькометричного методу контролю та визначення вологості рідких неполярних діелектриків
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Коробко, Олександр Анатолійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.11.13 "Прилади і методи контролю та визначення складу речовин" (15 – Автоматизація та приладобудування) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". Мета роботи: удосконалення резонансного діелькометричного методу контролю та визначення вологості рідких неполярних діелектриків задля підвищення його чутливості до рівня 10⁻⁵ з одночасною мінімізацією впливу "сортової невизначеності". Запропоновані та досліджені: спрощена математична модель емульсії на основі моделі штучного діелектрика Кока; нові багаточастотні різновиди резонансного діелькометричного методу; новий тип розподіленого вимірювального перетворювача. Розроблено, теоретично та експериментально досліджено вологоміри середньочастотного та дуже високочастотного діапазонів. Експериментальним шляхом підтверджено досягнення мети роботи.
Ультразвуковий рівнемір рідини з одноразовим поширенням ультразвукового імпульсу в газовому середовищі
(НТУ "ХПІ", 2018) Літвінов, Костянтин Анатолійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.11.13 "Прилади і методи контролю та визначення складу речовин". – Східноукраїнський національний університет ім. Володимира Даля, Сєвєродонецьк. Захист відбудеться на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.09 у Національному технічному університеті "Харківський політехнічний університет", Харків, 2018. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної задачі – розробці ультразвукового рівнеміра рідини, котрий дозволяє підвищити ефективність використання ємностей за рахунок зменшення зони нечутливості, розширення діапазону та зменшення похибок вимірювання. Суть роботи рівнеміра полягає в одноразовому проходженні ультразвуковим імпульсом товщини газу. Досліджені динамічні процеси, що відбуваються в ультразвукових перетворювачах, та отримані їх математичні моделі. На основі методу нульового градієнта отримані математичні моделі ультразвукового рівнеміра рідини в аналітичній формі. Запропоновано програмний реперний алгоритм, який дозволяє значно зменшити зону нечутливості та похибки вимірювання, котрі зумовлені внутрішніми та зовнішніми факторами. Розроблені алгоритми обробки вимірювальної інформації та програмне забезпечення рівнеміра.
Магнітострикційний рівнемір рідинних середовищ з багатократним відбиттям ультразвукового торсійного імпульсу
(НТУ "ХПІ", 2018) Шаповалов, Олексій Іванович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Східноукраїнський національний університет ім. В. Даля, Сєвєродонецьк. Захист відбудеться на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.09 у Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної задачі – розробці магнітострикційного рівнеміра рідинних середовищ, який дозволяє підвищити ефективність використання ємностей за рахунок зменшення зони нечутливості, розширення діапазону та зменшення похибок вимірювання. На основі теорії реологічних перетворень досліджені електромеханічні процеси в магнітострикційному перетворювачі. Перетворювачі описуються нелінійними диференціальними рівняннями, що дало можливість вивчити вплив нелінійності на метрологічні характеристики рівнеміра та розробити заходи щодо їх покращення. Отримано математичні моделі запропонованого рівнеміра в аналітичній формі. Виконано дослідження похибок вимірювання методом інтегрального функціоналу. Запропоновано структурну схему магнітострикційного рівнеміра з багатократним відбиттям ультразвукового торсійного імпульсу та розроблені алгоритми обробки вимірювальної інформації і програмне забезпечення для мікропроцесора.