Науково-методологічні засади віброчастотного контролю технологічних параметрів в умовах вібрації

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин» ‒ Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет», МОН України, Дніпро, 2019. Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми підвищення достовірності контролю технологічних параметрів (густини, в’язкості, зусилля (тиску)) в умовах вібрації за рахунок розроблення нових математичних моделей та методів визначення технологічних параметрів, застосування нових багатопараметричних віброчастотних перетворювачів з універсальною характеристикою та змінним співвідношенням сигнал-шум, розробки програмних засобів фільтрації зашумленої вимірювальної інформації з невідомими законами розподілу. Розроблено віброчастотний метод контролю та вимірювання густини, в’язкості, зусилля (тиску) газорідинних середовищ у виробничих умовах, який реалізується за допомогою віброчастотного вимірювального перетворювача з трубчатим, циліндричним резонатором у якості якого може використовуватись частина технологічного апарату, отримано математичні моделі амплітудно- частотних характеристик технологічних параметрів в апаратах різного типа конструкції. Розроблено теоретичні основи проектування неметалевих трубчатих проточних резонаторів з широкою сферою застосування. Розроблено багатофункціональний віброчастотний перетворювач для вимірювання густини, в’язкості, зусилля (тиску) з циліндричним резонатором, який має універсальну характеристику. Виконані дослідницькі роботи щодо попередньої ідентифікації законів розподілу, розроблено алгоритм фільтрації Калмана вимірювальної інформації з підвищеними завадами та структура багатопараметричної системи контролю технологічних параметрів з системою діагностики форми коливань резонатора; вдосконалено пристрій для ідентифікації активного стану оператора. Здійснені впровадження інженерних розробок дисертаційної роботи на провідних підприємствах Дніпра та за кордоном.

Thesis for a degree of Doctor of Science (Technology), Specialty 05.11.13 – Instruments and Methods of Control and compounds` composition determination. – State Higher Educational Institution «Ukrainian State Chemical-Technological University», Ministry of Education and Science of Ukraine, Dnipro, 2019. The dissertation is devoted to solving the scientific and applied problem of increasing the reliability of the control of technological parameters (density, viscosity, force (pressure)) in a production environment through the development of new mathematical models and methods for determining technological parameters from the amplitude-frequency characteristics of the oscillatory environment of apparatuses, the use of new multiparameter vibration frequency converters with a universal characteristic and variable signal-to-noise ratio, as well as software development STV filtering noisy measurement information with unknown distribution laws. A vibration frequency method has been developed for monitoring and measuring the density, viscosity, force (pressure) of gas-liquid media under industrial conditions using a measuring transducer with a tubular, cylindrical resonator, mathematical models of the amplitude-frequency characteristics of technological parameters in devices of various designs are obtained. Theoretical foundations have been developed for the design of non-metallic tubular flow resonators with a wide scope. A multifunctional vibration frequency converter has been developed for measuring density, viscosity, force (pressure) with a cylindrical resonator, which has a universal characteristic. Research work on the identification of distribution laws has been completed, an Kalman filtering algorithm has been developed for measuring information with increased noise, and the structure of a multidimensional control system for technological parameters with a system for diagnosing the shape of resonator vibrations; improved device for identifying the active state of the operator. Implementation of engineering developments of the thesis was carried out at the leading enterprises of the Dnieper and abroad.