автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.01, диссертация на тему:Методы и средства измерений электрических параметров материалов для оценивания влажности

На правах рукописи

КОСТРИКИНА Инна Анатольевна

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОЦЕНИВАНИЯ ВЛАЖНОСТИ

Специальность 05.11.01 -Приборы и методы измерения (электрические величины)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПЕНЗА 2004

Работа выполнена в ФГУП «НИИ электронно-механических приборов» (ФГУП «НИИЭМП»), г. Пенза.

Научный руководитель - доктор технических наук,

Ведущая организация - ОАО «РНИИ «Электронстандарт», г. Санкт-Петербург.

Защита состоится 13 мая 2004 г., в 14 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186.02 в Пензенском государственном университете по адресу: 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета.

Автореферат разослан 13 апреля 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических на)™'

профессор Буц В. П.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шлыков Г. П.; кандидат технических наук Каршаков В. П.

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Ужесточение требований к качеству, выпускаемой продукции приводит к необходимости создания новых и совершенствования имеющихся технологических процессов. Эту задачу можно решить путем внедрения в производство многофункциональных, быстродействующих и высокоточных средств измерений, основанных на использовании современных достижений микроэлектроники и вычислительной техники. Из-за разнообразия материалов и сложности протекающих в них процессов особенно остро стоят вопросы разработки методов и средств для оценивания свойств и состава объектов, в частности, влажности.

Традиционный термогравиметрический метод измерений влажно -сти характеризуется низкой производительностью и связан со значительными потерями расходного материала. Использование электрических методов измерений позволяет не только существенно снизить затраты на проведение измерений, но и значительно расширить номенклатуру исследуемых материалов. Большинство существующих электрических влагомеров позволяет получить оценку влажности по одному электрическому параметру, что не обеспечивает требуемую точность измерений:

Повысить точность измерений возможно путем применения более корректной модели, позволяющей учесть как индивидуальные свойства материала, так и влияющие на результат измерений факторы: температура, солевой состав, уплотнение, гранулярность и т.п. Для идентификации модели, адекватной анализируемому материалу, необходимо исследовать зависимость электрических параметров от его влажности. Найденные модели могут послужить основой для создания стандартных образцов (СО) влажности материалов, применение которых позволит заменить натуральные образцы, осуществить комплектный метод поверки и значительно сократить затраты на поверку (калибровку) влагомеров.

Актуальность решения поставленных вопросов и обусловила постановку данной работы.

Цель диссертационной работы заключается в разработке методов и средств измерений электрических параметров материалов для оценивания влажности.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие основные задачи:

1) разработка методов измерений электрических параметров влажных материалов на основе исследований их частотных характеристик;

. 2) разработка и исследование первичных измерительных преобразователей влажности твердых и жидких материалов;

3) разработка метода идентификации параметров модели влажных материалов и создание на ее основе электрических имитаторов;

4) разработка средств экспресс-анализа влажности материалов.

Методы исследования

Теоретические исследования базируются на положениях теории электрических цепей, теории автоматического управления, теории погрешностей, теории вероятностей и математической статистики, методах математического анализа. Основные теоретические положения проверены экспериментально и моделированием на ЭВМ.

Научная новизна

1 Развит метод измерений электрических параметров материалов, основанный на определении их частотных характеристик и позволяющий оценить влажность. Метод позволяет определить частоты, при которых целесообразно проводить измерения, исходя из заданной погрешности идентификации параметров модели с учетом свойств конкретных влажных материалов.

2 Предложен и теоретически обоснован новый метод идентификации параметров модели влажных материалов, заключающийся в сравнении частотной характеристики исследуемого объекта, полученной экспериментально, и частотными характеристиками типовых моделей, позволяющий научно обосновать модель, адекватную влажному материалу.

3 Предложен новый метод создания первичных измерительных преобразователей капиллярно-пористых влажных материалов, основанный на применении теории Лэмпарда-Томсона, позволяющий в 4-12 раз снизить погрешность результатов измерений от влияния гранулярности и плотности засыпки.

Практическая значимость

1 Разработан и исследован первичный измерительный преобразователь (ПИП) влажности твердых материалов, точность которого повышается устранением влияния гранулярности и плотности засыпки при сохранении простоты конструкции.

2 Предложена методика идентификации параметров моделей влажных материалов по результатам экспериментальных исследований, позволяющая определить вид и параметры модели с учетом свойств конкретных влажных материалов.

3 Разработаны и внедрены средства экспресс-анализа влажности древесины и мазута, позволяющие проводить измерения в рабочих условиях и отличающиеся повышенной точностью и низкими затратами на проведение измерений.

4 Разработаны электрические имитаторы древесины и мазута для подтверждения соответствия метрологических характеристик влагомеров установленным требованиям, позволяющие заменить натуральные образцы, осуществить комплектную проверку влагомеров, повысить точность измерений и снизить трудоемкость процедуры проверки.

Реализация работы

Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическое воплощение в разработанных в ФГУП «НИИ электронно-механических приборов» электронных влагомерах,' таких, как

- цифровой измеритель влажности древесины ИВДЦ-1;

— измеритель влажности мазута ИВМ-01.

Влагомер ИВДЦ-1 применяется при измерениях влажности деревянных опор высоковольтного оборудования мобильных лабораторий, производимых ЗАО «Пензенская горэлектросеть». Влагомер ИВМ-01 прошел испытания в системах контроля и управления процессом сжигания топлива серии «Факел» производства НПФ «Уран» (г. Санкт-Петербург).

Основные положения, выносимые на защиту

1 Метод измерений электрических параметров влажных материалов, заключающийся в исследовании их частотных характеристик и позволяющий уменьшить погрешность измерений за счет определе-

ния зависимости электрических параметров от влажности индивидуально для каждого материала.

2 Методика идентификации модели влажного материала, позволяющая определить ее вид и параметры с учетом свойств конкретных влажных материалов.

3 Структура ПИП на основе перекрестных конденсаторов, позволяющая уменьшить погрешность измерений от влияния гранулярного состава и плотности засыпки капиллярно-пористых (сыпучих) материалов.

4 Электрические имитаторы древесины и мазута для подтверждения соответствия метрологических характеристик влагомеров установленным требованиям.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы обсуждались: на Международных научно-технических конференциях «Методы и средства измерения в системах контроля и управления» (Пенза, 1999—2002), Межрегиональном научно-техническом семинаре «Экологическая безопасность регионов России» (Пенза, 1999), Международной научно-технической конференции «Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации. Измерен ия-2000» (Пенза, 2000), Международном юбилейном симпозиуме «Актуальные проблемы науки и образования» (Пенза, 2003).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объемработы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, состоящего из 128 наименований, 5 приложений. Диссертационная работа изложена на 140 страницах основного текста, содержит 37 рисунков и 20 таблиц.

Автор выражает благодарность доктору технических наук А. А. Данилову за ценные научные консультации при подготовке материалов диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определена цель и поставлены задачи исследования.

В первой главе проводится анализ современного состояния и проблем влагометрии.

С учетом основных положений молекулярно-кинетической теории строения вещества проведена систематизация видов и форм связей влаги с материалом. Показано, что для достижения поставленной цели диссертации целесообразно рассматривать материалы, содержащие так называемую «свободную воду», не входящую в их химический состав.

Проведен анализ поведения влажного материала при помещении его в электрическое поле. Установлено, что электрические параметры влажного материала целесообразно исследовать в диапазоне частот до 100 кГц.

Проведенный сравнительный анализ известных электрических методов измерений влажности выявил необходимость разработки новых методов и средств измерений электрических параметров материалов в диапазоне частот до 100 кГц для оценивания их влажности.

Определены требования к ПИП влажности. Проведен анализ методов построения ПИП для средств экспресс-анализа влажности твердых и жидких материалов, в результате которого была поставлена задача разработки ПИП капиллярно-пористых (сыпучих) материалов, который позволяет минимизировать влияние воздействующих факторов (температуры, плотности засыпки, гранулярности и т.д.) при простоте конструкции.

Сформулированы основные задачи в области метрологического обеспечения влагометрии. Проведен анализ методов и средств поверки (калибровки) электронных влагомеров. Установлено, что для поверки (калибровки) влагомеров целесообразно использовать СО, позволяющие заменить натуральные образцы.

Для целей подтверждения соответствия метрологических характеристик влагомеров установленным требованиям автором предлагается использовать электрические имитаторы. Показано, что для разработки электрических имитаторов необходимо определять модель влажного материала, отражающую его электрические параметры. Проведен анализ известных моделей влажных материалов. Установ-.

лено, что для повышения точности измерении и создания электрических имитаторов необходимо определять модель, индивидуальную для каждого материала. В связи с этим возникает задача разработки метода идентификации параметров модели, адекватной влажному материалу.

Во второй главе проводится обоснование и выбор методов исследования . электрических параметров материалов для оценивания влажности и идентификации параметров моделей материалов.

Для определения электрических параметров влажных материалов автором предлагается использовать метод, основанный на воздействии гармоническим сигналом на объект и исследовании частотной характеристики объекта.

Схема измерительной установки, реализующей данный метод, представлена на рисунке 1.

Рисунок 1

Суть метода состоит в следующем. По измеренным на частотах со значениям и2, пропорциональным модулям падений напряжений на опорном резисторе ДО, и значениям выходного напряжения генератора- и\ вычисляются значения пропорциональные модулям падений напряжений на исследуемом объекте с комплексным-сопро-тивлением Ъх, которое зависит от влажности. При этом частотная характеристика исследуемого объекта определяется как.

т +

и\

(1)

где

модуль комплексного сопротивления исследуемого

объекта на частоте со при влажности IV,

Автором проведены теоретическое обоснование возможности использования метода частотных характеристик для исследований электрических параметров мазута, древесины, силикагеля и проверка соответствия моделей материалов условиям линейности и стационарности. Установлено, что модели мазута, древесины и силикагеля. могут считаться условно линейными и стационарными.

Установлено, что модели влажных материалов представляются в виде двух- и трехэлементных двухполюсников. Исходя из предложенного метода исследования электрических параметров материалов, автором получены схемы четырехполюсников с учетом моделей влажных материалов и распределены в четыре группы А, В, С, Б модули коэффициентов преобразования которых имеют вид

где — коэффициент преобразования при © = 0; 7Х^)>

- постоянные времени; \ - группа моделей (Л, В, С, D).

Автором предложено осуществлять выбор достаточного количества частот и вычислять их значения на основании следующих положений. При изменении частоты наблюдается изменение крутизны частотной характеристики (ЧХ), а следовательно изменяется влияние частоты на погрешность измерений модуля коэффициента преобразования До (одинаковым приращениям частот Д^ в различных точках диапазона частот (СО1 и СОг) соответствуют различные приращения модуля коэффициента преобразования и как показано на

рисунке 2. Поэтому с целью определения требований к измеряемым параметрам и получения достаточно высокой чувствительности измерений автором предложено проводить исследование формы час-

тотнои характеристики, полученной экспериментально на различных её участках, по которой выдвигается гипотеза о виде модели.

Рисунок 2

Установлено, что в тех поддиапазонах частот, где угловой коэффициент !fc,|>l (|Л„| = Нт ijm целесообразноиз-

I У1 I У| MN< д

_ MN -»О Д ->0 ®,

мерять G для заданного значения со, ав поддиапазонах частот, где

|/fcy j <1 необходимо измерять со для заданного значения G.

Для определения достаточного количества частот, в которых целесообразно проводить измерения, предлагаются два варианта.

В первом варианте число частот выбирается равным количеству параметров модели.

Методика определения расположения частот состоит в следующем. На основании полученных результатов измерений может быть составлена система уравнений, число уравнений в которой равно числу определяемых параметров модели: Например, для группы А система примет вид

Оцениваются относительные погрешности и 8Г/4 путем разло-

и

жения функций к а

ТА О^)].]0^ (и^ • ЮЛ2 ) в рад Тейл°Ра- Значения частот и

(йх2 определяются из условия минимума 8*^ и 8га•

В работе приведены значения частот для моделей групп A, В, С и D. Во втором варианте достаточное количество частот превышает число параметров модели. Значения частот предлагается определять, исходя из устойчивых оценок Вальда или Бартлетта. При этом в качестве критерия достаточности выбран критерий Фишера.

На выбранных частотах проводятся измерения |с(со, 1^)1 и определяется частота на которой чувствительность к влажности максимальна. Данная частота используется для реализации во влагомере.

Для разработки электрических имитаторов влажных материалов необходимо идентифицировать модель влажного материала и вычислить ее параметры. Для этого автором предложен способ, основанный на методе наименьших квадратов, заключающийся в следующем. Определяется сумма квадратов невязок вызванных отклонением ЧХ, полученной экспериментально, от ЧХ выбранной группы схем (для схем группы А)

При этом значения кА(1¥) и ТА{Ж) определяются из условия минимума суммы квадратов невязок

п

I / = 1

+ 1

(10)

п &

п 2

и = 1 .

2

-со. <

п

4 1 " 4 ©,— I«,.

"/ = 1

\\

/у

(11)

Аналогично процедура повторяется для моделей групп В, С и О.

Сравнивая полученные значения $в(Ю> $с(Ю> дела-

ется вывод об адекватности реальному объекту той группы моделей, у которой наименьшее значение Выбор индивидуальной моде-

ли из группы осуществляется с учетом соответствия физической сути объекта и процессов, происходящих во влажных материалах при внесении в электрическое поле.

В качестве критерия адекватности выбранной модели реальному объекту использован критерий

Достоверность теоретических выводов, полученных предложенным методом идентификации моделей влажных материалов, подтверждена моделированием номинальных ЧХ схем групп А, В, С, О и погрешностей результатов измерений.

Для оценивания влажности материала по его частотным характеристикам автором предложен алгоритм, основанный на исследовании электрических параметров, заключающийся в следующем:

- измерения £/„, Ш и температуры 0;

- определение ;

— определение достаточного количества и значений частот, на которых целесообразно проводить измерения для получения высокой чувствительности;

— измерения иа, Ш, определение |С(со,Ж]| . на выделенных частотах и выбор частоты Оо, на которой чувствительность к влажности материала максимальна;

— вычисление значения 1¥начастоте ©о при 0 = 20 °С;

— вычисление температурного коэффициента а (0);

— вычисление оценки влажности ж|с(о>0)[,©)•

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований ПИП влажности мазута, древесины и силикагеля..

На основе экспериментальных исследований определены частотные характеристики мазута марки М-100 при различной влажности (рисунок 3).

Используя предложенный автором метод идентификации, установлено, что для идентификации модели мазута достаточно проводить измерения \0((й^)\ на трех частотах. Установлено, что на частоте 8,5 кГц наблюдается наибольшая чувствительность ПИП к влажности мазута. Приведена функция преобразования влагомера на выбранной частоте.

По результатам экспериментальных исследований получена функция влияния температуры на влажность мазута М-100.

На основе экспериментальных исследований определены ЧХ древесины сосны различной влажности. Установлено, что для идентификации модели древесины достаточно проводить измерения на четырех частотах.

По аналогии с мазутом установлено, что на частоте 1,25 кГц наблюдается наибольшая чувствительность ПИП к влажности древесины сосны. Приведена функция преобразования влагомера на выбранной частоте.

По результатам исследований получены функции влияния породы древесины и температуры на ее влажность.

С целью уменьшения воздействия влияющих факторов: температуры, плотности засыпки, гранулярности предложен ПИП на основе перекрестного конденсатора. Принцип действия такого ПИП основан на использовании теоремы электростатики Лэмпарда-Томсона.

ПИП изготовлен из диэлектрического материала с нанесенными на его поверхность четырьмя измерительными перекрестными электродами, разделенными между собой узкими зазорами. Измерительные электроды сверху и снизу окружены охранными электродами. Поперечное сечение такого ПИП приведено на рисунке 4.

Рисунок 4

На рисунке показано: с1- толщина образца; с/о - расстояние между электродами; - толщина зазора между поверхностями электрода и образца; 1 и II - области, заполняемые диэлектриками с диэлектрической проницаемостью

Средняя перекрестная емкость такого ПИП определяется как полусумма обеих перекрестных емкостей

С^ЯЦ^, (12)

где С\, Сг - емкости между двумя электродами 1-3 и 2-4 соответственно.

Значение С\ определяется как

а

— Т"еиех

"О

1--

30

¿о

(13)

где а - ширина электрода.

Значение емкости С2 описывается аналогичной формулой.

Доказывается, что средняя емкость перекрестного конденсатора Сз определяется шириной электрода и расстоянием между электродами и не зависит от толщины зазора между поверхностями электродов и образца, что позволяет уменьшить влияние плотности засыпки материала на результат измерений.

С использованием предложенного ПИП проведены исследования ЧХ силикагеля сортов КСКГ и КСМГ. В ходе эксперимента установлено, что для идентификации модели силикагеля достаточно проводить измерения на четырех частотах.

По аналогии с мазутом и древесиной установлено, что на частоте 3 кГц наблюдается наибольшая чувствительность ПИП к влажности силикагеля. Приведена функция преобразования влагомера на выбранной частоте.

По результатам экспериментальных исследований получена функция влияния температуры на влажность силикагеля.

Проведены исследования влияния плотности засыпки, химического состава и гранулярности силикагеля. Установлено, что при использовании предложенного ПИП максимальная погрешность от влияющих факторов не превышает 0,6 %. При использовании традиционных емкостных ПИП погрешность от влияющих факторов составляет от 5 до 20 %.

В четвертой главе приведены результаты разработки средств экспресс-анализа влажности и электрических имитаторов для целей подтверждения соответствия метрологических характеристик разработанных влагомеров установленным требованиям.

С помощью предложенной автором методики идентификации определены модели мазута, древесины, силикагеля и определены их

электрические параметры, характеризующие физические процессы во влажных материалах и учитывающие индивидуальные свойства объекта исследования. Полученные модели использовались при разработке электрических имитаторов.

На основе экспериментальных исследований были разработаны портативные электронные влагомеры, позволяющие проводить экспресс-анализ влажности древесины из мазута без отбора проб в широком диапазоне температур и влажности воздуха.

Цифровой измеритель влажности древесины ИВДЦ-1 позволяет измерять влажность древесины в диапазоне от 8 до 60 % с абсолютной погрешностью не более 3 %. Время измерений 3 с. Измеритель влажности мазута ИВМ-01 имеет диапазон измерений ог 1 до 30 % с пределом основной абсолютной погрешности измерений не более 0,5 %. Время измерений 5 с. Приборы имеют автономное питание, что позволяет применять их непосредственно в полевых условиях.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором в рамках настоящей работы, заключаются в следующем.

1 Предложен метод измерений электрических параметров влажных материалов, основанный на определении их частотных характеристик. Метод позволяет определить частоты, на которых чувствительность к изменению влажности материала максимальна, что создает основу для разработки средств экспресс-анализа влажности.

2 Предложен новый метод создания первичных преобразователей капиллярно-пористых влажных материалов, основанный на применении теории Лэмпарда-Томсона, позволяющий в 4-12 раз снизить погрешность результатов измерений от влияния плотности засыпки и гранулярности материала при простоте конструкции первичных измерительных преобразователей.

3 Разработаны и внедрены электронные влагомеры ИВДЦ-1 и ИВМ-01, позволяющие проводить экспресс-анализ влажности древесины и мазута в рабочих условиях без предварительного отбора проб, что позволяет не только повысить точность измерений, но и снизить затраты на проведение измерений.

4 Предложен и теоретически обоснован новый метод идентификации модели влажных материалов, заключающийся в сравнении частотной характеристики влажного материала, полученной экспериментально, и частотных характеристик типовых моделей. На основе предложенного метода созданы электрические имитагоры древесины и мазута, учитывающие их индивидуальные свойства и позволяющие разрабатывать СО влажности для замены натуральных образцов.

Публикации по теме диссертации

1 Кострикина И. А. Технические средства для экологического мониторинга / И. А. Кострикина, Г. А. Солодимова // Электронная промышленность. -2001.- № 10.-С. 67-69.

2 Кострикина И. А. Портативные влагомеры древесины / И. А. Кост-рикина, А. Г. Вареник //Датчики и системы. - 2002. - № 8. - С. 33-34.

3 Кострикина И. А. Портативный влагомер мазута / И. А. Костри-кина, Вл. А. Баранов, В. А. Баранов, Г. А. Солодимова // Датчики и системы. - 2003. - № 4. - С. 47.

4 Кострикина И. А. Электронные методы и средства измерения влажности материалов // Методы и средства измерения в системах контроля и управления: Материалы Междунар. науч.-техн. конф. -Пенза, 1999.-С. 38-39.

5 Кострикина И. А. Измерение влажности почвенного покрова при экологическом мониторинге // Экология и безопасность регионов России: Материалы Межрегион, науч.-техн. семинара. - Пенза, 1999.-С. 20-23.

6 Кострикина И. А. Методы и средства исследования электрофизических свойств влагосодержащих материалов // Методы, средства. и технологии получения и обработки измерительной информации: Материалы Междунар. науч.-техн. конф. — Пенза, 2000. — С. 70-71.

7 Кострикина И. А. Метрологическое обеспечение электронных средств измерения влажности материалов / И. А. Кострикина, Г. А. Со-лодимова // Информационно-измерительная техника: Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза, 2000. - С. 63-68.

8 Кострикина И. А. Экспресс-контроль влажности древесины // Методы и средства измерения в системах контроля и управления: Материалы Междунар. науч.-техн: конф. — Пенза, 2001. - С. 73-74.

9 Кострикина И. А. Проблемы контроля влагостойкости электроизоляционных материалов // Надежность и качество: Материалы Междунар. науч.-техн. симпозиума: - Пенза, 2002. - С. 456-457.

10 Кострикина И. А. Измерение влагосодержания автомобильных масел / И. А. Кострикина, В. А. Баранов // Методы и средства измерения в системах контроля и управления: Материалы Междунар. на-уч.-техн. конф. - Пенза, 2002 - С. 25.

11 Кострикина И. А. Способ идентификации моделей влажных материалов / И. А. Кострикина, А. А. Данилов // Актуальные проблемы науки и образования: Труды Междунар. науч.-техн. симпозиума. - Пенза, 2003. - С. 326-327.

КОСТРИКИНА Инна Анатольевна

Методы и средства измерений электрических параметров материалов для оценивания влажности

Специальность 05.11.01 — Приборы и методы измерения (электрические величины)

Редактор В. В. Чувашова Технический редактор Н. А. Вьялкова

Корректор Ж. А. Лубенцова Компьютерная верстка М. Б. Жучковой

ИД № 06494 от 26.12.01 Сдано в производство 12.04.04. Формат 60x84'/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16.

_Заказ № 298. Тираж 100._

Издательство Пензенского государственного университета. 440026, Пенза, Красная, 40. Отпечатано в типографии ПГУ

»1015 6

Введение

1 Анализ современного состояния и проблемы влагометрии

1.1 Структура и свойства влажного материала

1.2 Анализ электрофизических свойств влажных материалов

1.3 Анализ современного состояния влагометрии

1.4 Анализ методов построения первичных измерительных преобразователей влажности

1.5 Анализ современного состояния и проблемы метрологического обеспечения влагометрии

1.6 Анализ эквивалентных схем влажных материалов 43 Выводы по главе

2 Методы идентификации моделей влажных материалов и определения их параметров

2.1 Выбор метода экспериментального исследования электрофизических характеристик влажных материалов

2.2 Теоретическое обоснование метода идентификации моделей влажных материалов и определения их параметров

2.2.1 Исследование характера ЧХ влажного материала

2.2.2 Определение числа точек измерений ЧХ влажных материалов

2.2.3 Проверка гипотезы об адекватности выбранной модели

2.3 Результаты моделирования метода идентификации модели влажного материала и определения ее параметров

Выводы по главе 2 82 3 Результаты экспериментальных исследований первичных измерительных преобразователей влажности

3.1 Исследования ПИП влажности мазута

3.2 Результаты исследований ПИП влажности древесины

3.3 Разработка и исследования ПИП влажности капиллярно-пористых материалов

Выводы по главе 3 105 4 Электронные влагомеры и средства их метрологического обеспечения

4.1 Анализ методов снижения влияния воздействующих факторов на результат измерений влажности

4.2 Практическая реализация влагомеров для экспресс-анализа влажности древесины и мазута

4.3 Электронные имитаторы влажных материалов

4.4 Разработка электронных имитаторов влажных материалов 118 Выводы по главе 4 128 Заключение 129 Список литературы 130 Приложение А Анализ современного состояния влагометрии 142 Приложение Б Результаты измерений нелинейности 146 Приложение В Результаты моделирования метода идентификации моделей влажных материалов и определения ее параметров

Актуальность темы

Ужесточение требований к качеству выпускаемой продукции приводит к необходимости создания новых и совершенствования имеющихся технологических процессов. В деревообрабатывающей промышленности ошибки при измерениях влажности древесины в ходе технологического процесса могут привести к браку: растрескиванию, расслоению, поражению грибами и т.д., при этом брак проявляется спустя некоторое время, когда продукция из древесины находится уже в эксплуатации [1-3]. Наличие влаги в автомобильных моторных маслах ускоряет коррозию вкладышей подшипников и других деталей из цветных металлов и сплавов при высоких температурах, что приводит к нарушению работы двигателя [4]. Под действием влаги и одновременно электрического напряжения на поверхности электроизоляционного материала могут образовываться токо-проводящие мостики, что в последствии неминуемо приведет к пробою изоляции [5]. От влажности водотопливной (мазутной) эмульсии зависит эффективность процесса сжигания топлива, а, следовательно, и экологические показатели окружающей среды [6]. Эту задачу можно решить путем внедрения в производство многофункциональных, быстродействующих и высокоточных средств измерений, основанных на использовании современных достижений микроэлектроники и вычислительной техники. Из-за разнообразия материалов и сложности протекающих в них процессов особенно остро стоят вопросы разработки методов и средств для оценивания свойств и состава объектов, в частности, влажности.

Решению многих вопросов, связанных с разработкой методов и средств измерений влажности способствовали работы научных коллективов, руководимых Берлинером М.А., Кричевским Е.С., Романовым В.Г., Шляндиным В.М., Мартяшиным А.И., Петровым И.К. и другими. Однако, несмотря на длительную историю развития влагометрии, остается много нерешенных задач.

Традиционный термогравиметрический метод измерений влажности [7-10] характеризуется низкой производительностью и связан со значительными потерями расходного материала. Использование электрических методов измерений позволяет не только существенно снизить затраты на проведение измерений, но и значительно расширить номенклатуру исследуемых материалов. Большинство существующих электрических влагомеров позволяет получить оценку влажности по одному электрическому параметру, что не обеспечивает требуемую точность измерений.

Повысить точность измерений возможно путем применения более корректной модели, позволяющей учесть как индивидуальные свойства материала, так и влияющие на результат измерений факторы: температура, солевой состав, уплотнение, гранулярность и т.п. Для идентификации модели, адекватной анализируемому материалу, необходимо исследовать зависимость электрических параметров от его влажности.

Точность и достоверность измерений влажности определяется не только техническими характеристиками влагомера, но и уровнем его метрологического обеспечения. Традиционно поверка влагомеров производится путем сличения показаний прибора со значением влажности, определяемым термогравиметрическим методом [11-13]. Но такой метод не удовлетворяет требованиям экспресс-анализа и приводит к непроизводительному расходу исследуемого материала. Иногда поверка влагомеров применением стандартных образцов [14], изготовленных из синтетических материалов и имитирующих свойства влажного материала. Такие способы имеют ряд недостатков, которые ограничивают их применение. Поэтому возникает задача создания такого комплектного метода поверки, при котором в качестве эталонов применяются стандартные образцы. Таким образом, найденные модели могут послужить основой для создания стандартных образцов (СО) влажности материалов, ных образцов (СО) влажности материалов, применение которых позволит заменить натуральные образцы, осуществить комплектный метод поверки и значительно сократить затраты на поверку (калибровку) влагомеров.

Актуальность решения поставленных вопросов и обусловила постановку данной работы.

Цель диссертационной работы заключается в разработке методов и средств измерений электрических параметров материалов для оценивания влажности.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие основные задачи:

1 Разработка методов измерений электрических параметров влажных материалов на основе исследований их частотных характеристик.

2 Разработка и исследование первичных измерительных преобразователей влажности твердых и жидких материалов.

3 Разработка метода идентификации параметров модели влажных материалов и создание на ее основе электрических имитаторов.

4 Разработка средств экспресс-анализа влажности материалов.

Методы исследования

Теоретические исследования базируются на положениях теории электрических цепей, теории автоматического управления, теории погрешностей, теории вероятностей и математической статистики, методах математического анализа. Основные теоретические положения проверены экспериментально и моделированием на ЭВМ.

Научная новизна

1 Развит метод измерений электрических параметров материалов, основанный на определении их частотных характеристик и позволяющий оценить влажность. Метод позволяет определить частоты, при которых целесообразно проводить измерения, исходя из заданной погрешности идентификации параметров модели с учетом свойств конкретных влажных материалов.

2 Предл<?жен и теоретически обоснован новый метод идентификации параметров модели влажных материалов, заключающийся в сравнении частотной характеристики исследуемого объекта, полученной экспериментально, и частотными характеристиками типовых моделей, позволяющий научно обосновать модель, адекватную влажному материалу.

3 Предложен новый метод создания первичных измерительных преобразователей капиллярно-пористых влажных материалов, основанный на применении теории Лэмпарда —Томсона, позволяющий в 4 —12 раз снизить погрешность результатов измерений от влияния гранулярности и плотности засыпки.

Практическая значимость

1 Разработан и исследован ПИП влажности твердых материалов, точность которого повышается устранением влияния гранулярности и плотности засыпки при сохранении простоты конструкции.

2 Предложена методика идентификации параметров моделей влажных материалов по результатам экспериментальных исследований, позволяющая определить вид и параметры модели с учетом свойств конкретных влажных материалов.

3 Разработаны и внедрены средства экспресс-анализа влажности древесины и мазута, позволяющие проводить измерения в рабочих условиях и отличающиеся повышенной точностью и низкими затратами на проведение измерений.

4 Разработаны электрические имитаторы древесины и мазута для подтверждения соответствия метрологических характеристик влагомеров установленным требованиям, позволяющие заменить натуральные образцы, осуществлять комплектную проверку влагомеров, повысить точность измерений и снизить трудоемкость процедуры проверки.

Реализация работы

Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическое воплощение в разработанных в ФГУП «НИИ электронно-механических приборов» электронных влагомерах, таких как:

- цифровой измеритель влажности древесины ИВДЦ-1;

- измеритель влажности мазута ИВМ-01.

Влагомер ИВДЦ-1 применяется при измерениях влажности деревянных опор высоковольтного оборудования мобильных лабораторий, производимых ЗАО «Пензенская горэлектросеть». Влагомер ИВМ-01 прошел испытания в системах контроля и управления процессом сжигания топлива серии «Факел» производства НПФ «Уран» (г. Санкт - Петербург).

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Метод измерений электрических параметров влажных материалов, заключающийся в исследовании их частотных характеристик и позволяющий уменьшить погрешность измерений за счет определения зависимости электрических параметров от влажности индивидуально для каждого материала.

2 Методика идентификации модели влажного материала, позволяющая определить ее вид и параметры с учетом свойств конкретных влажных материалов.

3 Структура ПИП на основе перекрестных конденсаторов, позволяющая уменьшить погрешность измерений от влияния гранулярного состава и плотности засыпки капиллярно-пористых (сыпучих) материалов.

4 Электрические имитаторы древесины и мазута для подтверждения соответствия метрологических характеристик влагомеров установленным требованиям.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы обсуждались на: Международных научно-технической конференциях «Методы и средства измерения в системах контроля и управления» (Пенза, 1999, 2000, 2001, 2002 г.г.), Межрегиональном научно-техническом семинаре «Экологическая безопасность регионов России» (Пенза, 1999 г.), Международной научно-технической конференции «Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации. Измерения - 2000» (Пенза, 2000 г.), Международный юбилейный симпозиум «Актуальные проблемы науки и образования» (Пенза 2003 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, 128 наименований, 5 приложений. Диссертационная работа изложена на 140 страницах основного текста, содержит 37 рисунков и 20 таблиц.

Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором в рамках настоящей работы, заключаются в следующем.

1 Предложен метод измерений электрических параметров влажных материалов, основанный на определении их частотной характеристики. Метод позволяет определить частоты, на которых чувствительность к изменению влажности материала максимальна, что создает основу для разработки средств экспресс-анализа влажности.

2 Предложен новый метод создания первичных преобразователей капиллярно-пористых влажных материалов, основанный на применении теории Лэмпарда -Томсона, позволяющий в 4 - 12 раз снизить погрешность результатов измерений от влияния плотности засыпки и гранулярности материала при простоте конструкции первичных измерительных преобразователей.

3 Разработаны и внедрены электронные влагомеры ИВДЦ-1 и ИВМ-01, позволяющие проводить экспресс-анализ влажности древесины и мазута в рабочих условиях без предварительного отбора проб, что позволяет не только повысить точность измерений, но и снизить затраты на проведение измерений.

4 Предложен и теоретически обоснован новый метод идентификации модели влажных материалов, заключающийся в сравнении частотной характеристики влажного материала, полученной экспериментально, и частотных характеристик типовых моделей. На основе предложенного метода созданы электрические имитаторы древесины и мазута, учитывающие их индивидуальные свойства и позволяющие разрабатывать СО влажности для замены натуральных образцов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Чудинов Б.Е. Вода в древесине. — Новосибирск.: Наука, 1984.270 с.

2. Кречетов И.В. Сушка и защита древесины. Учеб. для техникумов. M.: Лесная промышленность, 1987. - 328 с.

3. Музалевский В.И. Измерение влажности древесины. м!: Лесная промышленность, 1976. — 120 с.

4. ГОСТ 13300 67. ГСИ. Масла моторные. Методы определения коррозионной активности и окисляемости.

5. Маслов В.В. Влагостойкость электрической изоляции. — М.: Энергия, 1973. 208 с.

6. Иванов В.М. Топливные эмульсии. М.: Изд-во Академии наук, 1962. - 328 с.

7. Берлинер М.А. Измерения влажности. — М.: Энергия, 1973.400 с.

8. Кричевский Е.С. Контроль влажности твердых и сыпучих материалов. М.: Энергоатомиздат, 1987. — 136 с.

9. Лапшин A.A. Электрические влагомеры. — М.— Л.: Госэнергоиз-дат, I960.- 114с.

10. Петров И.К. Измерение и регулирование влажности. М.: Московский рабочий, 1962. - 100 с.

11. Иванов В.П., Медведевских C.B., Меньшиков A.M. Метрологическое обеспечение влагометрии твердых веществ // Сер. Метрологическое обеспечение измерений. -М.: В надзаг.: Госстандарт СССР.,1990. Вып. 4 (ВНИИКИ). - С. 40.

12. Романов В.Г. Поверка влагомеров твердых веществ. М.: Издательство стандартов, 1983. — 125 с.

13. Иванов В.П., Меньшиков A.M., Волченко А.Г. Методы и средства поверки влагомеров твердых веществ // Измерительная техника. — 1987. -№ 11.- С. 64.

14. Коряков В.И., Запорожец A.C. Оценка метрологических характеристик влагомеров с применением стандартных образцов // Измерительная техника. 1986.-№ 1. - С. 48 - 49.

15. Митчел Дж., Смит Д. Акваметрия. — М.: Химия, 1980. 600 с.

16. Поплавко Ю.М. Физика диэлектриков. Киев.: В ища школа, 1980. - 398 с.

17. Эме Ф. Диэлектрические измерения. М.: Химия, 1967. - 224 с.

18. Бензарь В.К. Техника СВЧ-влагометрии. Минск.: Высшая школа, 1974.-349 с.

19. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. Область слабых полей. — М.- Л.: ГИТТЛ, 1949. 907 с.

20. Брандт A.A. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. — М.: Физматгиз, 1963. 403 с.

21. Г.П. де Лоор Диэлектрические свойства гетерогенных влагосо-держащих смесей // Приборы и системы управления. 1974. — № 9. - С. 19 -22.

22. Debye P. Polar Molecules. New York, 1929.

23. Кричевский E.C., Гершкович Е.А. О некоторых методах измерения влажности твердых и сыпучих материалов // Измерительная техника. — 1965.-№2.- С. 42 — 45.

24. Теория и практика экспрессного контроля влажности твердых и жидких материалов / Под ред. Е.С. Кричевского. М: Энергия, 1980. — 98 с.

25. A.c. 1689833 (СССР). Устройство для измерения влажности поч-вы/В.Т. Якимец, В.Ю. Воробкевич, М.М. Тушницкий. Опубл. в Б.И., 1991, №41.

26. Летягин И.Г. Измерительно вычислительная система определения влажности капиллярно - пористых материалов: Автореф. дис. . канд. техн. наук. — Липецк.: Липецкий, гос. техн. ун-т., 2000. - 18 с.

27. Клугман И.Ю. К теории емкостных влагомеров // Измерительная техника. 1965.-№ 5. - С. 47 - 48.

28. Internet: World Wide Web Site: http://www.globaledgewood.com.

29. Internet: World Wide Web Site: http://www.spm.com.

30. Internet: World Wide Web Site: http://www.landre-mtechmij.com.

31. Internet: World Wide Web Site: http://www.eurolab.ru.

32. Internet: World Wide Web Site: http://www.laserbuild.ru.

33. Internet: World Wide Web Site: http://www.analit.sv.ru.

34. Internet: World Wide Web Site: http://www.vim.ru.

35. Internet: World Wide Web Site: http://www.scron.ru.

36. Internet: World Wide Web Site: http://www.boez.ru.

37. Internet: World Wide Web Site: http://www.nsp-sar.ru.

38. Internet: World Wide Web Site: http://www.agrolepta.ru.

39. Internet: World Wide Web Site: http://www.stanki.ru.

40. Internet: World Wide Web Site: http://www.agrosy-tech.ru.

41. Internet: World Wide Web Site: http://www.agar.ru.

42. Кострикина И.А. Электронные методы и средства измерения влажности материалов // Международная научно — техническая конференция «Методы и средства измерения в системах контроля и управления». 22-23 апреля 1999 г., Пенза, Сборник докладов, стр. 38-39.

43. Кострикина И.А. Измерение влажности почвенного покрова при экологическом мониторинге // Межрегиональный научно — технический семинар «Экология и безопасность регионов России». 26-27 апреля 1999 г., Пенза, Материалы семинара, стр. 20-23.

44. Кострикина И.А. Проблемы контроля влагостойкости электроизоляционных материалов // Международный симпозиум «Надежность и качество». 27 мая -2 июня 2002 г., Пенза, Труды симпозиума, стр. 456-457.

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

46. Спектор С.А. Электрические измерения физических величин: Методы измерений: Учеб. пособие для вузов. Л.: Энергоатомиздат, 1987. -320 с.

47. Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин. -М.: Энергия, 1966. — 684 с.

48. Мирский Г.Я. Электронные измерения. М.: Радио и связь, 1986. - 440 с.

49. Карандеев К.Б. Электрические методы автоматического контроля. -М.: Энергия, 1965. 335 с.

50. Бухгольц В.П., Тисевич Э.Г. Емкостные преобразователи в системах автоматического контроля и управления. — М.: Энергия, 1972. — 79 с.

51. Форейт И. Емкостные датчики неэлектрических величин. — М. -Л.: Энергия, 1966. 160 с.

52. Михлин Б.З. Высокочастотные емкостные и индуктивные датчики. М. - Л.: Государственное энергетическое изд-во, 1960. - 72 с.

53. Како Н., Яманэ Я. Датчики и микро-ЭВМ. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд.-е., 1986. -120 с.

54. Арутюнов О.С. Датчики состава и свойства вещества. — Л.: Энергия, 1966.-160 с.

55. Каплен Г.С. Практическое введение в управление качеством. -М.: Издательства стандартов, 1976. — 346 с.

56. А.с. 1689832 (СССР). Погружной емкостный датчик./С.В. Буданов. Опубл. в Б.И., 1991, № 41.

57. Патент 1806367 (СССР). Электрический датчик влажности./А.И. Хомченко, В.В. Ветров, C.B. Посохова. Опубл. в Б.И., 1993, № 22.

58. Ковылов Н.Б. К расчету точности изготовления емкостных датчиков влагомеров // Приборы и системы управления — 1968. № 1. — С. 22 -23.

59. Бугров А.В. Высокочастотные емкостные преобразователи и приборы контроля качества — М.: Машиностроение, 1982. — 94 с.

60. Никулин В.Б., Ларичев С.С. Бесконтактный емкостный зонд для контроля влажности материалов // Датчики и системы. — 2001. № 6. - С. 19-20.

61. Романов В.Г., Саулькин В.И. Состояние и проблемы метрологического обеспечения влагомеров твердых веществ // Измерительная техника. 1986. - № 1. - С. 42 - 44.

62. Романов В.Г., Саулькин В.И. Состояние и проблемы метрологического обеспечения влагомеров твердых веществ // Измерительная техника. 1986. - № 1. - С. 42 - 44.

63. Бур дун Г. А. Основы метрологии. — М. : Издательство стандартов, 1985. 290 с.

64. РМГ 29-99. ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.

65. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. М.: Изд-во стандартов, 1969.- 128 с.

66. ГОСТ 8.221 76. ГСИ. Влагометрия и гигрометрия. Термины и определения.

67. ГОСТ 8.190 76. ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений объемного влаго-содержания нефти и нефтепродуктов.

68. ГОСТ 8.480 82. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности зерна и зернопродуктов.

69. ГОСТ 8.057 80. ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Основные положения.

70. ГОСТ 7822 72. ГСИ. Масла нефтяные. Метод определения растворенной воды.

71. ГОСТ 3040 55. ГСИ. Зерно. Методы определения качества.

72. ГОСТ 2477-65. Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды.

73. Семенко Н.Г., Панева В.И., Лахов В.М. Стандартные образцы в системе обеспечения единства измерений / Под ред. Н.Г. Семенко. — М.: Издательство стандартов, 1990. 288 с.

74. ГОСТ 10587 84. ГСИ. Смолы эпоксидно-диановые отвержден-ные. Технические условия.

75. Мелкумян В.Е. Метрологическое обеспечение единства измерений влажности твердых тел // Измерительная техника. — 1973. — № 8. — С. 71.

76. Клугман И.Ю., Ковылов Н.Б. Схема замещения диэлектрика в диэлькометрических влагомерах //Измерительная техника — 1970. — № 5. — С. 72.

77. Кнеллер В.Ю. Автоматическое измерение составляющих комплексного сопротивления. — М.—Л.: Энергия, 1967. 368 с.

78. Гроп Д. Методы идентификации систем. М.: Мир, 1979. —303 с.

79. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. Учебное пособие для вузов — М.: Машиностроение, 1977. — 464 с.

80. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. пособие для вузов / Под ред. К. А. Самойло. -М.: Радио и связь, 1982. 528 с.

81. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М: Наука, 1972. — 768 с.

82. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования. — М.: Энергия, 1967. 648 с.

83. Фатеев А.В. Основы линейной теории автоматического регулирования. -М-Л: Госэнергоиздат, 1954. 296 с.

84. Кострикина И.А. Экспресс контроль влажности древесины // Международная научно - техническая конференция «Методы и средства измерения в системах контроля и управления». 11-12 апреля 2001 г., Пенза, Сборник докладов, стр. 53-54.

85. В.А. Баранов, Кострикина И.А. Измерение влагосодержания автомобильных масел. // Международная научно техническая конференция «Методы и средства измерения в системах контроля и управления». 9-10 сентября 2002 г., Пенза, Сборник докладов, стр. 25.

86. Бермант А.Ф., Арамонович И.Г. Краткий курс математического анализа. М.: Энергия, 1967. - 736 с.

87. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. — М.: Наука, 1986. — 544 с.

88. Корн Г.К., Корн Т.К. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). -М.: Наука, 1974. 832 с.

89. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление. -М.: Наука, 1972.- 576 с.

90. Никольский С.М. Курс математического анализа. Т.2 — М.: Наука, 1983. 464 с.

91. Рабинович С.Г. Погрешности измерений.- Л.: Энергия, 1978. —262 с.

92. Новицкий П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий., И.А. Зограф. Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

93. Шлыков Г.П. Функциональный и метрологический анализ средств измерений и контроля: Учебн. пособие. — Пенза.: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1998. 96 с.

94. Стойнов З.Б., Графов Б.М, Савова-Стойнова Б.С., Елкин В.В. Электрохимический импеданс —М.: Наука, 1991. 336 с.

95. Леондес К.Т. и др. Современная теория систем управления.— М.: Наука, 1970. 406 с.

96. Дудников Е.Г. Определение коэффициентов передаточной функции линейной системы по начальному участку экспериментальной амплитудно-фазовой характеристики. Автоматика и телемеханика т. XX 1959. - № 5. — с. 576-582.

97. Кардашев A.A., Карнюшин Л.В. Определение параметров систем по экспериментальным частотным характеристикам. Автоматика и телемеханика. т. XIX -1958. № 4. - с. 334 - 345.

98. Добровинский И.Р., Ломтев Е.А. Проектирование ИИС для измерения параметров электрических цепей. М.: Энергоиздат, 1997. — 120 с.

99. Ромащев A.A., Арефьев Ю.И., Цыганов O.A. Автоматическая система для определения структуры и значений параметров электрических цепей с реактивными элементами // Приборы и системы управления — 1998. -№ 12.- С. 49-52.

100. Будницкая Е.А., Карпенко В.П. Точные измерения комплексных сопротивлений емкостного характера // Измерительная техника. — 1967. № 8. - С. 44 — 47.

101. Кнеллер В.Ю., Боровских Л.П. Определение параметров многоэлементных двухполюсников. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 144 с.

102. Шляндин В.М. Цифровые измерительные устройства. Учебник для вузов М.: Высшая школа, 1981. - 335 с.

103. Мартяшин А.И., Шахов Э.К., Шляндин В.М. Преобразователи параметров для систем контроля и измерения. — М.: Энергия, 1976. — 392 с.

104. Основы инвариантного преобразования параметров электрических цепей / А.И. Мартяшин, K.JI. Куликовский, С.К. Куроедов, JI.B. Орлова. Под ред. А.И. Мартяпшна. — М.: Энергоатомиздат, 1990. 216 с.

105. Мартяшин А.И., Орлова Л.В., Шляндин В.М. Преобразователи параметров многополюсных электрических цепей. М.: Энергоатомиздат, 1991.- 72 с.

106. Данилов A.A., Кострикина И.А. Способ идентификации моделей влажных материалов // Международный симпозиум «Актуальные проблемы науки и образования». 19 ноября -22 ноября 2003 г., Пенза, Труды симпозиума, стр. 326-327.

107. Айвазян С.А., Енюков С.И., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных.— М.: Финансы и статистика, 1983. 471с.

108. МИ 2175-91. ГСИ. Градуировочные характеристики средств измерений. Методы построения, оценивание погрешностей.

109. Вальд А. Последовательный анализ М.: Изд-во физ. мат. литературы, 1960. - 328 с.

110. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных.— М.: Мир, 1989.- 540 с.

111. Вик. А. Баранов, Вл. А. Баранов, Кострикина И.А., Солодимова Г.А. Портативный влагомер мазута. / Датчики и системы, 2003 г., № 4, стр. 47.

112. ГОСТ 2517-85. Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб.

113. ГОСТ 10585-99. Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия.

114. Вареник А. Г., Кострикина И.А. Портативные влагомеры древесины. / Датчики и системы, 2002 г., № 8, стр. 33 — 34.

115. Кострикина И.А., Солодимова Г.А. Технические средства для экологического мониторинга. / Электронная промышленность, 2001 г., № 4, стр. 67 69.

116. ГОСТ 16588-91 Пилопродукция и деревянные детали. Метод определения влажности.

117. Thompson A.M., Lampard D.G. A new theorem in electrostatics and its application to calculable standards of capacitance // Nature. 1956. - v. 1. -p. 888.

118. Thompson A.M. The cylindrical cross-capacitor as the calculable standard // Proc. ШЕЕ. 1959. - v. 106. - № 7 - p.p. 23 - 26.

119. L.J. van der Pauw A method of measuring specific resistivity and Hall effect of discs arbitrary shape // Philips Research Reports. 1956. - v. 13. -№1- p.p. 1-9.

120. Ю.П. Семенов. Применение теоремы Лэмпарда-Томсона для определения характеристик диэлектриков // Исследования в области электрических измерений: Труды метрологических институтов СССР. — Jle-нингр. отд-е., 1972. Вып. 138. - С. 95 - 103.

121. Рапггон, Перри. Измерение диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь обычных твердых и жидких диэлектриков / под ред. Я.И. Колли // в сб. Точные электрические измерения. — Изд-во иностранной литературы., 1959. — С. 55 58.

122. R.D Lee, H.J. Kim, Yu.P. Semenov Precise measurement of the dielectric constant of liquids using the principle of cross-capacitance // ШЕЕ. Trans. Instr. Meas. 2001. - v.50. - № 2 - p.p. 298 - 301.

123. ГОСТ 3956-76. Силикате ль технический. Технические условия.

124. Боднер В.А., Алферов A.B. Измерительные приборы. /Учебн. для вузов в 2 т. М.: Изд-во стандартов, 1986, 390 с.

125. Данилов A.A. Методы и средства оценивания нелинейности функции преобразования измерительных преобразователей. — Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та., 2001. -140 с.

126. ГОСТ 8.009. ГСИ Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений.

127. Кострикина И.А., Солодимова Г.А. Метрологическое обеспечение электронных средств измерения влажности материалов // Информационно измерительная техника. Труды университета. Межвузовский сборник научных трудов. Пенза 2000, стр. 63-68.