автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Способ и технические средства оперативного получения измерительной информации о составе жидких и газообразных сред

11а правах рукописи

(У

АИТОВ Алг.бсрт Иршатович

СПОСОБ И ТЕХНИЧЕСКИ К СРЕДСТВА ОПЕРАТИВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ О СОСТАВЕ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД

Специальность 05.13.05 — Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

А 1$ Г О V Е Ф Е Г А I диссертации на соискание учении степени кандидата технических паук

УФА 1999

Работа выполнена в Уфимском государственном авиационном техническом университете

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Ю. С. Шаталов

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор М. А. Ураксеев, кандидат технических наук, доцент Н. А. Ишинбаев

Ведущее предприятие: АНК «Башнефть»

Защита состоится часов на заседании

диссертационного совета Д-0.63.17.02 в Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, г. Уфа-центр, ул. К.Маркса, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГАТУ

Автореферат разослан

1999г

Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук, доцент

Г. Н. Утляков

ЭМ09.Ч0Ш,о *%№.т.и.р + »59,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время одним из важнейших вопросов стратегии регулирования и поддержания качества окружающей природной среды является вопрос об организации системы мониторинга водных ресурсов и атмосферного воздуха, способной предоставить досгаючнук> измерительную информацию, на основе которой выработать критерии регулировки допустимых антропогенных воздействий и нагрузок на человека и экологические системы. Кроме того, среда контролируемых сред и веществ для большинства технологических процессов (ТП) в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой промышленности значительную долю также составляют жидкие и газообразные среды (ЖГС). Поэтому в свете решения экологических задач н управления ТП, с точки зрения снижения или исключат?, вредных выбросов, повышения качества продукции и создания малоотходных (безотходных) технологий, одним из основных вопросов является создание современных оперативных систем, средств измерения и кошроля состава этих сред. Практическая реализация их требует решения, в первую очередь, задач оперативного периодического (или непрерывного) ггп'¡учсня.ч I! обработки первичней измерительной информации о состззе О в реальном масштабе времени. Решение указанных задач связано с созданием способов и устройств получения измерительной информации, отвечающих комплексу требований. Известные методы и средства измерения состава ЖГС в основном отвечают отдельным требованиям. Тенденция создать устройства для измерения и контроля состава ЖГС за счет суммирования многих индивидуальных способов и средств ведет к их значительному усложнению, удорожанию, снижению оперативности и надежности.

В связи с изложенным, создание универсальных способов и технических средств оперативного получения измерительной информации о составе различных ЖГС является актуальной задачей.

Целью работы является создание и исследование способа и технических средств оперативного получения измерительной информации о составе ЖГС, позволяющих расширить функциональные возможности систем контроля и управления ТП при решении задач экологии и промышленности.

Основные задачи. Для достижения поставленной цели потребовалось:

1. Проанализировать известные методы, измерения и устройства для получения информации о составе ЖГС с целью установления соответствия их

характеристик требованиям, предъявляемым к элементам систем контроля и управления, а также определения наиболее перспективных из них.

2. Получить и' исследовать обобщенную математическую модель состояния многокомпонентных ЖГС при периодической упругой деформации, позволяющую установить критерий изменения состава и ,измеряемые при этом параметры.

3. Исследовать обобщенную математическую модель для двухкомпонентных ЖГС и разработать способ контроля, позволяющий по параметрам среды и свободных акустических колебаний контролировать изменение состава.

4. Разработать и исследовать акустический датчик-преобразователь V (АД11), способ контроля его работы, получить основные характеристики и параметры.

5. Разработать экспериментальную информационно-измерительную систему (ИИС), алгоритмы, программное обеспечение получения и обработки измерительной информации согласно предложенного способа для определения состава жидких сред (ЖС).

6. Выполнить экспериментальные исследования способа и средств получения измерительной информации с использованием эталонных проб различных ЖС и оценку погрешности результатов измерений.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовано математическое моделирование деформированного состояния ЖГС на основе известных физических законов газо- и гидродинамики, элемента дифференциального и интегрального исчисления и методы структурного программирования. На всех этапах работы использовалась ЭВМ.

Научная новизна состоит в следующем:

- показана перспективность оперативного получения измерительной информации о составе ЖГС на основе измерения параметров собственных свободных акустических колебаний для использования в системах контроля и управления ТП при решении задач экологии и промышленности;

— получена обобщенная математическая модель состояния многокомпонентных ЖГС при периодической упругой деформации, устанавливающая связь между изменениями относительных объемных долей компонентов и изменениями параметров среды и скорости звука в ней. Показана возможность определения относительных объемных долей компонентов для двухкомпонентных ЖГС;

ттплпрттлпоп^ л^лЛтттотг*^

двухкомпонентных ЖГС, установлена возможность контроля состава путем

периодического измерения температуры, а также амплитуды и периода свободных синусоидальных акустических колебаний, возбуждаемых в резонаторе с контролируемой средой;

- предложен новый способ контроля состава ЖГС, позволяющий повысить оперативность и надежность систем управления, расширить их функциональные возможности (патент РФ .N"22115116 на изобретение от

- обоснована возможность контроля достоверности и надежности получения первичной измерительной информации путем вычисления и сравнения коэффициентов загухания колебаний сигнала для интервалов

тгтг\г» /■> т4. тзг -^атт гто*»ттл г»лт5 л» ivч/ цч/^иимуи»

Практическая ценность работы заключается в том, что:

- разработана методика получения и обработки измерительной информации по предложенному способу кошроля состава двухкомпонентных ЖГС;

- разработана схема и конструкция АДП, позволяющего оперативно

получать первичную Смертельную информацию о составе двухкомпонентных ЖГС;

- на основе экспериментальных исследований получены характеристики АД11, используемые при расчетах параметров его элементов, а также состава среды;

- предложен способ и алгоритм контроля работы АДП, позволяющий оценивать достоверность получаемых сигналов;

- разработана экспериментальная ИИС, а также алгоритмы и программное обеспечение ее работы для получения информации о составе двухкомпонентных гомогенных ЖС;

- на основе проведенных экспериментальных исследований состава эталонных проб различных ЖС получены градуировочные характеристики и выполнена оценка погрешностей результатов измерений.

Реализация основных результатов. Результаты диссертационной работы были использованы для определения содержания фенола в воде в лаборатории экологических информационных систем НИИ БЖД РБ, а также в лаборатории биохимии иммунитета растений отдела биохимии и цитохимии Уфимского

научного центра (ОБЦ УНЦ) РАН для определения содержания в водных растворах олигомеров хитина, хитозана и углевода Ы-ацетил-О-глюкозамина.

Использование результатов диссертации в НИИ БЖД РБ и ОБЦ УНЦ РАН подтверждены соответствующими актами, приведенными в приложении к ней.

На защиту выносятся:

1 Ловый способ контроля состава ЖГС.

2.Обобщенная математическая модель состояния многокомпонентных ЖГС при периодической упругой деформации и результаты ее исследования для двухкомпонентных сред.

3.Результаты исследования АДП и способ контроля достоверности первичной измерительной информации.

■♦.Результаты экспериментальных исследований состава эталонных проб

ЖС.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались на б научных конференциях - Всероссийской научно-технической конференции "Информационные и кибернетические системы управления и их элементы" (г.Уфа, 1995г); Ш Всероссийской научной конференции "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и система управления" (г.Таганрог, 1996г); ХХП Всероссийской научной конференции «Гагаринские чтения» (г. Москва, 1996г); Всероссийской научно-технической конференции "Информационные и кибернетические системы управления и их элементы" (г.Уфа, 1997г); Международной научной конференции «Optical Technology in Fluid, Thermal, and Combustion» (США, г.Сан-Диего, 1997г); Ш Всероссийской научной конференции (г. Нижний Новгород, 1998г) и нашли отражение в 12 печатных работах, в их числе один патент m изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 85 наименований и приложения с актами использования, имеет объем 154 страницы, из которых 143 страницы основного текста, и содержит 40 рисунков, 9 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность работы, сформулирована цель, задачи исследований и научная новизна. Приведены основные положения, выносимые на защиху, данные по апробации, публикации материалов и использования результатов работы.

В первой главе рассмотрены основные задачи, проблемы и особенности создания технических средств оперативного контроля и измерения состава ЖГС для систем, связанных с решением экологических задач и управлением ТП в различных отраслях промышленности.

Показано, что в настоящее время, важной задачей является мониторинг окружающей среды - организация системы контроля, учета газообразных выбросов и жидких отходов в среду обитания, управление качеством атмосферного воздуха и водных ресурсов. В этом плане перспективным является создание автоматизированных систем контроля и управления, функционирующих в реальном масштабе времени. Общая структурная схема их может быть представлена в виде взаимодействия следующих подсистем (блоков): хранения базовой информации о значениях параметров среда, источников выбросов и ТП; получения, сбора и обработки первичной информации с привязкой к текущему времени; систематизации, анализа и использования информациошго-вычислительных данных; моделирования и поддержки экозащитных мероприятий; управления ТП.

Рассмотрены варианты структурных схем оперативных систем контроля ЖГС для решения экологических задач и управления ТП. Сформулированы основные требования к элементам там« систем. Показано, что при рятрабгтее их одной из важных задач является оперативное получение и обработка перзнчной измерительной информации о составе ЖГС. В свете решений этой задачи показана актуальность разработки новых способов и технических средств получения указанной информации, в том числе с привлечением возможностей современных ЭВМ.

Выполнен аналитический обзор сухцестЕую1Дих методов и средств контроля и измерения состава ЖГС с использованием рейтингового способа оценки их достоинств по совокупности следующих четырех групп требований: метрологических, конструктивных, эксплуатационных и экономических. В результате анализа и с учетом общности физической модели для жидкой и газообразной сред показано, что для контроля состава ЖГС перспективными являются способы и технические средства получения первичной информации путем измерения ряда параметров среды и свободных акустических колебаний, возбуждаемых в контролируемой среде.

Приведены результаты и выводы по главе I, сформулированы задачи дальнейшего исследования.

Во второй главе рассмотрены вопросы разработки и исследования нового акустического способа для оперативного получения измерительной

информации о составе ЖГС. Показано, что перспективность применения акустических способов и средств для контроля состава ЖГС определяется такими достоинствами, как инвариантность физических процессов, универсальность, оперативность получения информации, относительная простота и невысокая стоимость. При этом для оперативного получения информации об изменениях состава целесообразным является использование динамического метода определения параметров свободных колебаний в контролируемой среде.

Получена обобщенная математическая модель состояния многокомпонентных ЖГС при периодической упругой деформации исходя из того, что любой динамический процесс, происходящий в многокомпонентной среде, определенным образом связан с изменением состава и ее параметров. Приведено уравнение состояпия, устанавливающее взаимосвязь параметров ЖГС для неустановившегося процесса в неявном виде:

Лр(0,р(0,г°(0,а1(0,а2(0>-.«и(0]=о) (1)

где p(i), p(t), 1°(t) - соответственно плотность, давление и температура ЖГС; ai(0>a2(0i—>an(0 " относительные объемные доли первого, второго и и-го компонентов смеси; t - время. Учитывая динамику изменения параметров среды во времени по изменению ее плотности получено, что:

Ф = и др_

Л ф dt fflO dt i = dt ' п п

С учетом того, что р= £ а-р. и J a; = i, последние п слагаемых под ¡=1 1 ' /=;

знаком суммы в уравнении (2) представлены в виде суммы двух слагаемых. В результате чего получено:

dai dt dp dt лго dt

=-S-, (3)

dt Pi-Pi

где р^ - средняя плотность остатка раствора (или газовой смсси) без /-го

компонента, р, - плотность ¿-го компонента. Показано, что для контроля изменения состава ЖГС относительно ее исходного (известного) состояния (i0} необходимо определение разницы меяаду значениями da, /dt, полученных i результате кратковременных идентичных упругих деформациях среды i

моменты времени (а и текущего времени Приняты допущения об адиабатическом характере процесса (неизменности 7°) и неизменности состава среды з моменты деформации. Используя закон Гука, а также учитывая изменения температуры Т° в интервале получено выражение для

изменения {/¡а, /Ж)к при «к»-ом измерении относительно исходного (Аа^'сИ),;.

где ак и Я о - скорость звука при «к»-ои и нулевом (исходном) измерениях, кт1,

Кт? - коэффициенты, учитывающие влияние температуры соответственно на скорость звук?*, в среде и плотности компонентов. Полученная математическая модель (4) является обобщенной и устанавливает необходимые для контроля состава измеряемые параметры. Определен критерий изменения состава, когда при A{dai/dt)k *0 судят об его изменении. На основании анализа выражения (4) установлена возможность определения изменения состава двухкомпонентных ЖГС относительно исходного (известного) состояния.

В результате р-ззр^сотак новый спосоо оперативного контроля состава двухкомпонентных ЖГС по изменениям относительных объемных долей компонентов, вычисляемых периодически в процессе контроля, по выражениям:

Реализация этого способа, заключается в периодическом возбуждении идентичными по силе и характеру ударными воздействиями свободных акустических синусоидальных колебаний в резонаторе с контролируемой средой, с известным на момент начала контроля составом, с последующим измерениями в моменты £о, ^ температуры среды, амплитуды и длительности второго периода колебаний и соответствующими вычислениями по выражению (5) изменения состава.

Исследован процесс ударного возбуждения и алгоритмы получения шгформацни по параметрам свободных синусоидальных акустических колебаний в резонаторе с контролируемой средой. Обоснована возможность определения кТ!, к-п, ак, а^ (с]р/Ж)0, {¿рЩк путем измерения температуры

(4)

к

кт2<р]-р2> ' ^ а U kT2(p2-Pl>

среды Т°, Т°, а также амплитуды Рщд, и периода (Г^о^ колебаний

акустического давления. Показана необходимость измерения указанных параметров колебаний для второго периода. Разработан способ контроля достоверности получения первичной информации путем измерения

длительности Т^ и амплитуды второго, третьего Ц„з, а также

амплитуды ит4 четвертого периодов, вычисления и сравнения коэффициентов 5ъ 83 затухания колебаний в интервалах второго и третьего периодов. Показано, что при 82=83 - информация достоверна, а при 82*83 - не достоверна.

Приведены выражения для вычислений Кц, к?2> (ФЩо.ю ао,к по измеряемым параметрам колебаний.

В третьей главе рассмотрены вопросы разработки и исследования технических средств оперативного получения первичной измерительной информации по реализации предложенного акустического способа контроля состава ЖГС. Разработана структурная схема устройства получения измерительной информации (рисунок 1), содержащая АДП, усилитель (УС), преобразователь температуры (111), устройство управления (УУ) и генератор импульсов (ГИ). Показано, что основными техническими средствами получения измерительной информации по предложенному способу и определяющими его возможности являются АДП и УУ.

эм

¡и

эм

и

ГИ

и.

РА

ЖГС

щ

*

АДП!

ДА

УУ

и

ит

11Т

к ЭВМ

Рисунок 1

и

УС

и!

Рассмотрены основные требования и вопросы построения АДП и УУ пс предложенному способу контроля.

Для" оперативного получения первичной информации о составе ЖГС разработан и исследован АДП, состоящий из акустического резонатора (РА), акустического датчика давления (ДА) и электромагнитного ударного механизма (ЭМ) и позволяющий периодическое получение свободных синусоидальных акустических колебаний в РА с контролируемой средой (рисунок 2 а, в).

Рисунок 2

Показано, что для получения с большой амплитудой неискаженных свободных колебаний начиная со второго периода, а также выполнения с определенной точностью идентичности по силе и характеру ударных воздействий время ударного воздействия должно быть меньше половины периода колебаний, а включение ЭМ осуществлять импульсами несимметричной колоколообразной формы с крутым передним фронтом и с дозированной энергией. Для этого выход ГИ подключен к ЭМ через дозирующий конденсатор.

Определен коэффициент формы Кф РА с известными геометрическими размерами (I, d .рисунок 1), представляющий собой отношение скорости продольных волн а^ рассчитанной по частоте (периоду) свободных колебаний в ЖГС, к скорости звука а^ в данной среде. Получены статические характеристики и экспериментальные зависимости Кф=Р(щ=1М, вид среды) при с!=сом/ (рисунок 3), на основе которых определена рабочая область (щ=10+20) для ЖГС, в которой изменение не превышает для ЖС - 4,5%, ГС - 3,5%.

0,5

0,45

и,4 -

0,35

0,3

-жидкая

^-газообразная

10 12 14 16 18 20 Рисунок 3

8

Даны рекомендации по выполнению конструкции резонатора. Для рабочей области К; получены экспериментальные зависимости Т*жг ~ F{t°C,kj) при

d'=const и Т*^ = F(k[) при fC-20 и if-const для ЖС (рисунок 4) - ацетона (А), метилового спирта (С), содержащих 1,5% воды, а также для воздуха, где Т'жг ~ ?жг / 0,5мс, ct=d/8M\t. Показана возможность определения по полученным характеристикам температурных . коэффициентов для контролируемых ЖГС, а также выбора геометрических размеров и диапазона частоты колебаний.

Определены динамические параметры АДП: период (Тон) обновления результатов преобразования, время (tjjp) преобразования, время (tjn) запаздывания преобразования, время (tycT) установления свободных колебаний (рисунок 2,в). Установлены зависимости их от параметров элементов АДП, состава ЖГС и даны рекомендации по уменьшению Тои.

и

—♦—A, d*=1,t°C=const - A, d*=1,t°C=var

—i—A, d*=2, t°C=const -«-A, d*=2, t°C=var

0,5

10 12 14 16 18 20 Кi 20 25 30 35 40 45 t°C

Рисунок 4

Разработаны УУ и дка алгоритма его работы, согласно предложенного способа контроля состава ЖГС и контроля работы ЛДП. Показало, что но второму алгоритму, кроме получения измерительной информации (f, Г^/, U„с. рисунок 2,б,г,д), осуществляется контроль ее достоверности за счет дополнительного измерения амплитуд Umi, Um4 и периода T^i. Для исключения внешних воздействий на ЖГС УУ блокирует работу ГИ (и^, Чзг, рисунок 2,е) в интервалах t2+ t5 и 1t7, определяемых алгоритмами получения и обработки измерительной информации.

С учетом особенностей рехтизации рассматриваемого способа сформулированы основные требования к программному обеспечению получения и обработки информации для оперативного контроля состава ЖГС. Разработано программное обеспечение, выполненное в виде пакета программ LGE, работа которого состоит из четырех основных этапов: настройка, ввод информации по прерыванию, ожидание и отключение.

В четвертой главе рассмотрены вопросы разработки ЙИС, приведены результаты экспериментальных исследований и опытного использования способа и технических средств для контроля двухкомпонентных эталонных проб ЖС.

На основе результатов исследований, полученных в главах 2, 3, разработана и реализована экспериментальная ИИС для получения

информации о составе ЖС, выпслнепа отладка ее аппаратной и программной частей.

Для двухкомпонентных эталонных проб ЖС с помощью ИИС выполнен контроль (измерение) содержания: фенола в воде в диапазоне 1+10 мг/л, олигомеров хитина и хитозана в воде в диапазоне 0,1-5-0,9 мг/л, №ацетал-В-глюкозамина в воде в диапазоне 0,1т0,9 мг/л, воды в этиловом спирте в диапазоне 2-^20мг/л. Для указанных диапазонов измерения компонентов получены градуировочные характеристики (рисунки 5-7), где

Аа\-Аак/Аа^; ^а/^^а/^^а/^ АОю ^ . соответственно изменение и диапазон изменения содержания контролируемого

д({1а/<Л)к"

Рисунок 5

Д (<1а/сК)к

жтан-вода

Лак

компонента относительно исходного состояния; А(йЫдЛ)ю А(с1а/<11)к -соответствующие Аа^ и Аатах параметры, определяемые для контролируемых

компонентов по выражению (5). Установлено, что в контролируемых диапазонах характеристики имеют линейный характер.

По полученным результатам контроля эталонны* проб различных ЖГ выполнена статистическая обработка и оценка погрешности измерений, которая для ЖС с содержанием контролируемых компонентов в диапазонах 0,1-Ю мг/'л, 2-20 мг/л соответственно составила 3,5-5,3% и 4%.

Показано, что результаты экспериментальных исследований и опытного использования подтверждают основные положения диссертационной работы.

Основные выводы и результаты работы

1 .Установлено, что известные средства получения измерительной информации о составе ЖГС для систем техно логического п экологического контроля и управления имеют узко ориентированный характер и не удовлетворяют в полной мере комплексу требований, предъявляемых к ним. Показано, что для контроля состава ЖГС перспективными являются способы и средства на основе измерения параметров собственных свободных акустических колебаний, возбуждаемых в резонаторе с контролируемой средой.

2.Получена обобщенная математическая модель состояния многокомпонентных ЖГС при периодической упругой деформации,

устннавтиззющая связь мел^у изменениями относительных объемных долен компонентов и изменениями параметров среды и скорости звука в ней. Показана возможность определения относительных объемных долей компонентов для двухкомпонентных сред.

З.На основе исследования обобщенной математической модели установлена возможность периодического контроля состава двухкомпонентных ЖГС путем измерений температуры среды, а также амплитуды и периода свободных синусоидальных акустических колебаний, возбуждаемых в резонаторе с контролируемой средой.

4Лредложен и исследован новый способ контроля состава ЖГС, заключающийся в периодическом возбуждении идентичными по силе и характеру ударными воздействиями свободных акустических синусоидальных колебаний в резонаторе с контролируемой средой, с известным на момент начала контроля составом, с последующими измерениями температуры среды, амплитуды и длительности второго периода колебаний и вычислением с помощью ЭВМ изменения относительных объемных долей компонентов среды, позволяющий оперативно контролировать состав (патент РФ №2115116 от 08.07.94г).

5.Разработан и исследован АДП; позволяющий оперативно получать первичную измерительную информацию о составе двухкомпонентных ЖГС. Определен коэффициент формы кф резонатора АДП, позволяющий по частоте колебаний определять скорость звука в ЖГС, получены статические характеристики и экспериментальные зависимости кф~¥(к]=1/й: вид среды), при с/=со/иГ, установлена рабочая область (к/= 10+20) для ЖГС, в которой изменение кф не превышает для ЖС - 4,5%, ГС - 3,5%. Для рабочей области к/ получены зависимости периода колебаний от температуры, коэффициента к; при (1"=соШ для различных ЖС и воздуха. Определены динамические параметры АДП, установлены зависимости их от параметров его элементов и состава ЖГС, даны рекомендации по уменьшению периода обновления информации.

б.Обоснована возможность контроля достоверности и надежности получения первичной измерительной информации путем измерения длительности и амплитуды второго, третьего, а также амплитуды четвертого периодов, вычисления и сравнения коэффициентов затухания колебаний сигнала для интервалов второго и третьего периодов. Разработан способ и алгоритм контроля работы АДП.

7.По результатам исследований разработана и реализована опытная экспериментальная ИИС для получения измерительной информации о составе двухкомпонентных гомогенных ЖС, удовлетворяющая основным требованиям для систем экологического контроля и управления TIL Разработано и отлажено программное обеспечение функционирования ИИС, выполненное в виде пакета программ и позволяющее реализовать все алгоритмы предложенного способа.

8.Проведены опытно-экспериментальные исследования состава эталонных проб различных двухкомпонентных ЖС, результаты которого подтверждают основные положепия диссертационной работы. ГТо результатам контроля эталонных проб получены градуировочные характеристики, которые в контролируемых диапазонах содержания компонентов экспериментальных ЖС имеют линейный характер. Выполнена оценка погрешности измерений, которая для ЖС с содержанием контролируемых компонентов в диапазонах 0,1-И0мг/л, 2-=-20мг/л соответственно составила 3,5-5-5,3% и 4%.

Содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Аитов А. И. К задаче идентификации сложных систем по динамическим параметрам. // Информационные и кибернетические системы управления и их элементы: Всерос. науч.-техн. конф. - Уфа: УГАТУ, 1995. -С.213-214.

2. Аитов А. И. Основные требования и принципы построения систем контроля состава выбросов в атмосферу. // Информационные и кибернетические системы управления и их элементы: Всерос. науч.-техн. конф. - Уфа: Vi Ai У, 1995. - С. 214-215.

3. Аитов А. И.,.Аитов И. JL, Уракаев И. М. Вопросы построения систем непрерывного контроля состава выбросов в атмосферу. // Теория и проектирование систем автоматического управления и их элементов: Межвуз. науч. сб. - Уфа, 1996. - С.70-76.

4. Аитов И. Л., Уракаев II М., Аитов А. И. К вопросу построения устройств первичной информации систем непрерывного контроля состава выбросов в атмосферу. И Теория и проектирование систем автоматического управления и их элементов: Межвуз. науч. сб. - Уфа, 1996. - С. 76-81.

5. Аитов А. И. Метод контроля многомерных систем для задач непрерывного мониторинга окружающей среды. // Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления: Всерос. науч. хонф. - Таганрог. ГРТУ, 1996. - С.235.

б. Литое А. И. Метод идентификации многомерных систем для зздач

непрерывного мониторинга окружающей среды. // Гагаринские чтения: ХХП Всерос. науч. конф. - М.: МГАТУ, 1996. - С. 32.

7. Актов А. И. Автоматический технологический модуль контроля структуры динамических объектов. // Информационные и кибернетические системы управления и их элементы: Всерос. науч.-техн. крнф. - Уфа: УГАТУ, 1997. - С.235.

8. Чувырев А. Н., Уракаев И. М., Аитов А. И. Автоматическая система идентификации состава многокомпонентных газовых смесей и жидких растворов. // Optical Technology in Fluid, Thermal and Combustion: Междунар. науч. конф. - США: Сан-Диего, 1997- Vol. 3172-86.

9. Уракаев И. М. и др. Безопасность жизнедеятельности. Кн.1, 4.1: Идентификация взаимодействия человека со средой обитания. - Уфа:УГНТУ, 1997. - С.127-138.

Ю.Патент РФ №2115116. Способ контроля газообразных смесей и жидких сред / Уракаев И. М., Аитов И. Л., Даянов С. Б., Аитов А. И. - Бюл. № 19, 1998.

11.Уракаев И. М., Аитов А. И., Аитов И. Л. Компьютерная система измерений параметров волны при ударном нагружении жидкостей. П Методы и средства измерений физических величин: Всерос. науч.-техн. конф. - Н. Новгород: НГТУ, 1998. - С. 13.

12.Аитов А. И., Уракаев И. М., Аитов И. Л. Особенности построения измерительного блока при механической релаксации газообразных и жидких сред. // Методы и средства измерений физических величин: Всерос. науч.-техн.

конф. - Н. Новгород: НГТУ, 1998. -С. 14.

АИТОВ АЛЬБЕРТ ИРШАТОВИЧ

СПОСОБ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОПЕРАТИВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ О СОСТАВЕ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД

Специальность 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических паук

ЛБ №020258 от 08.01.98

Подписано к печати 06.07.99. Формат 60*84 1/16. Бумага писчая №1. Печать плоская. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ № 3$ ?. Уфимский государственный авиационный технический университет Уфимская типография №2 Министерства печати и массовой информации Республики Башкортостан 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12 •

Введение.

Глава 1. Задачи и проблемы создания технических средств оперативного контроля и измерения состава жидких и газообразных сред.

1.1 Структура, задачи и особенности построения систем контроля и управления.

1.20сновные требования, предъявляемые к средствам получения измерительной информации о составе ЖГС для систем управления и контроля.

1.30бзор и анализ существующих методов и технических средств получения измерительной информации о составе ЖГС.

Результаты и выводы по главе 1. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Разработка и исследование акустического способа для оперативного получения измерительной информации о составе жидких и газообразных сред.

2.1 Обобщенная математическая модель состояния многокомпонентных

ЖГС при периодической упругой деформации.

2.2Анализ процесса ударного возбуждения и алгоритмы получения информации по параметрам свободных акустических колебаний в резонаторе с ЖГС.

2.3Разработка акустического способа контроля состава двухкомпонентных ЖГС и алгоритмы его реализации.

2.4Варианты по решению задачи контроля состава многокомпонентных

Результаты и выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка и исследование технических средств оперативного получения измерительной информации о составе жидких и газообразных сред.

3.1 Особенности построения технических средств получения информации при использовании акустического способа.

3.2Разработка и исследование акустического датчика-преобразователя

3.3Статические и динамические характеристики и параметры АДП.

3.4Разработка устройства управления.

3.5Разработка программного обеспечения получения и обработки измерительной информации о составе ЖГС.

Результаты и выводы по главе 3.

Глава 4. Экспериментальные исследования и результаты опытного использования способа и технических средств контроля состава жидких сред.

4.1 Задачи, предмет и метрологическое обеспечение экспериментальных исследований.

4.2Разработка экспериментальной ИИС и ее элементов для измерения состава ЖС.

4.3Экспериментальные исследования состава ЖС, построение градуировочных характеристик.

4.4Статистическая обработка и оценка погрешностей результатов эксперимента.

Результаты и выводы по главе 4.

Двадцатый век можно по-праву охарактеризовать как век научно-технического прогресса и стремительного роста промышленности. Однако, на ряду с этим возник целый ряд проблем, которые при недостаточном и запоздалом внимании к ним способны привести, а в ряде случаев уже привели к необратимым, катастрофическим последствиям. К таким проблемам относятся: загрязнение окружающей среды, увеличение количества экологически зависимых качеств выпускаемой продукции, накопление, рост объема и числа вредных отходов деятельности человека [1-3].

Проблемы интенсификации, подъема эффективности производства, внедрение новых технологических процессов (ТП) и загрязнения окружающей среды взаимосвязаны и поэтому фундаментальное решение их, то есть предотвращение загрязнения окружающей среды, возможно только по пути полного и повсеместного внедрения безотходных или малоотходных, вписывающихся в экологический природный цикл, промышленных и сельскохозяйственных производственных процессов. Такое решение потребует значительных технических, материальных затрат и времени [4-6].

Поэтому в настоящее время одним из важнейших вопросов стратегии регулирования и поддержания качества окружающей природной среды является вопрос об организации системы, определяющей наличие наиболее критических источников, частоту и интенсивность их выбросов, факторы воздействия на здоровье населения и биосферу, а также выделяющей наиболее подверженные этому воздействию элементы биосферы. Такой системой, как ее принято называть, является система мониторинга антропогенных изменений состояния окружающей природной среды, способная предоставить достаточную информацию для выявления необходимых приоритетов. При этом следует отметить, что к средствам получения информации предъявляются следующие требования: оперативность, высокая информативность, универсальность, простота конструкции и эксплуатации, низкая стоимость и другие. Система мониторинга помогает вырабатывать критерии формулировки допустимых антропогенных воздействий и нагрузок на человека и экологические системы, дает возможность контролировать их соблюдение [5, 7, 8]. Следует отметить, что элементами природы и средой обитания человека являются атмосферный воздух и водные ресурсы. Одновременно, жидкая и газообразная среды (ЖГС) также являются основными элементами подавляющего большинства ТП, особенно в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей промышленности. В связи с этим в рамках решения экологических задач, а также реализации промышленных ТП, в настоящее время одним из основных вопросов является контроль этих сред [9, 10].

В данном случае реализация ТП представляется как контроль жидких и газообразных продуктов этого процесса с точки зрения снижения или исключения вредных выбросов, повышения качества продукции и создания малоотходных (безотходных) технологий. У нас в стране и за рубежом для различных отраслей промышленности разработаны и успешно эксплуатируются достаточно большое число различных систем технологического контроля растворов и газообразных продуктов [11, 12]. В большинстве случаев они имеют узко ориентированный характер, не способствуют и не направлены на контроль вредных выбросов. Характерным для них является использование одновременно различных методов при контроле многокомпонентных сред. Это часто ведет к снижению оперативности и непрерывности контроля, усложняет систему, предъявляет высокие требования к уровню обслуживающего персонала и снижает технико-экономические показатели.

Мониторинг окружающей среды - задача весьма сложная, носит комплексный характер и требует больших усилий всех стран. В общем случае он включает три компонента: непрерывный оперативный контроль и измерение состава газообразных выбросов, жидких отходов в атмосферу и в водную среду обитания человека; управление качеством атмосферного воздуха и водных ресурсов; организация и пропаганда всех работ, связанных с экологией, в том числе и по созданию малоотходных и безотходных ТП. Успешное решение этой задачи, в первую очередь, зависит от решения ее первой базовой части.

В связи с этим решение экологических задач и управления ТП с точки зрения снижения или исключения вредных выбросов, повышения качества продукции и создания малоотходных (безотходных) технологий, одним из основных вопросов является создание современных оперативных систем, средств измерения и контроля состава ЖГС. В настоящее время, в связи с неотложностью решения экологических задач, происходит совершенствование известных и интенсивный поиск новых решений, в том числе и с привлечением возможностей вычислительной техники. Поэтому весьма актуальным является разработка, исследования и практическая реализация эффективных способов и технических средств получения измерительной информации о составе ЖГС для повышения оперативности, надежности и других технико-экономических показателей систем контроля и управления.

Целью диссертационной работы является создание и исследование способа и технических средств оперативного получения измерительной информации о составе ЖГС, позволяющих расширить функциональные возможности систем контроля и управления ТП при решении задач экологии и промышленности.

Данная работа является дальнейшим развитием научно-исследовательских работ, проводимых в Уфимском государственном авиационном техническом университете в области создания оперативных способов и средств контроля различных сред. Автор выражает благодарность Уракаеву И. М. за оказанную им помощь при выполнении данной работы.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Проанализировать известные методы измерения и устройства для получения информации о составе ЖГС с целью установления соответствия их характеристик требованиям, предъявляемым к элементам систем контроля и управления, а также определения наиболее перспективных из них.

2. Получить и исследовать обобщенную математическую модель состояния многокомпонентных ЖГС при периодической упругой деформации, позволяющую установить критерий изменения состава и измеряемые при этом параметры.

3. Исследовать обобщенную математическую модель для двухкомпонентных ЖГС и разработать способ контроля, позволяющий по параметрам среды и свободных акустических колебаний контролировать изменение состава.

4. Разработать и исследовать акустический датчик-преобразователь (АДП), способ контроля его работы и получить основные характеристики и параметры.

5. Разработать экспериментальную информационно-измерительную систему (ИИС), алгоритмы, программное обеспечение получения и обработки измерительной информации согласно предложенного способа для определения состава жидких сред (ЖС).

6. Выполнить экспериментальные исследования способа и средств получения измерительной информации с использованием эталонных проб различных ЖС и оценку погрешности результатов измерений.

Научная новизна состоит в следующем:

- показана перспективность оперативного получения измерительной информации о составе ЖГС на основе измерения параметров собственных свободных акустических колебаний для использования в системах контроля и управления ТП при решении задач экологии и промышленности;

- получена обобщенная математическая модель состояния многокомпонентных ЖГС при периодической упругой деформации, устанавливающая связь между изменениями относительных объемных долей компонентов и изменениями параметров среды и скорости звука в ней. Показана возможность определения относительных объемных долей компонентов для двухкомпонентных ЖГС;

- исследована обобщенная математическая модель для двухкомпонентных ЖГС, установлена возможность контроля состава путем периодического измерения температуры, а также амплитуды и периода свободных синусоидальных акустических колебаний, возбуждаемых в резонаторе с контролируемой средой;

- предложен новый способ контроля состава ЖГС, позволяющий повысить оперативность и надежность систем управления, расширить их функциональные возможности (патент РФ №2115116 на изобретение от 08.07.94г);

- обоснована возможность контроля достоверности и надежности получения первичной измерительной информации путем вычисления и сравнения коэффициентов затухания колебаний сигнала для интервалов второго и третьего периодов. \

Для решения поставленных задач использовано математическое моделирование деформированного состояния ЖГС на основе известных физических законов газо- и гидродинамики, элементы дифференциального и интегрального исчисления, методы структурного программирования. На всех этапах работы использовалась ЭВМ.

Достоверность результатов моделирования и расчетов подтверждается экспериментальными исследованиями и опытными измерениями эталонных проб различных ЖС.

На защиту выносятся:

1 .Новый способ контроля состава ЖГС.

2.0бобщенная математическая модель состояния многокомпонентных ЖГС при периодической упругой деформации и результаты ее исследования для двухкомпонентных сред.

3.Результаты исследования АДП и способ контроля достоверности первичной измерительной информации.

4.Результаты экспериментальных исследований состава эталонных проб

ЖС.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

- разработана методика получения и обработки измерительной информации по предложенному способу контроля состава двухкомпонентных ЖГС;

- разработана схема и конструкция АДП, позволяющего оперативно получать первичную измерительную информацию о составе двухкомпонентных ЖГС;

- на основе экспериментальных исследований получены характеристики АДП, используемые при расчетах параметров его элементов, а также состава среды;

- предложен способ и алгоритм контроля работы АДП, позволяющий оценивать достоверность получаемых сигналов;

- разработана экспериментальная ИИС, а также алгоритмы и программное обеспечение ее работы для получения информации о составе двухкомпонентных гомогенных ЖС;

- на основе проведенных экспериментальных исследований состава эталонных проб различных ЖС получены градуировочные характеристики и выполнена оценка погрешностей результатов измерений.

Результаты диссертационной работы были использованы для оценки содержания фенола в воде в лаборатории экологических информационных систем НИИ БЖД РБ, а также в лаборатории биохимии иммунитета растений

ОБЦ УНЦ РАН для определения содержания в водных растворах олигомеров хитина, хитозана и углевода N-ацетил-В-глюкозамина.

Апробация основных положений диссертационной работы проводилась: на Всероссийской научно-технической конференции "Информационные и кибернетические системы управления и их элементы" (г.Уфа, 1995г); на III Всероссийской научной конференции "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и система управления" (г.Таганрог, 1996г); на XXII Всероссийской научной конференции «Гагаринские чтения» (г.Москва, 1996г); на Всероссийской научно-технической конференции "Информационные и кибернетические системы управления и их элементы" (г.Уфа, 1997г); на Международной научной конференции «Optical Technology in Fluid, Thermal, and Combustion» (США, г. Сан-Диего, 1997г); на III Всероссийской научной конференции (г. Нижний Новгород, 1998г).

Результаты работы опубликованы в 12 печатных работах, в их числе один патент на изобретение.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений, имеет объем 154 страницы, из которых 143 страницы основного текста, 40 рисунков, 9 таблиц, список исцользованной литературы из 85 наименований и приложения на 11 страницах.

Основные выводы и результаты работы

1 .Установлено, что известные средства получения измерительной информации о составе ЖГС для систем технологического и экологического контроля и управления имеют узко ориентированный характер и не удовлетворяют в полной мере комплексу требований, предъявляемых к ним. Показано, что для контроля состава ЖГС перспективными являются способы и средства на основе измерения параметров собственных свободных акустических колебаний, возбуждаемых в резонаторе с контролируемой средой.

2.Получена обобщенная математическая модель состояния многокомпонентных ЖГС при периодической упругой деформации, устанавливающая связь между изменениями относительных объемных долей компонентов и изменениями параметров среды и скорости звука в ней. Показана возможность определения относительных объемных долей компонентов для двухкомпонентных сред.

3.На основе исследования обобщенной математической модели установлена возможность периодического контроля состава двухкомпонентных ЖГС путем измерений температуры среды, а также амплитуды и периода свободных синусоидальных акустических колебаний, возбуждаемых в резонаторе с контролируемой средой.

4.Предложен и исследован новый способ контроля состава ЖГС, заключающийся в периодическом возбуждении идентичными по силе и характеру ударными воздействиями свободных акустических синусоидальных колебаний в резонаторе с контролируемой средой, с известным на момент начала контроля составом, с последующими измерениями температуры среды, амплитуды и длительности второго периода колебаний и вычислением с помощью ЭВМ изменения относительных объемных долей компонентов среды, позволяющий оперативно контролировать состав (патент РФ №2115116 от 08.07.94г).

5.Разработан и исследован АДП, позволяющий оперативно получать первичную измерительную информацию о составе двухкомпонентных ЖГС. Определен коэффициент формы Кф резонатора АДП, позволяющий по частоте колебаний определять скорость звука в ЖГС, получены статические характеристики и экспериментальные зависимости Кф=Р(к1=Ш, вид среды), при ¿1=сот^ установлена рабочая область (/с/= 10-^20) для ЖГС, в которой изменение кф не превышает для ЖС - 4,5%, ГС - 3,5%. Для рабочей области щ получены зависимости периода колебаний от температуры, коэффициента щ при <£=сотг для различных ЖС и воздуха. Определены динамические параметры АДП, установлены зависимости их от параметров его элементов и состава ЖГС, даны рекомендации по уменьшению периода обновления информации.

135

6.Обоснована возможность контроля достоверности и надежности получения первичной измерительной информации путем измерения длительности и амплитуды второго, третьего, а также амплитуды четвертого периодов, вычисления и сравнения коэффициентов затухания колебаний сигнала для интервалов второго и третьего периодов. Разработан способ и алгоритм контроля работы АДП.

7.По результатам исследований разработана и реализована опытная экспериментальная ИИС для получения измерительной информации о составе двухкомпонентных гомогенных ЖС, удовлетворяющая основным требованиям для систем экологического контроля и управления ТП. Разработано и отлажено программное обеспечение функционирования ИИС, выполненное в виде пакета программ и позволяющее реализовать все алгоритмы предложенного способа.

8.Проведены опытно-экспериментальные исследования состава эталонных проб различных двухкомпонентных ЖС, результаты которого подтверждают основные положения диссертационной работы. По результатам контроля эталонных проб получены градуировочные характеристики, которые в контролируемых диапазонах содержания компонентов экспериментальных ЖС имеют линейный характер. Выполнена оценка погрешности измерений, которая для ЖС с содержанием контролируемых компонентов в диапазонах 0,1ч-10мг/л, 2ч-20мг/л соответственно составила 3,5ч-5,3% и 4%.

1. Протасов В. Ф., Молчанов А. В. Экология, здоровье и природопользование в России. М.: Финансы и статистика, 1995 .-528с.

2. Выбросы вредных веществ в 1991. // Ежегодник состояния загрязнения воздуха и выбросов вредных веществ в атмосферу городов и промышленных центров Российской Федерации. СПб., 1992. - 372с.

3. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 560с.

4. Сухорукова С. М. Экономика и экология. М.: Высш. шк., 1988.-109с.

5. Израэль Ю. А. Проблемы охраны природной среды и пути их решения. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 48с.

6. Леви Л., Андерсон Л. Народонаселение, окружающая среда и качество жизни. / Пер. с англ. М.: Экономика, 1979. - 144с.

7. Фомин Г. С., Фомина О. Н. Воздух. Контроль загрязнений по международным стандартам.: Справочник. / Под ред. С. А. Подлепы. М.: Протектор, 1994. - 228с.

8. Вопросы мониторинга природной среды и климата. / Под ред. М. М. Ворончук, М. Б. Барабаш. М.: Гидрометеоиздат. -1987. - 93 с.

9. Варжепетян А. Г. Автоматизация контроля параметров водной среды. -М.: Машиностроение, 1988. 223с.

10. Перегуд Е. А. Санитарно-химический контроль воздушной среды. Л.: Химия, 1978. - 133 с.

11. Наладка средств измерений и систем технологического контроля: Справочное пособие. / Под ред. А. С. Клюева. М.: Энергоатомиздат, 1990. -400 с.

12. Железцов А. В. Неразрушающий метод контроля параметров технологических растворов. //Метрология. 1990. - Вып. 3. - С. 51-60.

13. Аитов А. И., Аитов И. Л., Уракаев И. М. Вопросы построения систем непрерывного контроля состава выбросов в атмосферу. // Теория и проектирование систем автоматического управления и их элементов: Межвуз. науч. сб. Уфа: УГАТУ, 1996. - С.70-76.

14. Аитов А. И. Основные требования и принципы построения систем контроля состава выбросов в атмосферу. // Информационные и кибернетические системы управления и их элементы: Всерос. науч.-техн. конф.- Уфа: УГАТУ, 1995. С. 214-215.

15. Шибанов Г. П. и др. Контроль и функционирование больших систем. -М.: Машиностроение, 1977.- 360с.

16. Биргер Г. И. Использование газоотборных зондов в промышленных газоаналитических установках. // Контрольно-измерительная техника. Экспресс-информация. 1983 - Вып. 40. - С. 17-23.

17. Брацлавский Ю. И. и др. Автоматизированные прецизионные устройства жидкостной пробоподготовки для научных исследований и массового анализа: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1986. - 40с.

18. Таланчук П. М. Сенсоры в контрольно-измерительной технике. Киев: Тэхника, 1991. - 173с.

19. А. с. 1550403 Способ анализа газов. / Вакуров А. Н. Б.И. №10 - 1990.

20. Сухарев В. Я. и др. Полупроводниковые сенсоры в физико-химических исследованиях. М.: Наука, 1991. - 326с.

21. Глаговский Б. А. Низкочастотные акустические методы контроля в машиностроении. Л.: Машиностроение., 1977. - 206с.

22. Патент РФ №2115116. Способ контроля газообразных смесей и жидких сред. / Уракаев И. М., Аитов И. Л., Даянов С. Б., Аитов А. И. Б. И. № 19, 1998.

23. Эделыптейн Ю. Д. Концепция создания автоматизированных систем контроля окружающей среды химических производств. // Химическая промышленность. 1990. - Вып. 10. - С.626-629.

24. Подлепецкий Б. И. Микроэлектронные датчики концентрации газов. // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления (Датчик-99): XI науч.-техн. конф. с участием зарубежн. специалистов М.: МГИЭМ, 1999. - С. 88-89.

25. Справочник по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды. / Г. И. Аранович, Ю. Н. Коршунов, Ю. С. Ляликов. Л.: Судостроение, 1979. -648с.

26. Жарковский Б. Н. Приборы автоматического контроля и регулирования (устройство и ремонт). М.: Высш. шк., 1989 - 336с.

27. ЗО.Онищенко А. М. Оптимизация приборов для контроля состава веществ. -М.: Машиностроение, 1990. 304 с.

28. Перегуд Е. А., Горелик Д. О. Инструментальные методы контроля загрязнения атмосферы. Л.: Химия, 1981. - 187с.

29. Бакарев А. Е. Газоанализатор дымовых выбросов ТЭС. Новосибирск: ИТФ, 1991.-16с.

30. Бакарев А. Е. Оптико-акустические анализаторы состава газовых смесей.// Системы, приборы, и методы контроля качества окружающей среды. 1996 Вып. 2. -С. 7.

31. А.С. №673906 Струйный акустический газоанализатор периодического действия. / Зисер И. Г., Власов И. И. Б.И №26,1979.

32. Гольберт К. А., Вигдергауз М. С. Введение в газовую хроматографию. -3-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1990.-352с.

33. Певцев Н., Коцев Н. Справочник по газовой хроматографии. / Пер. с болг. М.: Мир, 1987. - 260с.

34. Гиошон Ж., Гийемен К. Количественная газовая хроматография для лабораторных анализов и промышленного контроля: В2-х частях. Ч. 1 / Пер с англ. М.: Мир, 1991. - 582 с.

35. Физико-химические методы анализа. / Под ред. В. Б. Алесковского. Л.: Химия, 1988. - 376с.

36. Бончев П. Р. Введение в аналитическую химию. / Пер. с болг. Л.: Химия, 1978. - 496с.

37. Дероум А. Современные методы ЯМР для химических исследований. -М.: Мир, 1992.-244с.

38. Аитов А. И. К задаче идентификации сложных систем по динамическим параметрам. // Информационные и кибернетические системы управления и их элементы: Всерос. науч.-техн. конф. Уфа: УГАТУ, 1995. - С. 213-214.

39. Аитов А. И. Метод идентификации многомерных систем для задач непрерывного мониторинга окружающей среды. // Гагаринские чтения: XXII Всерос. науч. конф. М.: МГАТУ, 1996. - С. 32.

40. Аитов А. И. Метод контроля многомерных систем для задач непрерывного мониторинга окружающей среды. // Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления: Всерос. науч. конф. Таганрог: ТРТУ, 1996. - С.235.

41. Перга В. M. Акустоэммиссонные методы исследования твердых тел. -Киев: УМКВО, 1988. -148с.

42. Неразрушающий контроль: Акустические методы контроля / Под ред. В. В. Сухорукова. М.: Высш. шк, 1991-287с.

43. Румянцев К. Е. Применение средств локации для контроля параметров водной экосреды. Таганрог: ТРТИ, 1991. - 163с.

44. А. с. №1626146 Устройство для определения газосодержания в жидкости./ Комаров Г. Н., Демин В. П. Б.И. №5, 1991.

45. Мельников В. И., Усинин Г. Б. Акустические методы диагностики двухфазных теплоносителей ЯЭУ. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 114с.

46. А. с. №1262358 Устройство для определения состава паровоздушных смесей. / Лебедев А. В., Бельфер Ф. П. и Камайданов Е. Н. Б.И. №37, 1986.

47. Пат. 51-36434. Япония. МКИ3 G21e N17/02. Устройство для обнаружения кипения в активной зоне ядерного реактора.

48. Михайлов И. Г., Соловьев В. А. и Сырников Ю. П. Основы молекулярной акустики. М.: Наука, 1964 -516с.

49. Новицкий П. В., Кнорринг В. Г., Гутников В. С. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л.: Энергия, 1970. - 424с.

50. Вульвет Д. Датчики в цифровых системах. / Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1981. - 199с.

51. Бескаравайный H. М., Поздеев В. А. Теоретические основы измерения импульсных давлений в жидких средах. Киев: Наук, думка, 1981. - 190с.

52. Беспамятное Г. П., Кротов Ю. А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: Справочник. JL: Химия, 1985. -273с.

53. Кошкин Н. И., Ширкевич М. Г. Справочник по элементарной физике.-8-е изд., перераб. М.: Наука, 1980 - 207 с.

54. Поляков Д. Б., Круглов И. Ю. Программирование в среде Турбо Паскаль. М.: Изд-во МАИ, 1992. - 516 с.

55. Епаншников А. М., Епаншников В. А. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. M.: "ДИАЛОГ-МИФИ", 1997. - 288с.

56. Гусев В. Г. Методы построения высокоточных электронных устройств преобразования информации. Уфа: УГАТУ, 1997. - 184с.

57. Булатов О. Г., Царенко А. И. Тиристорно-конденсаторные преобразователи. М.: Энергоатомиздат, 1982 - 216 с.

58. Кублановский Я. С. Переходные процессы М.: Энергия, 1974. 88с.

59. Чернявский Е. А., Недосекин Д. Д., Алексеев В. В. Измерительно-вычислительные средства автоматизации производственных процессов. Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 272с.

60. Корячко В. П. Микропроцессоры и микроЭВМ в радиоэлектронных средствах. М.: Высш. шк., 1990. - 407 с.

61. Фролов А. В., Фролов Г. В. Аппаратное обеспечение ЮМ РС: В 2-х ч., 41.- М.: "ДИАЛОГ-МИФИ", 1992. 208 с.

62. Григорьев В. Л. Программное обеспечение микропроцессорных систем. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 207с.

63. Уракаев И. М., Аитов А. И., Аитов И. Л. Компьютерная система измерений параметров волны при ударном нагружении жидкостей. // Методы и средства измерений физических величин: Всерос. науч.-техн. конф. -Н.Новгород: НГТУ, 1998.

64. Аитов А. И. Автоматический технологический модуль контроля структуры динамических объектов. // Информационные и кибернетические системы управления и их элементы: Всерос. науч.-техн. конф. Уфа: УГАТУ, 1997. - С.235.

65. Коломбет Е. А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. М.: Радио и связь, 1991. - 376с.

66. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы: Справочное пособие./ Под ред. С. В. Якубовского. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1985. - 432 с.143

67. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. 2-е изд., испр. - Челябинск: Металлургия, 1989. - 346с.

68. Бакалай В. Г. Интегральные схемы аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей. М.: Энергия, 1978. - 257с.

69. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника 2-е изд., перераб и доп. - М.: Высш. шк., 1991. - 622с.

70. Семенов Л. А., Сирая Т. Н. Методы построения градуировочных характеристик средств измерений. М.: Изд.-во стандартов, 1986, - 128с.83.3аико А. И. Точность аналоговых линейных измерительных каналов ИИС. М.: Изд.-во стандартов, 1987. - 136с.

71. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 248с.

72. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. / Пер. с англ. М.: Мир, 1980. -610с.