автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Дополнение теории спектрального анализа материалов элементами оценки физико-механических свойств и использования виртуальных эталонов

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВ АНДРЕЙ АЛЬБЕРТОВИЧ

УДК 543 423 681 785 5 620 1

ДОПОЛНЕНИЕ ТЕОРИИ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕМЕНТАМИ ОЦЕНКИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ ЭТАЛОНОВ

Специальность 05 11 13 - «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Омск - 2007

003060253

Работа выполнена в Омском государственном университете путей сообщения

Научный консультант - Заслуженный работник высшей школы,

доктор технических наук, профессор

Зажирко Виктор Никитич

Официальные оппоненты

Доктор технических наук, профессор Корзунин Геннадий Семенович

Доктор технических наук, профессор Епифанцев Борис Николаевич

Доктор технических наук, профессор Кликушин Юрий Николаевич

Ведущая организация Институт физики прочности и материатоведения Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИФПМ СО РАН) г Томск

Защита состоится 15 июня 2007 г в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д212 178 01 при Омском государственном техническом университете по адресу Омск, пр Мира11,ауд 6-340

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета

Автореферат разослан /4 05 2007 г

Отзыв на автореферат в дв>х экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу 644050, 0мск-50, пр Мира, 11, Омский государственный технический университет, ученому секретарю диссертационного совета Д212 178 01

Ученый секретарь диссертационного совета

к т н , доцент

М Ю Пляскин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы В различных отраслях промышленности, транспорта, энергетики, добывающего комплекса в настоящее время усиливаются направления повышения качества производства и конечной продукта Управление качеством осуществляется на всех уровнях, начиная от проектирования и разработки, заканчивая контролем изготовления и готовой продукции

В федеральной целевой программе «Модернизация транспортной системы России па 2002 - 2010 годы», утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации №848 от 05 12 2001 г (ред 31 05 2006 №338), особое место уделяется программе комплексной безопасности транспортных систем, созданию перспективных технических средств и технологий

С целью сохранения ведущего положения России в области новых материалов, Министерство образования и науки РФ разработало федеральную целевую программу «Развитие инфраструктуры напоиндустрии в РФ на 2007 -2010 г», в которой намечено создание прнборно-инструментальнон базы мирового уровня, разработка металлов и сплавов со специальными свойствами

Важное место в данных направлениях отводится физико-химическим методам контроля качества Такие системы контроля перекрывают широкий спектр задач на предприятиях различной направленности от металлургии и машиностроения до нефтехимии, геологии и медицины

Стремление к дальнейшему повышению качества выпускаемой продукции, приводит к необходимости постоянного совершенствования существующих методов контроля и, в частности, методов контроля количественного состава материалов средствами атомно-эмиссионного спектрального анализа (АЭСА)

Обладая высокой чувствительностью и универсальностью, приборы АЭСА постоянно совершенствуются, находя новое свое применение Известны работы Российских н зарубежных ученых, в которых исследуются источники спектрального излучения, применение стандартных образцов различного уровня точности и диапазона количественного состава, способы регистрации и обработки сигналов измерительной информации Особое внимание отводится автоматизации средств контроля, созданию автоматизированных систем управления производством

Решением проблем контроля занимались представители различных научных направлений Г И Альперович, Л В Арнаутов, В В Бродский, Ю М Бу-равлеп, Л А Грибов, А Г Жиглинский, А Н Зайдель, X И Зильберштейн, В Н Иоффе, Ю X Йорданов, Л П Козлов, Е С Куделя, И И Кусельман, В И Малышев, Н А Морозов, В Р1 Музгин, В В Налимов, В В Недлер, В Р Огнев, В К Прокофьев, А А Пупышев, Т Терек, А К Русанов, В Н Салмов, И Р Шелпакова, И Г Юделевич и др

Вместе с тем, до настоящего времени основным инструментом при обработке данных остаются градунровочньге графики, построенные по комплектам дорогостоящих стандартных образцов (СО) Известно большое количество ра-

бот, связанное с совершенствованием математического аппарата обработки эмпирических данных Основной проблемой этого направления является невозможность полно! о обеспечения анализов комплектами СО, особенно для случая контроля неизвестных материалов К другой проблеме относится повышение точности и достоверности при обеспечении эквивалентных условий испытания, из-за несоответствия технологии изготовления СО и контролируемых материалов, когда возникают дополнительные погрешности измерений

Поэтому нельзя считать полностью исчерпанной проблему, состоящую из ряда нерешенных задач, относящихся к контролю материалов средствами АЭСА, в первую очередь совершенствования метода и расширения его функциональных возможностей на этапе обработки первичной информации

Целью диссертационном работы является расширение функционального назначения атомно-эмиссионного спектрального анализа, создание комплексных методов диагностирования количественного состава и оценки физико-механических свойств материалов, применение виртуальных эталонов, позволяющих повысить точность и достоверность контроля

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач

1 Создание физических моделей на этапе получения первичной информации для различных способов регистрации в спектральном анализе, устанавливающих взаимосвязь измеряемых параметров с выходной величиной - процентным содержанием элементов контролируемых объектов

2 Расширение традиционного использования методов АЭСА не только для определения количественного состава, но и комплексной оценки внутреннего состояния, включая физико-механические свойства и структурные параметры материалов

3 Разработка методов контроля средствами АЭСА с использованием информационного представления стандартных образцов с последующим переходом к «безэталонным» системам спектрального анализа

4 Разработка методологических основ и информационного представления задач входного контроля неизвестных материалов на основе виртуальных эталонов

5 Разработка алгоритмов достоверного поиска и измерения параметров спектральных линий заданных химических элементов примесей в условиях автоматизированных систем АЭСА

6 Представление оценок и способов оценивания адекватности разработанных моделей

7 Апробация научных результатов, практических разработок и внедрение опытных образцов автоматизированных средств контроля для комплексного исследования внутреннего состояния и свойств материалов

Решение сформулированных задач является теоретическим и практическим фундаментом для создания автоматизированных средств комплексного контроля в атомно-эмиссионном спектральном анализе

Методы исследования теоретико-экспериментальные, базирующиеся на прикладной и вычислительной математике, теории вероятностей, на классической молекулярной физике и термодинамике, а также физическом моделировании на реальных объектах с заданными свойствами для подтверждения адекватности разработанных моделей

Научная новизна обусловлена тем, что впервые был получен ряд теоретических и экспериментальных результатов

1 Предложена физическая модель обработки данных для приборов с фотографической и фотоэлектрической регистрацией спектров в виде системы уравнений, на основе энергетических представлений, связывающая параметры излучения и поглощения в низкотемпературной плазме с количественным содержанием элементов примесей в материалах и сплавах (Патент России 18286966, МКИ ООШ21/67 Способ определения массовых долей элементов в материалах и сплавах)

2 Предложены энергетические критерии для определения соответствия условий проведения эксперимента для исследуемой пробы и стандартного образца Получены аналитические выражения для приведения исходных данных спектрального анализа к эквивалентным (Патент России 2035718, МКИ ООШ21/67 Способ определения массовых долей элементов в материалах и сплавах)

3 Предложены критерии существования равновесных (РИС), неравновесных (НИС) изолированных относительных систем для аналитической пары <исследуемая проба — стандартный образец>, позволившие осуществить разделение количественного состава и «структурных» составляющих

4 Разработаны итерационные адаптивные алгоритмы расчета количественного состава с использованием виртуальных эталонов (ВЭ), представляющих информационное представление реальных стандартных образцов, на основе предложенной энергетической модечи

5 Предложены алгоритмы и структура информационного обеспечения входного контроля неизвестных материалов, на основе ВЭ в условиях отсутствия реальных стандартных образцов

6 Разработаны новые методы идентификации анализируемых линий в исследуемом спектре на основе применения вейвлет преобразования и процедур сравнения измеренных и эталонных спектров для автоматизированных систем АЭСА (Пат 2291406 Россия, МПК 001 N21/00, 001 13/30 Способ измерения параметров спектральных линий при спектральном анализе)

7 Представлены алгоритмы оценки точности разработанных автоматизированных устройств (Патент России 2029257, МКИ вОШ21/67 Устройство для спектрального анализа), на базе предложенных энергетических1 моделей, с оценкой достоверности результатов контроля, а также непрерывного контроля прецизионности лабораторий в условиях непрерывного производства

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1 Развитие способов обработки спектрометрической информации на основе многопараметровой физической модели, связывающей измеряемые параметры излучения с определяемым количественным содержанием и свойствами материалов

2 Физическая модель и алгоритм расчета методом контрольного эталона (МКЭ) для широкого диапазона измеряемых концентраций определяемых элементов

3 Физическая модель и алгоритм расчета методом внутреннего стандарта (МВС), полученного при условии выравнивания условий проведения экспериментов для аналитической пары <эталон - исследуемая проба>

4 Способы создания изолированных систем равновесных (РИС), неравновесных (НИС) изолированных относительных систем для аналитической пары <исследуемая проба - стандартный образец>, позволивших осуществить разделение количественного состава и «структурных» составляющих Чувствительные параметры и результаты градуирования механических и структурных свойств материалов

5 Разработка и использование нового класса средств измерения - виртуальных эталонов (ВЭ) Алгоритмы расчета с применением ВЭ для определения количественного состава материалов Оценка точности алгоритмов с ВЭ

6 Информационное обеспечение входного контроля неизвестных материалов, на основе ВЭ в условиях отсутствия реальных стандартных образцов

7 Способы идентификации положения спектральных линий и повышения достоверности при измерении параметров заданных спектральных линий

8 Результаты разработки и практического использования автоматизированных систем АЭСА, подтверждающие эффективность и достоверность проведенных научных исследований

Реализация и внедрение результатов работы осуществлены в виде методов обработки данных в составе автоматизированных систем АЭСА

- Результаты работы внедрены в виде автоматизированных систем АЭСА на предприятиях ОАО «АК «Омскагрегат», г Омск, ФГУП ОМО им П И Баранова г Омск, ОАО Первоуральский новотрубный завод, г Первоуральск (акты внедрения представлены в приложении к диссертации)

- Проведены производственные испытания новых, нетрадиционных методик использования средств АЭСА на предприятиях ФГУП ОМО им П И Баранова г Омск, на ОАО «Омское машиностроитеьлное конструкторское бюро» г Омск, ООО «НТК «Криогенная техника», г Омск (акты производственных испытаний представлены в приложении к диссертации),

- Алгоритм поиска спектральных линий, реализован в программном обеспечении приборов типа ЙКССО, выпускаемых ООО «НПП «Славна», г Заречный

- Результаты работы в виде программного обеспечения используются в учебном процессе и научно-исследовательской работе студентов Омского госу-

дарственного университета путей сообщения (акт использования и свидетельство регистрации в ОФАП представлены в приложении к диссертации)

Достоверность основных теоретических положений подтверждается корректным применением соответствующего математического аппарата при выводе основополагающих зависимостей и анализе полученных выражений, теоретическими расчетами, согласующимися с результатами других авторов, проверенным математическим моделированием и экспериментальными исследованиями, широкой апробацией результатов работы перед научной общественностью нашей страны и за ее пределами, удовлетворительным согласованием расчетных и экспериментально определенных параметров и характеристик Кроме того достоверность получаемых результатов подтверждена способами, общепринятыми для данного метода измерения (ГОСТ Р ИСО 5725-2002 Части 1, 2, 3, 4)

Апробация работы Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на 18 конференциях и семинарах различных рангов, в том числе Ш региональной конференции «Аналитика Сибири - 90» (Иркутск, 1990), П1 Всесоюзной научно-технической конференции «Автоматизированные системы испытаний объектов ж -д транспорта» (Омск, 1991), 15-й Российской научно-технической конференции «Неразрушающий контроль и диагностика» (Москва, 1999), Ш международной научно-технической конференции «Динамика систем механизмов и машин» (Омск, 1999), V международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-2000» (Новосибирск, 2000), Ш международной научно-технической конференции «Компьютерное моделирование 2002» (Санкт-Петербург, 2002), 10 научно-практическом семинаре «Аналитика 2002» (Санкт-Петербург, 2002), II Международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружения и технологии двойного применения в XXI веке» (Омск, 2003), XVI Уральской конференции по спектроскопии (Екатеринбург, 2003), V международной научной конференции «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение ГСЕЕЕ-2003» (Партенит, 2003), 6 Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники» (Красноярск, 2004), Международной конференции «Энергосберегающие технологии и окружающая среда» (Иркутск, 2004), Международной научной конференции «Актуальные проблемы развития транспорта России стратегические, региональные, технические» (Ростов-на-Дону, 2004), European Conference on Plasma Spectrochemistry «Winter 2005» (Budapest, Hungary, 2005), Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» (Красноярск, 2005), Международном симпозиуме «Применение анализаторов МАЭС» (Новосибирск, 2005), IV международном симпозиуме «Фракталы и прикладная синергетика» (Москва, 2005), международной научно-практической конференции «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики» (Новочеркасск, 2006)

Личный вклад автора заключается в постановке всех рассматриваемых в работе задач, способов их решения и основных, полученных в работе научных результатов Экспериментальные исследования выполнялись в Омском государственном университете путей сообщения, предприятиях, на которых внедрены основные результаты работы под руководством автора Физическая модель, алгоритмы программного обеспечения, структурные схемы технических средств, образцы материалов с заданными свойствами разработаны и подготовлены автором

Публикации Результаты диссертации опубликованы в 60 работах В том числе монографий — 2, статей - 24 (из перечня ВАК - 12), материалов и тезисов докладов - 30, патентов на изобретения - 4

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, приложения и списка использованных источников из 275 наименований Общий объем составляет 333 страницы машинописного текста (в том числе основного - 287), 86 рисунков и 53 таблиц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проводимых исследований, сформулированы цели и задачи работы, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, представлена структура диссертации и основные положения, выносимые на защиту

Первая глава посвящена анализу существующих методов и устройств АЭСА для проведения количественного состава материалов, их применению в различных отраслях хозяйствования

Развитие методов обработки данных и приборной части автоматизированных систем атомно-эмиссионного спектрального анализа (АЭСА) представлено на рис 1 На рис 1 выделены направления, для которых в диссертации представлены новые решения

Анализируя современное состояние и прогнозируя развитие аналитического контроля, можно выделить следующие проблемы — это состояние нормативной документации (НД) и номенклатуры отечественных стандартных образцов (ГСО) В связи с расширением возможностей современной приборной базы наблюдается заметное отставание обеспеченности стандартными образцами состава материалов, и соответственно ГОСТов на проведение анализов Одним из выходов является использование дорогостоящих импортных комплектов СО

Другим выходом в сложившейся ситуации можно считать создание отраслевых банков данных стандартных образцов и обеспечение лабораторий данными для калибровки инструментальных средств спектрального анализа В связи с этим возрастает актуальность работ по совершенствованию методического обеспечения спектрального анализа, разработка методов «безэталонного» анализа материалов Важную роль в реализации таких задач будут выполнять

физико-математические модели, учитывающие различные условия проведения измерений для эталонов и исследуемых проб

Рис 1 Структурная схема автоматизированных систем АЭСА

Развитие методов АЭСА, как средств контроля материалов и сплавов, определяется не только совершенствованием традиционных способов количественного анализа, но и исследованием новых направлений его практического применения К числу перспективных направлений можно отнести возможность контроля структурных особенностей материалов и изделий, определяющих их физико-механические свойства Ранее влияние структурных различий определяемых материалов рассматривалось в качестве источника дополнительных погрешностей при проведении АЭСА

В ранее опубликованных работах влияние структуры выражается как в смещении, так и в изменении угла наклона градуировочных графиков для образцов с различной термической обработкой или технологией изготовления

Градуировочные графики для образцов с одинаковым химсоставом, но различными физико-механическими свойствами (ФМС) показаны на рис 2

Максимальные расхождения в результатах анализа в большинстве случаев дают виды термической обработки, приводящие к наибольшему различию структурных параметров (СП) (закалка - отжиг, отжиг - цементация или азотирование и др ) показаны на рис 3

/7

80

60 40 20

Мп 2933,06 AI 2567,99

-Ж.

/А

•Г

0,1 0 3 0,5 0,7 0,9 С, %

П 80

60

40

20

б I 1 Г

Si 2516,12 AI 2567,99 У

о-" У 2

Л

/¡¡к

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 С, %

Рис 2 Градуировочные кривые для определения марганца (а) и кремния (б) в литых (1) и тянутых (2) образцах алюминиевого сплава типа АМг, полученные с применением фотоэлектрической регистрации спектров Искровое возбуждение С=0,007 мкФ, Ь=360 мгн, предварительное обыскривание 20 с , подставной электрод - уголь

а 3 J 1 2

X х' С—X' п zx— о о ) о 1

° О А, О о 3

б -о 2 > о о

1

100 300 500 Т,

Рис 3 Кривые обыскривания для магния в образцах алюминиевых сплавов с разной структурой а -двойной мапшевоалюминиевый сплав с 9% Mg в закаленном состоянии (1), после естественного старения в течение 3 дней (2) и после искусственного старения при 150 °С в течение 48 час (3), б - технический дюралюминий в закаленном состоянии (1) и после искусственного старения (2)

Так же в первой главе проводится подробный анализ современных автоматизированных систем спектрального анализа, блоков регистрации со сравнением технических и экономических характеристик. Представлены задачи обработки данных при многоканальной обработке измеренной информации. Большинство отечественных и зарубежных разработчиков спектрального оборудования отдают предпочтение системам с многоканальной регистрацией на основе линейных приборов с зарядовой связью ПЗС, позволяющим существенно расширить сферу их использования.

Функциональная схема фотодиодной линейки (линейного ПЗС) представлена на рис. 4, а одна из задач обработки сигнала - на рис. 5, 6.

12,5 мкм

Г

Фотодиод

- Интегратор

- Входная емкость

- Усилитель

Выход

Рис. 4 Функциональная схема диодной линейки БЛПП-369,

Смещение, пике

Рис. 5 Смещение спектральной линии относительно фотодиодов

Рис. 6 Изменение интенсивности при смещении спектральной линии

В результате анализа современного состояния методов и средств атомно-эмиссионноГО спектрального анализа, его использования для обеспечения качества в промышленности, намечены пути их дальнейшего совершенствования и разработки, которые отмечены в цели и путях ее реализации в постановочной части работы.

Вторая глава посвящена разработке математической модели на основе физического моделирования источника спектрометрической информации -низкотемпературной плазмы (НТП), Проведены теоретические и экспериментальные исследования разработанной фундаментальной модели обработки информации в спектральном анализе.

Расширение диапазона измерения концентраций анализируемых элементов и сокращение числа стандартных образцов (СО) в задачах оптико-спектрального экспресс-анализа возможно выражением интенсивности излучения в зависимости от концентрации в виде непрерывной аппроксимирующей функции, учитывающей физические явления, происходящие в НТП, обуславливающие процесс излучения Положение зависимости в координатах интенсивность - содержание (I - С) определяется параметрами одного контрольного эталона (КЭ), относительно которого проводятся необходимые расчеты Вид зависимости интенсивности излучения от концентрации будет при этом определяться параметрами только данной пары эталон - исследуемая проба

В главе предложен метод контрольного эталона, позволяющий рассчитывать количественный состав материалов с использованием одного стандартного образца в широком диапазоне изменения концентраций

Рассматривая процессы излучения, обусловленные образованием возбужденных атомов и ионов в результате упругих и неупругих взаимодействий этих частиц в облаке низкотемпературной плазмы из классических уравнений Больцмана и Саха получены выражения для определения концентрации исследуемой пробы Сх в виде

Сх=дехихгехр[(аг)хСхЬх], (1)

а,=Се/ехр[(аХ)гС/е], (2)

[Лэ=гВ[(Я/2)ОР/Р0)] /гв[(я/2)(Рср/Р(,)] х

х 1ё[(тг/4)(ЕР+ЛРэ)/Ро] / 1ё[(тг/4)(ЕР-АРэ)/Р0], (3)

Ъх=1-(1/п)агс1£(ах)хСх], (4)

Ье=1-(1/я)агс^(ах)еСе], (5)

АРе=Ре-Реср, (6)

где Рх , Ре — отображение интенсивности спектральной линии исследуемого элемента в пробе и эталоне, Рхср , Реср - отображение интенсивности линии сравнения в спектрах пробы и эталона, Сх , Се - процентное содержание элемента в пробе и стандартном образце (эталоне), Рц - номинальное значение измеряемой интенсивности СЛ

Результаты расчета методом контрольного эталона элементов в широком диапазоне концентраций для различных материалов с численными значениями параметров модели по выражениям (1) - (6) приведены в табл 2

Одним из способов дальнейшего повышения эффективности предложенной модели является использование на промежуточных этапах вычислений нового эталона - внутреннего стандарта, определяемого на начальном этапе расчетов Последующая обработка данных производится относительно этого внутреннего стандарта

Рассмотренный выше метод контрольного эталона позволяет определить задающий параметр (а%)с эталона и затем (ах)х пробы Относительно последнего параметра и проводят дальнейшие расчеты Для метода внутреннего стандарта расчеты проводятся для конкретной пары <эталон - исследуемая проба> Задающему параметру эталона (ах)е будет соответствовать параметр (ах)е., что указывает на его постоянство для данной пары <эталон - исслед>емая проба> (е - 1) При этом опредетаемый параметр эталона (ах)« выражает также энергетическое состояние пробы относительно эталона (а%),г Такой подход позволяет определить критерии соответствия эталона исследуемой пробе

¿„+£„=1, (8)

Ь1е = (2/тг) аг^КР/Р^ХР.+Рир-ДР,) / {Р,+Р,ср+кРе)], (9)

Ь„ = (2/я) агс1ё[(Ре/Реср)(Ре+Реср-АР,) / (Ре+Реср+АР,)], (10)

где Ь1е и Ье1 - относительные энергетические параметры данной пары <эталон -исследуемая проба>

По принятой модели для данной аналитической пары рассчитываются параметры Р„, - интенсивностей спектральных линий для внутреннего стандарта, £РСТ = Р„ + Рстср, ДРСТ = Р„ - Рстср. С^ - промежуточное значение количественного содержания во внутреннем стандарте Количество этапов вычислений выполняется до достижения требуемой точности

Таблица 2

Результаты расчета методом контрольного эталона

Параметр Мп Мп Сг Сг Sn Pb Fe Fe Si

Се, % 0,28 0,28 0,23 0,23 6,3 12,5 0,633 0,633 2,84

Ве 0,206 0,225 0,191 0,219 0,350 0,532 0,259 0,258 0,351

(«Х)с 1,011 1,163 1,132 1,352 0,082 0,069 0,617 0,616 0,199

ье 0,913 0,899 0,920 0,905 0,848 0,773 0,881 0,881 0,836

Qe, % 0,203 0,192 0,170 0,161 4,263 7,687 0,419 0,419 1,769

их 0,432 2,050 0,464 2,332 1,745 0,377 0,466 1,602 2,341

Се их, % 0,088 0,394 0,079 0,375 7,444 2,898 0,195 0,672 5,011

(ах)ч 1,706 0,715 1,804 0,771 0,048 0,168 1,046 0,433 0,078

ьх 0,940 0,862 0,945 0,855 0,850 0,768 0,914 0,863 0,831

Сх, % 0,108 0,643 0,096 0,633 10,65 5,310 0,267 1¡060 7,630

Сгсо, % 0,1 0,61 0,089 0,52 10,5 5,4 0,259 1,11 7,890

5,% 8,0 5,4 7,8 2,1 1,5 1,7 3,1 4,5 3,3

Результаты расчета методом внутреннего стандарта для одних и тех же материалов, что и в табл 2, представлены в табл 3 Средняя методическая по-

грешность вычислений снизилась с 7,9 до 2,4 %

Таблица 3

Экспериментальная проверка метода внутреннего стандарта

Параметр Мп Мп Сг Сг 8п РЬ Ре Бе

С* % 0,28 0,28 0,23 0,23 6,3 12,5 0,633 0,633 2,84

2,650 0,458 2,049 0,456 0,560 2,769 1,961 0,658 0,566

с>„ и„ 0,097 0,348 0,085 0,329 6,920 3,375 0,213 0,625 4,526

1,302 0,957 1,478 1,033 0,061 0,100 0,848 0,512 0,100

(нх)стэ 2,820 0,419 2,762 0,425 0,039 0,165 1,498 0,349 0,085

Сст, % 0,114 0,734 0,100 0,750 10,48 4,940 0,275 1,080 7,420

Две % -42 46 -67 63 33 -35 -69 21 76

V 3,869 -3,48 2,462 -2,60 -4,91 4,579 2,368 -7,53 -2,17

^Стх/Ьчст 1,150 1,160 1,070 1,217 0,972 0,878 1,065 1,007 0,956

С>стх ^Лсст 0,086 0,456 0,078 0,433 7,791 3,808 0,198 0,731 5,695

(ахХст 1,474 0,497 1,563 0,518 0,041 0,085 0,887 0,355 0,057

Сх, % 0,101 0,634 0,092 0,600 10,70 5,500 0,254 1,070 8,030

Д!\ -47 38 -72 48 35 -29 -74 20 81

8,% 1,0 3,9 3,4 3,2 1,9 1,9 1,9 3,6 1,8

В третьей главе представлено расширение традиционного использования метода атомно-эмиссионного спектрального анализа Рассмотрена возможность контроля структурных особенностей материалов и изделий, определяющих их физико-механические свойства Ранее влияние структурных различий определяемых образцов рассматривалось в качестве источника дополнительных погрешностей при проведении АЭСА материалов

Определены режимы и спектральные линии, имеющие наибольшую чувствительность к изменению структурных свойств при одинаковом химсоставе Для объяснения чувствительности спектрального анализа к изменению структурных свойств рассмотрена работа выхода электрона (РВЭ)

В известном уравнении С Ричардсона РВЭ фигурирует в виде постоянной при показателе экспоненциального множителя

Л = Л0(1-Л)Г2ехр(-^), (11)

где А0 =4кетк2 /й3 =120,6 а/см2 град2 - универсальная для всех эмитентов термоэлектронная постоянная Зоммерфельда, К - средний коэффициент отражения термоэлектронов от границы металл - вакуум, е - абсолютная величина электрического заряда электрона, <р — работа выхода электрона, к — постоянная Больцмана

Исследование параметров регистрации спектров, с целью проверки чувствительности к изменению структурных параметров, проводилось на образцах алюминиевого сплава типа АК5М2

Для изменения структурного состояния материала, а, следовательно, физико-механических свойств, образцы подвергались введению модификаторов в виде ультрадисперсных порошков (УДП), при кристаллизации из расплавленного состояния

Для оценки изменения физико-механических свойств образцов, после воздействия влияющих факторов, были измерены следующие параметры предел прочности на разрыв - ов, МПа, предел текучести на разрыв — <тт, МПа, относительное сужение — , %, относительное удлинение — 8 ,%, твердость по Бринеллю - Н„

Оптические измерения осуществлялись при помощи спектрографа типа ИСП-30 с фотоэлектронной кассетой типа МАЭС-10, позволяющей регистрировать весь рабочий диапазон спектра Фотометрирование осуществлялось в режиме высоковольтной искры с током 2 А

При помощи программного обеспечения были зарегистрированы кривые выгорания в течении времени обжига Г0бЖ= 20 с и временем дискретизации 1 с Интенсивность излучения спектральных линий при этом изменялась от нулевого до установившегося значения На рис 7 показаны кривые выгорания для отобранных образцов по наиболее характерной спектральной линии М^ (285,213 нм)

Начальный участок кривой выгорания характеризует процесс поступления вещества в облако разряда НТП, который во многом определяется структурными особенностями исследуемых проб Последующее время на кривой выгорания (1 > 5 с) характеризует установившийся процесс поступления вещества, и традиционно используется для контроля химсостава вещества, при этом структурные особенности являются слаборазличимымн

Таким образом, был сделан вывод, что с изменением структурного состояния образцов из одного и того же материала изменяется работа выхода, что отражается на изменении наклона начального участка кривой выгорания В последующем количественном определении структурных свойств использованы режимы без предварительного обжига и коротким временем экспозиции, что позволяет осуществить блок регистрации на основе чувствительных приборов с зарядовой связью (ПЗС)

Принципиально новый подход к решению задач спектрального анализа, связанный не только с определением количественного содержания элементов, но и с исследованиями физико-механических свойств материалов, возникает при рассмотрении анализируемой аналитической пары, состоящей из элемента СО и исследуемой пробы в виде разомкнутой системы

Если выразить анализируемую систему спектрального анализа через

коэффициенты усиления излучения элемента пробы относительно СО - ихе и элемента СО относительно пробы - £/ех, то в соответствии с (3) и (8) можно записать

- исх----5

43

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Время T, С

Рис 7 Кривые выгорания линии (285,213 нм) в образцах алюминиевого сплава АК5М2 с низким, средним и высоким содержанием УДП (0, 5, 43)

U„=l/Un

или через относительный энергетический параметр L1J:

Lo = ХЬ = £хе + Ltx = 1,

где в соответствии с (9) и (10)

Lxe = —arctg[-

Lex =—arctg[

PXCZP- APg) Pxcp(LP + bPe)

Ре(£Р-ЬРх) PecpCLP + ^x)

(12)

(13)

(14)

(15)

где P - измеряемые в процессе анализа параметры (почернение либо напряжение на интеграторе) линии исследуемого элемента пробы, эталона - Рхе и его линии сравнения Р(х,е)ср, ЛРх,е = Л,е - Р(*,с)сР - дифференциальный аналитический параметр, ЕРх,е= -Рх,е+ -Р(х,е)ср= TP = const- суммарный аналитический параметр

Выражения (12)-(15) являются основой для определения количественного состава отдельных компонентов исследуемых материалов

Векторная диаграмма для параметров L:J замкнутого равновесного состояния изображена на рис 8 и представляет собой систему замкнутых векторов Lex и Lxe Если этемент пробы и СО полностью идентичны по количественному содержанию, то Lex н Lxe совпадают по направлению и при этом Lxe = Ьех = 0,5

Из уравнений (14) и (15) следует, что для системы эталон — проба параметр £у является угловой характеристикой энергетического соответствия элементов пробы и СО и при этом

tg(jl/2) <р L = (ЯхеАР*е(ср))[( ZP" ДРе хУ( ^ + Д^ех)], (16)

т е

q>L =/(£/', ДР. 0 (17)

Для изолированных систем из уравнения (16) следует, что сумма углов между направлениями ¿ъ и Ьж составляет 90° (рис 8)

Рис 8 Векторная дна-грамма для изолированных систем

I Re(i)

Тогда дополнительный фазовый сдвнг (фазовое смещение) ДЧ", обусловленный структурными особенностями материала пробы относительно используемого СО определяется но формуле

ЛЧ'° = (фхе - феч ) = 90° (Lxe - Lex) = 90° AL , (18)

где угловые характеристики ср вычисляются из решения (16)

Таким образом, в данном случае физико-механические особенности материалов относительно СО определяются по фазовым превращениям, характеризующим энерг ети-ческне свойства отдельного компонента Его выбор зависит от конкретных решаемых задач и производится индивидуально Векторная диаграмма для определения структурных параметров приведена на рис 9

В результате проведенных исследований построены градуировочные зависимости исследуемых физико-механических параметров от рассчитанных энергетических На рис 10 представлены экспериментальные зависимости На(№,,)> Н „(.№), в диссертации, кроме того, приведены графики ст£(ф„), с-г(ЛЧ'),5(<р„), 5(ЛЧ0, о,(фв), аДДУ)

лч^

град 4 О

3 О

2 О

I О

00

153 154 155 156 157 158 H в

Рис 10 Градуировочный график определения твердости Нв, построенный по образцам алюминиевого сплава типа АК5М2 1 - Нв (A41), 2 - Н„(<р )

Рис 9 Векторная диаграмма параметра ДL„ при 2 L„ < 1

В четвертой главе исследованы различные способы построения безэталонных систем спектрального анализа

Рассмотрены варианты построения безэталонных систем обработки информации для линейных функциональных зависимостей на основе использования основных положений теории возможностей и редукции измерений На основании известной теории редукции измерения Ю П Пытьева, показано, что системы с виртуальными эталонами могут быть реализованы для линейных и кусочно-линейных систем

Исследованы корреляционные методы повышения точности для линейных функциональных зависимостей при уменьшении числа используемых стандартных образцов Показано, что вводя в рассмотрение дополнительные спектральные линии, следящие за условиями проведения эксперимента возможно построение безэталонных систем спектрального анализа

На основании проведенных исследований предложены варианты построения безэталонных систем обработки информации для нелинейных функциональных зависимостей на основе применения физической модели определения концентраций анализируемых элементов, и промежуточных расчетных внутренних стандартов (виртуальных эталонов)

Определены критерии точности нахождения искомых параметров в нелинейных системах на основе применения физической модели вычисления концентраций анализируемых элементов, и промежуточных расчетных внутренних стандартов (виртуальных эталонов)

Сущность метода заключается в следующем Для определения содержания массовых долей элементов в материалах и сплавах, выполняется возбуждение изчучення образца в низкотемпературной плазме, регистрация эмиссионного спектра образца, измерение интенсивности аналитической линии элемента и линии сравнения По предложенным уравнениям модели (1) - (6), (8) - (10) определяется содержание анализируемого элемента в пробе, по физическои модели, содержащей выражения параметра (ах)э\' характеризующего устойчивое состояние низкотемпературной плазмы в стандартном образце по отношению к пробе и параметра М„, характеризующего способность к излучению низкотемпературной плазмы относительно стандартного образца по каждому элементу, определяемые соотношениями

ехр[(аХ)эхС3Ь,*] М,, В

м.

(19)

(20)

ЬЭ1 =1--аг^[(ах)эх СЭ1],

Э1 J >

ТС

СЭ1,ЛРЭ1 — содержание элемента и разность интенсивностей анализируемой линии и линии сравнения элемента i в стандартном образце,

l\i> Pxicp - интенсивности анализируемой линии и линии сравнения элемента 1 в пробе,

В, D - коэффициенты пропорциональности определяемые параметром М3,, рассчитывают энергетические параметры излучения пробы относительно эталона L'X3 и L'JX

L'X3= (2/тс) arctg{fP'4 (£РХ-ЛР3)] / [Р'«р(ЕРх+ДРэ)]. L'-„= (2/я) arctg{[P'-, (ZP3-APX)] / [Р'зср £Рэ+АРх)],

производят корректировку и расчет новых значений интенсивностей спектральных линий в пробе Рх и Рхср так, что

Рхср = (АРХ £РХ- ДРХ ДРз) / [tg(Ti/2) ЬХЭ(1РХ+ДРЭ)+ДРЭ - £РХ], (21) ДРХ = const,

где АРХ, ЕРХ, - разность и сумма интенсивностей анализируемой линии и линии сравнения элемента в пробе,

Р'Х, Р'хср, Рх, PXci)- измеренные и скорректированные параметры пробы, LX3=L'X, + AL', AL'=1 -(L'X3+ L'3X) Рассчитывают содержание искомого элемента в пробе Сх по системе уравнений

Сх = U Q ехр[(ах)эх Сх* ], (22)

bx =l--arctg[(ax)3X CJ, л

где Q =--^-—, (23)

е\р[(а/.)э, С^' ]

^яБхЛ . f я SX1 + SXiCp - AS3

tg 2 "Г J М 2

и = -Г-(24)

. [ я SxlCp I I л Sx, + Sxlcp + AS3

Щ tg

i 2 S

о J

причем на промежуточных этапах в качестве эталона принимается расчетное значение концентрации Сст = Сх, определяют расчетное значение интенсивности излучения спектральной линии для эталона по выражению

Г ЛРХ=- ДРС,= (4Ро/я) arctgf— v ± [(v2 - 1)°5], (25)

|ХР3 =SPCT = const,

где V = (1'-ЬА!12+1+(]2)/[2с1(Г—1)]; а - 1в[(л^)-(Рз+РздУ2Р0]; Ь = [1ё(7С/2)-(Рэ/Ро)]/[1ё(л/2)-(Р,с(/Ро)];

а расчет концентрации и корректировку параметров излучения производят до тех пор, пока не выполнится заданная точность вычислений

\ЬРШ~ЬРХ\^> тт; (26)

{

^рас — 1.1.4'

где ДРст— расчетное значение параметра излучения во внутреннем стандарте; измеренное значение параметра излучения в пробе;

рас

АР. ~ АР

—ст - - --100% —относительная погрешность вычислений.

По предлагаемому способу выполняется расчет ряда виртуальных эталонов с контролем по интенсивности излучения, содержание в которых последовательно приближается к искомой величине:

Дишраммы изменения процентного содержания элементов и напряжений на выходе диодных линеек изображены на рис, 11. Там же указаны полученные относительные погрешности.

с,

масс

Л V. В

бс-В.ГЛ

Б с-10,8%

2,000

5с=21,6%

В р=13,1%

5 1> 3,8%

3 р--3,1°-а

Сгсо-О.МО Зс-З.8%

3 Р"0Л%

Сз=-0.15<>

Эталон I,. ;!:.:. I' Второй Третий Четвертый Этап

Рис. 11. Расчет количественного содержания методом последовательных приближений с ВЗ.

Полученные экспериментальные данные и проведенные вычисления позволяют говорить о более широком диапазоне использования одного контрольного эталона Как показывают экспериментальные исследования различных марок материалов, содержание этсментов в пробах относительно контрольных эталонов может отличаться в 10 и более раз Параметры эталона первоначально хранятся в памяти компьютера и при итерациях условия эксперимента выравниваются При этом погрешность конечного результата практически не изменяется и может колебаться в пределах от десятых долей процентов до (5 - 7)%

В пятой главе рассмотрены системы входного контроля на основе использования физических моделей Предложены критерии повышения точности определения концентраций примесей для неизвестных материалов в условиях отсутствия стандартных образцов Предложено использовать энергетический критерий соответствия неизвестных проб реальным эталонам с уточнением их параметров, путем вычисления промежуточных виртуальных эталонов

Энергетические параметры излучения выведены на основе аналогии с теорией магнетиков под действием внешнего магнитного поля Проведена аналог ия с внешними воздействующими факторами и параметрами откликов, а также выражениями для плотности энергии магнитного поля и интенсивности излучения при регистрации спектральных линий

Исходя из сказанного и учитывая возможности использования для подобных случаев теории Вейсса для магнетиков

В = ft0H +/лоХР * (2?)

а также учитывая классическое уравнение Ломакина-Шайбе, связывающее определяемую концентрацию С с интенсивностью АРх, запишем

rAPx = r\gct + rbxlg Сх (28)

где - коэффициент поглощения излучения, а - постоянная пробы,

г - коэффицит, определяющий свойства фотоприемника То есть функцию параметра "В" выполняет параметр " ДРх г", а функцию "//" - "bx г lgCv" и функцию " //0j// " - "г lg а"

При этом, индукция В и интенсивность А/\ отображают результат внешнего воздействия на вещество (магнетик и фотоприемник), а напряженность Н и концентрация Сх - внешние источники воздействия В виду этого можно говорить о тождественности параметров В и ДРх, а также Н и Сх, т к эти параметры в обоих случаях выполняют одинаковые функции Тогда формально можно записать

В = П5АРХ (29)

Я = ПсСх (30)

где /Туи Пс - коэффициенты, приводящие в соответствие магнитные и спектральные характеристики приемников и источников излучений

I

1

Перепишем выражение для плотности энергии излучения магнитного поля ферромагнетиков IV,,, в следующем виде

[V "т

ВИ

ВА

(31)

2 ц0ц 2

тогда на основании принятого сопоставления явлений, обуславливаемых взаимодействием свободных осцилляторов (случай спектрального излучения) и связанного множества осцилляторов (кв аз и механическая модель магнитного поля ферромагнетиков) из (29), (30) и (31), а так же учитывая основные соотношения предложенной физической модели, можно записать для плотности энергии спектрального излучения

п5Р1 лс{{и.г)х+Пс1

ж,

(32)

2[(ахШ] 2

Сущность предлагаемого метода заключается в нахождении суммарной плотности энергии спектрального излучения №"=ШГ/ по каждому элементу для определенных типов материалов.

Для выбранной группы материалов отбирается тот, для которого

МГ'^Ш, -Шю-ьтт, (33)

где 1УУ0„ — суммарная плотность энергии спектрального излучения по элементам примесей, рассчитанная по государственному стандартному образцу.

Для определения элементного состава, сравниваются измеренный и эталонные спектры, по каждому из возможных элементов, как показано на рис. 12. Для этого из базы данных эталонных спектров извлекаются нужные СО.

ЙТГ11 1 "ИМЙИИИШР ^ Э&МЗ

3«; ■ Б ^ ! Ы I Ь) ] атобрдП> параллели 1

Расчет | Отчет (

(7::

\ ........1................. .....

: I

а а

: \ 1

щ .............

2ЭД0Р -ни*

Д111НЭ ВСЛШЛН*

Г\Ё«СО\ гей 2 /Па 3 / к!) 9 /

Рис. 12, Сравнение образцов с большим и малым содержанием марганца Ми (293,39 и 293,95 нм)

Предлагаемая схема входного контроля с виртуальными эталонами для определения типа материалов на промышленных предприятиях изображена на рис 13

Рис 13 Структурная схема входного контроля с виртуальными эталонами

Шестая глава посвящена вопросам разработки автоматизированных систем АЭСА с фотографической регистрацией и сканированием спектров

В отличии от ранее разработанных автоматизированных установок, предлагаемый анализатор ФОТОС-5М обладает рядом существенных отличии, повышающих качество выполняемых исследований в условиях промышленного контроля материалов и изделий (Патент 2029257 МКИ С01Н21/67) Основными из них являются

- нелинейный метод построения дисперсионной кривой для преобразования регистрируемых спектров Он позволяет повысить эффективность поиска спектральных линий анализируемых элементов,

- способ определения и компенсации динамической погрешности при измерении почернений спектральных линий в автоматическом режиме,

- определение основных метрологических характеристик сканирующей системы при текущем количественном анализе,

- определение процентного содержания отдельных компонентов материалов осуществляется двумя путями

а) аналитическим расчетом по предлагаемым методикам на основе использования одного контрольного стандартного образца для всего диапазона спектрального анализа,

б) традиционным методом с использованием градуировочных графиков, построенных по комплектам государственных стандартных образцов

Структурная схема ИВК с фотографической регистрацией, построенная по идеологии компьютерных измерительных систем, представлена на рис 14

На рисунке приняты следующие обозначения ФЭ - фотоэлемент, ИУ -измерительный усилитель, АНН — автоматизированный привод перемещения, АК — аналоговый коммутатор, В УМ — высоковольтный усилитечь мощности, ИОН — источник опорного напряжения, АЦП — аналого-цифровой преобразователь, БУД - блок управления двигателем, ИП - источник питания, МПП - модуль приемопередатчиков, ИК - интерфейс компьютера, ПО - программное обеспечение

Программное обеспечение состоит из управляющих процедур, системы управления базой данных справочной информацией, программы расчета количественного содержания по методу контрольного эталона, подробно изложенного во второй главе работы

Исследованы точностные характеристики измерительного канала в режиме сканирования спектров Исследованы вопросы помехозащищенности и фильтрации сигналов измерительной информации

Комплекс позволяет автоматизировать процесс спектрального анализа на этапах поиска необходимых спектральных линий, регистрации и обработки спектрометрической информации Время анализов сокращается на 40%

Комплекс внедрен на предприятиях для контроля марок материалов после операций литейного производства, а также входного контроля поступающих материалов

Седьмая глава посвящена исследованию и совершенствованию автоматизированных фотоэлектрических систем спектрального анализа с использованием устройств регистрации на основе многоэлементных твердотельных детекторов излучения (ТДИ)

Исследован и модернизирован автоматизированный измерительный комплекс для выполнения фотоэлектрического спектрального анализа материалов Основу комплекса составляет оптическая система промышленного квантометра типа МФС-8 Блок регистрации выполнен с применением линейных многоканальных приборов с зарядовой связью (ПЗС) Блок ввода данных в компьютер содержит контроллер локальной сети, позволяющий работать с несколькими системами одновременно

Структурная схема измерительно-вычислительного комплекса, разработанного для модернизации установки фотоэлектрического спектрального анализа типа МФС-8М, приведена на рис 15

Комплекс содержит унифицированные блоки измерения, к каждому из которых подключается по три платы приемников с диодными линейками, модуль согласования с персональным компьютером на базе локальной сети типа САШ ОЬ и блок управления источником спектра (БУИС)

Рис 15 Структурная схема ИВК установки МФС-8М

Структурная схема унифицированного блока измерения с диодными линейками представлена на рис 16

а

о

АЭС

PLD

14 bit 6МН

ю

мси

PWR

CNTR

TRM

Рис 16 Структурная схема унифицированного блока измерения с диодными линейками

Программное обеспечение состоит из управляющей программы, программы поиска и измерения нужных спектральных линий, программы расчета количественного содержания по методу контрольного эталона, определения физико-механических параметров и проведения входного контроля, подробно изложенных в третьей и четвертой главах работы.

Предложен способ поиска и измерения параметров анализируемых спектральных линий по заданным длинам волн. Методика позволяет повысить достоверность поиска нужных спектральных линий, особенно для участков с их высокой плотностью и зашумленностью (Пат. 2291406 Россия, МПК 001 N21/00,001 13/30.).

На первом шаге используется дисперсионная зависимость длины волны спектральной пинии от смещения (номера) регистрирующего фотодиода ПЗС. Привязку спектра к длинам волн выполняют по реперным линиям, при этом коэффициент корреляции для экспериментальной и теоретической зависимости должен равняться единице. Пример режима привязки длин волн для алюминиевого сIи!два типа АК-5, в диапазоне 285 - 305 им, выполненный при помощи автоматизированной системы фотоэлектрических) спектрального анализа типа ЖССД показан на рис, 17.

о,оо 50о.ао лмп.сл 150о.оо г#л,оо

Г\*СЕГЫ

Г*»а«П;120& • ■ н "Г. 2ЙХЭЙНМ

____

1 ...... я] 1

¿оо.оо so0.no 1осо,сю ,.«.':■« моо.оо гвео.оо

...::»•» |

! [ . 1\ сссГТХ 1<11 -1 А - л : 1 * /' --О : "( сед 7 /' ■ X ссс! 9 X X 1Г / ■ А '

Рис. 17. Привязка длин волн к номеру пикселя и дисперсионная зависимость.

Например; ДЛЯ дифракционного спектрометра типа МФС-8, имеющего линейную дисперсионную зависимость, получено выражение:

Г= 281,056 + 0,00772 X, при Я1 - 1, (34)

где Х- аомер фотодиода; У-ДЛИ на волны, им; Я - коэффициент корреляции.

Для получения выражения (34) использованы три реперные линии: Щ (А—540, К=285,22 нм), Я' (А=922, /=288,16 им), Ми (ЛМ668, К=293,93 нм).

На втором шаге используется моделирование участков спектра, содержащего анализируемую линию с характерными линиями, всегда присутствующими в спектре исследуемого материала, математическим выражением

На этом шаге выполняется совмещение мгновенных значений измеренного спектра и аналитического выражения эталонного спектра Степень соответствия оценивается взаимной корреляционной функцией при смещении эталонного спектра, относительно измеренного, на величину интервала поиска т

В качестве аналитической функции использовано выражение, являющееся аналогом вейвлет преобразования измеренного сигнала

к-\

¥(*) = /+Оаизз

1-1,

(35)

J /

где (7а1ш(0 = ехр

? - аргумент функции, выражающий изменение дли-

ны волны в спектре, Ь - длина волны максимума интенсивности заданной линии, I- максимум интенсивности заданной линии, п - коэффициент разрешения спектрального прибора, к— число характерных линий «окна» вблизи исследуемого элемента,/- пороговое значение фона при сканировании спектра

Для определения положения линии анализируемого элемента из числа к характерных линий в рассматриваемом окне, ему присваивается порядковый номер е < к Далее осуществляется поиск максимума или площадь под пиком интенсивности линии анализируемого элемента 1е, которая участвует в последующих расчетах количественного содержания по предлагаемым методикам

Графики измеренных (сплошная линия) и эталонных спектров (пунктирная линия), полученных путем их вейвлет моделирования для алюминиевого сплава типа АК-5 В качестве измеренного на рис 18, показан участок спектра, содержащий линию кремния & (252,82 нм) и характерные линии, всегда присутствующие в выбранном окне

Г я

1 р 1 1

1 1 л 1 и / 1 1 1 || 1

'к /V & ' ч V ц К 1А

С 100 200 300 «30 300 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 15С0 1600 1700 1800 1900 2000

Номер пикселя

Рис 18 Графики измеренного и эталонного спектров

Для линии кремния St (252,82 нм) параметры в выражении (35) принимают следующие значения к=3, е=3, /=(39, 45, 41), £=(43, 132, 239), и=2,/Ч0

Для распознавания нужных аналитических линий, их наличия в спектре и дальнейшего определения максимума интенсивности рассчитывается взаимно корреляционная функция

= Ysm(t)), (36)

t

где Ysm(t) - значения вектора измеренных мгновенных интенсивностей, сглаженные методом скользящей медианы, t - номер пикселя, т - смещение

Наличие максимума вблизи нулевого значения указывает на правильность поиска и наличие нужной аналитической линии в спектре (качественный показатель идентификации) График взаимной корреляционной функции (36) для линии Si (252,82 нм) с параметром смещения т = ±50 пикселей, показан на рис 19

функции в окрестностях линии Si (252,82 нм)

Комплекс внедрен на предприятиях для контроля марок материалов после операций литейного производства, входного контроля поступающих материалов, а также комплексной оценки внутреннего состояния материалов, включая исследование структурных параметров и физико-механических свойств Время анализов сокращается за счет исключения операции профилирования фотоумножителей, по сравнению с базовым вариантом аналогичных систем

Комплекс соответствует нормированным метрологическим характеристикам, указанным в ГОСТах на проведение спектрального анализа материалов и сплавов Метрологическое обеспечение подробно рассмотрено в восьмой главе диссертации

В восьмой главе исследованы метрологические характеристики разработанных устройств и методик, положенных в основу программного обеспечения АСАК Аттестация метрологических характеристик выполнена в соответствии с требованиями существующих ГОСТов на проведение спектрального анализа (ГОСТ Р 8 568-97, ГОСТ 7727-81 и др ) Представлен порядок и пример оформления протокола аттестации В результате проведенных испытаний выявлено, что предельные аттестуемые параметры не превысили аналогичных нормируемых

Рис 19 График взаимной корреляционной

Из составляющих погрешностей, приписываемых ИВК и ИИС аналитического контроля, детально исследована методическая погрешность физической модели, как погрешность косвенного метода измерения

Исходные измеряемые параметры можно представить в следующем виде

(37)

{Ре, Реср, Се - параметры контрольного эталона, Рх, Рхср, Сх = 9 — параметры анализируемой пробы

Базовые уравнения модели можно представить в следующем виде г

Сх=деихесхр{(аХ)хС<" ],

Ьх = 1 - ~агсц[(ах)х Сх ], к

а=Се/ехр[(аХ)гС^],

(ах),=0 5СЛ

-О 83

'8

2 Я

о У

: ЕЛ. — АР,

л Р-

хер

2 Рп

'пЪР.+АР^

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

Ьех = (2/к)агс^[(Щ - АРХ)/(Щ + АРх)(Ре /Реср)}^ \ 1Х£ = (2!п)аг^:Рх -АРе)/{ТРх + АРе)(Рх1Рхср)]

}

Для исследования методической погрешности модели необходимо рассмотреть зависимость в общем виде

Сх =яев.^«.(ах);сА>£«)> (45>

в этом случае абсолютная погрешность косвенных измерений от расчетных параметров определяется выражением

АС. =

Ж. за

+

<У

ди„

А и„

+ ( ® А(сх%)

ЭК х

(46)

Расчетные параметры, являющиеся аргументами функции в выражении (44) зависят от исходных измеряемых параметров (37), поэтому необходимо определение абсолютных погрешностей по каждому из них в отдельности

А1/м= КАР.

]/{дРе

еср

[дРх

— А ^

дР р

ш хер у

А1„ =,

Ик

АР.

дЬ

АР.,

дР еср

и еср у

2 'к Л, 42 аГ^

ш хер у

+

(47)

(50)

А(«Х)е =

ЭСе

лсе

е /

(51)

Расчет частных производных выполнен в системе компьютерного моделирования MathCAD в символьном виде

В работе приводятся численные примеры расчета количественного содержания и методических погрешностей по выражениям (38) - (51)

Сравнивая полученные расчетные значения методической погрешности с полными погрешностями измерений, полученных при испытаниях СО, был сделать вывод о том, что расчетное значение не превышает экспериментальных данных и имеет тот же порядок Следовательно, приведенные расчеты можно рассматривать в качестве подтверждения адекватности представленной физической модели

С вводом в России новых стандартов серии ГОСТ Р ИСО 5725, на основе требований международной системы стандартизации, были уточнены некоторые понятия и определения по отношению к точности и прецизионности выполняемых измерений Предложены методы непрерывного контроля точности АСАК в процессе производства, как одного из новых требований рассматриваемого документа

Для непрерывного контроля составляющих систематической и случайной погрешности (прецизионности по ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002) лаборатории в процессе промышленного применения разработана программа оценки контрольных карт В программе рассчитываются и представляются графически 1) Контрольная карта расхождений (размахов), 2) Контрольная карта текущих расхождений, 3) Контрольная карта Шухарта, 4) Контрольная карта оценок систематической погрешности, 5) Контрольная карта кумулятивных сумм (CUSUM) В результате ежедневного контроля точности обслуживающий персонал получает возможность управления и воздействия на АСАК с целью обеспечения надлежащего качества измерений

Представленный перечень метрологического обеспечения является необходимым и достаточным для рассматриваемого вида средств измерения и контроля при их промышленном применении Кроме того, приведенные данные соответствуют последним Российским и международным требованиям в направлении обеспечения единства измерений

В приложении приведены материалы о внедрении результатов диссертационной работы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного комплекса теоретических и экспериментальных исследований разработаны основные принципы формирования математической модели обработки данных в атомно-эмиссионном спектральном анализе на основе физического представления источника информации - низкотемпературной плазмы, на этой основе предложены автоматизированные системы АЭСА, решающие задачи комплексного исследования качества материалов и промышленных изделий

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем

1 Разработаны теоретические основы построения фундаментальных моделей обработки спектрометрической информации на основе представления интен-сивностей излучения спектральных линий в виде энергетических параметров Доказаны преимущества физико-математических моделей при обработке данных спектрометрической информации, по сравнению с существующими методами твердого графика, заключающиеся в уменьшении погрешностей, обусловленных «структурными» различиями стандартных образцов и исследуемой пробы

2 Разработаны методики контрольного эталона и внутреннего стандарта, позволяющие работать в полном диапазоне определяемых концентраций промышленного спектрального анализа с применением одного реального стандартного образца и серии уточняющих расчетных эталонов

3 Составлены алгоритмы программного обеспечения для автоматизированных систем аналитического контроля с фотографической и фотоэлектрической регистрации спектров по определению количественного состава материалов, в основе которых лежит физическая модель с энергетическими параметрами Адекватность модели подтверждена при испытании образцов с известным количественным составом

4 Расширена область традиционного применения приборов спектрального анализа Наряду с традиционным определением химсостава, на основе физико-математических моделей, разработаны комплексные методы исследований в цепи состав-структура-свойства материалов и изделий Разработаны алгоритмы оценки физико-механических свойств и структурных параметров для предложенных автоматизированных систем

5 Определены относительные равновесные и изолированные системы для разделения количественного состава, и физико-механических свойств материалов Предложена математическая модель и графическая интерпретация равновесных и изолированных систем в зависимости от измеряемых параметров спектрального излучения

6 На основе фундаментальных законов термодинамики определены теоретические параметры, влияющие на интенсивность спектрального излучения при изменении структурных и физико-механических свойств материалов с одинаковым химсоставом Определены параметры для практического использования при контроле физико-механических свойств материалов

7 Предложены способы построения безэталонных систем обработки информации для нелинейных функциональных зависимостей на основе применения физической модели определения концентраций анализируемых элементов и промежуточных расчетных внутренних стандартов (виртуальных эталонов)

8 Определены критерии точности нахождения искомых параметров в нелинейных системах на основе применения физической модели вычисления концентраций анализируемых элементов и промежуточных расчетных внутренних стандартов (виртуальных эталонов)

9 Предложены критерии повышения достоверности определения концентраций примесей неизвестных материалов в условиях отсутствия стандартных образцов Разработан энергетический критерий соответствия неизвестных проб реальным эталонам с уточнением их параметров, путем вычисления промежуточных виртуальных эталонов

10 Разработан алгоритм, положенный в основу программного обеспечения автоматизированных систем входного контроля количественного состава неизвестных материалов на основе использования виртуальных эталонов Предложен^ способы организации информационного обеспечения АСАХ входного контроля

11 Внедрены автоматизированные измерительные системы для проведения промышленного спектрального анализа с программным обеспечением на основе разработанных методик на ряде предприятий, в том числе ОАО «АК «Омскагрегат», ФГУП ОМО им П И Баранова, ОАО «Омское машиностроительное консрукторское бюро», ОАО «Первоуральский новотрубный завод», ООО «НТК «Криогенная техника», г Омск, ОАО НПП «Славна» г Заречный

12 Исследованы метрологические характеристики приборов и методического обеспечения спектрального анализа с использованием физико-математических моделей обработки спектрометрической информации на основе требований современных нормативных документов серии ГОСТ Р ИСО Подготовлены акты ввода в эксплуатацию сложного испытательного оборудования

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Кузнецов А А Разработка способов дальнейшего повышения точности спектрального анализа с помощью виртуальных эталонов / А И Одинец, А А Кузнецов, С К Малиновский // Омский научный вестник 2006 №7 С 10-14

2 Кузнецов А А Возможности комплексного анализа материалов средствами спектрального анализа / А А Кузнецов, Д С Шишкин // Наука и техника транспорта 2006 №4 С 27-34

3 Кузнецов А А Спектральный анализа как метод диагностирования /СМ Овчаренко, А А Кузнецов // Локомотив 2006 №12 С 34-35

4 Пат 2291406 Россия, МПК 001 N21/00, С01 ДЗ/ЗО Способ измерения параметров спектральных линий при спектральном анализе // Кузнецов А А, ПимшинД А, Одинец А И 2007 Бюллетень №1

5 Кузнецов А А Применение сканирующих устройств при фотографической регистрации спектров / ДС Шишкин, А А Кузнецов// Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион Технические науки Спец выпуск «Математическое моделирование и компьютерные технологии» 2006 С 68 - 72

6 Кузнецов А А, Совершенствование информационного обеспечения автоматизированных систем атомно-эмиссионной спектроскопии / Д С Шишкин, А А Кузнецов, Д С Пимшин//Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион Технические науки Спец выпуск «Математическое моделирование и компьютерные технологии» 2006 С 63 - 68

7 Кузнецов А А Совершенствование методического обеспечения автоматизированных систем спектрального анализа / ДС Шишкин, А А Кузнецов // Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион Технические науки Спец выпуск «Математическое моделирование и компьютерные технологии» 2006 С 60-63

8 Кузнецов А А Расширение технических возможностей входного контроля материалов / Д С Шишкин, А А Кузнецов //Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион Технические науки Спец выпуск «Математическое моделирование и компьютерные технологии» 2006 С 57 — 60

9 Кузнецов А А Определение марок неизвестных материалов в системах спектрального анализа с виртуальными эталонами / С К Малиновский, А А Кузнецов, Д А Пимшин //сб трудов междун науч -практ конф «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики» Новочеркасск 2006 С 70-73

10 Кузнецов А А О возможности исследования структурных свойств материалов спектральными методами анализа / А А Кузнецов, В В Седельников //Металлургия машиностроения №1 2006 С 42-47

11 Кузнецов А А Способ идентификации и измерения параметров спектральных линий в автоматизированных системах контроля / В Н Зажир-ко,А А Кузнецов, С М Овчаренко // Приборы и системы Управление, контроль, диагностика №5 2006 С 39-45

12 Кузнецов А А Расширение информативности и функционального назначения спектральных методов контроля / Д С Шишкин, А А Кузнецов// Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения № 4 2005 С 101-106

13 Кузнецов А А Разработка новых способов определения структурных особенностей материалов спектральными методами анализа / А И Одинец, А А Кузнецов, ДС Шишкин //Омский научный вестник №1 2005 С 100-104

14 Кузнецов А А О возможности спектральных методов контроля деталей подвижного состава без сопровождающих эталонов / А А Кузнецов, Д С Шишкин, Д А Пимшин // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения № 1 2005 С 41-46

15 Кузнецов А А Способы создания систем безэталонного анализа материалов и сплавов / M П Алтынцев,В П Сабуров, А А Кузнецов //Омский научный вестник №4 1998 С 67-69

16 Кузнецов А А О возможности создания виртуальных эталонов при измерениях средствами оптической спектроскопии / Межвуз сб науч тр «Разработка и исследование автоматизированных средств контроля и управления для железнодорожного транспорта» под ред В H Зажирко // Омский гос ун-т путей сообщения Омск, 2005 С 27-32

17 Кузнецов А А Применение многоканального анализатора «МАЭС» для контроля физико-механических свойств материалов / А А Кузнецов, Д А Пимшин, А Э К охан о в ский//Международный симпозиум «Применение анализаторов МАЭС», ин-т Неорганической химии СО РАН Новосибирск 2005 С 47-49

18 КузнецовА А О возможности исследования структурных свойств материалов спектральными методами анализа/ А А Кузнецов, Д С Шишкин, В В Седельников Ч Материалы IV международного симпозиума «Фракталы и прикладная синергетика», Институт металлургии и материаловедения им А А БайковаРАН Москва 2005 С 102- 105

19 Кузнецов А А Комплексные методы диагностирования промышленных изделий и узлов подвижного состава средствами атомно-эмиссионной спектроскопии M Спутник + 2005 198 с

20 Kuznetsov A A Possibility of the virtual standards application m atomic-emission spectral analysis // Proceed to European Conference on Plasma Spectrochemistry Wmter-2005, Budapest Hungary 2005 P 253 - 254

21 Кузнецов А А Входной контроль материалов и изделий при производстве и эксплуатации железнодорожной техники / Сборник тр Международной конф «Энергосберегающие технологии и окружающая среда» // ИрГУПС, Афинский технологии ин-т, Иркутск 2004 С 27-32

22 Кузнецов А А Регрессионная модель низкотемпературной плазмы в эмиссионном спектральном анализе / Тезисы докл V Международной конф «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение» ICEEE-2003 // Министерство образования РФ, Моек энергетич ин-т, Акад электрот наук, Партенит, 2003 С 144-146

23 Алтынцев M П,Руденко А Е,Кузнецов А А Фотоэлектрический матричный анализатор спектра МАС-ДЛ / Тезисы докл XVI Уральская конференция по спектроскопии // УрО РАН, Уральский гос тех ун-т, Екатеринбург, 2003 С 233-235

24 Кузнецов А А Метод распознавания образов спектральных линий с использованием идентификационных шкал / Тезисы докл 3-я междунар науч - техн конференция «Компьютерное моделирование 2002» // СПб гос техн ун-т С-Петербург, 2002 С 45-47

25 Кузнецов А А Применение идентификационных шкал для измерения параметров спектральных линий / Сб науч трудов «Разработка и иссле-

дование автоматизированных средств контроля и управления для предприятий железнодорожного транспорта» под ред В H Зажирко // Омский гос ун-т путей сообщения Омск 2002

26 Клюка В П, Гусев Г Ф, Кузнецов А А Экспресс-метод определения технического состояния букс вагонов и локомотивов / Сб науч статей «Новые технологии железнодорожному транспорту» // Омский гос ун-т путей сообщения Омск, 2000 С 112-116

27 Алтынцев M П,Вешкурцев Ю М, Кузнецов А А Новые методы автоматизированного спектрального анализа / Тезисы докл 15-я Российская н -т конф «Неразрушающий контроль и диагностика» // Росс общ не-разр контроля M 1999 С 89-91

28 Пат 2035718 Россия, МКИ G01N21/67 Способ определения массовых долей элементов в материалах и сплавах//Б Ф Никитенко,А И Одинец, H С Казаков, В П Кузнецов, А А Кузнецов 1995 Бюллетень №14

29 Пат 2029257 Россия, МКИ G01N21/67 Устройство для спектрального анализа//А И Одинец, Б Ф Никитенко,В П Кузнецов, А А Кузнецов 1995 Бюллетень №5

30 Пат 18286966 Россия, МКИ G01N21/67 Способ определения массовых долей элементов в материалах и сплавах//Б Ф Никитенко.Н С Казаков,А И Одинец, В П Кузнецов, А А Кузнецов 1994 Бюлл №4

31 Никитенко Б Ф, Кузнецов А А Определение положения спектральных линий при автоматизированной обработке спектрограмм / Межвуз Сб науч тр «Разработка и исследование автоматизированных средств контроля и управления для предпр ж д транспорта» под ред В H Зажирко // Омский ин-т инж ж -д трансп Омск, 1993 С 79 -82

32 Копелев О H, Никитенко Б Ф , Кузнецов А А Автоматизированный измерительный комплекс для эмиссионного спектрального анализа ФОТОС-1 / Тезисы докл III всесоюз науч техн конф «Автоматизированные системы испытаний объектов ж-д транспорта»//Омский ин-т инж ж-д трансп Омск 1991

33 Кузнецов А А Разработка и использование автоматизированных измерительных систем в спектральном анализе /Б Ф Никитенко, H С Казаков^ А Кузнецов M НТЦ «Информтехника», 1990 80 с

34 Никитенко Б Ф,Казаков H С,Кузнецов В П, Кузнецов А А Автоматизация фотографического спектрального анализа / Тезисы докл III per конф «Аналитика Сибири - 90» // Ин-т геохимии им А П Виноградова СО АН СССР Иркутск 1990

Типография ОмГУПСа, 2007 Тираж 100 экз Заказ 379 644046, г Омск, пр Маркса, 35

ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

1. АНАЛИЗ НАПРАВЛЕНИЙ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ СРЕДСТВАМИ АТОМНО-ЭМИССИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ.

1.1. Сферы применения метода атомно-эмиссионной спектроскопии в обеспечении качества материалов и изделий.

1.1.1. Применение приборов атомно-эмиссионной спектроскопии для контроля материалов авиационного и транспортного машиностроения.

1.1.2. Использование спектрального анализа для контроля эксплуатационных свойств транспортных систем

1.1.3. Использование спектрального анализа в геологии, медицине, криминалистике.

1.2. Способы регистрации спектрального излучения.

1.2.1. Базовые способы регистрации спектров и обработки данных спектрометрирования.

1.2.2. Оптические схемы атомно-эмиссионных спектрометров

1.2.3. Методы обработки дискретной спектрометрической информации.

1.3. Анализ методического обеспечения автоматизированных систем спектрального анализа.

1.3.1. Графические методы определения количественного состава

1.3.2. Регрессионные методы определения количественного состава.

1.3.3. Методики на основе физического моделирования.

1.4. Исследование физико-механических свойств материалов методами спектрального анализа.

1.5. Постановка задач исследования в диссертационной работе.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА.

2.1. Физические основы построения модели.

2.2. Метод контрольного эталона.

2.3. Метод внутреннего стандарта.

2.4. Алгоритм расчета методом внутреннего стандарта.

2.5. Проверка математической модели для различных приемников регистрации спектров.

2.5.1. Экспериментальная проверка МВС для сканирующих систем с фотографической регистрацией спектра

2.5.2. Экспериментальная проверка алгоритма для приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра.

2.6. Выводы.

3. НАУЧНЫЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ МАТЕРИАЛОВ СРЕДСТВАМИ АЭС.

3.1. Оценка влияния структурных параметров на измеряемые сигналы регистрируемого спектра.

3.2. Теоретические основы создания изолированных систем контроля.

3.3. Принцип разделения количественного состава и физико-механических свойств.

3.4. Исследование математической модели оценки структурных особенностей материалов.

3.5. Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗЭТАЛОННЫХ СИСТЕМ

СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА.

4.1. Исследование теории возможностей для создания виртуальных эталонов применительно к спектральному анализу.

4.2. Исследование влияющих факторов для построения модели с использованием виртуальных эталонов.

4.3. Исследование корреляционных методов анализа.

4.4. Исследование итерационных многопараметровых методов с виртуальными эталонами.

4.5. Экспериментальное подтверждение метода последовательных приближений для различных диапазонов измерения

4.6. Выводы.

5. СОЗДАНИЕ САМООРГАНИЗУЮЩИХСЯ СИСТЕМ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ.

5.1. Разработка критериев энергетического соответствия в системах входного контроля.

5.2. Исследование автоматизированной системы входного контроля.

5.3. Оценка достоверности поисковых систем.

5.4. Выводы.

6. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА С ФОТОГРАФИЧЕСКИМ СКАНИРОВАНИЕМ СПЕКТРОВ.

6.1. Назначение измерительно-вычислительного комплекса

6.2. Особенности организации аппаратной части ИВК.

6.3. Состав и работа программного обеспечения

6.4. Определение положения спектральных линий.

6.5. Выводы.

7. ИССЛЕДОВАНИЕ ИВК НА ОСНОВЕ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ДЕТЕКТОРОВ.

7.1. Исследование приборов с зарядовой связью для регистрации сигналов в спектральном анализе материалов.

7.2. Назначение и особенности организации аппаратной части ИВК с фотоэлектрической матричной регистрацией спектров.

7.3. Состав и работа программного обеспечения.

7.4. Способ идентификации и измерения параметров спектральных линий.

7.5. Выводы.

8. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ.

8.1. Погрешности методик и инструментальных средств.

8.2. Исследование погрешностей, вносимых в конечный результат, учитывая принятые допущения математической модели.

8.3. Аттестация испытательного оборудования и лабораторий.

8.4. Непрерывный контроль точности результатов измерений.

8.5. Выводы.

Актуальность темы. В различных отраслях промышленности, транспора, энергетики, добывающего комплекса в настоящее время усиливаются на-равления повышения качества производства и конечной продукта. Управление ачеством осуществляется на всех уровнях, начиная от проектирования и разра-отки, заканчивая контролем изготовления и готовой продукции.

В федеральной целевой программе «Модернизация транспортной системы оссии на 2002 — 2010 годы», утвержденной Постановлением Правительства оссийской Федерации №848 от 05.12.2001 г. (ред. 31.05.2006 №338), особое ме-го уделяется программе комплексной безопасности транспортных систем, соз-анию перспективных технических средств и технологий.

С целью сохранения ведущего положения России в области новых материа-эв, Министерство образования и науки РФ разработало федеральную целевую рограмму «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2007 - 2010 г.», в зторой намечено создание приборно-инструментальной базы мирового уровня, азработка металлов и сплавов со специальными свойствами.

Важное место в данных направлениях отводится физико-химическим ме-эдам контроля качества. Такие системы контроля перекрывают широкий тектр задач на предприятиях различной направленности от металлургии и ма-иностроения до нефтехимии, геологии и медицины.

Стремление к дальнейшему повышению качества выпускаемой продукции, жводит к необходимости постоянного совершенствования существующих мето-)в контроля и, в частности, методов контроля количественного состава материа-)в средствами атомно-эмиссионного спектрального анализа (АЭСА).

Обладая высокой чувствительностью и универсальностью, приборы АЭСА эстоянно совершенствуются, находя новое свое применение. Известны работы зссийских и зарубежных ученых, в которых исследуются источники спектрально излучения, применение стандартных образцов различного уровня точности и гапазона количественного состава, способы регистрации и обработки сигналов ¡мерительной информации. Особое внимание отводится автоматизации средств штроля, созданию автоматизированных систем управления производством.

С появлением в аналитической практике автоматических сканирующих икрофотометров (МФМ) и многоканальных фотоэлектрических систем с бло-ами регистрации на основе твердотельных детекторов изображения (ТДИ), раз-итие АЭСА связывается с расширением их функционального назначения, пучшением метрологических характеристик результатов при автоматизации и эмпьютеризации методик выполнения анализов.

Решением проблем контроля занимались представители различных науч-ых направлений: Г. И. Альперович, Л. В. Арнаутов, В. В. Бродский, Ю. М. Бу-авлев, Л. А. Грибов, А. Г. Жиглинский, А. Н. Зайдель, X. И. Зильберштейн, . Н. Иоффе, Ю. X. Йорданов, Л. П. Козлов, Е. С. Куделя, И. И. Кусельман, . И. Малышев, Н. А. Морозов, В. Н. Музгин, В. В. Налимов, В. В. Недлер, . Р. Огнев, В. К. Прокофьев, А. А. Пупышев, Т. Терек, А. К. Русанов, В. Н. алмов, И. Р. Шелпакова, И. Г. Юделевич и др.

Вместе с тем, до настоящего времени основным инструментом при обра-этке данных остаются градуировочные графики, построенные по комплектам зрогостоящих стандартных образцов (СО). Известно большое количество ра-эт, связанное с совершенствованием математического аппарата обработки эм-ярических данных. Основной проблемой этого направления является невоз-ожность полного обеспечения анализов комплектами СО, особенно для случая штроля неизвестных материалов. К другой проблеме относится повышение >чности и достоверности при обеспечении эквивалентных условий испытания, ж несоответствии технологии изготовления СО и контролируемых материа-)в, когда возникают дополнительные погрешности измерений.

Поэтому нельзя считать полностью исчерпанной проблему, состоящую из ща нерешенных задач, относящихся к контролю материалов средствами ЭСА, в первую очередь совершенствования метода и расширения его функ-тональных возможностей на этапе обработки первичной информации.

Целью данной работы является расширение функционального назначе-1Я атомно-эмиссионного спектрального анализа, создание комплексных мето->в диагностирования количественного состава и оценки физико-механических юйств материалов, применение виртуальных эталонов, позволяющих повыть точность и достоверность контроля.

Реализация поставленной цели определяется решением следующих задач.

1. Создание физических моделей на этапе получения первичной инфор-ации для различных способов регистрации в спектральном анализе, устанав-ивающих взаимосвязь измеряемых параметров с выходной величиной -роцентным содержанием элементов контролируемых объектов.

2. Расширение традиционного использования методов АЭС А не только ля определения количественного состава, но и комплексной оценки внутрен-его состояния, включая физико-механические свойства и структурные пара-етры материалов.

3. Разработка методов контроля средствами АЭС А с использованием ин-ормационного представления стандартных образцов с последующим перехо-эм к «безэталонным» системам спектрального анализа.

4. Разработка методологических основ и информационного представле-ия задач входного контроля неизвестных материалов.

Объект исследования - промышленные автоматизированные системы 1алитического контроля качества продукции на базе методов атомно-¿иссионного спектрального анализа.

Предмет исследования - методическое обеспечение автоматизировании: систем аналитического контроля, определение способов обработки, опти-ального и достаточного набора первичных параметров для достижения по-гавленной цели и решения поставленных задач.

Методы исследования - теоретико-экспериментальные, базирующиеся 1 прикладной и вычислительной математике, теории вероятностей, на класси-?ской молекулярной физике и термодинамике, а также физическом моделиро-шии на реальных объектах с заданными свойствами для подтверждения адек-1тности разработанных моделей.

Научная новизна обусловлена тем, что впервые был получен ряд теоре-шеских и экспериментальных результатов:

1. Предложена физическая модель обработки данных для приборов с фо-»графической и фотоэлектрической регистрацией спектров в виде системы равнений, на основе энергетических представлений, связывающая параметры злучения и поглощения в низкотемпературной плазме с количественным со-ержанием элементов примесей в материалах и сплавах (Патент России 8286966, МКИ ООШ21/67. Способ определения массовых долей элементов в атериалах и сплавах).

2. Предложены энергетические критерии для определения соответствия ус-эвий проведения эксперимента для исследуемой пробы и стандартного образца, получены аналитические выражения для приведения исходных данных спек-эального анализа к эквивалентным (Патент России 2035718, МКИ ООШ21/67. пособ определения массовых долей элементов в материалах и сплавах).

3. Предложены критерии существования равновесных (РИС), неравно-5сных (НИС) и замкнутых (ЗС) относительных систем для аналитической па-ы <исследуемая проба - стандартный образец>, позволившие осуществить азделение количественного состава и «структурных» составляющих.

4. Разработаны итерационные адаптивные алгоритмы расчета количест-шного состава с использованием виртуальных эталонов (ВЭ), представляю-;их информационное представление реальных стандартных образцов, на осно-? предложенной энергетической модели.

5. Предложены алгоритмы и структура информационного обеспечения содного контроля неизвестных материалов, на основе ВЭ в условиях отсутст-1я реальных стандартных образцов.

6. Разработаны новые методы идентификации анализируемых линий в хледуемом спектре на основе применения вейвлет преобразования и проце-ф сравнения измеренных и эталонных спектров для автоматизированных сис-!М АЭСА (Пат. 2291406 Россия, МПК 001 N21/00, в01 13/30. Способ измере-т параметров спектральных линий при спектральном анализе).

7. Представлены алгоритмы оценки точности разработанных автоматизи->ванных устройств (Патент России 2029257, МКИ ООШ21/67. Устройство для [ектрального анализа), на базе предложенных энергетических моделей, с ценкой достоверности результатов контроля, а также непрерывного контроля рецизионности лабораторий в условиях непрерывного производства.

Практическая значимость и внедрение результатов. Разработанные гюсобы определения количественного состава, физико-механических свойств сследуемых объектов в виде программного обеспечения используются в авто-атизированных системах контроля:

- разработан и внедрен автоматизированный комплекс типа ФОТОС-5М пя обработки результатов анализов материалов и сплавов на основе промыш-знного микрофотометра с фотографической регистрацией спектров ФГУП •МО им. П. И. Баранова г. Омск;

- разработано и внедрено программное обеспечение на основе использо-ания виртуальных эталонов, что позволило сократить количество реальных гандартных образцов, участвующих в непрерывном производственном кон-золе на ФГУП ОМО им. П. И. Баранова г. Омск;

- Разработан и внедрен программно-аппаратный комплекс на базе модер-изированной установки для фотоэлектрического анализа типа МФС-8М, по-юляющий сократить время выполняемых анализов ОАО «АК «Омскагрегат»;

- Разработан и внедрен программно-аппаратный комплекс на базе модер-язированной установки для фотоэлектрического анализа типа ИСП-30, позво-1ющий сократить время выполняемых анализов на ОАО «Омское машино-гроитеьлное конструкторское бюро» г. Омск.

- Результаты работы в виде программного обеспечения используются в 1ебном процессе и научно-исследовательской работе студентов Омского госу-фственного университета путей сообщения (акт использования и свидетель-:во регистрации в ОФАП представлены в Приложении к диссертации).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертацион-эй работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на 18 конфе-шциях и семинарах различных рангов, в том числе: III региональной конфе-;нции «Аналитика Сибири - 90» (Иркутск, 1990); III Всесоюзной научно-¡хнической конференции «Автоматизированные системы испытаний объектов

-д. транспорта» (Омск, 1991); 15-й Российской научно-технической конфе-енции «Неразрушающий контроль и диагностика» (Москва, 1999); III между-ародной научно-технической конференции «Динамика систем механизмов и ашин» (Омск, 1999); V международной научно-технической конференции Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-2000» (Новоси-ирск, 2000); III международной научно-технической конференции «Компью-грное моделирование 2002» (Санкт-Петербург, 2002); 10 научно-рактического семинара «Аналитика 2002» (Санкт-Петербург, 2002); II Между-ародного технологического конгресса «Военная техника, вооружения и техно-эгии двойного применения в XXI веке» (Омск, 2003); XVI Уральская конфе-знция по спектроскопии (Екатеринбург, 2003); V международной научной энференции «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловеде-ие ICEEE-2003» (Партенит, 2003); 6 Всероссийской научно-технической кон-еренции «Современные проблемы радиоэлектроники» (Красноярск, 2004); 1еждународной конференции «Энергосберегающие технологии и окружающая эеда» (Иркутск, 2004); Международной научной конференции «Актуальные роблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, техни-иские» (Ростов-на-Дону, 2004); European Conference on Plasma Spectrochemistry Winter 2005» (Budapest, Hungary, 2005); Всероссийской научно-технической энференции с международным участием «Ресурсосберегающие технологии на елезнодорожном транспорте» (Красноярск, 2005); Международный симпози-«Применение анализаторов МАЭС» (Новосибирск, 2005); IV международ-эго симпозиума «Фракталы и прикладная синергетика» (Москва, 2005); меж/народной научно-практической конференции «Теория, методы и средства шерений, контроля и диагностики» (Новочеркасск, 2006).

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 60 работах. В том юле монографий - 2, статей - 24 (из перечня ВАК - 12), материалов и тезисов жладов - 30, патентов на изобретения - 4.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, восьми [ав, заключения, приложения и списка использованных источников из 275 на-*1енований. Общий объем составляет 333 страницы машинописного текста том числе основного - 287), 86 рисунков и 53 таблиц.

8.4. Выводы

1. Исследованы метрологические характеристики разработанных устройств и методик, положенных в основу программного обеспечения АСАК.

2. Аттестация метрологических характеристик выполнена в соответствии с требованиями существующих ГОСТов. Порядок и пример оформления протокола аттестации представлен в настоящей главе диссертационной работы. В результате проведенных испытаний выявлено, что предельные аттестуемые параметры не превысили аналогичных нормируемых параметров.

3. Из составляющих погрешностей, приписываемых ИВК и ИИС аналитического контроля, детально исследована методическая погрешность физической модели. Методическая погрешность не превысила полную погрешность анализа, при проведении испытаний стандартных образцов с заданным количественным составом.

284

4. С вводом в России новых стандартов серии ГОСТ Р ИСО 5725, на основе требований международной системы стандартизации, были уточнены некоторые понятия и определения по отношению к точности и прецизионности выполняемых измерений. Предложены методы непрерывного контроля точности АСАК в процессе производства, как одного из новых требований рассматриваемого документа.

5. Представленный перечень метрологического обеспечения является необходимым и достаточным для рассматриваемого вида средств измерения и контроля при их промышленном применении. Кроме того, приведенные данные соответствуют последним Российским и международным требованиям в направлении обеспечения единства измерений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного комплекса теоретических и экспериментальных исследований разработаны основные принципы формирования математической модели обработки данных в атомно-эмиссионном спектральном анализе на основе физического представления источника информации -низкотемпературной плазмы, на этой основе предложены автоматизированные системы АЭСА, решающие задачи комплексного исследования качества материалов и промышленных изделий.

1. Разработаны теоретические основы построения фундаментальных моделей обработки спектрометрической информации на основе представления ин-тенсивностей излучения спектральных линий в виде энергетических параметров. Доказаны преимущества физико-математических моделей при обработке данных спектрометрической информации, по сравнению с существующими методами твердого графика, заключающиеся в уменьшении погрешностей, обусловленных «структурными» различиями стандартных образцов и исследуемой пробы.

2. Разработаны методики контрольного эталона и внутреннего стандарта, позволяющие работать в полном диапазоне определяемых концентраций промышленного спектрального анализа с применением одного реального стандартного образца и серии уточняющих расчетных эталонов.

3. Составлены алгоритмы программного обеспечения для автоматизированных систем аналитического контроля с фотографической и фотоэлектрической регистрации спектров по определению количественного состава материалов, в основе которых лежит физическая модель с энергетическими параметрами. Адекватность модели подтверждена при испытании образцов с известным количественным составом.

4. Расширена область традиционного применения приборов спектрального анализа. Наряду с традиционным определением химсостава, на основе физико-математических моделей, разработаны комплексные методы исследований в цепи состав-структура-свойства материалов и изделий. Разработаны алгоритмы оценки физико-механических свойств и структурных параметров для предложенных автоматизированных систем.

5. Определены относительные равновесные и изолированные системы для разделения количественного состава, и физико-механических свойств материалов. Предложена математическая модель и графическая интерпретация равновесных и изолированных систем в зависимости от измеряемых параметров спектрального излучения.

6. На основе фундаментальных законов термодинамики определены теоретические параметры, влияющие на интенсивность спектрального излучения при изменении структурных и физико-механических свойств материалов с одинаковым химсоставом. Определены параметры для практического использования при контроле физико-механических свойств материалов.

7. Предложены способы построения безэталонных систем обработки информации для нелинейных функциональных зависимостей на основе применения физической модели определения концентраций анализируемых элементов и промежуточных расчетных внутренних стандартов (виртуальных эталонов).

8. Определены критерии точности нахождения искомых параметров в нелинейных системах на основе применения физической модели вычисления концентраций анализируемых элементов и промежуточных расчетных внутренних стандартов (виртуальных эталонов).

9. Предложены критерии повышения достоверности определения концентраций примесей неизвестных материалов в условиях отсутствия стандартных образцов. Разработан энергетический критерий соответствия неизвестных проб реальным эталонам с уточнением их параметров, путем вычисления промежуточных виртуальных эталонов.

287

10. Разработан алгоритм, положенный в основу программного обеспечения автоматизированных систем входного контроля количественного состава неизвестных материалов на основе использования виртуальных эталонов. Предложены способы организации информационного обеспечения АСАК входного контроля.

11. Внедрены автоматизированные измерительные системы для проведения промышленного спектрального анализа с программным обеспечением на основе разработанных методик на ряде предприятий, в том числе ОАО «АК «Омскагрегат»; ФГУП ОМО им. П. И. Баранова; ОАО «Омское машиностроительное консрукторское бюро»; ОАО «Первоуральский новотрубный завод»; ООО «НТК «Криогенная техника», г. Омск; ОАО НЛП «Славна» г. Заречный.

12. Исследованы метрологические характеристики приборов и методического обеспечения спектрального анализа с использованием физико-математических моделей обработки спектрометрической информации на основе требований современных нормативных документов серии ГОСТ Р ИСО. Подготовлены акты ввода в эксплуатацию сложного испытательного оборудования.

1. Осока И. В. Государственный реестр средств измерения // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. №10. Т. 71.2005. С. 65-71.

2. ПР 50.2011-94 «Порядок ведения государственного реестра средств измерения». М.: Издательство стандартов. 1995.

3. С. В. Boss, К. J. Fredeen Concepts, Instrumentation and Techniques in inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry. Perkin Elmer Instruments, 1997. 116 p.

4. ГОСТ 27809-95. Чугун и сталь. Методы спектрографического анализа. М.: Издательство стандартов. 1995.

5. ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа. М.: Издательство стандартов. 1997.

6. ГОСТ 27611-88 Чугун. Метод фотоэлектрического спектрального анализа. М.: Издательство стандартов. 1988.

7. Кузнецов А. А., Овчаренко С. М. Спектральный анализа как метод диагностирования /, А. А. Кузнецов // Локомотив. 2006. №12. С. 34 35.

8. Клюка В. П., Гусев Г. Ф., Кузнецов А. А. Экспресс-метод определения технического состояния букс вагонов и локомотивов. Сб. науч.статей "Новые технологии железнодорожному транспорту" / Омский гос. унт путей сообщения. Омск, 2000.

9. Васильева И. Е. Дуговой атомно-эмиссионный анализ твердых образцов задача искусственного интеллекта // Аналитика и контроль №5, Т. 6,2002

10. Высокая информативность прямого атомно-эмиссионного спектрального анализа при применении МАЭС / С. Б. Заякина, Г. Н. Аношин, Л. М. Левченко, В. Н. Митькин, А. Н. Путьмаков // Аналитика и контроль. 2004. Т8. №3. с. 236-247

11. Хитров В. Г. Результаты межлабораторной оценки качества определений микроэлементов в горных породах / В. Г. Хитров, Р. В. Кортман. М.: ВИЭМС, 1974. 48 с.

12. Хитров В. Г. Надежность анализа горных пород (факты, проблемы, решения) / В. Г. Хитров, Г. Е. Белоусов, Н. А. Божевольнова. М.: Наука, 1985.302 с.

13. Vasilyeva I. Е. Calibration model of simultaneous multielement atomicemission analysis using analytical line groups of each determined element / I. E. Vasilyeva, E. V. Shabanova // Fresenius J. Anal. Chem. 1998. V. 361. №3. P.280-282.

14. Емельянова И. В. Алгоритмическое и программное обеспечение задач приближенно-количественного атомно-эмиссионного анализа: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Иркутск, 1990. 24 с.

15. Черноиванова Т. М., Бессонов В. В. Применение МАЭС в экспертизе следов продуктов выстрела / VI международный симпозиум «Применение анализаторов МАЭС в промышленности», Новосибирск, Академгородок, 2005, С. 63-66.

16. Пчелинцев А. М. Экспертное исследование свинцовых сплавов методом количественного безэталонного эмиссионного спектральногоанализа / A. M. Пчелинцев, В. А. Корнеев. Методическое пособие для экспертов. М.: ВНИСЭ. 1983. 21 с.

17. Корнеев В. А. Криминалистическое исследование золото-серебряно-медных сплавов с помощью безэталонного микроспектрального анализа / В. А. Корнеев, А. М. Пчелинцев, Е. А. Ивченко / в сб. Экспертная техника №93. М.: ВНИСЭ. 1986 С.48-57.

18. Дробышев А. И. Применение МАЭС для атомно-эмиссионного определения свинца в крови / V междун. симпозиум «Применение анализаторов МАЭС в промышленности», Новосибирск, Академгородок, 2004, С. 38^40.

19. Б. И. Заксас, А. Б. Корякин, В. А. Лабусов, В. И. Попов, Н. П. Рязанцева, И. Р. Шелпакова Многоканальный анализатор атомно-эмиссионных спектров / Заводская лаборатория. №9, 1994. С. 20-22.

20. Бикматов Р. Р., Гришин М. П., Курбанов Ш. М., Маркелов В. П., Святославская Т. А., Святославский Н. Л. Многоканальная прецизионная система фотометрирования для ввода фотоизображений в ЭВМ. // Автометрия, №1, 1996.

21. Неразрушающий контроль. В 5 кн., Кн. 4 Контроль излучениями / Б. Н. Епифанцев, Е. А. Гусев, В. И. Матвеев, Ф. Р. Соснин; Под ред. В. В. Сухорукова. М.: Высш. шк., 1992. 321 с.

22. Taylor Р., Schuster Р. / Spectrochim. Acta. 1986. V41B. P. 81-103.

23. Sullivan J. J., Quimby В. / Analyt. Chem. 1990. V62. P. 1034-1043.

24. Картер Д. Spectro Ciros новое слово в методе оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой / Аналитика и контроль. 2003. Т.7. №2, С. 112-119.

25. Лившиц А. М. Разаработка спектральной аппаратуры на базе приборов с зарядовой связью // Оптика и спектроскопия. 1994. Т.76, №2. С. 363-368.

26. Лабусов В. А., Попов В. И., Бехтерев А. В., Путьмаков А. Н., Пак А. С. Многоэлементные твердотельные детекторы излучения большого размерадля атомно-эмиссионного спектрального анализа / Аналитика и контроль №2, Т.9, 2005. С.104-109.

27. Пейсахсон И. В. Оптика спектральных приборов. Ленинград. Машиностроение, 1970. 270 с.

28. Шелпакова И. Р., Гаранин В. Г., Лабусов В. А. Многоэлементные твердотельные детекторы и их использование в атомно-эмиссионном анализе. / Заводская лаборатория. 1999. №10. С. 3-16.

29. Cho J. H.,Gemperline P. J., Walker D. / Appl. Spectrosc. 1995. V. 49. №12. P.1841-1845.

30. Sadler D. A., Littlejohn D. / J. Anal. Atom. Spectrom. 1995. V. 10. №3. P.253-257.

31. Sadler D. A., Littlejohn D., Riley R., Perkins С. V. / Appl. Spectrosc. 1996. V. 50. №4. P.504-510.

32. V. G. Garanin, I. R. Shelpakova Spectrum shift fitting technique for atomic emission spectrometry / Spectrochimica Acta Part В 56 (2001) P.351-362.

33. Райхбаум Я. Д. Физические основы спектрального анализа. М.: Наука. 1980. 158 с.

34. Русанов А. К. Основы количественного спектрального анализа руд и минералов. М.: Недра. 1978. 400 с.

35. Нагибина И. М., Михайловский Ю. К. Фотографические и фотоэлектрические спектральные приборы и техника спектроскопии. Л. Машиностроение. 1981. 246 с.

36. Шараф М. А., Иллмен Д. Л., Ковальски Б. Р. Хемометрика / Пер с англ. Л.: Химия. 1989. 272 с.

37. Faber К., Kovalski В. R. / Journal of Chemometrics. 1997. №11. P. 181-238.

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

39. Айвазян С. А., Енюхов И. С., Мешалкин Л. Д. Прикладная статистика. Исследование зависимостей. М.: Финансы и статистика. 1985. 487 с.

40. Айвазян С. А., Енюхов И. С., Мешалкин Л. Д. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерностей. М.: Финансы и статистика. 1989. 607 с.

41. Горбань А. Н., Россиев Д. А. Нейронные сети на персональном компьютере. Новосибирск. Наука. 1996. 276 с.

42. Васильева И. Е., Кузнецов А. М., Васильев И. Л., Шабанова Е. В. / Журнал аналитической химии. 1997. Т.52. №12. С. 1238-1248.

43. Гаранин В. Г. Аналитические возможности многоканального анализатора эмиссионных спектров (МАЭС): дисс. канд. хим. наук. -Новосибирск. 2000. 120с.

44. Емельянова И. В. Алгоритмическое и программное обеспечение задач приближенно-количественного атомно-эмиссионного спектрального анализа.: дисс. канд. техн. наук. Алма-Ата, 1990. 208 с.

45. Болыпов М. А. Некоторые современные методы элементного спектрального анализа и тенденции их развития (обзор) // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. №9. Т.70. 2004. С. 3-13.

46. Морозов И. А., Мельников В. И. , Никольский А. П. Автоматизированные системы оптического спектрального анализа металлов и сплавов. / Заводская лаборатория. №6, 1986, С. 20.

47. Салмов В. Н., Цой Е. Б., Коваль К. К. Об алгоритме построения градуировочных графиков в автоматизированных системах обработки результатов спектрального анализа. / Заводская лаборатория. №6, 1986, С. 27-29.

48. Морозов Н. А., Игнатова Н. И. , Мельников В. И / Заводская лаборатория. 1985, Т 51, № 4, С. 20.

49. Морозов Н. А., Игнатова Н. И. / Журнал прикладной спектроскопии, 1986, Т44, вып. 2, С. 336.

50. Морозов Н. А. Совершенствование методов атомно-эмиссионного спектрального анализа металлов и сплавов с помощью ЭВМ. / Заводская лаборатория. № 8, 1991, С. 22.

51. Петров JI. J1. Закономерности распределения результатов в аналитических интервалах методик выполнения измерений при количественных методах элементного анализа / Заводская лаборатория 2001, №12, С.49

52. Кусельман И. И., Малыхина JI. А. Алгоритм использования спектральной информации при аттестации стандартных образцов состава сплавов / Заводская лаборатория, 1983, №2, С. 34-35.

53. Салмов В. Н., Косенко А. И., Усов В. А., Джураев В. Б. Система автоматизированной обработки результатов спектрального анализа проб металлов // Заводская лаборатория, 1986, №2, С. 22-24.

54. Коваленко М. Н., Чекан В. А., Маркова JI. В., Коледа В. В., Турутин А. Ф. Разработка методики анализа алюминия с использованием атомно-эмиссионного спектрометра "Эмас-200Д" // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2000, №1, с.22

55. Козлов JI. П., Шеверда В. А. Оптимизация параметров градуировочных функций для квантометров фирмы ARL. // Заводская лаборатория. 1988, №2, С. 40.

56. Борбат А. М., Слабеняк В. И. Количественный эмиссионный спектральный анализ без сопровождающих эталонов. // Журнал прикладной спектроскопии. 1984, Т. 40, №5, С. 718-720/

57. Диагностика состава материалов рентгено дифракционными и спектральными методами. / М. С. Нахмансон, В. Г. Фекличев. JL: Машиностроение, 1990. 357 с.

58. Vasilyeva I. Е., Shabanova Е. V. / Fresenius Journal of Analytical Chemistry. 1998.V.361. №3.P.280-282.

59. Morales J. A., van Veen E. H., de Los-Vollebregt M. Т. C. / Spectrochimica acta.1998. V.53 B. №5. P.683-697.

60. E. В. Шабанова, И. E. Васильева, И. JI. Васильев, А. И. Непомнящих. Модели градуировки и оценка их применимости в многоэлементном атомно-эмиссионном анализе твердых образцов. / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. №2. 2005 С. 9-15.

61. Буравлев Ю. М. Влияние структуры на результаты спектрального анализа сплавов. М.: Металлургиздат, 1963, 152 с.

62. Никольский А. П. , Замараев В. П. Бердичевский Г. В. Автоматизированный экспресс-контроль состава материалов в черной металлургии. М.: Металлургия, 1985. 104 с.

63. Верховский Б. И. и др. Автоматизация аналитического контроля в металлургии // Заводская лаборатория, 1982, №2, С. 37-40.

64. Еханин М. В., Кабанова О. В. Применение математического планирования эксперимента при моделировании процессов цветной металлургии. М.: ЦНИИ Цветмет, экономики и информации, 1984, вып. 4.48 с.

65. Альперович Г. И., Анапамян С. А. Пакет программ "АСАК" для УВК М-6000. // В кн.: Автоматизация горнообогатителъных и металлургических производств. М.: НПО "Союзцветметавтоматика", 1983. С. 147-153.

66. Кабанова О. В., Слободчикова Р. И. Нетрадиционный метод поиска параметров нелинейных моделей. //Заводская лаборатория. 1978, 44, №3, С. 334-338.

67. Карих Ф. Г., Лякишева В. И. Сопоставление возможностей экспрессных фотографических методов анализа сплавов // Заводская лаборатория, 1985, №3, С. 84-85.

68. Блохин М. А. и др. Феноменологические уравнения связи в рентгеноспектральном анализе. // Заводская лаборатория, 1973. 39, № 9 С. 1081.

69. Величко Ю. И., Забродин А. Н. Теоретический выбор формы уравнения связи при РСА пульповых продуктов цветной металлургии. / В сборн.: Автоматизация горнообогатительных процессов цветной металлургии. М., ВНИКИ "Цветметавтоматика", 1981 С. 40-47.

70. Дуймакаев Ш. И. Использование рассеянного, первичного излучения при РСА методом теоретических поправок. // Заводская лаборатория 1984, №11, С. 20-23.

71. Калинин Б. Д., Карамышев Н. И., Плотников Р. Н., Вершинин А. С. Учет изменения эффективной длины волны в рентгеноспектральном анализе способом теоретических поправок. // Заводская лаборатория, 1986.

72. Симаков В. А., Сорокин И. В. Использование метода фундаментальных параметров при РСА. // Заводская лаборатория 1984, Т50, №4, С. 24.

73. Mantler M.LAMA Ш-а computer programm for quantitative XRFA of bulk specimens and thin films layers. //Advances 513, 1984, V. 27, p. 433-440.

74. Першин H. В., Голубев А. А., Мосичев В. И. О возможностях повышения точности метода фундаментальных параметров. // Заводская лаборатория. 1991, № 11, С. 51-55.

75. Величко Ю. И., Павлинский Г. В., Ревенко А. Г. Программа расчета интенсивноетей аналитических линий рентгеновского спектра флуоресценции. // Заводская лаборатория 1977, 43, №4, С. 433-436.

76. Афонин В. П. , Гуничева Т. Н. , Пискунова JI. Ф. Рентгенофлу-оресцентный силикатный анализ. Новосибирск: Наука, 1984.

77. Automated multicomponent analysis with corrections for inferences and mattrix effects / J. H. Kalivas, B. R. Kowalski // Analytical chemistry, 1983, №55, p. 532-535.

78. Пат. 2035718 Россия, МКИ G01N21/67. Бюллетень. Способ определения массовых долей элементов в материалах и сплавах / Никитенко Б. Ф., Одинец А. П., Казаков Н. С., Кузнецов В. П., Кузнецов А. А. 1995. Бюллетень №14.

79. Никитенко Б. Ф., Казаков Н. С., Кузнецов А. А. Разработка и использование автоматизированных измерительных систем в спектральном анализе. М., НТЦ "Информтехника", 1990. 80 с.

80. Кузнецов А. А. Разработка и исследование способов диагностики материалов в атомно-эмиссионном экспресс-анализе: Дисс. канд. техн. наук. Омск, 1995. 193 с.

81. Кабанова О. В., Слободчикова Р. И. Нетрадиционный метод поиска параметров нелинейных моделей. // Заводская лаборатория. 1978, №3, С. 334-338.

82. Еханин М. В. , Кабанова О. В. и др. Применение математического планирования эксперимента при моделировании процессов цветной металлургии. М.: ЦНИИ цветмет экономики и информации, 1984, вып. 4. 48 с.

83. Блохин М. А. и др. Феноменологические уравнения связи в рентгеноспектральном анализе. // Заводская лаборатория. 1973. № 9. С. 1081.

84. Величко Ю. И., Забродин А. Н. Теоретический выбор формы уравнения связи при РСА пульповых продуктов цветной металлургии: В сб. "Автоматизация горнообогатительных процессов цветной металлургии." М., ВНИКИ "Цветметавтоматика", 1981 с. 40-47.

85. Дуймакаев Ш. И, и др. Использование рассеянного, первичного излучения при РСА методом теоретических поправок. // Заводская лаборатория 1984. №11. С. 20-23.

86. Калинин Б. Д., Карамышев Н. И. , Плотников Р. Н., Вершинин А. С. Учет изменения эффективной длины волны в рентгеноспектральном анализе способом теоретических поправок. // Заводская лаборатория. 1986. №3.

87. Симаков В. А., Сорокин И. В. Использование метода фундаментальных параметров при РСА. // Заводская лаборатория 1984. №4. С. 24.

88. Першин Н. В., Голубев А. А., Мосичев В. И. О возможностях повышения точности метода фундаментальных параметров. // Заводская лаборатория. 1991. № 11. С. 51-55.

89. Величко Ю. И., Павлинский Г. В., Ревенко А. Г. Программа расчета интенсивностей аналитических линий рентгеновского спектра флуоресценции. // Заводская лаборатория 1977. №4. С. 433-436.

90. Афонин В. П., Гуничева Т. Н., Пискунова Л. Ф. Рентгено-флуоресцентный силикатный анализ. Новосибирск: Наука. 1984.

91. Никитенко Б.Ф., Казаков Н.С. Информационно-измерительные системы в атомно-эмиссионном спектральном анализе, ч.1, (Автоматизированный метод контрольного эталона для всего диапазона анализа) // Дефектоскопия, № 10, 1998, с. 64-88.

92. Никитенко Б.Ф., Казаков Н.С. Информационно-измерительные системы в атомно-эмиссионном спектральном анализе, ч.2, (Автоматизированный метод контрольного эталона для всего диапазона анализа) // Дефектоскопия, № 11, 1998, с. 58-78.

93. Пат. 18286966 Россия, МКИ ООШ21/67. Способ определения массовых долей элементов в материалах и сплавах / Никитенко Б. Ф. Казаков Н. С. Одинец А. И. Кузнецов В. П., Кузнецов А. А. // Бюллетень. 1994. №4.

94. Пат. 2029257 Россия, МКИ ООШ21/67. Устройство для спектрального анализа / Одинец А. И., Никитенко Б. Ф., Кузнецов В. П., Кузнецов А. А. // Бюллетень. 1995. №5.

95. Пат. 2035718 Россия, МКИ G01N21/67. Способ определения массовых долей элементов в материалах и сплавах / Никитенко Б. Ф., Одинец А. И., Казаков Н. С., Кузнецов В. П., Кузнецов А. А. // Бюллетень. 1995. №14.

96. Кузнецов А. А. Разработка и исследование способов диагностики материалов в атомно-эмиссионном экспресс-анализе: Дис. канд. техн. наук. Омск. 1995. 198 с.

97. Ломоносова А. С., Фалькова О. Б. Спектральный анализ. М.: Металлургиздат, 1958. 360 с.

98. Арнаутов Л В., Киреев А. Д. Квантометрический анализ металлов и сплавов. Новосибирск: Наука, 1990. 164 с.

99. Малышев В. И. Введение в экспериментальную спектроскопию. М.: Наука, 1979. 420 с.

100. Буравлев Ю. М. Фотоэлектрические методы спектрального анализа металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1984. 225 с.

101. Ротман А. Е. Методы спектрального анализа. Л: Машиностроение, 1975. 330 с.

102. Тамм И. Е. Основы теории электричества. М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1956. 620 с.

103. Дрейзин В. Э. О статистическом подходе к решению многометрических задач неразрушающего контроля. // Дефектоскопия 1984. №3. С. 5-14.

104. Кузнецов А. П. Адаптивный метод статистической обработки информации при многопараметроном магнитном неразрушающем контроле: Дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1989.

105. Кузнецов А. А., Шишкин Д. С. Совершенствование методического обеспечения автоматизированных систем спектрального анализа // Вестник Высшей школы. Технические науки. №4. 2006. с. 84-90.

106. Barker F. // Engineering, XII, 1939, Р.604

107. Runiger R. // Iernkontorets Annaler, 1945, v. 129, № 1, p. 1

108. Мишарин Г. И., Сухенко К. А. // Заводская лаборатория, 1950, №16, С. 1256

109. Terek Т., Chesti S. // Ann. Univer. schent. Budapest. Sec. ehem., 1960, №2, s. 363.

110. Алпатов M. С. // Заводская лаборатория, 1950, №1, C.40

111. Грикит И. А. // Заводская лаборатория, 1950, №16, С. 1256

112. Kennedy W. // Appl. Spectroscopy, 1955, v.9, №1, P.22

113. Несанелис A. // Материалы X Всесоюзного совещания по спектроскопии. Изд-во Львовского госуниверситета, 1958, С.406.

114. Стриганов А. Р. // Заводская лаборатория, 1933, №6, С.31.

115. Berta R., Polisca A. Spectrochimica Acta, 1952, №5, Р.87.

116. Шаевич А. Б. // Материалы Первого Уральского совещания по спектроскопии. Металлургиздат, 1958, С. 12.

117. Буравлев Ю. М., Неуймина Г. П., Устинова В. И. // Материалы Второго Уральского совещания по спектроскопии. Металлургиздат, 1959, С.56.

118. Буравлев Ю. М. // Материалы Третьего Уральского совещания по спектроскопии. Свердловск, Металлургиздат, 1962, С.39.

119. Hurst Т., Riley R. // Journal of the Iron and Steel Institute, 1946, №2, P. 154.

120. Грикит И. А. Исследование влияния технологии отливки, деформации и термической обработки на результаты спектрального анализанекоторых алюминиевых, медных, никелевых сплавов, сталей и чугунов. Дисс. канд. техн. наук. М.: 1958.

121. Richardson О. W. // Pil. Mag. V.43. 162(1922).

122. Добрецов JI. Н., Гомоюнова М. В. Эмиссионная электроника. М. Наука. 1966. 564 с.

123. Корольков В. А., Ибрагимов X. И. Адгезия расплавов и пайка материалов. Киев. Наукова думка, вып. 23. 1976. с. 75-78.

124. Малов Ю. И., Онищенко JT. В., Корольков В. А. // Электрохимия. 1976. №11. с. 1740-1742.

125. Малов Ю. И., Онищенко JI. В., Корольков В. А. // Электрохимия. 1980. №3. с. 421-423.

126. Ибрагимов X. И., Корольков В. А. Работа выхода электрона в физико-химических исследованиях расплавов и твердых фаз на металлической основе. М.: Металлургия. 1995. 272 с.

127. Онищенко Л. В., Малов Ю. И. // ФММ. 1982. Т.54. с. 94-96.

128. Лазарев В. Б., Малов Ю. И., Марков А. А. Смачиваемость и поверхностные свойства расплавов и твердых тел. Киев. Наукова думка. 1972. с.26.

129. Малов Ю. И., Марков А. А., Миронкова Л. И. Работа выхода электрона сплавов галлия со свинцом, индием и висмутом. / Тез. докл. VII Всесоюзн. конф. по материаловедению. Грозный. 1976. с. 12-13.

130. Корольков В. А., Малов Ю. И., Марков А. А. // ФММ. 1975. Т.40. с. 1312-1314.

131. Корольков В. А., Малов Ю. И., Марков А. А. // Сб. науч. трудов «Физическая химия границ раздела контактирующих фаз». Киев. Наукова думка. 1976. с.28-32.

132. Култашев О. К., Макаров А. П. // ФММ. №5. 1970. С.924-928.

133. Бацанов С. С. Электроотрицательность элементов и химическая связь. СО АН СССР. Новосибирск. 1962. С.23-62.

134. Малов Ю. И., Корольков В. А., Марков А. А. // Электрохимия. АН СССР. №10. 1978. С. 1537-1540.

135. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая механика. М. Наука. 1982. 584 с.

136. Крэнкелл А., Уонг К. Поверхность Ферми. М.: Наука. 1978. 350 с.

137. Арсеньев П. П., Коледов JI. А. Металлические расплавы и их свойства. М. Металлургия. 1976. 375 с.

138. Русанов А. И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Д.: Химия. 1967. 389 с.

139. Одинец А. П., Кузнецов А. А., Шишкин Д. С. Разработка новых способов определения структурных особенностей материалов спектральными методами анализа // Омский научный вестник №1. 2005. С. 100 104.

140. Кузнецов А. А., Седельников В. В. О возможности исследования структурных свойств материалов спектральными методами анализа // Металлургия машиностроения. №1, 2006. С. 42-47

141. Никитенко Б. Ф., Казаков Н. С., Кузнецов А. А. Разработка и использование автоматизированных измерительных систем в спектральном анализе. М., НТЦ "Информтехника", 1990. 80 с.

142. Кузнецов A.A., Шишкин Д. С. Расширение информативности и функционального назначения спектральных методов контроля // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. № 4 2005. С. 128-133.

143. Кузнецов A.A. Комплексные методы диагностирования промышленных изделий и узлов подвижного состава средствами атомно-эмиссионной спектроскопии. М.: Спутник + 2005. 198 с.

144. Пытьев Ю. П. Математические методы интерпретации эксперимента. М.: Изд-во МГУ, 1990. 352 с.

145. Пытьев Ю. П. Возможность. Элементы теории и применения. М.: Эдиториал УРСС, 2000.

146. Ермишин С. М. Возможности создания виртуальных эталонов // Измерительная техника. 2002. №10.С. 10-13.

147. Ермишин С.М., Шабанов П.Г. Виртуальные эталоны новый класс виртуальных приборов // Автоматизация в промышленности, №10, 2004. С. 26-30.

148. Нагибина И. М., Михайловский Ю. К. Фотографические и фотоэлектрические спектральные приборы и техника эмиссионной спектроскопии. Л.: Машиностроение, 1981. 413 с.

149. Жиглинский А. Г. Исследование оптимальных условий наблюдения корреляционных связей в спектре искрового разряда // Журнал прикладной спектроскопии 1977, т. 26. С. 809 814.

150. Жиглинский А. Г. Оптимальные условия наблюдения корреляционных связей в спектре искрового разряда // Журнал прикладной спектроскопии 1978, т. 28. С. 381 387.

151. Петров А. А., Пушкарева Е. А. Корреляционный спектральный анализ веществ. С.-Петербург. Химия. 1993. 343 с.

152. Заякина С. Б. К вопросу об определении эффективных температур в двухструйном дуговом плазмотроне. // Журнал аналитической химии. 2006. №3. С. 37 40.

153. Алтынцев М. П., Вешкурцев Ю. М., Кузнецов А. А. Новые методы автоматизированного спектрального анализа: Тезисы докл. 15-й Российской н.-т. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика" / Росс, общ. неразр. конт. М., 1999.

154. Алтынцев М. П., Сабуров В. П. Кузнецов А. А. Способы создания систем безэталонного анализа материалов и сплавов. Омский научный вестник №4 / Омский гос. техн. ун-т. Омск, 1998. С. 67-69.

155. Кузнецов A.A. Регрессионная модель низкотемпературной плазмы в эмиссионном спектральном анализе: Тез. докл. междунар. конф. "Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение" МКЭЭЭ-2003 / Партенит, 2003. С. 123-124.

156. Kuznetsov A. A. Possibility of the virtual standards application in atomic-emission spectral analysis: Proceed to European Conference on Plasma Spectrochemistry Winter 2005, Budapest, Hungary, 2005, p. 253-254.

157. Кузнецов A.A., Пимшин Д. А., Шишкин Д. С. О возможности спектральных методов контроля деталей подвижного состава без сопровождающих эталонов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. № 1 2005. С. 41-46.

158. Борбат A.M., Слабеняк В. И. Количественный спектральный анализ без сопровождающих эталонов // Журнал прикладной спектроскопии. 1984. Т.40. №11. С. 718-722.

159. Морозов Н. А. Методы оптического спектрального анализа алюминиевых сплавов с применением ЭВМ.- Заводская лаборатория, 1986, №9. С.21 -28.

160. Никитенко Б. Ф., Одинец А. И., Казаков Н. С., Кузнецов А. А. Способ определения содержания массовых долей элементов в материалах и сплавах Патент РФ 1828696. М Кл. G 01 N 21/67, 1990.

161. Кузнецов А. А., Шишкин Д. С. Расширение информативности и функционального назначения спектральных методов контроля // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. № 4,2005. С. 128-133.

162. Поль Р. В. Оптика и атомная физика. М., 1966. - 552 с.

163. Born М. Z. Physik, 1926, 37, 863.

164. Райхбаум Я. Д. Физические основы спектрального анализа. М.: Наука, 1980, 158 с.

165. Никитенко Б. Ф. Казаков Н. С., Кузнецов В. П., Кузнецов А. А. Способ определения массовой доли химических элементов в материалах и сплавах. // Передовой производственный опыт, №5, 1991.

166. Тамм И. Е. Основы теории электричества. М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1956, 620 с.

167. Кузнецов А. А. Электрические измерения и способы обработки результатов наблюдения: Учебное пособие /B.C. Казачков, А. А. Кузнецов, С. И. Петров, В. Т. Черемисин. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2002. 130 с.

168. Кузнецов А. А., Шишкин Д. С. Расширение технических возможностей входного контроля материалов // Вестник Высшей школы. Технические науки. №4. 2006. с. 90-95.

169. Никитенко Б. Ф., Казаков Н. С., Кузнецов В. П., Кузнецов А. А. Автоматизация фотографического спектрального анализа: Тезисы докл. III per. конф. «Аналитика Сибири 90» / Ин-т геохимии им. Виноградова СО АН СССР. Иркутск, 1990.

170. Жуковский Ю. М. и др. Автоматизированная обработка результатов эмиссионного спектрального анализа // Заводская лаборатория. 1988. №9. С. 47-48.

171. Карманов Н. С., Перелыгин С. Ф., Казанцева Т. И. Автоматизированная система обработки фотографических спектров: Тез. докл. III региональной конференции "Аналитика сибири-90" / Иркутск, 1990. с. 278.

172. Йорданов Ю. X., Беличев С. М., Цапов И. В., Злажев Р. К. Автоматизированная система обработки спектрограмм при спектральном анализе // Заводская лаборатория. 1987. № 8. С. 30-32.

173. Taylor B.L., Birks F. // Analyst. 1972. V. 97, №1158, P. 681-690.

174. Никольский А. П., Замараев В. П., Бердичевский Г. В. Автоматизированный экспресс-контроль состава материалов в черной металлургии. М.: Металлургия, 1985. 104 с.

175. Салмов В. Н. Система автоматизированной обработки результатов спектрального анализа проб металлов / В. Н. Салмов , А. И. Косенко , В. А. Усов, В. Б. Джураев // Заводская лаборатория. 1986. - №2. - С. 22-24.

176. Новиков Ю. В. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC. М.: ЭКОМ. 2000. 224 с.

177. Ульман Дж. Базы данных на Паскале. М.: Машиностроение. 1990. 368 с.

178. Кузнецов А. А. Метод распознавания образов спектральных линий с использованием идентификационных шкал: Тезисы докл. 3-ей междунар. н.-техн. конф. "Компьютерное моделирование 2002" / С.-Петербургский гос. техн. ун-т. С.-Петербург. - 2002.

179. Шишкин Д.С., Кузнецов А. А. Применение сканирующих устройств при фотографической регистрации спектров // Вестник Высшей школы. Технические науки. №4. 2006. С. 73-78.

180. Львовский Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа, 1988. 239 с.

181. Гутников B.C. Фильтрация измерительных сигналов. Ленинград, 1990. 240 с.

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

183. Михеев B.C. Точностный расчет при проектировании измерительных приборов.//Измерительная техника. №12, 2000

184. Зажирко В. Н., Кузнецов А. А., Овчаренко С. Н. Способ идентификации и измерения параметров спектральных линий вавтоматизированных системах контроля // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. № 5, 2006. С. 39 45.

185. Кондратов С. В., Жадобин А. М., Мусихин В. JL, Власов В. И. Многоканальные фотоэлектрические системы SKCCD : Тезисы докл. XVI Уральской конф. по спектроскопии / Уральский гос. техн. ун-т. Екатеринбург, 2003. С. 221 222.

186. V. G. Garanin, I. R. Shelpakova Spectrum shift fitting technique for atomic emission spectrometry / Spectrochimica Acta Part В 56 (2001) 351-362

187. Кузнецов А. А., Алтынцев M. П., Руденко A. E. Фотоэлектрический матричный анализатор спектра МАС-ДЛ: Тезисы докл. XVI Уральской конф. по спектроскопии / Уральский гос. техн. ун-т. Екатеринбург, 2003. С. 161 162.

188. Шишкин Д. С., Кузнецов А. А., Пимшин Д. А. Совершенствование информационного обеспечения автоматизированных систем атомно-эмиссионной спектроскопии // Вестник Высшей школы. Технические науки. №4. 2006. С. 79-84.

189. Брытов И. А., Плотников Р. И., Речинский А. А. Идентификация материалов по рентгеновским спектрам // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. №7. Т.71. 2005. С. 11-16.

190. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам: Пер. с англ. Е. В. Мищенко. Под ред. А. П. Петухова. М.: РХД, 2001

191. S. Mallat. A theory for multiresolution signal decomposition: the wavelet representation. IEEE Pattern // Anal. And Machine Intell. 1989. Vol. 11, №7, P. 674 -693.

192. Shumaker L., Webb G. Recent Advances in Wavelet Analysis. New York.: Academic Press, 1993.

193. Дьяконов В. П. Вейвлеты. От теории к практике. М.: COJIOH-P, 2002. 448 с.

194. Gilbert Strang & Truong Nguyen. Wavelets and Filter Banks. Wellesley: Cambridge Press, 1996.

195. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989.

196. Бендат Дж., Пирсол А. Приложения корреляционного и спектрального анализа . М.: Мир, 1982.

197. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1974.

198. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, вып. 1, 1971, вып.2, 1972.

199. Марпл-мл С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990.

200. Гречихин В. А., Евтихиева О. А., Есин М. В., Ринкевичюс Б. С. Применение вейвлет-анализа моделей сигналов в лазерной доплеровской анемометрии // Автометрия, №5, 2000. С. 51-54.

201. Гужов В. И., Турунтаев Д. А. Применение вейвлет-преобра-зования для расшифровки спекл-интерферограмм // Автометрия, №5, 2000. С. 116-120.

202. Зайдель А. Н. Погрешности измерения физических величин. Л.: Наука, 1986.431 с.

203. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиэдат, 1985, 314 с.

204. ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2000. Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий.

205. МИ 2335-95. Внутренний контроль качества результатов химического анализа.

206. ГОСТ 18242-72. Качество продукции. Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку. Одноступенчатые и двухступенчатые корректируемые планы контроля.

207. Shewhart W.A. (Deming W.E., ed.). Statistical method for the view point of quality control. Pennsylvania: Lancaster Press, 1939.

208. Levey S., Jennings E.R. // Am.J.Clin.Pathol. 1950. V. 20. P. 1059-1066.

209. Буйташ П., Кузьмин H.M., Лейстнер Л. Обеспечение качества результатов химического анализа. М.: Наука. 1993. с. 42.

210. Westgard J.O., Groth Т., Aronsson Т. et al. // Clin.Chem. 1977. V. 23. P. 1857-1867.

211. Westgard J.O., Groth T. // Clin.Chem. 1981. V. 27. P. 1536-1545.

212. Дворкин В.И. Метрология и обеспечение качества химического анализа. М.: Химия. 2001 г. 263 с.

213. Мердок Дж. Контрольные карты. М.: ФиС, 1986. 150 с.

214. Дворкин В. И. Внутри лабораторный контроль точности результатов измерений по стандартам ГОСТ Р ИСО 5725-1 и ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 // Партнеры и конкуренты, 2003 г., № 1. С. 26-39

215. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения.

216. ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений.

217. ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 3. Промежуточные показатели прецизионности стандартного метода измерений.

218. ГОСТ Р ИСО 5725-4-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 4. Основные методы определения правильности стандартного метода измерений.

219. ГОСТ Р ИСО 5725-5-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 5. Альтернативные методы определения прецизионности стандартного метода измерений

220. ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике.

221. Голубев Э. А. Стандарт 5725 изложение и комментарии // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2003, №№ 6-10.

222. Панева В. И., Дюмаева И. В. Внедрение лабораторно-информационной системы путь к повышению достоверности аналитических измерений // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2004, №2, С. 58-66.

223. Нежиховский Г. Р. Опыт метрологической экспертизы методик количественного химического анализа // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1999, №12, С. 50.

224. Абраменко Ю. М., Здориков Н. Н., Карпов О. В., Успенский С. Д. Метрологическая экспертиза методик количественного химического анализа. Опыт проведения и проблемы // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1999, №12, С. 51-55.

225. Р 50.2.003-2000. Рекомендации по метрологии. ГСИ. Внутренний контроль качества результатов измерений. Пакет программ С2Соп1;го1. ИПК Издательство стандартов, 2000.

226. ГОСТ 8.315-97. ГСИ. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения.

227. Буйташ П., Кузьмин Н. М., Лейстнер Л. Обеспечение качества результатов химического анализа. М.: Наука. 1993. С. 42.

228. Семенко Н. Г. Нормативная база по созданию и применению стандартных образцов // Измерительная техника, №7, 2003. С. 63-65.

229. ГОСТ 8.532-2002. ГСИ. Стандартные образцы состава веществ и материалов. Межлабораторная метрологическая аттестация. Содержание и порядок проведения работ.

230. Пономарева О. Б., Шпаков С. В. Межлабораторные сравни-тельные испытания форма проверки технической компетентности лабораторий // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2005, №4, С. 56-61.

231. Калмановский В. И. Проблемы аттестации методик количественного химического анализа // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2004, №12, С.59-62.

232. Нуцков В. Ю., Дюмаева И. В. Лабораторно-информационные системы. Критерии выбора. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2004, №10 С.55-59.

233. Смагунова А. Н., Белых Л. И., Коржова Е. Н., Козлов В. А. Алгоритмы получения оценок систематической составляющей погрешности результатов анализа проб // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003, №4, С. 56.

234. Васильева И. Е., Шабанова Е. В., Васильев И. Л. Оптимизационные задачи при выборе методических условий анализа вещества // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2001, №5, С. 60-64.

235. Онищенко А. М., Онищенко А. Ю. Анализ погрешностей приборов контроля состава и свойств веществ // Автометрия. №2, 2001 С. 112-114.

236. Булатицкий К. К. Особенности метрологических характеристик методик количественного химического анализа как методик выполнения косвенных измерений // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2001, №6, С. 59.

237. Елтышев В. П., Тетюрев А. С. Метрологическое обеспечение испытательного оборудования аналитических лабораторий с использованием прямых и косвенных методов оценки нормируемых точностных характеристик // Аналитика и контроль. 2005, №3. С. 280-284.

238. Тришкина М. В. Методы контроля качества результатов испытаний продукции, применяемые в ОАО «Уралэлектромедь» // Сб. трудов XVII Уральской конференции по спектроскопии. Екатеринбург. 2005. С. 173-175.

239. РД 153-34.0-11.117-2001 «Основные положения. Информационно измерительные системы. Метрологическое обеспечение».

240. Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Метрологические особенности количественного химического анализа // Заводская лаборатория, 1999, №12, С. 48-49.

241. Калмановский В. И. Единство измерений и количественный химический анализ / Заводская лаборатория, 1999, №12, С. 49-52.

242. Бегунов А. А., Пацовский А. П. Особенности разработки и метрологической аттестации аналитических методик / Заводская лаборатория, 1999, №12, С. 52-53.

243. Одинец А. И., Кузнецов A.A., Малиновский С. К. Разработка способов дальнейшего повышения точности спектрального анализа с помощью виртуальных эталонов // Омский научный вестник. №4. 2006. С.

244. УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор,, х ОАО н.1. С. А. Морев " ' ' 2004 г.1. АКТвнедрения результатов докторской диссертации Кузнецова Андрея Альбертовича в центральной заводской лаборатории ОАО "Омскагрегат".

245. Научно-техническая комиссия в составе:

246. Алтынцева М. П., главного инженера, д. т. н. председателя комиссии, Боровкова В. С., главного металлурга - члена комиссии, Соловьева Е. В., нач. спектр, лаб. - члена комиссии,

247. Использование приемников излучения нового поколения позволяет применять высокопроизводительные системы обработки данных и расширять функциональные возможности устройств.

248. В, С. Боровков Е.В.Соловьев А. А. Кузнецов1. МО1. УТВЕРЖДАЮ< ,,. // 2004 г.- А К Твнедрения результатов докторской диссертации Кузнецова Андрея Альбертовича в центральной заводской лаборатории ФГУП ОМО им. П. И. Баранова.

249. Научно-техническая комиссия в составе

250. ФГУП ОМО им. 11.И. Баранова

251. АПТ1 расположен на микрофотометре и состоит из электрической и механической частей. Он предназначен для перемещения предметного столика микрофотометра (МФ) в продольном направлении спектров в автоматическом режиме.

252. Преобразование импульсов перемещения в цифровой код осуществляется трехканальным программируемым таймером. .

253. АЦП- преобразует аналоговые сигналы в десятиразрядный двоичный код. Сигналы подаются на вход АЦП с выхода аналогового коммутатора (АК), выполненного на мультиплексоре. К входам мультиплексора подключены устройства ИВК.

254. Новизной разработанного комплекса являются:

255. Автоматизированный ввод информации о почернениях спектральных линий позволяет исключить промежуточные формы отчетности (журналы, таблицы данных фотометрирования), заполняемые вручную.

256. Осуществлена автоматизированная проверка правильности функционирования основных блоков комплекса.

257. Председатель комиссииВ. И. Антонов2004 г.

258. Ф. Б. Тиллес И. А. Орлова А. А. Кузнецов

259. УТВЕРЖДАЮ " Первый проректор, проректор по учебной работе Омского государственного университета путей сообщения

260. Ь'д / ^ А ^ А- И. Вол один * / ' «г/?» ильогйь/ 2006 г.1. А К Т

261. Использования в учебном процессе материалов докторской диссертации «КОМПЛЕКСНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

262. СРЕДСТВАМИ АТОМНО-ЭМИССИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ» к. т. н., доцента Кузнецова Андрея Альбертовича

263. Программное обеспечение, используемое в учебном процессе, зарегистрировано в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (Свидетельство №5169 от 29.09.2005, Приложение на 1 л.).

264. Проректор по научной работе, заведующий кафедрой

265. Теоретическая электротехника» ' ■ Черемисин

266. Начальник учебно-методического управления1. А-ю-Тэттэря Я'йГ

267. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ •^г !. \:ч ,'¡¡1 шеь'л: ччюр ^шлцноь'пы'; нтс ннфосм хциОьных т> хио;кнън

268. О ! РМ ЛНВОЙ ФОНД АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ1. Ъя Л1. И С 'И, г«г л.