автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Газодинамические синтезаторы для приготовления смесей заданного состава

ШШСТЕРСТВО ОСВ1ТИ УКРА1НИ г УН1ВЕРСИТЕТ "ЛЪВТВСЬКА 1ЮЛ1ТЕХНПан

2 4 акт

На правах рукопиоу

УДК 53.089.68:543.27

Д1ЛАЙ 1Г0Р володимиювич

ГАЗОДИНАМГШ СИНТЕЗАТОР!* ДЛЯ ПРИГОТУВАННН СУМШЕЙ ЗАДАНОГО СКИДУ

05.11.13 - Прилади та метода контролю навколишнього середозища, речовин, матер1ал!в та вироб!в

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацН на здобуття вченого ступени кандидата техн!чних наук

Льв1в - 1994

Робота виконана в Державному ун1вероитет! "Лъв1вська пол1тезн1ка" на кафедр1 "Автоматизация теплових 1 х1ы1чних прпцес1в".

Науковий кер1вник - доктор тегн1чни1 наук,

професор ШСТУН е.п.

Науковий консультант - кандидат техн1чних наук,

доцент ТЕШИК З.М.

0ф1ц1йн1 опонента: - доктор тегн1чншс наук,

професор ЩУК Б.Г.

кандидат техн1чних наук,

доцевт ЧЕХОВСЬКИЙ С.Д.

Пров1дна оргаа1зац1я - УкрШСС анал1точного приладо-

будування (КиХв).

Загист в1дбудеться 28 ховтня 1994 Р- о 15 год» на зас1данн! спец1ал1зовано1 вчено1 ради К 04.06.01 Державного университету "Льв1воька пол1техн1ка" (290646, м.Льв1в, вул.. К.Устияновича, 5, 51 аудитор1я 10-го корпусу).

3 дксертац1вю можна ознайоиитись в науков1й б1бл1отец! ДУ нЛьв1воька пол1техн1ка" (вул. Професорська, 1).

Автореферат роз1оланий •• &8" вересня 1994р.

Вчений секретар спец1ал1зовано1 ради к.т.н., доцент

Вашкурак Ю.З.

ЗАГАЛЬНА' ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуадън1еть 1 ступ1нь досл1дженоот1 теми. В р!зних галузях промисловоот! (наприклад, в х1м1чв1й, електроннХй, в бЮТехнологИ) для проведения технолог!чних процес!в необ-х!дне приготування газових середовищ 1з строго заданим окладом. Кр1м того, цристро! для приготування газових сум!шей потр1бн1 для метролог±чного забезпечення вим1рюввльно! апа-ратури, зокрема, для пврев1ркн 1 градуювання газоанал1тичних засоб1в контролю, наприклад анал!эатор1в кров1, гэзоанал1за-тор1в вм1сту кионю.

Виконан! наш досл1даення показали, ¡цо найб!льш, пер-епективними в план1 п!двищення точноог1 задания 1 в!дтворю-ваност1 складу газово! сум1ш! е газодинам!чн1 зм1шувач1 (синтезатори), що базуються на газодинам!чному дрооельному метод1 зы1шування дозоввнш газових поток1в.

У св1тов1й практиц! в1дом1 спроби викориотання газодина-м!чного дросельного методу для побудови конкретних синтезато-р!в. Проте так1 спроби були епорадичними, дослАднення не мели узагальнюючого характеру, через що у в!дошх синтезаторах не були ре8л1зован1 потенцМв! могишвост! дросельного методу.

Актуалыйсть 1 ваалив1оть роботи йдтверцяена також включениям II в комплехсний план "Теплсф1з1ша" АН УРСР.

Мета 1 основн! завдання досл1дження. Метою дано! роботи в теоретична 1 експеряментальне досл1дження~ газодинам1чного дросельного методу зм!шування дозованих газових поток!в в д1апазон1 макроконцентрац1й, пошук нових плях1в п1двщення точност! приготування газових сум!шей заданого складу, роз-раб ка випокоточних 1 стаб1льних газодинам1чних синтезатор1в конкретних газових сум1шей.

.- а -

Наумова новизна.

1. Розроблен! математичн! модел! кап±лярних елемент!в, що працшть на р!зних газах 1 шкористовуютьея як . ооновн! дроселья! едементи в розроблених нами синтезаторах.

2. Розроблен! математичн.1 модели статики суматор.!в по-ток!в р1зних газ!в 1 доел1даено д!ю ооновних фантор!в вяливу на концентрац!ю приготовлювэних суы!шей.

3. Вир1шена задача оптимХзацИ конструкц!! дрссельнил елемент1в синтезатора за критар1ам Шл!муыу похибки концент-рад11 компонент!в сум!ш! В1Д основних фактор!в вшшву.

4. Розроблен! пршщкпи побудови газодинам1чних синтеза-тор1в газових сум!шей заданого складу на баз! газодинам!чна-го дросельного методу зм!шування газових поток1в.

Практична ц!нн1сть.

1. Запрегд-шсвана методика визначенвя д!аметра праздного каналу кш!ляриого елементу.

2. Розроблен! цшстро! для п!дбору кан!лярних елемент!в з р!вниш газодинам!чними опорами.

3. Розроблен! базов! конструкц!! газодинам!чних синте-затор1з.

4. Розрсблений ! доол1джеЕий газодинаШлний синтезатор для кал!брування анал!затоуа кров!.

Нэукова ! техн1чна новизна робота п!дтверджена також авторськими свАдоцтвами 1552864, 1648490, 1733064,

1759430, 17Ь0406, 1769212, а практична ц1нн!сть - актом впровадаенпя.

Реад1зац1я 1 впроыадження результатов роботи. Розробле-ний газодииам!чш:й синтезатор для лриготування двох сутшей (оЧнарно1 - СО -Н ! потр1йно1 - 0--С0 -К ) вяроваджений в 1нститут! гематолог!! м.Львова.

Шробац1я робота. Oohobhí результата роботе тгробоваи! на XIV-L науково-техн1чних конференц1ях Льв1вського полЗтех-н1чно1о 1рститугу (1987... 1993 рр.); зональн1й ковференцИ "Пневмоавтоматика в системах автоматизации производственнь1х процессов" (Пенза, 1988); Республ1канськ1й конференцИ "Проектирование и'-експлуатация гидропневматических систем и гидропривода-машин, автоматов и промь1шленнь!х роботов в машиностроении" (Севастополь, 1938); ceMiHapi "Совершенствование технологии и оборудования процессов переработги транспорта нефти" (Новоголоцк, -1989); ВсесоюзюЗ науково~техн1чн1.Я кон-ференцП "ИИС-89" (Ульяновск, 1989); Республ1к2нськ1й конфе-рэнцИ "Гидравлика я гидропневмопривсд машин, автоматов- и промь1шленнь1х роботов в машиностроении" (Севастополь, 1989); Всесошн1й наукозо-техн1чн1й конферснцП "Автоматизация технологических процессов и производств пищевой промь!т-ленности" (Москва, 1989); Республ1каноьк1Я конференцП "Диагностика и коррекция погрешностей преобразователей тех- ' нологичеокой'информации" (Киев, 1939)í VIII Всесоюзной кон-, ференцИ молодих вчених 1 спец1ал1ст1в орген!ьац1й i п1дпри-емств система Дэркстандарту СРСР "Метрология и стандартизация в научззо-техничесной ретю-кчши;" (Новосибирск, 1989).

Особистий внесок дисертанта. За особистою участю дзсер-танта були розроОлен!: цринципи побудови газодиням1чних ггриотро1в синтезу газових сум1шей заданого складу; матема-тичн1 модел1 кап1ляряих е.лемент!в 1 газодинам1чних дросель-них пристро1в синтезу газових сум1шей; уточнен1 значения коеф!ц1анта к1нцевиг ёфект!в дл;! р1зних газ1в; кир1шена задача оптим1зац11 конструкцИ дросельних елеменг1в синтезато-

\

ра за !фитер1ем мШмуму лохибни концентрацП комнонент1в cywimi в!д основних <}актор1в впливу; пристро! 1дентиф1кац15 •

газодинам!чних опор1в дросельних елемент1в; базова конструк-ц1ягазодинам1чного синтезатора; синтезатор для кал!брування анал!затора кров1.

Методолог1я та метода доол!д»ення базуються на використанн1 теорИ прот!чшх дросельних елемент1в, ыетод!в матеиатичного моделгзвання разом з. в1дпов1дними розд!лами теорИ чисельних метод1в 1 математично! статистики^ а такок метролог1чних основ газоанал1тичних вим1рювань.

Публ!кац11. По теы1 дисертац11 опубл1кована 20 роб1т. Основн! результат роботи викладен! в 14 публ1кац1ях, серед яких в 6 авторських св!доцтв на вшахода.

Обояг робота. ДиоертацХйна робота складавться 1з вступу, чотирьох розд1л!в 1 висновк!в, обсягом 130 стор1нок друкованого тексту, 40 рисупк!в, 9 таблиць, 163 найменувааь 01бл1ограф1чного списку 1 додатк1в. В додатках до дисертацИ е акт. впровадаення, роздруки програм машинноГ обробки результат1в досл1д»ень.

ЗМ1СТ I ОСНОНКЕ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ

У вступ! оОгрунтована актуальн1еть роботи, сформульова-н1 мета 1 задач1 досл1диення, наведен! основн! результата I положения, що подаються авторш до захисту.

В першому розд!л1 наведено огляд основних метод!в при-готування газових сум1шей. Показано, що найб1льш перспектив-ним методом, що повднуе потенц!ально високу точн!сть 1 дос-татньо просту реал1зац!ю в газодинам!чний метод приготування газових оум1шей заданого складу. Цей метод базузться на зм1-шуванн! дозованих дросельними элементами газових пото::1в.

Розглянуто 1 проанал1зовано 1снуюч1 зм!шувальн1 прист-ро1, що базуються на газодинам1чному метод! зм1шування. Проведений анал!з ноказув, що найб!льш перспективными в план!

п1двищення точност! в створешя синтезувчмл приотр61в з вя-користанням кап!лярних елемент!в- (КЕ)». як! дозволяють усуну-ти д!ю основних фактор!в впливу. •

Обгрунтован! задач! досл!даення. ч

' В другому розд!л!~ проведен! досл1дження' КЕ та 1х З'аднання зг!дно !з схемою суматора поток!в. ...

Анал1з л1тератургок л^врол показав, що в!дом! модел! КЕ з наближеними. Для побудови_<5!дьш .точних. залезшостей були проверен! експериыентальн! доол1дк'ення витратннх характеристик-(ВХ) р!зних КЕ на р!зних~ газах._00робку отриыаних експе-' рюментальних' даних~проведено !з. застосувавням ыетод!в мате-матично! статистики. В результат! "пор!вняльног6 анал!зу р!з-них залежностей було встановлеяо, що найб!льш точно ВХ КЕ, як! працюють.на р!зних газах, описуються 'залейн!стю: '

4 I р Ь

а = -

/ + И'

/ 512 I2 йг Т /1а

(1)

де 0 - масова нитрата газу через КЕ; 1, Ъ - в!дпов!дно д!а-метр 1довнина ггрох!дного каналу КЕ; Р1 ! Р2- - *в!дпов!дно абсолюта! тиски на вход! ! виход! КЕ; И-- газова стала; !Р -абсолютна температура дозованого газу; д,- коеф!д!ент дина-м!чно! в'язкост! газу; т - коеф!ц!ент к!нцёвих ефект!в.

Виконан1 досл!дження дозволили уточнити значения коеф!-ц!внта- т для р!зних газ!в - компонент!в синтезованих сум!шей.

Запропонована методика визначення д!аметра КЕ, що базу-атьея на дрооельному метод! ! дав кращ! результата пор!вняно з !енуючими методиками. В!даосна похибка визначення д!'аметра КЕ складав не б!льшеО,5 %.

Залеш!еть (1), а такой виконан1 експериыенти св1дчать про те, що ВХ КЕ в загельноМу випадку з нел!н!йвою, що вик-ликае додатков! похибки' приготування ,еум!ш! (похнбки концен-

- б - -

тряц11 коыпанент1в) у ,в1домих. синтезаторах. В зв'язку з

цш в синтезаторах доц!льно застосовувати. КЕ з л±н1йною ВХ.

Для побудови КЕ з л1нШною ВХ геометрии! розм1ри КЕ повинн!

в1днов1дати умов!:, '•" , " " . "

- , г ч т1/а Ра/[(512 .Ву *)1Л..|П. (2)

Досл1д*вння впливу температури Т дозованого газового

потоку на'ЕХ КЕ показало, що вцлив Ш е як!оно однаковим для,.

р1зних конструкции КЕ, тобто!з зростанням Т витрата газу

через КБ змейшуврься. Встановлено також, що зс$1льшення пере-"

паду тиску ДР на КЕ посилюа ¿плив I на ВХ. Це пот'р!бно вра- '

' г - - - ' .. - - ' , ' I - . -ховувати при побудов1 синтезатора газових сум!шей.

Запропонован1 нами газодинам!чн! синтезатор побудован!

на Саз1 оуматора поток1в, що "представляв собою сукупн1сть,. КЕ

нв входи яких подашься окрем1 газов! компонент, а . виходи ,

з'еднан1в сгйлЬний канал. Математичйа модель суматора до-

в!лъно1к!лькост! п газових !,поток1в .може бути записана ( у

вигляд!: - . ■ 4 ■ •

- о, = Г2. V V V *,)»

6)',

. де 1 = 1,2„. * . ,-п - порядковий номера компонента сум1ш1.

\ За - доггоыогою ц!в1 модел!', а такок в1ддов1дш£Х експери-цент1в були .досл!дкен! вшшв тешератури ! тиск!в на'чконцен-трац1ю компонент!в синтезовано! сум1ш1. Встановлено, що сут-теве зменшення 'впливу температури' можна досягнути шляхом-вир1вншання температур дозованих газових компонент!в. Ви-р1внивання температури 1 термом аб1л!зац!я . з^ використанням -в!домих техн!чних засо01в 'дозволяють звести похибку кон-центрац11 компонент!в ^оуы1ш1 в!д зм1ни температури до1 СИ ¡Впривед.

^ Проведен' експериыентальн! досл!дкення впливу зм!н тис-

ку хивлення j барометрячного тиоку< а також навантатенняг суматора поток1в показал», цо зменпення впливу цих фактор1в мохна досягнути шляхом етворення однакових' умов ,- роботи для bcíx ке в суыатор1 hotokíb. В залехност1 в1д типу використо-вуваних стаб1л1затор1в тиеку . прхибки приготувшшя cyjdjal можуть сягати 0,1...4 5&ривед. Вотановлено також, що вшшв барометричного тиоку i навантахення на виход1 суматора пото-. к1в а на порядок меншим впливу тиоку хивлення на еход1. >

Вказан! вяце значения складоних похибок приготування сум1ш! в м1н1мально моялиниыи 1 можуть бути досягнут! .лише за умови застоеування кращих в1домих техн1чних засоб1в ста-31л1зац11 i досконало1 побуДовй контура регулювання, що сут-тэво ускладнюе синтеватори.

У зв'язку з цим нами доол!дкена мсяишв1сть. параыетрич-но! оптии1зац11 за критер!ви и!н1ыуму похибки копцентрацИ ,в1д основних фактор!в впливу. . Одержан! залежноет! .похибки. ксицентрацИ кошгонент1в в1д конструкц!й КЕ суматора. Так, наприклад, на рис.1 наведен! граф!ки залежноот! похибки приготування сум1ш! в1дпов!днр при зм1н! температури на 1 К i; тиоку на. 1 кПа bí-д сп1вв!дноаення х геометричних рози!р!в КЕ суматора. A v '

Рис. 1. Графш'залеиност! похибки 5 концентрааН метану в азот1 при зм1л! температури (крива 1)1 тиску (крива 2) в1д сп!вв1дношення X-d'l£/(d*L*).

Отриман! залекноет! для розрахунку КЕ при конструюванн! суматора поток!в, що дозволяють компеноувати • д!ю основних фактор!ввпливу. ,

С1'1вв1дношення геометричних розм!р!в КЕ, яке дозволяв компеноувати д±ю зм!н температура на задану концентрац!ю г синтезовано! б±нарно! сум!ш!, повинно в!дпов!дати умов!!

К2 - Ба/(Т ц\ А®) - 2/^ ;

1 +-- ■ -

^Ат2 /1+т1</Ь1(рГ:ра)/(512 а1®- ^ > " 1

(4)

де 1ф!м в!домих

Б3 (Ва - В) Б2 (ца + 2 ра Д)

А. =

Т . II* В, (р, + 2 р1 Т)

В = / 1 + т^* ^ ьр- ;

С1. = 2(0а - ^ (1/^) ц1 Т2(В2- В);

Б, = (Р*- Р2)/(512 . ^ = -а, Ч ; 1И, 2, Дв • ! <*2 , Р2 - коеф!ц!внти р!вняння апроксимацН за-лекност! Сатерленда для першого ! другого компонент!в сум!ш!.

Для забезпечення компенсац!! впливу зм!ни тиск!в еп1вв!дЕошення м!к геометричними розм1рами КЕ повинн1 бути такими: ~

= \ ^ " 1

(5)

= а2 У(НЛ)/(ВЛ) /г/а., .

Трет!й розд!л присвячений розробц! ооновних принцип1в" побудовя газодинам!чних оинтезатор!в для приготування газо-вих сум!шей заданого складу, розробц1 щшстро1в п!дбору КЕ з ' р!вними газодинам!чними опорами (ГДО), як! працюють на одному чи р!зних газах, а також розробц! принципових схем конк-ретних газодинам!чних сннтезатор!в.

- д -

3>метою п!двищення точност1 цриготування газових сум!-шей нами запропонован! наступи! принциш побудови газодша-м!чних синтезатор!в: реал!зац1я дросельно! охеми синтезатора на 0аз1 суматора поток!в; застосування КЕ з р!вними'ТДО;, застосування под!льник!в поток!в в каналах окремих компоненте сум!ш!; компеноац!я основних фактор!в впливу; шляхом структурно! та параметрично! оптим!зац!1 синтезатора.

Використання схеми суматора поток!в для побудови газо-динам!чних синтезатор^ дозволяв забезпечити 1х просту !' на-д!йну реал!зац!ю.як у вшгадку приготування б!нарних газових сум!шей, так ! багатокомпонентних.

Принципово новим п!дходом до побудови синтезатор!в га-зових сум!шей -заданого складу е використання КЕ' з ' р!вниыи ГДО. Застосування таких КЕ дозволяв синтезувати газов! сум!-п1 заданого окладу без - ачеочацИ 1х по вдтрат! чи концентра-ц!1 компонент!в сум!ш1 з допомогою газоанал1тичних прилад1в,-

Задання р!зних концентрац1й компонент!в газових сум!-шей, а такой розширення д!апазону концентрац!й ринтезованих сум!шей зд!йснюеться застосуванням под!льник!в поток!в. Для моаливост! зм!ни концентрацИ компонент!в сум!ш! в .каналах под!льника поток!в використовуються комутуюч! елементи.

На рис. 2 наведена принципова схема суматора п поток1в, що м!стить в каналах газових компонент1в в!дггов1дно т, ,...,и паралельно з'аднаних КЕ в когяому !з под!льник!в.

1" П

поток!в.

Концентрац!я компонент!в сум!ш! на виход! суматора визначаеться залежн!стю:

гГ

п ш ^

Е Г Од

Е 0Л : (б)

1=1

1 = 1, 2.....ш : Л = 1» 2.....п,

- 10 -

де З^ - витрата 3-го компоненту, через 1-й КЕ.

При використанн1 в схем1 суматора КБ з р1вшши ГДО ковцентрац1я компонент1в в оум!ш1 визначавться залекн!стю:

п

г, =11 /I ш . (7)

Залежн1еть (71 дозволяв розраювувати концентрацИ ком-понент!в синтезовано! сум1ш1 лише через к1льк1сть КЕ в сума-тор! .1 тим самим в!дмовитися в!д градуювання синтезатора по витрат! або концентрацИ.

а4

Рис.2. Принципова схема суматора з под1льниками поток1в.

Для компенсацИ д11 фактор!в впливу необх1дне створення одаакових умов роботи КЕ, тобто р1вност1 температур 1 тиск!в газових компонент!в синтезовано! сум1ш1. Кр1ы того, необх!д-нои умовою м!н!муму похибки концентрацИ компснент1в сум1т! е конструювання КЕ зг!дно 1з залекностями (4) 1 (5).

Як приклад застосування запропонованих нами принцип1в для р!зних умов використання розроблен! принципов! схеми синтвзатор1в:

- кал!брувальних газових сум!шей для анал!затора кров!, в якому реал1зована мо*лив!сть компенсацИ зм!ни тиск!в на входах 1 шыодах КЕ та бароыетричного тиску;

- пов!тряно-метаново1 сум!ш! для перев!рки шахтних сигнал :1затор1в, умови експлуатацП якого вимагають зменшення

.„ - 11 -зпливу зм!ни температуря на к6нцентрац!ю компонент!в сум1ш1; . — газових сум!шей для,перав!рки газоанал!затор!в вм!сту КЕ-якого р!вн! ГДО, а геоиетричн! 'розмГри КЕ за-

безпечують м!н!мум похибки концентрацИ компонент!в сум!ш! в!д зы!ня тиску. . '

Для набору КЕ з р1вними ГД0 нами були розроблен1:

а) пристр!й', що дозволяв ,п!дбирати КЕ-. на одному -газ!;

б)пристр1й для гйдбору КЕ на р1зних газах. У вказанш приотроях-контроль р!вяост! ТДО зводатьея до .контролю р!в-ност! тиск1в, який 'можна^ виконати ^ескладними техн!чниыи засовами з виеокою точн1стю. Побудова газодинам1чних синте-затор!в з використанням КЕ з р!вними ГДО ; дозволяв, ,-готувати газов! сум!ш! з точн!стю на порядок вшцою,_н!к з допомогою 1онувчих синтезатор!в. . ~

Четвертой розд!л й&исвячений розробц! 1 експерименталь-

, нобу дорл1даеншо" газодинам!чного синтезатора, для' йриготуван-

• ня двох д'азовйх? сумИпей ^01нарно1 1 потр!Яно1), призначених

для кал!йруВання^анал!затора кров!. ' . ч

ПршщипЬва> с^'ема- синтезатора (дав.' рис.3) мае- газов! '

" канали, 1,;2 ! 3 в!дпов!дно частях* кошюнент!в'0р2, 02- В

, кожному канал!/ встановлен! в!дпов!дно' посл!довно з' еднан!

стаб!л1зато'рй 4"'* .5 16 надйшкового тиску,' регульован! дро-

селИ^.'э, 9, 'теплообменники 10, 11, '12, а такон КЕ 13.. ■ 17..

В газовому канал! .1'встановлен! КЕ 13 ! 14, то мають сп!ль-

' ний вх!д,-в газрвому каНфИ 2 встановлен! КЕ 15 1- 1б, 'що.

також! мають сп!льний вх!д '! в газовому "канал! 3 КЕ 17. КЕ

14 1 15 маютьЛшЗльнй! отИд -! ..утворюють л!н!ю б!нарно! .. га-

7 I ■

зово1 сум!ш!, а вихода КЕ 13,16 1 ,17 утворюють- л1н!ю пот-

р!йно1 газово! сум!и!.

Для створення умов компенсацИ впливу тиску - на виход!

C0¡¡ ■ >-

7 '

10

i i i

-i .2 !

.21,

11

N2 >-

^ %—f4 6

. l

IZ,

22

,14 1 1 1 ь

J )

I15 -- L Г . .

11R í к

.1 п17 1 1 1

.20

Рис'. 3-' Принципова схема синтезатора ка.)«1Срувалытх ; газових- оуы!шей для ацал!затора кров!. -' V

дяерел-1.. З.чисетх раз!в заетосовано' вир!внювання otjokíb на

входах'" КЕ, 13.':'.17. - Вир!внювання " зд!йснюеться шляхом

з'еднання канал!в 1 !"2, 2 i 3 в1дпов!дно 1з 'зр!внювальшми

V " ' " ¡

■каналами 21,- 22 ' в1дводу чаотишт газ!в через >регульован1

дросельн! елементи 18,1 19..

. j Геометричн! розм!ри КЕ для'приготування газово! сум!ш!

qOa-U2 вибран1-зг1дно" 1з залекностяии: . '.

£ _____^__2 ."2 2 ■ 2

(8)

, 256 П RM 5? > Qv г , 2' 2-2 2

Ь«*г» Ь,-в "со/« РС0, А гы J

\ а 2 а 2 , 2 2 2 2 J

'•■ ' --Í. ' ' " ." • . • t/:

*,.« - Ьо/со/ЧУ1 • -.

Результата'проведение, випробувавь газодинам1чного синтезатора протягоы м1сяця показали,-що розроблений ггристр!й ыаа доотатньо висок1 метролог!чн! характеристики, а еаме: Л. -' точн1сть задания концентрацП: С02 в б!нарн1й сумШ - 0,56 вв1дн.-; С02 1 02--в потр1йн1й оум1ш! в1дпов!дно - 0,64 'i 0,í>3 8а1дн.:

- 13 -

- в!дтворюван!сть складу сум!ш! (середньоквадратичне в!дхилення <т випадково! складовоI похибки концентрацИ ком. понент!в): СО, в б!нарн1й оум!ш1 0,055 $в!дн.; со„ 1 0. а

2 3 2

потр!йн!й cywimi в!дпов!дно- - 0,15 i 0,04- £в!дн.

ВИСНОВКИ ПО Р0Б0Т1

1. Проведений огляд i анал!з основних метод1в приготу-

. вання газових сум1шей заданого складу. Показано, до найб1льш перспективними в план1 н1двищення точност! а газодинам1чн1 синтезатора, в яких використовують КЕ.

2. Виконан! експериментальн! досл!дження КЕ. Уточнен! значения коеф!ц!внта тк!нцевих ефект!в для р!зних газ!в. Отри-мана i дослХдаенз залежн!сть для побудови КЕ з л!н!йною ВХ i розроблена методика визначення середнього д!аметра прох!дно-го каналу КЕ, що дозволяе знаходити його значения з похмбкою не б!льшою 0,5 %в!дн. • '

3. Встановлено, що для.побудови синтезатор!? газових суы!шей ' найб!лып доц!льною е схема суматора поток!в. Доел1джена д!я основних факторов впливу (температури, зм3.н тиску на виходах • даерел чистих компонент!в, барометричного тиску 1 наванта-кення пристрою) на концентрац!ю приготовлювано! оум!ш!.

4. Вир!шена задача 0птим1зацИ конструкцИ КЕ суматора за критер!ем м!н!муму похибки концентрацИ компонент1в • сум!ш! в!д основних фактор!в впливу, зокрема за рахунок п!дбору геометричних розм!р!в КЕ i схемних р1шень.

5. Розроблен! принцйпи побудови газодинам!чних синтезатор!в, . серед яких треба особливо в1дзначити принцип заотооування КЕ

з р!нними ГДО, що дозволяе в!дмовитися в!д градуювання синтезатора по витрат! чи концентрацИ. 3 ц!вю метою створен! приотро! для п1дбору КЕ з р!вшага ГДО, що працюють як на одному так i на р!зних газах.' У цих пристроях п!дб!р р!вних

ГДО вводиться до контролю р!вност! тиск!в, який мокна зд!йс-нити нёскладними техн!чними засовами 1 з високою точн!стю. 6. Рсзроблен! принципов! схеми газодинам!таих синтгзатор!в! калЮрут.альних газових сум1шсй для-анвл!затор!в кров!, по-в!тряно-метаноЕо1 сум!ш! для пэрев!рки шахтних *сигнал!Зато-р!в, газових сум1шей для перев!рки анал!затор1в вм!сту 02?. Розроблений, виготовлений та досл!дкений газодиншйчний синтезатор, що дозволяв готувати дв1 кал!брувальн! сум1ш!:

- б!нарну сум!ш С02-К2, що м!стить 10 %об. С02;

- потр!Яну сум!ш СО -Н -0_, що м!отить 5 %аб. 00„ 1

2 3 2 2

12 £об. 0а.

Синтезатор впроваднений в !нститут! гематолог!! м. Львова для кал!брування анал!затора кров! 0Р-210/3.

0СН0ВНШ5 ЗМ1СТ ДИСЕРТАЩГ В1Д0ЕРДХЕН0 В ПУЕ/Г1КАД1ЯХ:

1. Е.П.Листун, З.Н.Тешпох, И.В.Дилай. Льнейш^е газодинамические дроссели и их применение. //Контрольно-измерительная техника.- Львов: 1990, вь!п.47, с.58-61.

2. Е.П.Пистун, З.Н.Тешшх, И.В.Дилай. Построение измеритель-нь!х преобразователей маль!х и микрорасходов газов на линейных газодинамических дросселях. ИТ, N-8, 1990, с.42-43.

3. З.Н.Тешпох, И.В.Дилай. Инварианткь!е к температуре газодинамические синтезаторь! поьерочнЫх смеосЗ. //Контрольно-измерительная техника.- Львов: 1990, вь!п.48, с.51-54.

4. 1.В.Д1лай. Газодинам!чний приотр1й синтезу газовкх сум!-шей.- Льв1в: В1сник Льв1вського пол!техн1чного 1нституту, 1991. №256, с.19-20.

5. З.К.Теплюх, И.В.Лиляй. Компенсация влеящих факторов в газодинамических синтезаторах газовь!х смесей. //Гигропривод н гвдршнеямоютоштика. -Киев; 1991, вь!п.?7, с.69-75.

6. е.П.Шстун, З.Н.Теплюх, Я.Г.Друль, 1.В.Д1лай. ДослЗдаэнвя нел1н1йност1 газодинам!чних дроселышх елемент!в. //Контроль- но-вим1рювальна техн!ка. 1ьз1э: 1952, вип.49, о.46-49-

7. А.с..N2 1552864 (СССР). Система для установления равенства газодинамических сопротивлений дросселей. Е.П.Пистун, 'З.Н.Теплих,. И.В.Дилай. Дсп.

Ö. A.c. № 1648490 (СССР). Смеситель дь11.ателънЫх газов. Е.П.Пистун, З.Н.Теплюх, И.В.Дилай и В.П.Кореньков. Опубл. в Б.И., 1991,, №18.

9. A.c. N2 1733064 (СССР). Устройство для получения гсзо-вь1х смесей. Е.П.Пистун, З.Н.Тешлга, И.В.Дилай и Б.А.Криль.-Опубл. в Б.И., 1992. N-18.

10. A.c. N2 1759430 (СССР). Сыеситзль дь!хательнь1х газов. Е.П.Пистун, З.Н.Теплюх, И.В.Дилай. Сяубл. в Б.И., 1992, N233. '

11. A.c. N2 1760406 (СССР). Способ подбора дросселей с рав-нь1ми газодинкщческихн сопротивлениями. Е.П.Пистун, З.Н.Геллюх, И.В.Дилай. Опубл. в Б.И., 1992, Н233.

12. A.c. N2 .1769212 (СССР). Делитель газового потока. Е.П.Пистун, З.Н.Теплюх, И.Б.Дшгсй и Я.Г.Друль. Опубл. в Б.И., 1992, N238.

13. Синтезатор газовь!х смесей для мэтрологического обеспечения ИИС газового анализа. /Е.П.Шотун, З.Н.Теплюх, И.В.Дилай. В кн.:Тезись! докладов Всесоюзной научно-технической конференции "ШС-89". Ульяновск, 1989, ч.1. с.136.

14. Метрологическое обеспечение систем газового анализа. /И.В.Дилай. В кн.:Тезись1 докладов VIII Всесоюзной конфэрен-ции молодь1х учень1х и специалистов организаций и предприятий 2иотемь1 Госстандарта СССР "Метрология я стандартизация в научно-технической революции". Новосибирск, 1989, с.75.

- '(■. -

Лилай И.Б. Газодинамические синтезаторь1 для приготовления смесей заданного состава.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности С5.11.13 - приборь! и методь1 контроля окружающей средь!, веществ, материалов и изделий, ГУ "Льв1вська пол!техн!ка", Львов, 1994.

В работе исследовань! газодинамические синтезаторь! газових смесей на базе капиллярнь!х сумматоров штоков. Раз-работань! принцшп>1 построения вь1сокоточнь!Х ' синтезаторов. Решена задача оптимизации конструкции капиллярных елементов сумматора по критерию минимума погрешности приготовления смеси. Разработан синтезатор для калибровки анализаторов крови. Основнь!е результата! работь! излокень! в 8 статьях и 6 авторских свидетельствах.

Dllayl.V. Gas dynamical synthesizers for preparing gas mixturee from constituents in a given proportion.

The thesis lor the candidate of technical Boience' degree in speciality 05.11.13 - devioee and methods to control environment, substances, materials and products. "Lviv Polytechnic" University, Lviv, 1994.

Gas dynamioal synthesizers oi gaa mixtures based on capillar summator of flows are Btudied. The principles of constructing preoieion gas dynamioal synthesizers are worked out. The problem to minimize the error of preparing gas mixtures from constituents in a given proportion optimal construction of oapillary elements of suramator of flows has been solved. A synthesizer to calibrate blood analysera has been developed. The main results oi the thesis are presented in 8 papers and 6 patents.

Кяочов! слова: кап!лярний елеыент, газодинам1чний синтезатор, газова сум!т.