автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Исследование и разработка оптико-электронной системы измерения уровня жидкости



^Министерство общего и профессионального образования Российской

^ Федерации ^_

4 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ТОЧНОЙ МЕХАНИКИ И ОПТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи Петроченков Сергеи Александрович

УДК 536.8

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Специальность 05.11.07 Оптические и оптико-электронные приборы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1998

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном институте точной механики и оптики (техническом университете).

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Панков Э.Д.

Официальные оппоненты : доктор технических наук,

профессор Андреев Л.Н.

кандидат технических наук, доцент Ефимов В.В.

Ведущее предприятие - Акционерное общество «Оптико -

механическое объединение» АО ОМО

Защита диссертации состоится «_»_ 1998 года в

_час._мин. на заседании специализированного совета

Д 053.26.01 «Оптические и оптико-электронные приборы» при Санкт-Петербургском государственном институте точной механики и оптики (техническом университете) по адресу:

197101, г. Санкт-Петербург, ул. Саблинская, д. 14. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан «_»_1998 года.

Ваши отзывы и замечания по автореферату в двух экземплярах просим направлять в адрес института: 197101, г. Санкт-Петербург, ул. Саблинская, д. 14, ИТМО, ученому секретарю специализированного совета Д 053.26.01.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 053.26.01 кандидат технических наук

В. М. Красавцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Одной из важных задач измерительной техники является измерение уровня различных жидкостей. Подобная проблема широко представлена в нефтяной промышленности (например, измерение уровня на всех стадиях крекинга нефти и отпуска нефтепродуктов), газовой промышленности (например, измерение уровня сжиженных газов и границы их раздела) и пищевой промышленности (например, измерение уровня молочных продуктов, пищевых растворов и консервантов). Аналогичного рода задачи есть в гидрологии (измерение уровня воды в задемпфированных колодцах) и химическом производстве (измерение уровня различных агрессивных жидкостей).

В этих случаях используются уровнемеры как контактного типа (электромеханические, емкостные, термические и т.д.), так и бесконтактные (ультразвуковые, акустические, радиоизотопные и т.д.). Оба вида уровнемеров обладают рядом недостатков, не позволяющих использовать один и тот же тип приборов при изменении рода жидкости и условий работы. В ряде случаев с их помощью не удается достичь необходимой точности или диапазона измерения.

С точки зрения устранения перечисленных недостатков более предпочтительными являются бесконтактные оптико-электронные измерители уровня, основанные на принципах геометрической и физической оптики. Следует отметить, что в технической литературе описано большое количество схем подобных устройств, однако информация о практически реализованных устройствах подобного типа весьма ограничена, что говорит о их недостаточном распространении для решения перечисленных задач. В связи с этим актуальным является вопрос исследования, разработки и практической реализации бесконтактной опти ко-электронной системы для измерения уровня различных жидкостей, обладающей широким диапазоном измеряемых перепадов уровня жидкостей, высокой точностью измерений, стабильностью показаний, простотой конструкции, позволяющей автоматизировать процесс измерения и быстро адаптироваться к конкретной задаче измерения уровня жидкостей. Наиболее полно отвечает перечисленным требованиям оптико-электронная система с оптической равносигнальной зоной, которая и явилась объектом исследования.

Цель работы.

Целью диссертационной работы является исследование и разработка бесконтактной оптико-электронной системы измерения уровня жидкости.

Задачи исследования.

Для достижения указанной цели в диссертации решались следующие основные задачи:

- разработка методики определения величины уровня заполнения неконтактным способом;

- разработка математической и физической моделей, описывающих бесконтактный метод измерений, основанный на теории оптико-электронных приборов с оптической равносигнальной зоной;

- разработка приёмной и передающей частей измерителя уровня жидкости;

- анализ точности прибора, его погрешностей и методов их устранения;

- оптимизация инструментальных и электронных средств реализации системы и изготовление опытного образца уровнемера на основе разработанного метода измерения уровня жидкости.

Методы исследования.

Теоретической основой работы являются исследования в области бесконтактных методов измерения уровня жидкости, теории оптико-электронных приборов, оптических систем и электроники.

В процессе выполнения работы применялись аналитические и экспериментальные методы исследований. Аналитические методы базировались на общей теории математического моделирования схемных решений и натурного эксперимента в лабораторных условиях.

Для компьютерного моделирования применялась интегрированная система автоматизации математических и инженерно-технических расчетов Math CAD, ориентированная на IBM - совместимые персональные компьютеры.

Научная новизна работы.

- предложен и теоретически обоснован бесконтактный метод измерения и слежения за уровнем жидкости, в основе которого лежит пространственный контроль за положением оптической равносигнальной зоны,

- разработаны математическая и физическая модели, описывающие способ формирования над поверхностью жидкости отсчетной оптической базы. Рассмотрено влияние возмущений поверхности жидкости на распределение освещенности в плоскости фотоприёмной головки (ФГ),

- сформулированы теоретические положения определения высоты уровня жидкости по величине смещения оптической базы, при которых достигнуто оптимальное соотношение между высотой измеряемого уровня и точностью его определения,

- выведены соотношения и определены критерии выбора параметров, позволяющих оптимальным образом организовать построение оптического и электронного блока системы,

- разработана методика исследования точных характеристик оптико-электронного уровнемера (ОЭУ) и оценено влияние реальных условий эксплуатации на погрешность измерения уровня.

Практическая ценность работы.

Практическая ценность диссертации заключается в разработке оптико-электронной системы, которая позволяет производить измерения положения уровня жидкости без воздействия на измеряемую среду. Система способна контролировать уровень заполнения ёмкости или сосуда при работе с агрессивными, горячими и взрывоопасными жидкостями.

Отличительной особенностью разработанной системы является обеспечение высокой точности контроля за высотой столба жидкости при большом перепаде измеряемых уровней. Для разработанной оптико-электронной системы не имеет решающего значения плотность жидкости, её проводимость, коэффициент преломления, диэлектрическая проницаемость, поверхностное натяжение, температура, давление. Для измерений имеет второстепенное значение форма резервуара, толщина его стенок по высоте, наличие злектроизоляции, прозрачность и проводимость.

Основные результаты, выносимые на защиту.

1. Использование в роли бесконтактного зонда уровнемера оптико-электронного базового датчика (БД) с энергетической равносигнальной зоной.

2. Найденная взаимосвязь между распределением энергии в оптическом зондирующем пучке, формой отражающей поверхности и распределением освещенности в плоскости приёмной части уровнемера.

3. Предложенный обобщенный метод измерения и слежения за уровнем жидкости, в основе которого лежит пространственный контроль за положением зондирующего оптического пучка.

4. Сформулированные критерии оптимального построения схемы ОЭУ, при которых достигается максимальная энергетическая чувствительность прибора.

5. Разработанная инженерная методика проектирования оптико-электронных систем измерения уровня, включающая расчеты метрологических и габаритных параметров, позволяющих осуществлять выбор схемы, её элементов и их конкретных характеристик в зависимости от поставленных требований к измерителю уровня.

6. Изготовленный автоматический оптико-электронный измеритель уровня жидкости, предназначенный для контроля уровня заполнения жидкими средами различных резервуаров.

7. Полученные результаты анализа работы оптико-электронного измерителя уровня при вариации свойств измеряемых жидкостей.

Реализация результатов работы.

Результаты диссертационной работы внедрены в ИТМО (ТУ) в научно-производственной лаборатории «Оптико-электронные системы», а также в учебном процессе ИТМО (ТУ).

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах кафедры «Оптико-электронные приборы и системы» ИТМО (ТУ), XXIX научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава СПбИТМО (Санкт-Петербург, 1996), международной научно-практической конференции «Оптика-95, Стекло-95, Лазер-95»(Санкт-Петербург,1995), международном симпозиуме «Техника и технология экологически чистых химических производств» (Москва, 1997).

Публикации.

По материалам диссертационной работы опубликовано 6 статей и научно-технических работ.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 92 наименований. Общий объем - 135 страниц, включая 53 рисунка, 7 таблиц и приложение.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы цели и задачи исследований, новизна и основные положения, выносимые на защиту. Кратко изложена структура диссертации.

Первая глава посвящена обзору и анализу методов и средств измерения уровня жидкости. Подробно рассмотрены физические принципы, лежащие в основе приборов, контролирующих уровень жидкости, произведена их классификация (рис.1).

Амплитудные измерительные преобразователи уровня жидкости с использованием световодных элементов имеют нелинейную выходную ста-

Рис.1

тическую характеристику, что ограничивает диапазон непрерывных измере-

ний. Они могут наиболее эффективно использоваться только для сигнализации уровня жидкости. Их точность ниже точности поляризационных и фазовых измерителей уровня.

Для практического использования фазовых измерителей необходимо наличие стабильного электронного блока обработки выходного оптического сигнала и устранение неоднозначности контроля уровня в широком диапазоне его измерения.

Использование измерителей с поляризатором-анализатором уменьшает динамический и температурный диапазон работы. Кроме этого, проявляются ограничения, связанные с временной нестабильностью параметров элементов, поляризующих и анализирующих излучение. Поляризационные измерители, в сравнении с фазовыми, меньше подвержены влияниям флуктуации температуры окружающей среды при одинаковой чувствительности к изменению уровня.

Анализ оптико-электронных устройств, в которых в качестве измерительной базы используется оптическая равносигнальная зона (ОРСЗ), выявил целесообразность построения бесконтактного измерителя уровня с ее использованием, что обусловлено следующими существенными преимуществами:

измерительный механизм не находится в непосредственном контакте с измерительным материалом;

процесс измерения уровня происходит практически без воздействия на контролируемую среду;

при измерениях играет несущественную роль плотность жидкости, её проводимость, коэффициент преломления, диэлектрическая проницаемость, поверхностное натяжение, температура, давление.

имеет второстепенное значение форма резервуара, толщина его стенок по высоте, наличие электроизоляции;

не предъявляется особых требований к материалу, из которого изготовлен резервуар - его прозрачности, степени проводимости.

На основе изложенного можно сформулировать задачу диссертационной работы: исследование и разработка оптико-электронной системы измерения уровня жидкости.

Во второй главе рассмотрены принципы построения ОЭУ с оптической равносигнальной зоной. Схему ОЭУ можно представить состоящей из БД 1 (Рис.2) и его электронной схемы 2; ФГ 3 и одноименной электронной

схемы 4; системы привода ФГ 5 и соответствующей электронной схемы 6, и электронного блока вычисления величины уровня с индикаторным устройством 7 (устройством вывода информации).

Исследование вопроса распределения облученности излучения БД проводилось для круглого и квадратного выходного зрачка. Показано, что изменение наклона кривых освещенности на разных значениях высоты уровня связано с расфокусировкой объектива базового датчика при высоком уровне жидкости и влиянием сферической аберрации объектива Дф5 при малом уровне. Построение кривых освещенности для различных значений сферической аберрации объектива БД показывает влияние величины Лф5 на изменение значения градиента освещенности в линейной части переходной зоны. В частности, при перепаде высоты уровня в интервале ДЬ=750мм, изменение значения величины gradE - мало, если величина Д<р5 = 1200". Постоянное значение дгасШ вдоль контролируемой дистанции обеспечивает более плавное изменение чувствительности уровнемера при изменении высоты уровня заполнения. Это позволяет при проектировании электронной схемы ФГ производить регулировку коэффициента усиления в меньшем

4

х

X

|»П

Рис. 2.

диапазоне.

Исследовалась зависимость энергетической чувствительности уровнемера от угла наклона БД и высоты уровня заполнения

2 - Ш

Ща,К)= — -тр(а)- г - - - - , 71 h^iH.-hj + Táp^h/cxsa]

где т = 11 гсТ2 - интегральный коэффициент пропускания, равный произведению коэффициентов пропускания ^ - оптики базового датчика, хс - среды между базовым датчиком и фотоприёмной головкой, т2 - оптики фотоприёмной головки; 81,82 - площадь выходного зрачка базового датчика и фотоприёмной головки соответственно; Но - максимальная высота уровнемера над поверхностью жидкости; Ь - яркость источников излучения; Ь - текущая высота; Я и - радиус выходного зрачка и угловая сферическая аберрация объектива базового датчика соответственно;

1

q(/у\ — Г lg;(g-arcsin(»nq ) л L ig2 ( a + arcsin(sin a

г/я)) , sin-f«-arcs¡n(sina/>í) ] "}

"+ ---------------- J >

(2)

I 015289 W(c.h)/W„„,

^ L ¡g~ ( a + arcsimsin a/n)) ' sin" [a + arcsin(s¡na/n ) ]-

коэффициент отражения жидкости; а - угол падения пучка лучей на поверхность; п - показатель преломления. Анализ поведения функции (1) при изменения угла падения ссе[0,90°], выявил наличие экстремума, при а лежащем в диапазоне 30 - 35°(рис.2). При этом изменение значений R|, h, Н0, 5<ps в широких пределах (R(HD -

h)/26(psH()h « 1; R(H0 - h) / (28(psHah » 1) практически не влияет на положение максимума W(a). Исследование влияния зависимости коэффициента отражения (2) от угла падения а на энергетическую чувствительность показало пренебрежимо малое влияние р(а) на W(h,a) в пределах рабочего угла наклона, наблюдаемый значительный рост р(а) при а—>90° не приводит к изменению W(h,cx) в рабочей области. На рис.3 представлен ход зависимости W(a,h) от h и а для Ri = 14 мм; S2 = 45 мм2; 6cps = 0,0028; L = 6х105 вт/м2. Из рис.3 видно, что при а=35° значение W4(35,h)

0 12.5 25 37.5 50 62 5 75 875 НЮ

trace 1 ООО trace 2 веа trace 3 trace 4

Рис. 3

(trace 4) лежит значительно выше W3(5,h) (trace 3) при всех прочих равных

условиях.

Основываясь на полученных результатах зависимости габаритных и энергетических парамет-, ров БД и ФГ предложена инженерная методика га-баритно-энерге-тического расчета ОЭУ.

В третьей главе подробно рассмотрены во-• просы выбора источников излучения БД, стабильности мощности их излучения, деградации, равномерности яркости по излучающей поверхности, влияния параметров и характеристик модуляции на определение положения уровня жидкости.

Исследованы способы формирования ОРСЗ с помощью оптической системы БД применительно к системам измерения уровня, рассмотрены вопросы построения оптической схемы ФГ и требования к качеству указанных систем. Проведена оценка потенциальной точности системы, ограниченной внутренними шумами фотоприёмника и электронного тракта at, « 8x10'4 мм. В результате проведенного в работе анализа разработаны требования к электронной схеме питания излучателей БД. Показано, что если допустимое значение погрешности измерения уровня лежит в интервале Ahe[0,01 -0,05]мм, то требования к нестабильности тока питания светодиодов Д1/1 < < 0,2%, нестабильности скважности питания излучателей AQ < 2,8 %, допустимый фазовый сдвиг в канале питания одного излучателя у < 3,6°.

В реферируемой работе предложена схема обработки электрических сигналов в системе привода ФГ и вычисления величины уровня. Особенность построения схемы состоит в том, что при определении координаты положения приёмника излучения исключается погрешность, вносимая кинематическим мёртвым ходом механизма привода ФГ.

В четвертой главе производится общий обзор погрешностей оптико-электронного уровнемера. Анализируется характер их проявления и при-

W(ah), Вт/м

W2(5,h)

see | 5.ю

W3I 5,h)

\Mt 35.Il)

\

0 -

200 300 400 500 400 900 1000

250 h -4M 950

+++ tracc I

eee trace 2

- trace 3

--trace A

Рис. 4

нины возникновения. При оценке составляющих погрешности оптико-электронного уровнемера, подробно рассмотрено влияние свойств источников излучения БД на погрешность измерения уровня.

Детально рассмотрен вопрос влияния градиента температуры среды над поверхностью, созникающего вследствие повышенной температуры контролируемой жидкости на погрешность измерения уровня. Показано, что изменением угла падения пучка лучей на поверхность жидкости вследствие рефракции можно пренебречь, так как его значение составляет величину 6ар=5х10"6%, при а=5°. Произведена оценка влияния рефракции на измерения в лабораторных условиях - 5hp=8s4xl0'4 мм. Определена допустимая граница роста градиента температуры - gradT<0,07°C/MM, при котором влияние погрешности от действия рефракции находится в пределах 0,01 мм< 5hp< 0,05 мм.

Показано, что погрешность измерения уровня, возникающая вследствие изменения яркости излучающих диодов равна 5h; е [0,12 - 0,15]мм. Изменение температуры излучающих диодов в диапазоне ДТ=40К приводит к относительному разбалансу яркости в каналах излучателей БД 0,3%, что вызывает погрешность измерения уровня жидкости 5Ьг=0,07мм. При более высоких требованиях к точности контроля уровня необходим селективный подбор пар излучающих диодов. При изменении внешнего квантового выхода светодиодов за 500 часов работы от 10 до 35% и относительном разбалансе яркости светодиодов 0,2% погрешность измерения уровня составит величину 5h ,=0,048 мм. При введении в схему питания излучателей БД регулирующих элементов, погрешность обусловленная деградацией излучающих диодов может быть уменьшена до 10 %, тогда величина 5Ь.л=4.8х10"3мм.

Значение случайной погрешности, обусловленной работой схемы автоматической регулировки усиления, при максимальном смещении уровня, на которое реагирует система АЬт;п=0,05мм, 5U\py=50% равно C"hApy=0,025мм.

Случайные флуктуации показателя преломления среды над поверхностью жидкости приводят к колебаниям положения зондирующего пучка, что вызывает случайные погрешности в процессе измерений. Для максимального перепада измеряемых жидкостей Ho-ho=750 мм, D]=29 мм, 02=10 мм величина среднего квадратического отклонения смещения энергетической оси пучка лучей от действия всех неоднородных частиц составит величину ah5=4,3xlO"3MM. При диапазоне контролируемых уровней ЛЬ =750мм увели-

чение входного зрачка ФГ с 10 до 30мм приводит к уменьшению стЬ5 до 0,13х10'3мм.

Датчик угла поворота и ходовой винт, входящие в систему определения положения ФГ вносят погрешность в измерении координаты приёмника излучения Дш=0,02 мм. Для уменьшения величины Дш рекомендуется уменьшение шага ходового винта и повышение разрешающей способности углового датчика. Названная погрешность обуславливает ошибку в измерении уровня стИч(5)=0,05мм при а=5°. Оптимальное значение угла а=35° полученное из анализа энергетической чувствительности уровнемера снижает погрешность до величины оЬм(35)=0,01мм.

В пятой главе приведены результаты исследований основных метрологических характеристик действующего опытного образца ОЭУ. Опытный образец изготовлен на основе схемы, разработанной с учетом результатов выполненных исследований.

Исследована функциональная зависимость изменения выходного сигнала ФГ от понижения или повышения уровня заполнения. Путём многократных измерений исследована воспроизводимость результатов определения уровня жидкости. По данным испытаний величина погрешности ЛЬ, измерения одного и того же уровня при диаметре выходного зрачка 4, 8, 16, 29мм и угловой сферической аберрации 60 и 600" БД не превышает 0,16 мм, при контроле незадемпфированной поверхности жидкости.

Для оценки погрешностей измерений проводились многократные измерения уровня дизельного топлива при изменении скорости перемещения ФГ У= 4, 8 и 12 мм/с. Сделан вывод, что изменение скорости перемещения ФГ в диапазоне 4-12 мм/с не влияет на погрешность измерения уровня жидкости.

Исследование влияния режима включения источников излучения на погрешность измерения уровня показало, что увеличение питающего тока светодиодов от 1|=40мА до 12=60мА приводит к уменьшению погрешности измерения уровня до 50%.

Исследование погрешности регистрации начальной и конечной точек отсчета координаты ФГ, обусловленной срабатыванием магнитных датчиков линейного положения, показало, что вносимой ими погрешностью можно пренебречь и применение подобных взрывобезопасных датчиков полностью оправдано.

Исследование работоспособности уровнемера проверялось для различных жидкостей, таких как: нефтепродукты (бензин, дизельное топливо, моторное масло), пищевые (молоко, масло растительное, кислота уксусная, химические продукты (кислоты, глицерин, ацетон, масло касторовое, спирт). Были получены результаты испытаний при работе с расплавленной битумной смолой. Измерения проводились по 60 раз в незадемпфированном резервуаре для каждой высоты 500, 680, 1070 мм.

Расчетное значение погрешности измерения уровня опытным образцом ДЬ=0,1мм, обусловленное погрешностью определения координаты ФГ, подтвердилось экспериментом. В случае, когда поверхность жидкости была заменена зеркалом (Н= 1070м, \'= 12мм/с) общая суммарная погрешность стала равной АЬ3=0,2 мм. При тех же условиях эксперимента погрешность измерения уровня касторового масла и глицерина составила ту же величину ДЬГ=0,2 мм. Сделан вывод, что измерение уровня жидкостей с вязкостью г)>1ПаС (Т=18°С) не требует дополнительного демпфирования контролируемой поверхности. Аналогичные измерения уровня жидкостей с вязкостью г|<1ПаС приводят к увеличению погрешности до величины 0,3< ЛЬ<0,6 мм. Для более точного измерения уровня жидкостей с указанной вязкостью необходимо уменьшать влияние внешних факторов на возмущение контролируемой поверхности. Попытка уменьшить влияние возмущающих факторов путём установки на контролируемую поверхность поплавка с укреплённым на нем зеркалом общей массой 45 г привела к резкому увеличению погрешности измерений до величины ДЬП=2,1 мм. В связи с этим можно предположит^ что для эффективной нейтрализации действия возмущающих факторов при введении зеркала с поплавком требуется оптимально подобранная величина массы и размера поплавка, зависящая в свою очередь, от вязкости жидкости, формы резервуара и типа возмущающего фактора.

На основе полученных данных составлены таблицы результатов статистических измерений, построены графики выходной статистической характеристики системы и гистограммы погрешности измерений для различных режимов и свойств жидкостей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе исследований, проведенных в диссертационной работе, получены следующие результаты.

1. Проведен анализ тенденций развития бесконтактных оптико-электронных систем измерения уровня жидкости. Показано, что одним из путей повышения точности и расширения диапазона измерений является способ создания над поверхностью жидкости оптической отсчетной базы с высокими метрологическими характеристиками, относительно которой производится контроль за положением уровня жидкости.

2. Предложен обобщенный метод бесконтактного измерения и слежения за уровнем жидкости с использованием ОРСЗ. Разработана математическая модель, описывающая указанный метод измерений. Установлена функциональная зависимость, связывающая контролируемый уровень жидкости с измеряемыми параметрами.

3. Сформулированы принципы построения приёмной и передающей частей ОЭУ. Определена взаимосвязь между распределением облученности над поверхностью жидкости, свойствами источников излучения, качеством оптической системы и её габаритными параметрами. Показано, что при а=35° обеспечивается максимальная энергетическая чувствительность ОЭУ.

4. Определена структура построения и сформулированы требования к электронным блокам БД, ФГ и схемы вычисления величины уровня. Указаны пути повышения стабильности яркости излучателей БД и методы компенсации их деградации. Предложен принцип определения координаты ФГ с одновременным определением величины уровня заполнения.

5. Разработаны алгоритмы определения исходного, начального и конечного положения ФГ, исключающие влияние погрешности кинематического мёртвого хода на результат измерения уровня. Предложен бесконтактный способ фиксации реперных положений ФГ, удовлетворяющей требованиям, предъявляемым к приборам и системам работающим со взрывоопасными жидкостями.

6. Предложена инженерная методика расчета энергетических и габаритных параметров БД и ФГ уровнемера. Произведен анализ составляющих погрешности ОЭУ, на основании которого сформулированы требования к различным элементам уровнемера, намечены пути уменьшения погрешностей.

7. Реализован экспериментальный образец оптико-электронного измерителя уровня. Проведены натурные испытания макета системы, которые подтвердили её расчетную точность. Исследованы метрологические характеристики элементов и блоков системы.

8. Проведены многократные испытания функционирования уровнемера для таких жидкостей как вода, глицерин, спирт, масло растительное, касторовое, индустриальное, кислоты, молоко, бензин, керосин, дизельное топливо.

По теме диссертации опубликованы следующие работы

1. Петроченков С.А. О чувствительности оптико-электронного уровнемера.// Сборник научных статей ИТМО. Оптико-электронные приборы и системы, Под ред. Э.Д.Панкова. 1996. N 96, с. 51

2. Петроченков С.А. Оптико-электронная система контроля утечек и испарений.// Тезисы докладов. Международный симпозиум: Техника и технология экологически чистых химических производств. М., 1997, с. 58

3. Петроченков С.А., Панков Э.Д. Оптико-электронная система для контроля уровня жидкости. ЦНТИ. 1995. N 25- 96.

4. Петроченков С.А. Оптико-электронный уровнемер. Тезисы докладов. Международная научно-практическая конференция «Оптика-95, Стекло-95, Лазер-95». С-Пб., 1995.

5. Петроченков С.А., Панков Э.Д. Уровнемер для экологических целей. Тезисы докладов. XXIX научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава ИТМО, 1996, с. 18.

6. Петроченков С.А. Оптяко-элекгронная система контроля уровня жидкости.// Изв. вузов. Приборостроение. 1997, N 4, с. 57.