автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Измерительный комплекс контроля параметров микроклимата

На правах рукописи

БАРБАР ЮРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА

Специальность: 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды,

веществ, материалов и изделий

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт - Петербург 2004

Работа выполнена в научно - техническом предприятии ТКА. Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор КАТУШКИН Владимир Петрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор КОНДРАШКОВА Галина Анатольевна

доктор технических паук, профессор БЕГУНОВ Александр Андреевич

Ведущее предприятие ГУП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

Защита состоится «2.4» НСЛ'&рр) 2004 года в ^ час_мин в

аудитории 61 на заседании диссертационного совета Д 212.230.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт - Петербургском Государственном технологическом институте (техническом университете) по адресу 190013, Санкт - Петербург, Московский пр., 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПГТИ(ТУ).

Отзывы на автореферат, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу Диссертационного Совета.

Автореферат разослан « 22 » р кТЯЬ^УНЫ года

Учёный секретарь Диссертационного Совета, к.т.н., доцент

ХАЛИМОН В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы: Контроль среды жизнедеятельности человека является постоянной задачей, требующей соответствующего надёжного и объективного инструментария. В РФ защита здоровья юридически обеспечивается комплексом Законов и Нормативных Актов. Так, СанПиН 2.24.548-96 определяют гигиенические требования к микроклимату производственных помещений и в них перечислены физические факторы, определяющие качество микроклимата: температура воздуха и поверхностей, относительная влажность воздуха, скорость движения (подвижность) воздуха, интенсивность теплового облучения.

В указанных Нормах и Правилах приведены технические требования к измерительной технике. В соответствии с Законом о Единстве измерений, ст. 13, эти приборы должны быть сертифицированы и внесены в Госреестр СИ РФ.

Совокупная оценка воздействия микроклимата на человека производится с помощью комплексных показателей - ТНС и WBGT- индексов, что накладывает дополнительные требования в плане единовременности измерений всех вышеперечисленных параметров и оснащения приборов вычислительными средствами.

Мониторинг микроклимата важен также для обеспечения правильного хранения материальных ценностей, продуктов питания и жизнеобеспечения.

Для обеспечения указанных измерений требуются портативные многоканальные надёжные, серийно выпускаемые, сертифицированные, включённые в Госреестр СИ РФ, имеющие сервисную поддержку, приборы.

Хотя в стране имеется значительный парк соответствующей измерительной техники, часть этих приборов морально устарела, снята с производства, имеет в своём составе нестабильные датчики физических величин, малоканальная, сложна в эксплуатации, что снижает достоверность измерений.

Так, широко используемый аспирационный психрометр требует тщательной подготовки к правильной эксплуатации, что, по нашим наблюдениям, часто не выполняется. В итоге - субъективный фактор приводит к весьма недостоверным результатам при определении параметров микроклимата.

Изложенное выше определяет актуальность диссертационного исследования, посвященного разработке измерительного комплекса контроля параметров микроклимата, обеспечивающего достоверные измерения и вычисления, в режиме реального времени, физических факторов и комплексных показателей качества микроклимата, с минимизацией возможных субъективных ошибок, связанных с квалификацией наблюдателя.

Цель и задачи исследования заключаются в разработке методов и средств, обеспечивающих объективное комплекснее измерение и вычисление параметров микроклимата, в соответствии с СанПиН 2.24.548-96, разработке вопросов метрологического обеспечения, сервисного сопровождения разрабатываемой

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие

- провести анализ существующих методов и средств измерения физических факторов микроклимата, оценить характеристики серийно выпускаемых приборов;

- провести анализ метрологического обеспечения в области измерений относительной влажности газов (воздуха), предложить метод, основанный на смешении двух потоков, разработать, метрологически аттестовать генератор влажного газа и внедрить его в серийное производство гигрометров;

- провести теоретические и экспериментальные исследования по выявлению оптимального соотношения междучтш косвенно определяемыми физическими факторами ми

техники.

задачи:

- провести экспериментальные исследования эксплуатационных характеристик серийно выпускаемых датчиков физических величин, выбрать наилучшие их типы, обеспечивающие для названной цели надёжно длительную их эксплуатацию в составе разработанной аппаратуры;

- провести математический анализ психрометрических таблиц для получения аналитических выражений достаточной точности для вычисления абсолютной влажности, температуры влажного термометра, психрометрической разности температур, по результатам прямых измерений температуры и относительной влажности воздуха, что позволит оптимизировать вычислительную часть приборных комплексов;

- провести экспериментальные исследования инерционных свойств измерительных зондов, выявить наиболее инерционный канал, предложить технико - методологические рекомендации по повышению быстродействия измерений;

- провести математический анализ соотношений в пирометрии излучения нагретых тел, предложить аналитические выражения для вычисления плотности теплового излучения в ограниченных спектральных участках и определения радиационных температур, что определит схемотехнику радиометра;

- провести теоретические и экспериментальные исследования по разработке многоканальных портативных измерительных комплексов повышенной точности, разработать комплекс методик и аппаратуры для их настройки в условиях серийного производства, обеспечить метрологическую аттестацию выпускаемой техники.

Методы исследований. В работе использовались теоретические методы исследований с применением аппарата термодинамики, физики твёрдого тела, электроники, теории вероятности, математической статистики, погрешностей.

Экспериментальные исследования выполнялись на универсальной и специально созданной контрольно - измерительной аппаратуре, предназначенной для измерения физических и электрических величин.

Научная новизна работы заключается:

1) в проведённом математическом анализе психрометрических таблиц, в результате чего получены аналитические выражения для вычисления абсолютной влажности воздуха, температуры влажного термометра и психрометрической разности температур, оценены их точности;

2) в разработке метода повышения быстродействия измерения температур, основанном на кратковременном контроле температуры на начальном участке переходной характеристики;

3) в получении аналитических выражений для вычисления плотности теплового излучения в ограниченном спектральном диапазоне и установлении связи между радиационной и истинной температурами;

4) в разработке методик настройки приборов с использованием индивидуальных и единых паспортных данных на датчики физических величин с применением предложенного имитатора физических воздействий;

5) в разработке комплекса методик поверок приборов на метрологическом оборудовании, с обеспечением требуемой точности и объёма производства, поверок и калибровок;

6) в разработке схемотехнических решений для прецизионного измерения физических величин с использованием современной элементной базы и достижений в области создания датчиков физических величин.

Практическая ценность работы заключается:

-в создании ряда многоканальных приборных комплексов, их экспериментальных исследованиях, метрологической аттестации и серийном выпуске: а) 2-х канального измерителя температуры и влажности;

б) 4-х канального измерителя температуры, относительной влажности, освещённости и яркости;

в) 6-канального измерителя параметров микроклимата;

г) 9-канального приборного комплекса по прямому измерению 8 физических величин и вычислению 5 параметров микроклимата;

- в разработке и внедрении в практику методических рекомендаций, посвященных специфике и корректной интерпретации полученной информации в процессе мониторинга микроклимата.

Основные научные положения, выносимые на защиту.

1. Принципы построения многоканальных портативных приборных комплексов предназначенных для мониторинга микроклимата.

2. Аналитические выражения и программа для ЭВМ, предназначенные для вычисления параметров микроклимата: абсолютной влажности, температуры влажного термометра, психрометрической разности температур.

3. Аналитические выражения для вычисления плотности теплового облучения в ограниченном спектральном диапазоне и значений истинных температур по измеренным радиационным.

4. Методики комплексной настройки приборов с использованием имитаторов входного воздействия и процедур калибровок.

5. Анализ источников погрешностей и пути их минимизации.

6. Конструктивные особенности генератора влажного газа, отвечающего требованиям массовых поверок и градуировок в условиях серийного производства.

7. Результаты экспериментальных исследований и основные метрологические характеристики разработанных приборных комплексов.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы были использованы при решении практических задач в области мониторинга микроклимата, разработке методических материалов в следующих организациях:

Федеральный центр Госсанэпиднадзора, г. Москва;

Региональные органы Госсанэпиднадзора РФ;

СПб ГИТМО(ТУ); СПб ГТИ(ТУ); НТП «ТКА», СПб; ТЕСТ-СПб.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на конференциях и семинарах: Международном конгрессе «Art et Chimie»

(Paris, 1998), 4-ом Международном симпозиуме «The 4th International Symposium on Humidity and Moisture» (Taipei, Taiwan, 2002), Втором научно - техническом семинаре «Проблемы метрологического обеспечения в здравоохранении и производстве медицинской техники» (Сочи, 2001), Научно - техническом семинаре в ФЦ ГСЭН (Москва, 2003), Научно - практической конференции "Состояние, проблемы и опыт аналитического приборостроения для сельскохозяйственного производства, пищевой и перерабатывающей промышленности и робототехнических систем точного земледелия" (С-Пб., 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, приложений и изложена на 155 страницах, содержит 18 таблиц, 45 рисунков, список использованной литературы из 115 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, определены цель и задачи исследования; сформулированы выдвигаемые на защиту положения.

В первой главе проведён анализ современных методов и средств измерений относительной влажности воздуха, температур, подвижности воздуха и тепловой облучённости применительно к задачам мониторинга микроклимата.

На основе проведённого анализа выбраны наиболее подходящие методы измерений. Проведён анализ технико - метрологического уровня существующего парка измерительной техники, решающей задачи мониторинга микроклимата. Для комплексной итоговой оценки соответствия приборов требованиям поставленных задач, автором предложен коэффициент интегральности измерений к -относительная величина, учитывающая количество реализованных в приборе каналов измерений и вычислений, отнесённых к максимально требуемому их количеству, равному десяти, в число которых входит: 1) температура воздуха, 2) температура влажного термометра, 3) температура поверхности, 4) температура внутри чёрного шара, 5) средняя радиационная температура, 6) температура точки росы, 7) относительная влажность воздуха, 8) подвижность воздуха, 9) тепловая облучённость, 10) ТНС - индекс.

Установлено, что существующие приборы, работающие в режиме реального времени, имеют значение к не более 0,4, что подтверждает актуальность проблемы по созданию многоканальных комплексов, с более высоким значением к.

Проведён анализ технико - метрологических и эксплуатационных характеристик серийных датчиков физических величин, выбраны наилучшие их типы для измерения температур, относительной влажности и тепловой облучённости. Установлено, что решение задачи по прецизионному измерению подвижности воздуха с нижним пределом м/с требует разработки

оригинальной входной микросистемы термоанемометра, построенной на стандартных термочувствительных элементах.

На основе проведённого анализа Нормативных требований и Государственных поверочных схем, разработан перечень технических требований на многоканальные измерительные приборные комплексы, наиболее полно отвечающие задачам мониторинга микроклимата.

Во второй главе, посвященной измерениям относительной влажности воздуха, рассмотрены термины и определения в области гигрометрии газов, предложено аналитическое выражение для вычисления значений абсолютной влажности АН в функции от прямо измеренных относительной влажности RH (%) и температуры воздуха t (°0):

(4Р = а-1Шеа1[Ь 0 - 28)'!+с], (г/мЗ) где: а = 5,481(Г2; Ь = -2,0810~4; с = 1,07.

Предложенное выражение справедливо для диапазонов температур воздуха от 0 до 60 °С и относительной влажности от 0,1 до 100 % RH, с погрешностью СКО не более 1,5 %.

Для вычисления значений температуры точки росы используется

формула, рекомендованная в ГОСТ 8.524-85:

Ьп 0,01 ЯН

+ -

I

а1

в™ +1

1-

1л 0,01ЯН

I

V

, (°С) (2)

,5W

где: - постоянные для воды.

Проведён анализ 6 методов и средств создания влажного газа с требуемыми параметрами: 1) фазового равновесия над насыщенными растворами солей, 2) двух давлений, 3) двух температур, 4) двух давлений и двух температур, 5) фазового равновесия над жидкой или твёрдой фазой, 6) смешения двух потоков сухого и влажного газа и установлено, что последний метод смешения двух потоков является наиболее перспективным с точки зрения точности, быстродействия, диапазонов задания по влажности и температуре, возможности его метрологической аттестации, простоты реализации и эксплуатации, высокой

производительности в условиях серийного производства калибруемых и поверяемых с его помощью измерителей относительной влажности.

При конструировании генератора, отвечающего требованиям поставленных задач, за основу был взят генератор влажного газа, разработанный в СПбГТИ(ТУ).

Получение заданного уровня относительной влажности RH в генераторе смешения достигается соотношением расходов двух потоков:

где:

Q - объёмный расход потока; индексы: с - сухой; в - влажный; без индекса: параметр смеси в рабочей камере; р - плотность газа (воздуха).

Для идеального случая, когда ]ШС = 0 %, 1ШВ = 100 %, введя условие нормирования объёмных потоков 0В + Ос = Ю0 (уд. ед.), что обеспечивается калиброванными ротаметрами и учитывая, что плотности сухого и влажного воздуха при комнатной температуре близки между собой (рс/рв = 1,019), получаем уравнение шкалы генератора влажности:

ян = <3„, (%) (4)

из которого следует, что задание требуемой относительной влажности осуществляется путём установления соответствующих расходов сухого и влажного потоков игольчатыми натекателями с индикацией расходов поплавковыми расходомерами. Точное значение влажности и температуры измеряется непосредственно в многозарядной рабочей камере встроенным контрольным термогигрометром.

Функциональная схема разработанного генератора влажного газа представлена на рис. 1

1 - компрессор

2 - предварительный осушитель

3 - предварительный теплообменник

4 - регулирующие вентили

5 - барбатер

6 - парогенератор 7-осушитель

8 - ротаметры

9 - смеситель

12 13 10 II

10 - трехходовой кран

11 - перекрывающий кран

12 - измерительная камера

13 - контрольный гигрометр

Рис. 1. Функциональная схема генератора влажного газа, работающего на принципе смешения двух потоков

Разработанный генератор экспериментально исследован, метрологически аттестован, внесён в Госреестр СИ под маркой «Генератор влажного газа ТКА-ГВЛ» [1], и внедрён для калибровок и поверок серийно выпускаемой продукции. Его основные метрологические и технико - эксплуатационные характеристики приведены в табл.1.

Таблица 1. Основные характеристики генератора влажности ТКА-ГВЛ._

Параметр

Величина

Диапазон воспроизведения относительной влажности

от 5 % до 98 %

Предел допускаемой абсолютной погрешности по влажности

±2%

Область нормальных рабочих условий применения

20±5 °С

Предел допускаемой дополнительной погрешности по влажности при изменении температуры в рабочей камере от нормальной в пределах рабочих условий применения от 10 °С до 50 °С, на каждые 10 °С изменения температуры

+2,5 %

Диапазон измерения температуры в рабочей камере

от 10 до 50 °С

Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры в рабочей камере_

±0,5 °С

Фактические значения максимальной абсолютной погрешности по влажности, полученные при поверке генератора в 2001, 2002, 2003 г.г.

- 0,3 % +1,3% +1,5 %

Влажностные неоднородности в 8-зарядной рабочей камере при уровнях влажности:

а) 5 %; б) 30 %; в) 50 %; г) 70 %; д) 90 %; е) 95 %

а) ±0,1 %

б) -0,2++0,3 %

в)-0,4++0,1 %

г) -0,6++0,3%

д) -0,8+Ю,6 %

е) ±0,9 %

9.

Суммарная абсолютная погрешность измерений влажности при использовании группы контрольных измерителей 2-го разряда, проградуированных по образцовому гигрометру

1,4%

10.

Границы суммарной неисключённой абсолютной систематической погрешности при различных уровнях задаваемой относительной влажности

-0,3н-+0,б %

11.

Пределы вероятной относительной инструментальной погрешности измерений влажности в процессе калибровок -поверок серийной продукции_

0,5*1 %

Время выхода на режим

не более 30 мин

Время непрерывной работы

не менее 8 час

Используемый газ: атмосферный воздух

Количество одновременно поверяемых приборов

До В

Межповерочный интервал

1 год

Исходя из поставленной задачи, была разработана концепция измерителя на основе твердотельного интегрального датчика влажности типа в состав

которого входит трёхслойный чувствительный конденсаторный элемент с платиновыми электродами и полимерным изолятором и интегральная схема формирования линейного выходного сигнала Чащ. Эти датчики поставляются с индивидуальными паспортами, уравнение шкалы прибора имеет вид:

ан = (иои1-и2его)/8ь (%), (5)

где - паспортное напряжение нулевой точки, В; - паспортная

крутизна преобразования, В/ % RH.

Паспортные данные ииго, Бь приводятся для температуры t = 25 °С, а при иной температуре истинная влажность рассчитывается по формуле:

1ШИСТ = ЯНизм / 1,0546 - 0,00216-1 (6)

Анализ выражения (6) показывает, что для области рабочих температур I = (0+50) "С расхождения между ЯНИСТ и КНИЗМ доходят до +5,5 % RH, что обуславливает необходимость обеспечения температурной коррекции показаний ЯИ.

Построение измерительных схем для приборных комплексов проводилось в двух вариантах:

а) с применением аналоговой техники с обработкой выходного сигнала аналогово - цифровым преобразователем (АЦП) двойного интегрирования и отображением информации на жидкокристаллическом индикаторе (ЖКИ);

б) с применением сигнального микропроцессора со встроенным АЦП, который выполняет функции измерения сигналов, необходимых вычислений, с выводом информации на ЖКИ и интерфейс Я8-232.

В диссертации приведена электрическая схема входных преобразователей каналов измерения температуры и относительной влажности, выполненная по варианту (а), обеспечивающая обработку сигналов по выражениям (5, 6), рассмотрены принципы её действия и методы настройки. Эта разработанная аналого - цифровая схема оптимальна для условий серийного производства 2-х канальных термогигрометров в силу своей функциональной простоты, технологичности в производстве, малой себестоимости элементной базы.

В случае создания многоканальных комплексов становится очевидным необходимость использования сигнального микропроцессора (МП), сочетающего возможности как прецизионных измерений первичных сигналов, так и проведения значительного объёма вычислений. Основной целью выбора МП является нахождение такой микросхемы, которая полностью бы удовлетворяла техническому заданию на проектируемое устройство и отвечала критерию оптимальности «цена - качества».

В результате анализа был выбран МП типа АЭИС812/831Б8 представляющий собой интеллектуальную систему сбора и обработки информации на одном кристалле, имеющий свойства: преобразование сигнала от любого датчика в требуемый цифровой формат; наличие необходимой периферии; возможность программной компенсации* погрешностей датчиков, обеспечение

режима самокалибровки датчиков и всей системы в целом.

Использование сигнального МП со встроенным АЦП, кроме того, существенно упрощает схемотехнику входных каскадов, представленную на рис.2.

Стабилизированное напряжение В запитывает

Рис. 2. Схемотехника входного каскада через контакт «А» датчик

канала измерения относительной влажности ЯН для приборов содержащих сигнальный микропроцессор

влажности, выходной сигнал которого через входной

прецизионный делитель Я1, Я2

(Кдел - 0,5) поступает на вход неинвертирующего повторителя D1. Введение в схему делителя Rl, Я2 обусловлено ограничением входного напряжения АЦП (не более 2,5 В). Для обеспечения максимальной линейности передачи сигнала в схеме используется операционный усилитель (ОУ) типа «от питания до питания» ^ай-to-Rail).

Выходное напряжение такой схемы связано со значением вычисляемой МП влажности соотношением:

1ШЙЗМ = (2-иои, - и2СГ0)/8ь (% ЯН), (7)

а температурная коррекция показания производится МП по формуле (6), в результате чего на ЖКИ прибора отображаются значения !ШИсТ<

Процедуры настройки, калибровки и поверки являются важными, если не

ключевыми моментами при

производстве измерителей влажности. Использование датчиков типа Н1Н36хх, имеющих гарантированные паспортные характеристики, позволяют

настраивать приборы без

использования физического эталона влажности, применяя классические методы настройки электронных приборов, рассматривая датчик как электрический трёхполюсник. Исходя из этого, автором предложен электрический эквивалент - имитатор входного воздействия, электрическая схема которого, включая имитатор платинового датчика температуры Pt-1000, представлена на рис.3.

В таблице 2 приведены величины входных имитационных контролируемых воздействий по каналам влажности и температуры, в зависимости от положения движков 1000). Схема электрическая двухпозиционных переключателей SA1

принципиальная. -SA4.

Таблица 2. Режимы работы имитатора входных воздействий по каналам относительной влажности и температуры.

Примечание: X любое положение движка переключателя.

Соотношение номиналов R1-R3 и "УШ выбрано так, чтобы напряжение ^«01

снимаемое со среднего вывода VR1, изменялось в пределах от 0,75 В до 1,0 В. что перекрывает все возможные

№ Контролируемый устанавливаемый параметр Положение движков переключателей

8А1 БА2 БАЗ 8А4

1. Контроль напряжения питания +1!сс X 1-2 X X

2. Напряжение нулевого уровня икго 2-3 2-3 X X

3. Напряжение иои1 1-2 2-3 X X

4. Температура Т, = 0,00 "С X X 1 -2 X

5. Температура Т2 = 25,18 "С X X 2-3 1-2

6. Температура Т3 = 50,52 °С X X 2-3 2-3

индивидуальные его значения, а напряжение равное 3,5 В, соответствует

типовому значению ЯИ = 85 %, обеспечивая настройку в верхней части диапазона ЯИ.

Имитатор температурного датчика представляет собой 3 термостабильных прецизионных резистора класса точности 0,1 % (ряд Е96), номиналы сопротивления которых соответствуют указанным в табл. 2 температурам.

При настройке приборов с помощью имитатора возможны два подхода:

а) унифицированная настройка по единым типовым значениям используя формулы (5-7);

б) индивидуальная настройка каждого прибора по паспортным данным устанавливаемого в прибор датчика влажности.

Вариант (а) предпочтителен при крупносерийном производстве приборов, сокращая время настройки, но с некоторой потерей точности за счёт разброса фактических параметров датчиков относительно их среднетиповых значений.

Для оценки этой дополнительной погрешности была исследована случайная выборка из ста датчиков каждый из которых имел свой индивидуальный паспорт, а типовые заводские константы составляли:

Были исследованы дополнительные погрешности, возникающие при переходе от индивидуальной к типовой заводской, при трёх уровнях влажности: 0 %; 50 % и 100 % КН. Статистическая обработка частотного распределения погрешностей приводит к выводам, что среднее отклонение расхождения градуировок и

ЯНТИП увеличивается, при изменении уровня влажности от 0 % до 100 % ЯИ: от 0,7 % 1Ш до 2,4 % ЯН, с одновременным увеличением случайной составляющей СКО (ДЯН): от 0,6 % ЯИ до 1,1 % ЯИ, при этом суммарная абсолютная погрешность расхождения градуировок (при уровне вероятности Р = 0,955) увеличивается от

1,3 % ЯН до 3,3 % ЯН.

Аддитивная составляющая расхождения составляет +0,7 %, мультипликативная +2,4 % ЯИ, что может являться, по мнению автора, следствием изменения технологических процессов на заводе - изготовителе датчиков, поскольку значения типовых констант определены производителем не ранее 1997 г., тогда как в нашей работе исследовались датчики, произведённые в 2001-2004 г.г.

Для минимизации вышеуказанных погрешностей автором было уточнено значение типовых констант методом статистической обработки паспортных данных для анализируемой выборки, в результате чего получены значения и 2его = 0,822 и = 0,0315 В/%ЬШ.

Был произведён статистический анализ частотного распределения остаточных погрешностей и , полученных при сопоставлении индивидуальных и типовой

уточнённой градуировок, в результате чего получено:

а) аддитивное и мультипликативное расхождения сократилось практически до нулевой величины, в пределах точности расчётов;

б) суммарная абсолютная погрешность расхождения сократилась до значений

1,1 + 1,8% ЯН.

Единая типовая уточнённая характеристика корректна при производстве приборов с заявленной погрешностью 5 % ЯИ, при изготовлении прецизионных гигрометров с погрешностью 1,5 + 3 % ЯИ необходимо пользоваться индивидуальными паспортными данными.

Использование типовой единой типовой градуировки требует периодической перепроверки входящих в неё констант, применяя предложенный метод случайной выборки из ста вновь полученных датчиков, с периодичностью 1 раз в год.

Для оценки долговременного качества массовых измерений относительной влажности автором исследовались 2 случайных выборки, каждая из которых

насчитывала по 200 ранее выпущенных на предприятии термогигрометров, причём первая выборка состояла из приборов, имеющих годовой срок эксплуатации, а вторая выборка - трёхлетний срок эксплуатации. Указанные приборы возвращались на предприятие для проведения очередных поверок и не вскрывались. Результаты статистического анализа приводят к выводам:

1. Через 1 год эксплуатации наблюдается средний сдвиг градуировок: в начале диапазона (КН = 5 %) на +0,3 % RH, в конце диапазона (КН = 95 %) на -0,3 % RH.

2. Максимальный разброс расхождения градуировок, при уровне вероятности Р = 0,955, лежит в пределах ±3 % КН.

3. Через 3 года эксплуатации наблюдается дальнейший средний сдвиг градуировок: в начале диапазона - до +0,7 % КН, в конце диапазона - до -2,1 % КН. Среднегодовой уход усреднённой характеристики составляет, примерно, -1 % КН за 1 год.

4. Максимальный разброс расхождения, при уровне вероятности Р = 0,955, через 3 года эксплуатации составляет в начале диапазона ±3 % КН и в конце диапазона от -6 % КН до +4 % КН, при этом 11 % приборов не укладываются в допуск по погрешности и требуют подстройки на эталоне влажности.

5. За 4-летний период эксплуатации 2100 выпущенных приборов [2] уровень отказов датчиков составил 0,8 % что приемлемо для такого вида датчиков.

В третьей главе рассмотрен комплекс температурных показателей, связанных с контролем микроклимата.

Измерения температуры платиновыми датчиками, подключаемыми к МП приборам, налагают ряд требований к схемотехнике входного преобразователя: с одной стороны, низковольтное однополярное питание 3 5 В, напряжение на входе АЦП МП не более 2,5 В, но обеспечение высокой линейности и чувствительности 0.05 + 0,1 °С, с другой стороны. Наличие точных единых паспортных данных на температурозависимые параметры платиновых датчиков ставит также задачу разработки измерительного преобразователя с «идеально» точной передаточной характеристикой, без подстроенных элементов. Такая схемотехника отвечает требованиям серийного производства прецизионных измерителей температуры, не требующих градуировок на физических эталонах температуры.

С учётом поставленных требований автором было разработано, экспериментально исследовано и внедрено в серийное производство 2 варианта измерительных преобразователей для платиновых датчиков типа Р1-1000. На рис. 4. представлен вариант схемы измерительного преобразователя, с параметрами: однополярное питание + 5 В, выходной сигнал до 2,5 В, диапазон измерения от -5 °С до +60 °С, крутизна преобразования 40 мВ/ °С, разрешающая способность 0,05 + 0,08 °С [3].

Первый каскад выполнен на ОУ типа «КаН-Ш-КаП» и

обеспечивает усиление

температурного сигнала в 12,9 раза. Второй каскад (Э2) выполнен на прецизионном инструментальном усилителе типа ЛЭ623ЛМ. Смещение измеряемого напряжения до уровня, совместимого с входом АЦП МП, обеспечивается источником опорного напряжения У01 типа ЬМ3852-1,2.

Настройка схемы сводится к точному выставлению величины = 1,260 В с допуском 0,1 мВ, за счёт Рис. 4 Входной преобразователь канала измерения температуры

подбора номинала резистора R5 . Были также исследованы нелинейности платинового датчика, выведено параболическое уравнение поправки, обеспечивающее линейность шкалы прибора в пределах ±0,02 °С и получено уравнение для канала измерения температуры:

t = A Uout - В + C[A-U0Ui- D]i, ("С)

(8)

где: А = 25,84 °С/В; В = 3,28 °С; С = 5,0210"4 ("С)'1; D = 28,12 °С.

Измерение температуры внутри чёрного шара используется при мониторинге микроклимата для определения ТНС, WBGT-индексов и вычисления средней радиационной температуры tD№ технические требования к его изготовлению изложены в Сан. Н. И П. 2.2.4.548-96, ISO 7243-82Е и ISO 7726-85(Е).

Значения t рад определяются из уравнения теплового баланса, условий конвекции. С учётом параметров изготовляемого на предприятии чёрного шара, получаем уравнения:

а) для условии естественной конвекции (малой подвижности воздуха):

-М

*рад -

(t5ph+273)4 +0,48.108-(tsph-tB)^

-273, (°С)

(9)

б) для условий форсированной конвекции: рад tph +273)4 +3,03 108 - Vb0'6-(tsph -

tv

Уа

-273, (°С) (10)

где: 15р|, - температура, измеренная внутри черного шара, °С; ^ - температура воздуха, °С; % - подвижность воздуха, м/с.

Выражения (9) и (10) вводятся в программу МП, результаты вычислений отображаются на дисплее многоканального приборного комплекса, работающего в режиме реального времени, с одновременным измерением (а, 15р)„ Ув, [4].

Был проведён анализ выражений (9) и (10) из которого следует, что условия естественной конвекции выполняются при подвижности воздуха % от 0 до 0,1 м/с, при больших подвижностях наступают условия форсированной ^конвекции, что даёт критерий выбора соответствующего выражения для вычисления

При мониторинге микроклимата. возможны как стационарные, так и переменные температурные ситуации для измерительного средства и окружающей исследуемой среды, причём, температурный канал является наиболее инерционным из всех каналов, измеряющих физические величины. Были исследованы динамические температурные характеристики измерительных зондов собственного производства серии «ТКА» и термогигрометров ЛШтоп», «ИВА-6А», «ИВТМ-7МК».

Установлено, что быстродействие исследованных зондов составляет, при допуске на точность измерения температуры в 1 °С, от 14 мин (для зонда TKA+HEL-777) до 26 мин, а при допуске в 0,5 °С - от 16 до 33 мин. Низкое быстродействие реальных конструкций, при высоком быстродействии используемых датчиков температуры (для датчика HEL-777 не более 1 мин) объясняется процессами тепло-масс обмена в рабочем объёме зонда, теплофизическими свойствами используемых материалов, наличием элементов конструкции и т.д. Это низкое быстродействие можно преодолеть с помощью математических методов прогнозирования динамических характеристик, при условии их стабильности и повторяемости.

Автором предложены выражения, дающие величину поправки добавляемой к показанию прибора в любой момент времени

ДТ=ДТ0-ехрА

14+д01 •

(П)

где:

- интервал времени между моментом включения прибора ^ и моментом времени ^ Величины и А определяются для конкретного типа зондов

экспериментальным методом, причём

' ДТ,"

Ьп

ДТ0

(12)

где:

ДТо - начальный перепад температуры между зондом и стационарной;

ДТ| - перепад этой температуры, зафиксированный в момент времени ^.

Для зонда серийного производства ТКА+датчик НЕЬ-777 получены значения: ДТо = 6,7 °С; А = -0,1454 мин-1 для выражения (11).

Предложенная методика позволит сократить цикл измерения значений истинных стационарных температур до 3 5 мин, что приемлемо для практики.

Знание температуры влажного термометра 1вл необходимо для вычисления значений относительной влажности RH психрометрическим методом и ТНС, "№БОТ - индексов.

На практике температура определятся по показаниям влажного термометра аспирационных психрометра классического или электронного типов. Использование аспирационных психрометров зачастую приводит к некорректным результатам в силу сложности их эксплуатации и допускаемых наиболее часто методико - эксплуатационных ошибок: недостаточно смоченный фитиль, его неправильная укладка, использование недистиллированной воды, нестабильная аспирация, неправильная его установка и т.д.

В итоге наблюдается недоувлажнение тела влажного термометра, возникает дефицит психрометрической влажности в единицы градусов, что

приводит к погрешностям в десятки процентов при вычислении значений RH, ТНС. "ШСТ.

На рис. 5 представлены результаты экспериментального исследования возникновения наиболее вероятных дефицит полученные при

эксплуатации опытного образца электронного аспирационного психрометра с платиновыми датчиками температуры, из которых видно, что наибольший дефицит наблюдается при низких уровнях RH. На рис. 6 представлены погрешности Д1ШВЛ определения RH, обусловленные дефицитами А(Д{вл). Так, при фактической влажности воздуха ЯН = 30 %, наблюдается дефицит Д(Д1ВЛ) = 4,0 °С, что приводит к ошибке Д1ШВЛ = 24 % RH, а при RH = 50 %, наблю ^а^в^ = 2,7 °С.и ДЯНц, =17 % RH, что недопустимо много.

Данные по погрешностям психрометрического метода, представленные на рис. 5 и 6, являются типичными в практике массовых наблюдений, что является субъективной предпосылкой к недоверию к новым, более точным измерителям относительной влажности со стороны некоторых практиков, привыкших за многие годы работы к неточным показаниям своих психрометров.

Косвенный способ определения температуры заключается в применении психрометрических таблиц, с использованием измеренных значений t и RH, что представляется нам трудоёмким архаичным занятием.

Рис.5. Дефицит психрометрической влажности наблюдаемый при

эксплуатации опытного образца электронного психрометра.

Рис.6. Погрешности определения относительной влажности ЛЯН,,,

возникающие при эксплуатации

электронного психрометра,

работающего с дефицитом

психрометрической разности температурА(Л1„ /

Наиболее целесообразно использовать для определения значений аналитическое выражение, связывающее прямоизмеряемые параметры КН и 1 с искомой величиной.

В ГОСТ 8.524-85 приводится выражение, в котором 1вл является одним из аргументов КН, и требующее знания о величинах давлений насыщенного пара и атмосферного; психрометрического коэффициента, мало пригодное для решения поставленной задачи.

Аналитическое выражение, предложенное У. №бЫ, даёт выражение для ^ в функции от 1 и КН, однако сопровождается значительными погрешностями Д1ВЛ, достигающими единиц градусов.

В результате проведённого математического анализа психрометрических таблиц автором получено структурно простое и достаточно точное параметрическое соотношение [5]:

Рис. 7. Погрешности вычисления Л(вя температуры 1в„ по формуле (13).

где: А = 3,8Ы0 ; В = 0,636;

С = 5,461-Ю'2; О = 4,00; Е = 4,94.

На рис. 7 представлены погрешности вычисления температуры возникающие при

использовании уравнения (13).

Установлены также требования к инструментальной точности измерений: по влажности - не хуже ±3 % 1Ш, по температуре - не хуже :±0,3 °С, при которых погрешность 1ал определения по (13) не выйдет за пределы ±0,6 °С в диапазонах измеряемых температур 20±5 °С и относительной влажности от 5 до 100 % КН Глава 4 посвящена проблемам измерения подвижности воздуха,

тепловой облучённости объектов, метрологическому обеспечению производимых многоканальных приборных комплексов и оценке их соответствия требованиями поставленных задач.

Для измерения подвижности воздуха выбран термоанемометрический метод с использованием двух датчиков температуры, один из которых отслеживает окружающую температуру, а второй, основной, имеет температуру на 10 °С выше окружающей, что обеспечивается энергоэкономичным микронагревателем, находящимся в плотном тепловом контакте с этим датчиком.

Схемотехнически оба датчика включены в мостовую схему разбаланс которой управляет, с помощью усилителя и транзистора, режимом работы микронагревателя. Изменение величины разбаланса, определяемое подвижностью воздуха, усиливается нормирующим усилителем и преобразуется с помощью МП в прямоотсчётные показания на дисплее прибора. При разработке оригинальной входной микросистемы выбраны датчики типа ИЕЬ-700, выпускаемые в микрокорпусе 8МТ-типа и построена оптимальная конструкция зонда, что позволило создать термоанемометр типа «ТКА-СДВ», метрологически аттестовать и серийно производить с параметрами: диапазон измерений скорости воздушного потока: от 0,1 до 20 м/с с пределом допускаемой основной погрешности в нижней части диапазона ДУ = ±(0,045+0,05'У), где V - скорость потока, м/с, [б].

Для обеспечения градуировок и поверок внедрён и метрологически аттестован Стенд аэродинамический АДС-70/5, с диапазоном воспроизведения скорости потока от 0,1 до 61 м/с и пределом допускаемой погрешности

±(0,02+0,03-V), [7].

Показания термоанемометра зависят от величины окружающего (атмосферного) давления, как в момент калибровки, так и в момент измерения, т.е. определяется географическим местом (высота над уровнем моря) и вариацией давления на этой высоте. Установлено, что для Санкт-Петербурга, например, вариации атмосферного давления приведут к погрешностям определения подвижности воздуха в пределах от -3 % до +5 %. Это приводит к необходимости вводить барометрическую поправку к показаниям.

Автором предложено оснащать термоанемометрические приборы каналом измерения атмосферного давления и вводить в программу обработки данных корректирующий множитель П :

У„ст=ПЛи; П = 1-0,75(14)

где: Р - атмосферное давление в момент измерения, кПа.

Был разработан канал измерения атмосферного давления на основе датчика абсолютного давления типа 24РССБА6А с параметрами: диапазон измеряемых давлений от 80 до ПО кПа с пределом допускаемой основной абсолютной погрешности ±0,5 кПа, что обеспечивает барометрическую коррекцию по (14) с погрешностью не хуже чем ±0,4 % (V). Информация об измеренном давлении выводится также на дисплей прибора.

Для измерений тепловой облучённости и температуры поверхностей разработан прибор «ТКА-ИКР», который является широкополосным радиационным пирометром. В качестве чувствительного элемента выбран пироэлектрический модуль типа 1Д/ГО-В-101-01, оптическая система построена на широкоугольной линзе Френеля, имеющий угол зрения 119°х38°.

Результирующая спектральная характеристика чувствительности прибора представлена на рис.8.

Расчёт выходного сигнала ис и энергетической светимости М(Х], Х2, Т) (тепловой облучённости) в зависимости от температуры объекта и диапазона

Рис.8. Результирующая относительная спектральная характеристика чувствительности измерителя тепловой облучённости, модель «ТКА-ИКР».

спектральной чувствительности аналитических выражений:

проводятся с помощью предложенных

ис = Snp • SonT ■к ■ Асист. • ■м(л,,.л2, т)- sin2 0,

М(л,,л,,Т)=

_

■•ехр

2

л-Т

л-Т

2-е +—¿+2 л-Т

f>T),

где: fD(n,T)=D+-

E-Ln

(%-т)

(я-Т Г

(15)

(16)

(17)

где: SMp - отн. спектр, х-ка приёмника ИК излучения; 80Пт - о™- спектр, х-ка пропускания оптич. системы; К - энергетич. к-т чувствит. системы; Асист.-эфф. площадь чувствит. системы; 0 - апертура оптич. системы; С) = 37415 Вт-см~ 2-мкм4; с2 = 14388 мкм-К; D = 3,53569; Е « 1254,311; F = 10963,441; m = 0,8, [8, 9].

Истинная температура поверхности Т и измеренная прибором радиационная Тр связаны между собой через коэффициент излучательной способности объекта е и функцию поправки F. Согласно расчётам, представленным автором в [10], при практических расчётах целесообразно использовать соотношение:

\

т=дг+тр=тр +

Limi

Р(лД)

СС)

(18)

где: Е(Х,Т) - функции, учитывающая как спектральный диапазон чувствительности системы, так и плотность энергетической светимости М, см. (1517).

Метрологическое обеспечение этого вида измерений, основывается на моделях АЧТ (абсолютно чёрных тел), образцовые АЧТ находятся в ведении ВНИИОФИ, г. Москва.

Результаты выполненных исследований использовались в НТП «ТКА» при разработке многоканальных портативных измерительных комплексов, предназначенных для мониторинга микроклимата. В табл. 3 приведены сводные данные об их соответствии требованиям поставленных задач. В целом этими приборами обеспечено определение 14-и параметров микроклимата, с вариацией коэффициента интегральности измерений к от 0,2 до 0,9. На рис. 9 представлен прибор «TKA-KEEPER-2», имеющий максимальное значение к = 0,9, состоящий из базового блока и двух сменных внешних измерительных зондов, а на рис. 10 -прибор «ТКА-ТВ-Н», имеющий значение к = 0,6, выполненный в моноблочной конструкции.

Метрологическое обеспечение выпускаемой на предприятии «ТКА» измерительной техники имеет два уровня 1) уровень первичных и периодических поверок на базе аттестованного метрологического оборудования, внесенного в Реестр СИ РФ, 2) уровень калибровок на базе аккредитованного на предприятии Калибровочного Центра, [11]

Преимущества сертификации продукции на уровне калибровок сопровождаемых выдачей потребителю соответствующего сертификата, содержащего фактические данные параметров прибора, рассмотрены автором в [И]

Поддержание качества на всех этапах, от проектирования и до сервисного обслуживания базируется на выполнении требований системы менеджмента качества ГОСТ Р ИСО 9001-2001, внедренной на предприятии «ТКА»

Рис 9 Внешний вид 9 - канального Рис 10 Внешний вид 6-каначьного

из мерите и параметров микроклимата измерителя параметров микроклимата «ТКА-Кеерег-2» «ТКА-ТВ-Н»

Таблица 3

№ Показатель микроклимата. Единица Тип прибора серии «ТКА -

Способ определения измерения ТВ ТВН сдв ПК ИКР Климат Кеерег2

1 2 1 4 5 6 7 8 9 10

1 Температура воздуха измерение "С + + + + - + +

2 Относительная влажность измерение + + - + - + +

3 Подвижность воздуха измерение м/с - - + - - + +

4 Интенсивность теплового облучения измерение Вт/м2 - - - - + - -

5 Температ) ра поверхностей измерение °С - - - - + - +

6 Температура внутри черного шара измерение •с + + - + - + +

7 Средняя радиационная температура вычисление "С - + - - - + +

8 Температура влажного термометра вычисление "С - + - - - + +

1 2 3 4 5 « 7 8 9 10

9. Температура томки росы, вычисление "С - + - - - + +

10. ТНС и №'ВГ)Т-иидексы, вычисление + +

11. Атмосферное давление, измерение кПа + +

12. Освещённость, яркость, измерение люкс, кд/м2 - - - + - - +

13. Энергетическая освещенность в УФ-аиапазоне, измерение мВт/м2 - - - + - - +

14 Абсолютная влажность, вычисление тЫ' + - - - + +

15. Коэффициент интегральное™ измерения к (по первым десяти параметрам) отн. ед. 0,3 0,6 од 0,3 0,2 0,8 0,9

16. Уровень метрологического обеспечения: П-поверка К-калибровка П п п п К П,К П,К

17 Наличие интерфейса К5-232 - + + - + + +

Выпущено приборов на 01.08.2004 шт. 1570 3 130 520 3 3 2

В результате проведённых теоретических и экспериментальных исследований в диссертационной работе получены новые научные и практические результаты:

1. Проведён анализ методов и средств измерения параметров физических факторов микроклимата, оценены метрологические и эксплуатационные характеристики серийно выпускаемых приборов. Предложен коэффициент интегральности измерений для оценки качества мониторинга микроклимата, производимого приборами в режиме реального времени.

2. Проведён анализ метрологического обеспечения гигрометрии воздуха, разработан, метрологически аттестован и внедрён усовершенствованный генератор относительной влажности воздуха, работающий на принципе смешения двух потоков, обеспечивающий расширенный диапазон уровней влажности при проведении процедур градуировок и поверок в условиях серийного производства.

3. В результате теоретических и экспериментальных исследований составлен перечень прямоизмеряемых и косвенно определяемых физических факторов микроклимата, с требуемой точностью измерений и вычислений.

4. Проведена экспериментальная оценка эксплуатационных характеристик датчиков физических величин, выбранных в результате анализа научно-технической литературы. проведён метролого-статистический анализ долговременного инструментального качества измерений, сделан статистический прогноз на пятилетний срок эксплуатации разработанной техники.

5. В результате математического анализа психрометрических таблиц получены аналитические выражения достаточной точности, предназначенные для вычисления абсолютной влажности, психрометрической разности температур, температуры влажного термометра, базирующиеся на результатах прямых измерений температуры и относительной влажности воздуха, разработан алгоритм и программа для ЭВМ по нахождению косвенно определяемых параметров микроклимата.

6. Исследованы динамические температурные характеристики измерительных зондов, содержащих датчики физических величин, предложены технико-метрологические рекомендации по улучшению их быстродействия.

7. В результате анализа соотношений в пирометрии излучения получены аналитические выражения для вычислений тепловой облучённости объектов и поверхностной температуры в функции от радиационной измеренной.

8. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны концепции измерителя на основе интегрального датчика влажности, прецизионных измерителей температуры, подвижности воздуха, разработан, метрологически аттестован и внедрён в серийное производство ряд приборных

Р 2 О 3 8 3

комплексов, работающих в режиме реального времени, оценена степень их соответствия требованиям поставленных задач.

9. Разработаны и внедрены различные методики настройки приборных комплексов в условиях серийного производства. Оценены их точностные допуски, предложен имитатор входных физических воздействий.

10. Разработан, аттестован и внедрён комплекс метрологического оборудования и методик поверок, предназначенный для обеспечения процедур калибровок, первичных и периодических поверок серийно выпускаемых измерительных приборных комплексов, по измерениям температуры, относительной влажности и подвижности воздуха.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ -

ЮА. Барбар, Э.П. Исаев, И.А. Мицкевич. Методика проект ЛО 111 линеаризующего усилителя для ИК-радиометра. Журнал «Эл1 1«Э «3

техника», 1974, Серия 8. Вып. 6(24), с. 69-74.

2. Ю.А.Барбар,Ю.В.Иванов,Э.П.Исаев.Метод контроля истинной температуры по

- ИК-излучению. Журнал «Электроннаятехника». 1975, серия 8, вып. 3(33), с. 76-79.

3. Ю.А. Барбар. «Функциональный преобразователь», авторское свидетельство №1159038 от 01.02.1985.

4. ЮА Барбар. Е.А. Васильев. Вычисление энергетической светимости нагретых тел. Журнал «Оптико-механическая промышленность». 1986, № 10, с. 6-8.

5. Y.A. Barbar, V.N. Kuzmin, К.A. Tomski. Stabilité des matériaux sous l'influence de la lumiere: normes, appareils de controle. Сборник трудов конгресса "Art & chimie"-Paris, 1998, p.249.

6. ЮА. Барбар, В.Н. Кузьмин, К.А. Томский. Опыт разработки приборов для контроля параметров микроклимата. ЭЛТЕХ, 2000, с. 16-18.

7. ЮА. Барбар, К.А. Томский. Измерители влажности и температуры ТКА-ТВ. Сертификат об утверждении типа средств измерений № 8533. Госреестр средств измерений РФ № 19924-00 от 09.08.2000.

8. Ю.А. Барбар, К.А. Томский. Генератор влажного газа «ТКА-ГВЛ». Сертификат об утверждении типа средства измерения № 9874. Госреестр средств измерений РФ №21074-01 от 13.04.2001.

9. ЮА. Барбар, К.А. Томский. Термоанемометры ТКА-СДВ. Сертификат об утверждении типа средств измерений. Госреестр СИ РФ № 25928-03 от 18.11.2003.

10. ЮА. Барбар, К.А. Томский. Стенд аэродинамический АДС - 70/5. Сертификат об утверждении типа средства измерения № 14531. Госреестр средств измерений РФ № 24651-03 от 16.04.2003.

11. Ю.А. Барбар, В.Н. Кузьмин, К.А. Томский. Прибор комбинированный для измерения видимого и УФ-излучения и параметров микроклимата ТКА-ПК. Сертификат об утверждении типа средств измерений. Госреестр средств измерений РФ № 13872 от 27.01.2003.

12.К.А. Томский, В.Н. Кузьмин, Ю.А. Барбар. Производство и сертификация средств измерений. Журнал «Инновации», СПб. 2003. № 7(64), с. 91-92.

13. Ю.А. Барбар. В.П. Катушкин. Измерение температуры портативными приборами с низковольтным питанием с точностью до 0,1 °С. Журнал «Вестник метрологической академии», 2004, № 24, с. 12-15

14.Ю.А. Барбар, В.И. Скорубский, М.Н. Голиков. Программа обработки данных многоканального прибора определения влажности, температуры, скорости движения воздуха и температуры влажного термометра. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004611468 от 15.06.2004.

15. Ю.А. Барбар, М.Н. Голиков. Определение температуры влажного термометра и ТНС-индекса. Журнал «Индустрия», 2004, № 3(37), с. 44-45.

16. Ю.А. Барбар, В.Н. Кузьмин, А.В. Стерликов, К.А. Томский. Рекомендации по применению измерителей оптического излучения и параметров микроклимата серии "ТКА". Материалы пленума ГСЭН. М. ФЦ ГСЭН, 2004, с . 173-179.

20.10.04 г. Зак.204-70 РТП ИК «Синтез» Московский пр., 26

1

Основные условные обозначения

Введение

1. Актуальность работы

2. Предмет и метод исследования, цель и задачи работы

3. Основные положения, выносимые на защиту

4. Практическое использование полученных результатов

5. Апробация работы

6. Публикации

Глава 1. Многоканальные приборы контроля параметров микроклимата.

Датчики физических величин.

1.1. Постановка задачи.

1.2. Анализ методов измерения относительной влажности, температуры, подвижности воздуха и тепловой облучённости объектов.

1.3. Анализ современного технико-метрологического уровня многоканальных измерителей параметров микроклимата.

1.4. Датчики контроля физических величин, анализ технико-метрологического уровня.

1.5. Анализ соответствия современного приборного парка и элементной базы требованиям комплексного мониторинга микроклимата рабочих мест. Разработка технических требований на многоканальные измерительные комплексы.

1.6. Выводы по главе.

Глава 2. Инструментальные и метрологические аспекты измерения относительной влажности воздуха.

2.1. Термины и определения в области гигрометрии газов. Измеряемые и вычисляемые параметры влажности воздуха. Постановка задачи.

2.2. Метрологическое обеспечение измерений относительной влажности воздуха. Методы и средства. Разработка генератора влажного газа, отвечающего требованиям поставленной задачи.

2.3. Разработка концепции измерителя на основе интегрального датчика относительной влажности. Схемотехника, конструктив, методы настройки в условиях серийного производства. Экспериментальная оценка полученных результатов.

2.4. Метролого-статистическая оценка долговременного инструментального и эксплуатационного качества измерений относительной влажности воздуха, по результатам трёхлетней эксплуатации парка серийно произведённых приборов.

2.5. Выводы по главе.

Глава 3. Определение комплекса температурных показателей, связанных с контролем параметров микроклимата.

3.1. Измеряемые и вычисляемые температуры, их метрологическое, аппаратное и математическое обеспечение. Постановка задачи.

3.2. Измерение температуры платиновыми термометрами сопротивления. Компенсация собственной нелинейности, схемотехника, методы прецизионной настройки измерительных трактов в условиях серийного производства.

3.3. Температура внутри чёрной сферы, средняя радиационная температура. Прямые измерения и косвенные вычисления. Оценка остаточных погрешностей.

3.4. Динамические измерения температуры. Быстродействие измерительных зондов, методы и средства по его повышению.

3.5. Определение температуры влажного термометра. Непосредственные измерения и вычисления по результатам прямо измеренных параметров микроклимата.

3.6. Выводы по главе.

Глава 4. Измерения параметров микроклимата: подвижности воздуха и тепловой облучённости. Многоканальные приборные комплексы.

4.1. Измерение подвижности воздуха. Схемотехника, конструктив, учёт барометрического фактора, метрологическое обеспечение.

4.2. Измерение тепловой облучённости объектов. Расчётные соотношения, аппаратная реализация, метрологическое обеспечение.

4.3. Многоканальные комплексы для мониторинга микроклимата. Оценка полученных результатов.

Выводы

1. Актуальность работы.

Контроль среды жизнедеятельности человека является повсеместной и постоянной задачей. Глобализация индустриальных и общественных процессов неизбежно приводит к интенсификации жизнедеятельности социума, что, в свою очередь, приводит к необходимости всё более строгого и объективного контроля безопасности и безвредности для человека среды его обитания и условий труда.

В Российской Федерации защита здоровья человека юридически обеспечивается комплексом Законов и Нормативных Актов. В частности, Санитарные Нормы и Правила Сан.ПиН 2.2.4.548-96 определяют гигиенические требования к микроклимату производственных помещений и направлены на предотвращение неблагоприятного воздействия микроклимата рабочих мест и помещений на работоспособность и здоровье человека. Согласно этим Сан.ПиН [1], показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются: - температура воздуха, поверхностей; относительная влажность воздуха; скорость движения воздуха (подвижность); интенсивность теплового облучения.

В указанных Нормах и Правилах приведены также технические требования по диапазонам и погрешностям измерений соответствующих физических параметров, рекомендации по методологическим, эксплуатационным и метрологическим аспектам, которые необходимо соблюдать при разработке, изготовлении и эксплуатации соответствующего приборного парка.

В соответствии с Законом о Единстве измерений, ст. 13, приборы, предназначенные для подобных измерений, должны быть метрологически обеспечены, подвергнуты Государственным Приёмным испытаниям, включены в Государственный Реестр Средств Измерений, т.е. должны быть допущены к официальному их использованию на территории РФ.

Адекватная оценка воздействия совокупности вышеперечисленных физических факторов производится введением комплексных показателей сочетанного (интегрального) воздействия на человека параметров микроклимата, с помощью индекса тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса), или WBGT-индекса, [1]. Такой подход накладывает определённые дополнительные требования к создаваемым приборам в плане одновременного в режиме реального времени измерения всех вышеуказанных физических параметров, оснащения приборов средствами вычислений комплексных показателей.

Помимо защиты здоровья человека, мониторинг качества окружающей среды весьма важен для обеспечения правильного хранения материальных и культурных ценностей (в музеях, библиотеках, банках), продуктов питания и жизнеобеспечения, поддержания технологических процессов на оптимальном уровне. Для обеспечения большого объёма измерений параметров микроклимата требуются современные надёжные портативные, серийно выпускаемые прецизионные многоканальные приборы, метрологически и методически обеспеченные, включённые в Госреестр СИ РФ, имеющие хорошую сервисную поддержку в течение всего срока их службы.

Приходится констатировать, что хотя в стране в эксплуатации находится значительный парк соответствующей измерительной техники, часть этого парка является морально устаревшей, либо снятой с производства, многие приборы чрезмерно сложны в эксплуатации, что зачастую приводит к некорректным измерениям. Значительная часть этих приборов является одно-двухканальной, что затрудняет оперативное и правильное получение значений комплексных показателей воздействия микроклимата на человека в режиме реального времени. Часть этих приборов имеет в своём составе низкокачественные нестабильные сенсоры физических величин, что сказывается на достоверности получаемых результатов.

Так, например, широко используемый в практике аспирационный психрометр является несложным, но весьма капризным прибором, требующим тщательного ухода и скрупулёзной подготовки к правильной эксплуатации, что, по нашим многочисленным наблюдениям, часто не выполняется. В итоге - субъективный фактор приводит к недостоверным результатам при определении температуры смоченного (влажного) термометра, что, в свою очередь, даёт неправильные (завышенные) значения относительной влажности и комплексного ТНС-индекса, в котором эта температура является его основной (70 %) составляющей.

Всё вышеизложенное определяет актуальность диссертационного исследования, посвящённого разработке многоканального измерительного комплекса контроля параметров микроклимата, обеспечивающего достоверные измерения в режиме реального времени как собственно физических факторов микроклимата, так и комплексных показателей сочетанного (интегрального) воздействия факторов микроклимата на человека, с обеспечением минимизации возможных субъективных ошибок, связанных с недостаточной квалификацией наблюдателя.

ВЫВОДЫ

В результате проведённых теоретических и экспериментальных исследований в диссертационной работе получены новые научные и практические результаты:

1. Проведён анализ методов и средств измерения параметров физических факторов микроклимата, оценены метрологические и эксплуатационные характеристики серийно выпускаемых приборов. Предложен коэффициент интегрально сти измерений для оценки качества мониторинга микроклимата, производимого приборами в режиме реального времени.

2. Проведён анализ метрологического обеспечения гигрометрии воздуха, разработан, метрологически аттестован и внедрён усовершенствованный генератор относительной влажности воздуха, работающий на принципе смешения двух потоков, обеспечивающий расширенный диапазон уровней влажности при проведении процедур градуировок и поверок в условиях серийного производства.

3. В результате теоретических и экспериментальных исследований составлен перечень прямоизмеряемых и косвенно определяемых физических факторов микроклимата, с обеспечением требуемой точности прямых измерений и косвенных вычислений.

4. Проведена экспериментальная оценка эксплуатационных характеристик датчиков физических величин, выбранных в результате анализа научно-технической литературы, проведён метролого-статистический анализ долговременного инструментального качества измерений, сделан статистический прогноз на пятилетний срок эксплуатации разработанной техники.

5. В результате математического анализа психрометрических таблиц получены аналитические выражения достаточной точности, предназначенные для вычисления абсолютной влажности, психрометрической разности температур, температуры влажного термометра, базирующиеся на результатах прямых измерений температуры и относительной влажности воздуха, разработан алгоритм вычисления и программа для ЭВМ по нахождению этих косвенно определяемых параметров микроклимата.

6. Исследованы динамические температурные характеристики измерительных зондов, содержащих датчики физических величин, предложены технико-метрологические рекомендации по улучшению их быстродействия.

7. В результате математического анализа соотношений в пирометрии излучения получены аналитические выражения для вычислений тепловой облучённости объектов и поверхностной температуры в функции от радиационной измеренной.

8. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны концепции измерителя на основе интегрального датчика влажности, прецизионных измерителей температуры, подвижности воздуха, разработан, метрологически аттестован и внедрён в серийное производство ряд приборных комплексов, работающих в режиме реального времени, оценена степень их соответствия требованиям поставленных задач.

9. Разработаны и внедрены различные методики настройки приборных комплексов в условиях серийного производства. Оценены их точностные допуски, предложен имитатор входных физических воздействий.

10. Разработан, аттестован и внедрён комплекс метрологического оборудования и методик поверок, предназначенный для обеспечения процедур калибровок, первичных и периодических поверок серийно выпускаемых измерительных приборных комплексов, по измерениям температуры, относительной влажности и подвижности воздуха.

1. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96. Минздрав РФ.М.1997.

2. М.А. Берлинер. Электрические методы и приборы для измерения и регулирования влажности. М. Л-д. Госэнергоиздат, 1960, с. 310.

3. А.А. Бегунов. Теоретические основы и технические средства гигрометрии. Метрологические аспекты. М. Изд. стандартов, 1988, с. 176.

4. М.Г. Козлов. Метрология и стандартизация. М. СПб. Изд. Петербургского института печати, 2001, с. 372.

5. M.G. Kozlov, К.A. Tomsky. Optical humidity sensors and optical hygrometers based on absorption of vacuum ultraviolet radiation. The 4th International Symposium on Humidity and Moisture. Taipei, Taiwan, 2002, p. 136.

6. M. Г. Козлов. Портативные гигрометры относительной влажности воздуха. Постановка на производство. Отчёт о научно-консультационной работе. СПб, НТП «ТКА», 2000, с. 49.

7. Г. Виглеб. Датчики. Пер. с нем. М. «Мир», 1989, с. 196.

8. Т. Куинн. Температура. Пер. с англ. М. «Мир», 1985, с.448.

9. Digital Output Temperature Sensors. New Products Corp. Analog Devices. USA, 2002, volume №1, p. 13.57-13.64.

10. Philips semiconductors temperature sensors. Standard products Corp. Philips. Netherlands. 2002, March, p. 5-128.

11. Analog temperature sensors. Product Selector guide. Corp. Maxim. USA, 2001, november, p. 230.

12. Новинки ведущих мировых производителей датчиков. Каталог продукции. СПб, изд. «Платан-Балтика», 2003, ноябрь, с. 21.

13. У. Болтон. Карманный справочник инженера-метролога. М. Изд. «Додэка», 2002, с. 384.

14. Environmental Condition Sensors Micro Switch. Corp. Honeywell. USA 1998, Catalog 15, September, p. 155.

15. Solid State Sensors Micro Switch. Corp. Honeywell. USA 1997, Catalog 20, october, p. 124.

16. Датчики фирмы «Honeywell». Библиотека электронных компонентов. М. Изд. «Додэка», 2000, №15, с. 48.

17. Г Г. Ишанин, Э.Д. Панков, В.П. Челибанов. Приёмники излучения. СПб. Изд. «Папирус», 2003, с. 527.

18. М. Д. Аксёненко, M.JI. Бараночников. Приёмники оптического излучения. Справочник. М. Изд. «Радио и связь», 1987, с. 57.

19. MURATA: пьезоэлектрические, магниторезистивные и пироэлектрические датчики. Библиотека электронных компонентов. М. Изд. «Додэка». 2003,№31,с.80.

20. Pyroelectric Infrared Sensors and Sensors Modules. Murata Manufacturing Co, Ltd. Japan. 2001. Catalog № S21E-3, june, p. 13.

21. Физические факторы. Эколого-гигиеническая оценка и контроль. М. Изд. «Медицина», 1999, том 2, с. 439.

22. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия «Экометрия». М. Изд. стандартов. 2002, с. 274.

23. С.А. Крутоверцев. Каталог продукции ОАО «Практик-НЦ». Зеленоград. Изд. «Практик-НЦ», 2002, с. 46.

24. НМР 230 Series Transmitters Operating Manual. Vaisala. Finland. 1995, p. 59.

25. A.JI. Гудков, А.А. Гогин, A.H. Самусь. Тонкоплёночный тепловой измеритель потока на основе монокристаллических плёнок молибдена. ГНИИФП. Зеленоград, информационный выпуск 1, 2002.

26. А Н. Сауров. Термоанемометрическая микросистема для контроля состояния газовой среды. Журнал «Приборы», 2003, № 10(40), с. 28.

27. Air-flow sensor AWM720P1. Honeywell Inc.USA,2003.Data sheet issuelPK80150 p.4.

28. A.H. Сауров. Микромеханический неохлаждаемый болометр на основе диэлектрической мембраны. Журнал «Приборы», 2003 № 10(40), с. 27.

29. Pyroelectric Infrared Sensor Modules IMD-B101-01. Murata Electronik, Germany. 2003. Products catalog № K99E-14, p. 381.

30. Digital Feuchtemesstechnik Resister Betauungsensor SHS A3. HYGROTEC GmBH. Germany. 1997. Data sheet, p. 4.

31. Humidity Sensor CGS-H14. Data and Application notes. CHICHIBU CEMENT Co Ltd. Japan. 1999 Data sheet, p. 20.

32. Portable thermo-higrometer model TRH-CA. Shinyei Kaisha Co. Osaka, Japan. 2002. Data Sheet, p. 4.

33. Capacitive Relative Humidity Sensor RH-25. Lutron Corp. Taiwan. 1998, The Art of Measurement, Catalog № 240, p. 2.

34. Humidity sensor BC02. ВС Components, Netherlands 1999. Data sheet, may 17, p. 5.

35. Capacite Humidity Sensor type FHA 6461. Almemo Humidity. Germany. 2001. Subject to technical alteratins, № 6, p. 17.

36. Humidity sensor HC1000. E+E Electronic, Austria. 1994. Technical data, features, p. 8.

37. Fught Element MK33. Sensortech Corp. Ist-Ag Sweden. 2002. Data sheet, p. 2.

38. Capteur t° et RH. Sond miniature. Rotronic, France. 2002. CIE № 11, p. 4.

39. Capteur d'humidite numerique. Sensirion AG. France 2002. CIE № 11, p. 5.

40. Sensera: Первичный преобразователь 808H5V для измерения относительной влажности. Информационный справочник. СПб. 2004. Изд. «Эфо», с. 4.

41. MiniCap2 Relative Humidity Sensor. Panametrics Inc. USA. 1998. Data sheet p. 5.

42. Le capteur d'humidite professionel TESTO. FRANCE. 1995. «Les nouvelles electronique», № 8, p. 4.

43. Датчик температуры и влажности HMP45A/D. Техническое описание. Vaisala OYI, Helsinki, Finland. 1998, p. 6.

44. Platinum Resistance Temperature Detector M-FK422. Heraeus Sensor Nite GmBH. Germany. 1998 Data sheet № 11, p. 4.

45. Sensor Pt-1000 Sot 223, Elfa. 2003. Catalogue ELF A, № 51, p. 1668.

46. Ю.А. Барбар. «Функциональный преобразователь», авторское свидетельство №1159038 от 01.02.1985.

47. Ю. А. Барбар, Э.П. Исаев, И. А. Мицкевич. Методика проектирования линеаризующего усилителя для ИК-радиометра. Журнал «Электронная техника», 1974, Серия 8. Вып. 6(24), с. 69-74.

48. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений относительной влажности газов. ГОСТ 8.547-86.

49. Таблицы психрометрические. Построение, содержание, расчётные соотношение. ГОСТ 8.524-85.

50. Чёрный шар. Техническое параметры, расчётные соотношения. Информационный выпуск НТП «ТКА», СПб, 2002, с. 1.

51. Д.А. Гордеев. Генератор относительной влажности газов на принципе смешения потоков. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. СПб. 2000. СПбГТИ(ТУ), с. 124.

52. И.А. Соков. Метрологическое обеспечение гигрометрии. Обзорная информация ВНИИТИКК. М. 1987, № 1, с. 52.

53. Doring,Gubatz,Gebauer.PsychrometrischeTabbelenfurindustrielleZuftungs technik und Trocknungsprozesse.VEB Deutscher Verlag fur GrunstofFindustrie.Leipzig. 1968, p.248.

54. Д.П. Беспалов, В Н. Козлов, JI.T. Матвеев. Психрометрические таблицы. Л-д, Гидрометеоиздат, 1972, с. 236.

55. Психрометрические таблицы. Отраслевой руководящий материал РМ 11 012.00180. Л-д, Изд. ВНИИЭС, 1980, с. 160.

56. А.Н. Цветков, В. А. Епанечников. Прикладные программы для микро ЭВМ «Электроника». М. Изд. «Финансы и статистика», 1984, с. 175.

57. Калибратор влажности НМК15 производства фирмы Vaisala. Информационный выпуск. Финляндия, 2002, № K008(EN № 45001), GUID 25, с. 1.

58. Testo. Heizung Luftung Klima. 2003. Каталог продукции фирмы «Testo», Германия. 2003, с. 125.

59. Каталог контрольно-измерительного оборудования фирмы «АКТАКОМ». Журнал «Контрольно-измерительные приборы и системы», М. 2001, с. 31.

60. М. А. Берлинер. Измерения влажности. М. Изд. «Энергия», 1978, с. 315.

61. Метрологическое обеспечение безопасности труда. Справочное издание. Том 1. Измеряемые параметры физически опасных и вредных производственных факторов. М. Изд. стандартов. 1988, с. 240.

62. Генератор влажного газа ГВГ. Информационный выпуск Лаборатории Государственных эталонов в области аналитических измерений. СПб, изд. ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, 2001, с. 1.

63. Bob Hardy. Two-Pressure Humidity Calibration on the Factory Floor. Sensors. «The journal of Machine perception». USA. 1992, № 15, p. 4.

64. Automated «two-pressure» Humidity Generator M9000 Corp. Thunder scientific, USA. 2002. Data sheet, p. 4.

65. Low humidity Generator Two-pressure Two-Temperature Principe M3900. Corp. Thunder Scientific, USA 2002. Data sheet, p. 5.

66. Ю.А. Барбар, К.А. Томский. Генератор влажного газа «ТКА-ГВЛ». Сертификат об утверждении типа средства измерения № 9874. Госреестр средств измерений РФ № 21074-01 от 13.04.2001.

67. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М. Изд. «Наука», 1984, с. 832.

68. В.П. Дьяконов. Справочник по расчётам на микрокалькуляторах. М. Изд. «Наука», Гл. ред. физ. мат. лит. 1986, с. 244.

69. Honeywell. Sensing and Control. Honeywell Corp. USA. 2004. Publ. 009015-1EN, IL 500104, p. 16.

70. Humidity Sensor HIH 3610 Series. Honeywell Corp. USA. 2003. Publ. 009012-1EN, IL GLO 600, p. 2.

71. Б.Г. Федорков, В. А. Телец. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры. М. Изд. «Энергоатомиздат», 1985, с. 304.

72. П.Хоровиц,У.Хилл. Искусство схемотехники.Пер. с англ.М.Изд «Мир»,2001,с.704.

73. А.Г. Алексенко, Е.А. Коломбет, Г.И. Стародуб. Применение прецизионных аналоговых микросхем. М. Изд. «Радио и связь», 1985, с. 304.

74. В.X. Ясовеев, В.И. Мирский. Выбор микроконтроллера автономных измерительных устройств. Журнал «Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика». СПб, № 10 с. 30-33.

75. Электронные компоненты. Каталог компании «Элтех». СПб, 2003.Вып.З.1., с. 176.

76. Электронные компоненты. Каталог компании «Элтех». СПб, 2002, февраль, с. 96.

77. ADuC 831/32 MicroConverter. New Product Analog Devices Corp. USA. 2003. Volume 202, № 1, p. 682.

78. Walt Kester. Amplifier Applications Guide Corp. Analog Devices. USA. 1992. Guide, Section 2, 3, p. 614.

79. В.Д. Авербух, H.B. Каратаев, A.B. Макашов Операционные усилители и компараторы. Справочник. М. Изд. дом Додэка-ХХ1, 2002, том 12, с. 560.

80. W. Kester, S. Wurcer, С. Kitchin. High Impedance Sensors. Practical design techices for sensor signal conditioning. Analog Devices Inc. USA. 1999, p. 482.

81. Ю.А. Ивченко, А.А. Фёдоров. Michell instruments импедансные гигрометры. Журнал «Прибор», 2003, № 10(40), с. 29-30.

82. Мультиметр Agilent 34401 А. Паспорт и инструкция для пользователя. Agilent Technologies Inc. MALAYSIA. 2003. Edition 2, E 0303, p. 236.

83. В. А. Никоненко, Ю.О. Малышев, Ю.В. Шевелёв. Расширение диапазона жидкостного термостата для поверки контактных термометров. Журнал «Приборы», 2003, № 10(40), с. 34-37.

84. А. Чистяков. Резистивные датчики температуры. Принципы работы и характеристики. Журнал «Компоненты и технологии». 2003, № 2, с. 24-26.

85. Ю. А. Барбар, В.П. Катушкин. Измерение температуры портативными приборами с низковольтным питанием с точностью до 0,1 °С. Журнал «Вестник метрологической академии», 2004, № 24, с. 12-15.

86. ELF A Catalogue. Sweden. 2003. № 51, p. 1078.

87. Single Supply Rail-to-Rail Low Cost Instrumentation Amplifier AD623. Analog Devices Inc. USA. 1999. Data sheet, p. 232.

88. Hot environments-Estimation of the heat stress on working man based on the WBGT-index (wet bulbglobe temperature). Публикация ISO 7243-82(E).

89. Thermal environments-Instruments and methods for measuring physical quantities. Публикация ISO 7726-85 (E).

90. ООО НТП ТКА (г. Санкт-Петербург) выпускаемая продукция. Энциклопедический справочник «Приборостроение и средства автоматизации». М. «Научтехлитиздат», 2004, №2, с. 2-9.

91. Термогигрометр ИВА-6А. Руководство по эксплуатации ЦАРЯ 7.772.001 РЭ. М. ООО «Микрофор», 2001, с. 19.

92. В.Б. Рабинович, В.Ю. Сальников. Датчики влажности на основе углерода. Журнал «Датчики и системы», 2000, № 6, с. 43-44.

93. Дж. Кей, Т. Лэби. Таблицы физических и химических постоянных. Пер. с 12-го англ. изд. М. Гос.издат. Физико-математической литературы 1962, с. 248.

94. Нестандартизованный электронный психрометр НЭП. Паспорт. Изд. ВНИИ «Электронстандарт», Л-д, 1989, с. 11.

95. Laboratory Reference Psychrometer 5А-1МР. Thunder Scientific Corp. USA. 2002. Publ. 0298-5A1MP, p. 4.

96. Y. Nishi. Field assessment of thermal characteristics of man and his environment by using a programmable pocket calculator. ASRAE Trans. 1997 Vol. 83(1), p. 103-111.

97. Ю.А. Барбар, М.Н. Голиков. Определение температуры влажного термометра и ТНС-индекса. Журнал «Индустрия», 2004, № 3(37), с. 44-45.

98. Ю.А. Барбар, К. А. Томский. Стенд аэродинамический АДС 70/5. Сертификат об утверждении типа средства измерения № 14531. Госреестр средств измерений РФ № 24651-03 от 16.04.2003.

99. Ю.А. Барбар, К.А. Томский. Термоанемометры ТКА-СДВ. Сертификат об утверждении типа средств измерений. Госреестр СИ РФ №25928-03 от 18.11.2003.

100. Стенд аэродинамический АДС-70/5. Методика поверки. ГК РФ по стандартизации и метрологии ВНИИМ им. Д.И. Менделеева. СПб. 2003. с. 7.

101. М.М. Мирошников. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л-д. Изд. «Машиностроение», Ленинград, отделение. 1983, с. 696.

102. Ю.А. Барбар, Е.А. Васильев. Вычисление энергетической светимости нагретых тел. Журнал «Оптико-механическая промышленность». 1986, № 10, с. 6-8.

103. Ю.А. Барбар, Ю.В. Иванов, Э.П. Исаев. Метод контроля истинной температуры по ИК-излучению. Журнал «Электронная техника». 1975, серия 8, вып. 3(33), с. 76-79.

104. Высокотемпературный источник планковского излучения (чёрное тело) ВВ39р. ФГУП ВНИИОФИ. М. 2002, Информационный выпуск, с. 1.

105. Ю.А. Барбар, К.А. Томский. Измерители влажности и температуры ТКА-ТВ. Сертификат об утверждении типа средств измерений № 8533. Госреестр средств измерений РФ № 19924-00 от 09.08.2000.

106. Ю.А. Барбар, В.Н. Кузьмин, К.А. Томский. Прибор комбинированный для измерения видимого и УФ-излучения и параметров микроклимата ТКА-ПК. Сертификат об утверждении типа средств измерений. Госреестр средств измерений РФ № 13872 от 27.01.2003.

107. Аттестат аккредитации на право проведения калибровочных работ метрологической службой научно технического предприятия ТКА. Реестр № 004005. РСК, ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, от 26.06.2002.

108. К.А. Томский, В.Н, Кузьмин, Ю.А. Барбар. Производство и сертификация средств измерений. Журнал «Инновации», СПб. 2003. № 7(64), с. 91-92.

109. Y.A. Barbar, V.N. Kuzmin, K.A. Tomski. Stabilite des materiaux sous Г influence de la lumiere: normes, appareils de controle. Сборник трудов конгресса "Art & chimie" Paris, 1998, p.249.

110. Ю.А. Барбар, B.H. Кузьмин, K.A. Томский. Опыт разработки приборов для контроля параметров микроклимата. ЭЛТЕХ, 2000, с. 16-18.

111. Ю.А. Барбар, В Н. Кузьмин, А.В. Стерликов, К.А. Томский. Рекомендации по применению измерителей оптического излучения и параметров микроклимата серии "ТКА". Материалы пленума ГСЭН. М. ФЦ ГСЭН, 2004, с . 173-179.

112. Настоящим актом подтверждается, что в ФГУ «Тест С. - Петербург» внедрены следующие материалы кандидатской диссертации Барбара Юрия Алексеевича

113. Методика поверки Измерителя температуры и влажности «ТКА ТВ» 2 Методика поверки Измерителя скорости движения воздуха (термоанемометра) «ТКА - СДВ».

114. Министерство здравоохранения Российской Федерации

115. Телетайп 207740 "ГИГЕЯ" E-mail: gseiVM'.lcgsen.ru

116. Директору Научно-технического предприятия "ТКА" г-ну Томскому К. А3107.03 № На №19ФШ4069

117. Перед испытаниями прибор был поверен п соответствии с действующими требованиями. Измерения про ^ились нареальных объектах рабочих местах Московского занода «МЭЛ», п офисных помещениях компании ОО «Самсунг

118. Прибор «ТКА-ПК» внесен в Госреестр средств измерений.

119. К достоинствам прибора также следует отнести невысокую цену, по сравнению с зарубежными и которыми отечественными аналогами.

120. В качестве пожелания изготовителям прибора необходимо рассмотреть вопрос о возможности подсветки дисп. . прибора, в случаях проведения измерений в помещениях с недостаточной освещенностью.1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

121. Министерство здравоохранения Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ГОСУДАРСТВЕННОГО САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО НАДЗОРА :ДЕРАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ГОССАНЭПИДНАДЗОРА)

122. Варшавское шоссе. )9э, Москва I) 7105 Федеральный центр Госсанэпиднадзора Тел: (095) 954-02-09. факс: (095) 952-65-54954.03-10 E-mail: цясп^Гсцясп m hup://w\vw.fcgsen.i4i ОКПО 01909971, ОГР11 1037700255999 ИПИ/КПП 7 726008570/772601001им

123. Директору Научно-технического предприятия "ТКА" г-ну Томскому К. А.11а №or

124. Федеральным Центром Госсанэпиднадзора проведены испытания прибора -термоанемометра «ТКА-СДВ» (далее термоаиемометра) предназначенного для измерения скорости движения воздуха.

125. Проведенные испытания показали, что прибор удобен и надежен в работе, даёт устойчивые показания, схожие с результатами полученными при измерении прибором «Тесто-425»

126. Диапазон измерений прибора 0,1 до 20 м/с достаточен для проведения измерений в нормируемом диапазоне па рабочих местах промышленных предприятий, а также в помещениях жилых и общественных зданий.

127. Питание прибора осуществляется от автономных источников питания -аккумуляторных батарей.

128. Прибор имеет алфавитно-цифровую жидко-кристалическую индикацию, что облегчает работу с ним.

129. Прибор прошел государственные испытания, утверждения типа и внесен в Госреестр средств измереиия

130. К достоинствам прибора также слсдуст отнести невысокую цену, по сравнению с зарубежными и некоторыми отечественными аналогами.

131. В качестве пожелания изготовителям прибора необходимо рассмотреть вопрос о возможности подсветки дисплея прибора, в случаях проведения измерений в помещениях с недостаточной освещенностью.1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

132. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ (ГОССТАНДАРТ РОССИИ)1. СЕРТИФИКАТоб утверждении типа средств измерений

133. PATTERN APPROVAL CERTIFICATE OF MEASURING INSTRUMENTS1. RU.E.31.001.A №.9874.

134. Действителен до .бессрочный.

135. Настоящий сертификат удостоверяет, что на основании положительныхезультатов испытаний утвержден тип .1 .наименование средства измерений

136. ООО НТП «ТКА», г.С.-Петербургнайме нование прсдприяти я-из готовителякоторый зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под N° 21074-01 и допущен к применению в Российской Федерации.

137. Сертификат распространяется на партию в количестве 1 шт., заводские номера .

138. Описание типа средства измерений приведено в приложении к настоящему сертификату. ^Госс?^

139. Заместитель Председателя ii х ц• Г ' I" I- Ol*1. OV1. Госстандарта России1. В.Н.Крутиков200 1г.

140. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ (ГОССТАНДАРТ РОССИИ)1. СЕРТИФИКАТоб утверждении типа средств измерений

141. PATTERN APPROVAL CERTIFICATE OF MEASURING INSTRUMENTS1. RU.E.28.001.A № .1.453.1.

142. Действителен до бессрочный^

143. Настоящий сертификат удостоверяет, что на основании положительных результатов испытаний утвержден тип . Р.Т.е нда а э р один а ми ческого АДС-70/5.паимсионампс средсша щмереппп

144. РРР. нтп "ТКА", г. С а н кт-Пете рбу р гuaiiMCiKiiuiniic иредприяi ин-п ишоншеликоторый зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 24651 -03 и допущен к применению в Российской Федерации.

145. Сертификат распространяется на партию в количестве заводские номера.5.1-001.1 шт.,

146. Описание типа средства измерений приведено в приложении к настоящему сертификату.

147. Заместитель Председателя Госстандарта России1. V ' (> Улч/W /::■1. В.Н.Крути ков С>/• / , *> "200^11405311. Т.,