автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Научные основы создания системы ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК

ВОРОБЬЕВ Николай Павлович

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ АПК

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

»'ISIPIIII

иоз 1G 1 1 17"

Барнаул - 2007

Работа выполнена в Алтайском государственном техническом университете им И И Ползунова

Научный консультант заслуженный деятель науки и

техники РФ, доктор технических наук, профессор Никольский О К

Официальные оппоненты доктор технических наук,

профессор Порсев Е Г доктор технических наук, профессор Судник Ю А доктор технических наук, профессор Худоногов А.М

Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Новосибирский

государственный аграрный университет»

Защита диссертации состоится 6 ноября 2007 г в 9-00 на заседании диссертационного совета Д 212 004 02 Алтайского государственного технического университета им ИИ Ползунова по адресу

656038, Алтайский край, г Барнаул, пр Ленина, 46 www astu secna ru E-mail ntsc@desert secna ru, Elms@inbox ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова

Автореферат разослан 5 октября 2007 г

И о ученого секретаря диссертационного совета,

д т н, профессор КУЛИКОВА Л В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из основных путей интенсификации сельскохозяйственного производства является применение новых информационных технологий, создание и внедрение эффективных методов и технических средств контроля технологических параметров, внедрение алгоритмов управления производственными процессами В настоящее время особенно остро стоит эта проблема в связи с принятием национального проекта «Развитие АПК», федеральной целевой программы "Повышение плодородия почв России на 2005-2010 годы", а также созданием крупных производственных комплексов в животноводстве и в отраслях переработки сельхозпродукции

В области информатизации технологических процессов в развитых странах широко используются методы управления, основанные на использовании точных технологий в животноводстве и растениеводстве, систем датчиков, автоматов, компьютерного оборудования, обеспечивающие оптимизацию выполнения технологических процессов при минимизации затрачиваемых средств в АПК

Традиционные методы контроля параметров технологических процессов в АПК (например, концентрации углекислого газа, аммиака, влажности и др) трудоемки, требуют сложного лабораторного оборудования, значительных затрат времени, такие методы имеют большие погрешности измерений и высокую стоимость

Весьма перспективным направлением представляется применение ультразвуковых технологий и программно-инструментальных средств, обеспечивающих принятие оптимальных управленческих решений на основе объективной информации о технологических процессах растениеводства, тепличного хозяйства и в отраслях их переработки

Широкое применение ультразвуковых технологий в настоящее время сдерживается недостаточностью научно-методической базы Поэтому научная проблема состоит в развитии основ общей теории, обосновании и разработке системных требований к средствам ультразвукового контроля параметров технологических процессов для предприятий агропромышленного комплекса

Приведенные в диссертации материалы являются итогом многолетних исследований автора, выполненных в соответствии с государственной научно-технической программой 0 5121 «Разработать и внедрить новые методы и технические средства электрификации сельского хозяйства», «Концепцией энергетического обеспечения сельскохозяйственного производства в условиях многоукладной экономики (РАСХН)», а также «Концепцией автоматизации технологических процессов сельскохозяйственного производства на период до 2010 года»

Целью диссертационной работы является разработка методов и средств ультразвукового контроля параметров технологических процессов, обеспечивающих снижение себестоимости сельскохозяйственной продукции и повышение экологической безопасности производства

Объект исследования - технологические процессы АПК Предмет исследования - функциональные связи между параметрами технологических процессов сельскохозяйственного производства и физическими явлениями распространения ультразвуковых колебаний в объектах технологического контроля

В соответствии с целью поставлены следующие задачи: 1 Провести системный анализ применяемых в сельском хозяйстве

методов и средств ультразвукового контроля, разработать автоматизированную базу данных, обосновать объем и номенклатуру параметров технологических процессов в растениеводстве, в тепличных хозяйствах и в перерабатывающей отрасли

2 Провести синтез структуры систем ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК, установить функциональные связи между технологическими параметрами и характеристиками, отражающими процессы распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля, а также обосновать требования к системам ультразвукового контроля

3 Провести структурное совершенствование существующих методов и средств ультразвукового контроля параметров технологических процессов

4 Разработать методы расчета и проектирования систем ультразвукового контроля технологических параметров сельскохозяйственных объектов

5 Разработать ультразвуковые приборы для контроля концентрации аммиака и углекислого газа на сельскохозяйственных предприятиях, уровня и наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны на перерабатывающих предприятиях, влажности продукции растениеводства и др

6 Провести технико-экономическую оценку эффективности систем ультразвукового контроля технологических параметров объектов АПК

Методы исследования. В работе использованы методы линейной и нелинейной акустики, вероятностей и математической статистики, нечетких множеств и нечеткой логики, анализ и синтез передаточных функций пьезоэлектрических преобразователей, имитационное моделирование, методы группового выбора и экспертных оценок теории систем, теории инвариантности и автоматического управления

Научную новизну исследований представляют

- концепция повышения эффективности управления технологическими процессами на основе создания системы ультразвукового контроля, обеспечивающей автоматизированный мониторинг технологических процессов АПК,

- синтез структуры систем ультразвукового контроля на основе теории нечетких множеств,

- методы имитационного моделирования, расчета и проектирования пьезоэлектрических преобразователей, измерителей концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК, углекислого газа в атмосфере теплиц, уровня аммиака в циркуляционном ресивере, влажности сена и индикатора наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК,

- новые ультразвуковые способы и технические средства измерения и контроля параметров технологических процессов АПК

Новизна разработок подтверждена 24 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения РФ

Практическая значимость работы. Разработанные научные основы проектирования системы ультразвукового контроля являются базой для создания семейства ультразвуковых приборов с возможностью автоматизации сбора и обработки информации, характеризующей технологические процессы Такие приборы позволяют снизить себестоимость продукции и существенно повысить экологическую безопасность при производстве и переработке

Реализация результатов работы. Результаты исследований позволили разработать методические рекомендации, которые переданы для их практического использования в Сибирский физико-технический институт аграрных проблем СО РАСХН («Новые приборы контроля и диагностики

параметров технологических процессов в АПК»), Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции СО РАСХН («Акустические методы и средства контроля технологических параметров в сельском хозяйстве»), Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства СО РАСХН («Контроль параметров технологических процессов сельского хозяйства — средство повышения качества продукции и устранения сверхнормативных потерь»), Главное управление сельского хозяйства администрации Алтайского края («Применение ультразвука в сельском хозяйстве»), а также применяются в учебном процессе АлтГТУ при проведении лекционных и лабораторных работ по дисциплине «Автоматизация технологических процессов АПК»

Созданные приборы ультразвукового контроля используются в хозяйствах Алтайского края, на Барнаульском горможомбинате, а также в учебном процессе АлтГТУ при постановке лабораторных работ по курсу «Автоматизация технологических процессов АПК» В результате использования новой ультразвуковой аппаратуры в АООТ «Барнаульский гормолкомбинат», в Кемеровском научно-исследовательском институте химической промышленности (Автоматизированная система контроля загрязнения воздуха (АСКЗВ) г Кемерово) и на других предприятиях АПК расчетный годовой экономический эффект составил около 198 млн рублей

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на ежегодных научно-технических конференциях АлтГТУ (Барнаул 1972-2006 гг), 3-й межвузовской конференции по электронике (Томск, 1974 г), региональной научно-практической конференции «Интенсификация работы водопроводных сооружений и автоматизация технологических процессов» (Барнаул, 1976 г), региональной научно-практической конференции «Проблемы охраны окружающей среды региона с интенсивно развивающейся промышленностью» (Кемерово, 1977 г), 4-ой Всесоюзной конференции «Методика и техника ультразвуковой спектроскопии» (Каунас, КПИ, 1980 г), региональной конференции «Научно-организационные и прикладные вопросы охраны окружающей среды в Алтайском крае» (Барнаул, 1980 г), Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии обеспечения качества образования» (2006 г - Барнаул), а также на заседании ученых советов в Главной геофизической обсерватории им Воейкова (С-Петербург, 1979 г), Всесоюзного научно-исследовательского института аналитического приборостроения (Киев, 1979 г), Уральского научно-исследовательского института химической промышленности (Екатеринбург, 1979 г), Всесоюзного научно-исследовательского института токов высокой частоты им Бонч-Бруевича (С -Петербург, 1979 г), Томского политехнического института им С М Кирова (Томск, 1980 г), ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет», 2007 г

На защиту выносятся:

1 Системный анализ методов и средств ультразвукового контроля, автоматизированная база данных, объем и номенклатура параметров технологических процессов на объектах растениеводства, тепличных хозяйств и перерабатывающей отрасли

2 Синтез структуры системы ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК, функциональные связи между технологическими параметрами и характеристиками распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля, требования к системе ультразвукового контроля

3 Структурное совершенствование методов и устройств ультразвукового контроля параметров технологических процессов

4 Методы расчета и проектирования системы ультразвукового контроля с учетом установления функциональных связей между технологическими параметрами и характеристиками распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля

5 Ультразвуковые приборы для контроля концентрации аммиака и углекислого газа на сельскохозяйственных предприятиях, уровня и наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны на перерабатывающих предприятиях, влажности продукции растениеводства

6 Методика определения технико-экономической эффективности системы ультразвукового контроля технологических параметров в сельскохозяйственном производстве и отрасли переработки сельскохозяйственной продукции

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 76 печатных работах, в том числе в 2 монографиях и в 24 авторских свидетельствах и патентах на изобретения

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, выводов по диссертации, списка литературы из 289 наименований Приложения к работе оформлены в виде отдельного тома Диссертационная работа изложена на 333 страницах, объем приложения составляет 145 страниц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цели и задачи исследования, дана общая характеристика работы, показана научная новизна и практическая ценность работы, отражены вопросы реализации и апробации полученных научных результатов, сформулированы основные положения работы, выносимые на защиту

В первой главе дан обзор и анализ проблемы повышения эффективности управления технологическими процессами предприятий АПК на основе использования информационных технологий

Одной из основных причин, сдерживающих темпы роста и качества сельскохозяйственной продукции, является низкий уровень информатизации производства, и в первую очередь, отсутствие новых технических средств контроля, измерения и диагностики параметров, характеризующих технологические процессы в сельскохозяйственном производстве

Применяемые в настоящее время методы и средства контроля технологических параметров в сельском хозяйстве, в основе которых лежат кулонометрический, кондуктометрический, фотоколориметрический и др принципы, обладают рядом недостатков, как высокая трудоемкость, сложность лабораторного оборудования, значительные затраты времени, использование дорогостоящих химических реагентов, дополнительных расчетов, низкая селективность, нелинейность функции преобразования, ограниченное быстродействие, погрешности измерения и высокая стоимость

Применение ультразвуковых средств контроля позволяет увеличивать на 10 30 % продуктивность животных, уменьшить расход кормов, устранить потери корма на 20%, создать оптимальные концентрации углекислого газа и повысить урожайность огурца, томатов в теплицах до 20 %, сократить расходы на разработку селективных средств газового контроля, проконтролировать объем и уровень кусковых и сыпучих материалов при высоких давлениях,

температурах, вязкости материалов, агрессивности и нестабильности их состояния, получать оптимальные приросты мяса, увеличивать производительность сушильных агрегатов на 60 80%, обеспечивать сохранность сыпучих минудобрений, нормальную работу дозирующих устройств, исключить применение дробильных аппаратов и непроизводительных расходов, повысить урожайность сельскохозяйственных культур, избегать порчи хлопка-сырца от самосогревания, снижать его действительную стоимость и повысить сортность, определять факт подснятия сливок или добавления обезжиренного молока, существенно повысить уровень экологической безопасности производства

В агропромышленном комплексе в настоящее время используются ультразвуковые приборы, которые позволяют измерять массовую долю продуктов молочного производства, действительного экстракта и экстрактивность начального сусла в пиве, плотность, концентрацию, уровень, расстояние, расход и скорости потока в пищевой промышленности, толщину жировой ткани живых свиней, направление, температуру, скорость, влажность воздуха и др

Для ультразвуковых измерений технологических параметров в сельскохозяйственном производстве характерны высокая разрешающая способность и связанная с ней точность измерений, высокая устойчивость к химическому и оптическому загрязнению окружающей среды, длительный срок службы, сравнительно малая стоимость, взрывобезопасность, адеструктивность, т е возможность передавать и принимать ультразвуковые колебания через металлические стенки резервуара, возможно измерение газовой температуры без тепловой связи с датчиком - "виртуальная температура", отсутствие инерции на фактическую газовую температуру и на погрешности измерения от нагрева твердого тела* излучением, в производственных условиях не требуется отбора проб, возможно осуществление бесконтактных измерений, чрезвычайно низкие значения интенсивности используемых ультразвуковых колебаний

В диссертации разработана классификация приборов ультразвукового контроля и измерений применительно к АПК

Значительный вклад в разработку научных основ автоматизации технологических производств внесли академик ИФ Бородин, профессора Ю А Судник и Р М Славин, в создание ультразвуковых приборов - К Тамура, G Dieter, Т Куинн, в разработку теории ультразвуковых преобразователей -В И Домаркас, Р -И С Кажис, Е Кикучи

Вместе с тем проведенный анализ по отечественным и зарубежным источникам показал, что важной причиной низкой эффективности технологий в АПК является недостаточное применение новых информационных технологий и контрольно-измерительных средств и систем, позволяющих обоснованно, а не интуитивно подойти к принятию правильных управленческих решений

Известные методы расчета и проектирования средств ультразвукового контроля не позволяют определять функциональные связи между параметрами технологических процессов и физическими явлениями процессов распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля, поскольку на результат измерений существенно влияние оказывает биологическая природа объектов труда, многообразие условий выполнения технологических операций, особые требования к результатам измерений (диапазон, погрешность, частота измерений) и отсутствие научно-экономического обоснования целесообразности измерения того или иного параметра. В АПК

насчитывается порядка 2000 контролируемых параметров, что в 5 раз больше, чем в промышленности, причем методы и средства контроля сельскохозяйственных параметров более сложные и трудоемкие в силу их биологической природы

Для достижения поставленной в диссертации цели разработана структурно-функциональная схема, характеризующая научную основу, связи, предмет и методы системы ультразвукового контроля технологических параметров в АПК (рис 1), и система комплексных исследований (рис 2), представляющая алгоритм для решения общей научной задачи - определения функциональных связей между отдельными параметрами, характеризующими технологические процессы, и физическими факторами распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля

В работе показано, что в известном методе выбора и разработки методов и средств контроля технологических процессов на основе сопоставления различных принципов преобразования имеется ряд недостатков не учитываются такие характеристики методов измерений, как селективность, линейность, быстродействие, независимость от дополнительных расчетов и экспериментальных поверочных кривых, помехозащищенность измерений Не учитывается также независимость измерений от влияния на технологический процесс, от ограничений на свойства контролируемых сред и от теплового и радиоактивного излучения, дистанционность измерений Причем выбор частотного диапазона ограничивает анализируемые методы только областью частотной модуляции

Установлено также, что в известном методе выбора устройств измерения технологических параметров по совокупной оценке информационной способности, сложности и надежности приборов также имеются недостатки не учитывается временная стабильность параметров каналов преобразования сигналов, независимость от расходных материалов, применимость для контроля потенциально опасных и коррозионных сред Вне учета остаются также простота обслуживания, готовность к работе после включения, нечувствительность к электромагнитным помехам, адеструктивность, бесконтактность измерений, универсальность применения в разнообразных производственных условиях

Имеется много готовых пьезопреобразователей для конкретных измерительных приборов, но далеко не всегда из них можно подобрать требуемый по техническим характеристикам напряжению возбуждения, частоте излучения, по характеристикам защитных мембран, по требуемой амплитудно-частотной (АЧХ) и фазочастотной (ФЧХ) характеристике пьезоизлучателя или пьезоприемника, диаграмме направленности, габаритам, приемлемости для реализации конкретного патентного решения и т д

Аналитические методы расчета и проектирования пьезопреобразователей сложны и трудоемки, поскольку предполагают использование электромеханических аналогий, в ряде случаев для них отсутствует законченная математическая постановка и решение задачи (например, при отыскании обратного преобразования Лапласа)

В заключении главы сформулированы цель и задачи исследования Во второй главе проведено синтез структуры систем ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК, установление функциональных связей между технологическими параметрами и характеристиками, отражающими процессы распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля, а также требований к системам ультразвукового контроля

Синтез структуры системы ультразвукового контроля проведен на основе теории нечетких множеств Он включает выбор контролируемых и дополнительных параметров, выбор и разработку методов и средств контроля технологических процессов АПК

Рис 1 Структурно-функциональная схема ультразвукового контроля технологических параметров в АПК

Выбор контролируемых параметров для ультразвуковых (и не ультразвуковых) измерений технологических параметров проведен следующим образом.

Предложена формула рейтинга Я*и г-го параметра при производствеу-го продукта, которая позволяет..определять рейтинг параметра при отсутствии или при невозможности определения некоторых ее компонентов (1)

Г/-Г/ АУд Р /,

и—Т^ Т Т ' (1)

где V^, V^ - годовой объем производствау-го технологического продукта,

соответственно на начало и на конец планового периода, ДУу - прирост производствау-го продукта в последнем году планового периода от измерения

Система исследования параметпров технологий и процессов ультразвукового контроля объектов АПК

I

База данных ТП (объектов), характеризующих их параметров, _методов и технических средств КТП_

I Подсистема 2

!Г

Система выбора кокт^шшруемык. параметров,

ЗУ

! Подсистема 3

Обоснование требований к СУКПТП на примере нескольким отраслей

1С

Структурное совершенствование СУКПТП

! Подсистема'

—1 I

Г

—1

Имитационное Методы обеспечения

мод елиров ание ультр азвуков ого

пьезопреобразова КТП

телей

Подсистема 5

I Разработка ультразвуковых приборов для КТП

и Имитационное ■ Г моделирование I I ультразвуковых М ■ приборов для КТП д И

Подсистема б

Экспериментальные I исследования приборов для КТП | 1

Я»

няня

II

Текнико-экономические исследования приборов КТП, методические научно-методические, практические и ароектно-теннологические р еко менд ации

Рис 2 Система комплексных исследований функциональных связей между параметрами (АПК — агропромышленный комплекс, ТП -технологический процесс, КТП - контроль технологических параметров, СУКПТП - система ультразвукового контроля параметров технологических процессов)

г-го параметра, ^^у - удельный эффект от измерения г-го параметра

при производстве ./-го продукта, (отражает относительную эффективность

измерения данного параметра), Ру ¡Р] - отношение расчетной прибыли ( Ру ) к затратам {Р]) (на один прибор) от контроля г-го параметра при производстве у-го продукта, Л / 1у - отношение числа упоминаний г-го параметра (¡1 ) к общему числу контролируемых параметров (1у ) в

электронной базе данных («индекс цитирования»)

Для выравнивания веса каждого слагаемого по формуле (1) осуществляют приведение к одному числовому диапазону (от 0 до 100) с помощью разработанного нормализатора (т-файла) При этом диапазон

Я*

изменения рейтинга л у теоретически может изменяться от 0 до 300

На основе формулы (1) проведен выбор контролируемых параметров

(табл 1) с использованием разработанных электронных баз данных (диапазон *

изменения рейтинга л у в табл 1 изменяется от 0 до 100 за счет дополнительного нормирования)

Анализ табл 1 показывает, что если необходимо ограничить выбор пятью параметрами, то наиболее значимыми для АПК контролируемыми параметрами ультразвуковых измерений являются параметры под номерами 3, 4, 1, 2, 5

Выбор дополнительных параметров при разработке универсальных методов и технических средств контроля целесообразно проводить по электронным базам данных определением (рис 3) «допустимой абсолютной погрешности измерения» или «приведенной относительной погрешности измерений» и значения «диапазона изменения значений измеряемой величины» по левой и правой границе диапазона г-го элементарного параметра, при разработке специализированных методов и технических средств контроля параметров технологических процессов выбор дополнительных параметров целесообразно проводить на основании существующих нормативных данных или по результатам теоретических исследований без определения левой и правой границы диапазона г-го элементарного параметра

Выбор и разработка методов и средств контроля технологических процессов АПК

Нами разработана модель выбора и создания методов и средств контроля технологических процессов АПК (рис 3), (подсистема 2 по рис 2)

Проведены исследования по обоснованию выбора наиболее значимого для АПК метода измерения физической величины Получено расчетное соотношение для вычисления нормированного (в диапазоне -100 до 100) обобщенного показателя К,ш качества метода измерения физической величины по найденному минимальному (гтш), максимальному значению качества измерений для группы методов, приведенной погрешности (с1 - процент от диапазона измерений) измерения и числу операций в методе до достижения поставленной цели (ЛГ4) (формула (2))

г

И

100

0,02<1.

-100

1

Щ

(2)

Если известна абсолютная погрешность измерений (Л), нижнее значение диапазона изменения значений параметра (Хтт) и верхнее значение диапазона изменения значений параметра (Хтах), то вычисления должны проводиться по формуле (3)

Таблица 1 Формирование рейтингов ряда параметров (столбец 2) технологических процессов в АПК___

Номер параметра Наименование параметра I, —— -«индекс цитирования», (нормированный, определен по электронной базе данных) ра —— - отношение Л расчетной прибыли к затратам (нормированное) рейтинг параметра

1 2 3 4 5

1 Концентрация аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК 8,9512 0 8,9512

2 Концентрация углекислого газа в атмосфере теплиц 6,8767 0,2631 7,1398

3 Уровень аммиака в циркуляционном ресивере 100 0 100

' ''

4 Влажность сена 4,1490 6,2471 10,3961

5 Наличие вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК 6,1852 0,9511 7,1363

6 Влажность сыпучих минеральных удобрений 3,4576 31,2209 34,6785

7 Влажность хлопка-сырца 0 100 100

В Температура хлопка-сырца 6,1852 0 6,1852

К„

¡п\ ^тах " Xтт

-100

^тах ^тт \ у

~ ^ п

±- (3)

щ

Значения 2тт и 21тах могут быть найдены по известному соотношению

N 2 Т

г =-, (4)

2

где N - показатель информационной способности измерительных устройств, Т - время непрерывной работы прибора, Q - суммарная стоимость деталей прибора

Если в качестве совокупного показателя N достигаемого эффекта, учитывающего информационную способность, чувствительность и быстродействие аппаратуры, целесообразно принять значение информационной способности

Рис 3 Модель выбора и разработки методов и средств контроля технологических процессов АПК (КТП АПК — контроль технологических параметров агропромышленного комплекса, СУКПТП - система ультразвукового контроля параметров технологических процессов)

N.

прив аппаратуры, приведенное по быстродействию и потребляемой

мощности, то в этом случае значения 2т известному соотношению

и 2т

можно вычислить по

г = -

к„<

I

в4Т

(5)

где П£ - полный расход деталей на прибор

Поскольку - численное значение Мпрш известно для амплитудной, временной и частотной модуляции входного процесса, то вычисление обобщенного показателя качества становится возможным соответственно при

измерении коэффициента поглощения ультразвука и скорости ультразвука (времяимпульсной, фазовой, частотной (числоимпульсной) модуляции)

Полученные соотношения (2), (3) позволили провести обоснование выбора методов и устройств измерения технологических параметров АПК на основе теории нечетких множеств программными средствами Fuzzy Logic Toolbox в Matlab Так, критерием конкурентоспособности методов назовем число Qs [-100,100], устройств - число Ql е [-100,100] Чем больше значение этих критериев, тем больше вероятность у метода (устройства) быть выбранным потребителями, тем больше его сегмент рынка На конкурентоспособность метода (устройства) влияют перечисленные выше характеристики методов (устройств) измерения технологических параметров АПК Тогда модель конкурентоспособности метода (устройства) будет представлять функциональное отображение вида

X = xl, х2, хп, —» g е [-100,100], (6)

где Х - вектор влияющих (Ьактопов (пис 4. табл 2)

1—1 компоненты устройства (Fuzzy Logic) ШЗ компонеты метода (Fuzzy Logic) > I компоненты m файла (Matlab)

Обобщенный показатапь качества • метода измерения физической

величины

Кзс_1гт_р

Ииодвиедаиные —э» ^Гуца, ХтИ, хтауЙГ

Рис 4 Иерархическая классификация факторов, влияющих на конкурентоспособность методов и средств измерения физических величин

В результате использования разработанной нечеткой модели конкурентоспособности методов (устройств) измерения физических величин (рис 4) определена конкурентоспособность методов и устройств (по электронной базе данных) измерения параметров технологических процессов АПК Это позволило произвести их выбор и определить направления

разработки ультразвуковых методов контроля

На рис 4 приведены одинарные окружности - терминальные вершины -частные влияющие факторы, fyl, fy2, fy3, fQ, fR, fRl, fyll, fy21, fy31, fQl -двойные окружности - нетерминальные вершины - свертки влияющих факторов, осуществляемые посредством логического вывода по нечетким базам знаний, d - приведенная погрешность измерения (% от диапазона измерения), delta - абсолютная погрешность ^-измерений, Xmin - диапазон изменения значений параметра (нижнее значение), Хшах - диапазон изменения значений параметра (верхнее значение), Nb - число операций в Методе до достижения поставленной цели, Kasc_izm_p и Kasc_izm - соответственно значения не нормированного и нормированного (в диапазоне -100 до 100 (%)) обобщенного показателя качества метода измерения физической величины В табл 2 приведена совокупность влияющих факторов к рис 4

Номер фактора Обозначение фактора Описание фактора

1 xl Значение обобщенного показателя качества метода измерения физической величины

2 х2 Селективность измерений

3 хЗ Линейность измерений,

4 х4 Быстродействие измерений

5 х5 Независимость от дополнительных расчетов и экспериментальных поверочных кривых

6 хб Помехозащищенность измерений

7 х7 Независимость измерений от влияния на технологический процесс,

8 х8 Независимость от ограничений на свойства контролируемых сред

9 х9 Дистанционность измерений

10 хЮ Независимость от теплового и радиоактивного излучения

11 xll Стоимость устройства (число деталей, число блоков в структурной схеме)

12 х12 Время непрерывной работы устройства

13 х13 Временная стабильность каналов преобразования сигналов

14 х14 Независимость от расходных материалов

15 х15 Применимость для контроля потенциально опасных и коррозионных сред

16 х16 Простота обслуживания ;

17 х17 Готовность к работе после включения ~ *

18 х18 Нечувствительность к электромагнитным помехам

19 х19 Адеструктивность измерений

20 х 20 Бесконтактность измерений

21 х21 Универсальность применения

22 у1,у2,уЗ,у11, у21,у31 Дуги графа, выходящие из нетерминальных вершин -укрупненные влияющие факторы

23 Q Промежуточный корень дерева - конкурентоспособность метода измерения физической величины

24 R, R1 Промежуточные корни дерева

25 Q1 Корень дерева - конкурентоспособность средства измерения физической величины

Результат моделирования конкурентоспособности известных альтернативных методов контроля и измерений параметров технологических процессов АПК представлен рис 5

Результат моделирования конкурентоспособности известных

ультразвуковых методов контроля и измерении параметров технологических процессов АПК представлен оис 6

80

40

75-85

^ Альтернативные методы измерения технологических параметров АПК

Среднее значение 'для альтернативных методов измерения технологических параметров АПК

Порядковый номер метода

Рис 5 Результат моделирования конкурентоспособности известных альтернативных методов контроля и измерений параметров технологических процессов АПК

Сопоставление рис 5,6 показывает, что известные ультразвуковые методы контроля и измерений параметров технологических процессов АПК по сравнению с альтернативными обладают более высокой средней конкурентоспособностью (соответственно <51= -54,2002 и 0>1= -57,1478 по шкале от -100 до 100) Разработана методика использования системы нечеткого моделирования конкурентоспособности методов и устройств для увеличения конкурентоспособности ультразвуковых методов и устройств, основанная на возможности задания соответствующего фактора в окне нечеткого логического вывода для получения желаемого значения конкурентоспособности

60 40 20 0 20 40 60

н г /

^Ультразвуковые методы контроля параметров технологических процессов АПК

,Среднее значение для ультразвуковых методов контроля параметров технологических процессов АПК

Порядковый номер метода контроля

Рис 6 Результат моделирования конкурентоспособности известных ультразвуковых методов контроля и измерений параметров технологических процессов АПК

В работе установлена зависимость (формула (7)) минимально обнаруживаемой концентрации загрязнителя в воздухе тг (г/м3) от относительной погрешности измерения скорости звука 3 Это позволило получить зависимости минимально обнаруживаемых в воздухе концентраций углекислого газа, аммиака и паров воды от относительной погрешности д измерения скорости звука (табл 3)

_ 2*3*М0*(0,013*Т2 - 12*Т + 3600) т'~ 2* 8* М1 -2*8* М0 +М1 +М0 ' где М0 - молекулярная масса сухого воздуха, М1 - молекулярная масса загрязнителя, Г— абсолютная температура, °К

Таблица 3 Основные характеристики акустического метода анализа

газов

Наименование ПДКрз, мг/м3, или АС С 3 = 3,55*10'5 Р = 0,97 8 = 1*10'5 Р = 0,87 ¿ = 1*1(Г6 Р = 0,87 8 = 1*10-7 Р - 0,87

за- макси-

грязнителя мальное содержание % Втт мг/м3 Втт мг/ м3 ^тт мг/м3 Втт мг/м3

Аммиак 20 0,00 0345 200±1*103 70±2,5*10"° 7±2,5*10 ' 0,7±2,5*10й

Угле- 30000 0,63 163±1*10" 46=1=2,5*10-° 4,6±2,5*10 ' 0,46±2,5*10

кис- 8 8

лый

газ

Пары 30400 0,47 227±1*103 64±2,5*10"° 6,4±2,5*10"; 0,64±2,5*10

воды

Примечание АС/С - процентное приращение скорости ультразвука для ПДКрз (предельно допустимой концентрации загрязнителя в рабочей зоне) или для максимального содержания загрязнителя в воздухе, Втт - минимально

обнаруживаемая концентрация загрязнителя, Р - вероятность обнаружения загрязнителя на фоне атмосферного воздуха в принятых границах ПДКрз или максимального содержания загрязнителя в воздухе

В результате исследования технологии контроля эколого-технологических параметров АПК (концентрации аммиака, углекислого газа, кислорода, сероводорода, окиси углерода, окиси азота, формальдегида и др ) произведено обоснование способа определения наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК Для составления соответствия между значениями молекулярной массы смеси воздуха и вредных газов (МСм) и наличием вредных веществ, для которых возможно превышение ПДКрз или некоторого порогового уровня концентрации, получена зависимость

Мсм = 28,996 + 0,0000224 ПДК \ 1 -

28,996

М,

(8)

На рис 7 приведена зависимость молекулярной массы Меи воздушной смеси от ПДК мг/м3 и от молекулярной массы М, загрязнителя (формула (8))

Получена зависимость (рис 8) частоты ^ автоциркуляции ультразвукового синхрокольца от влажности X сена

I

Л

(9)

м0+^-<р (М0-М„) т0

где / - расстояние между излучателем и приемником, Я - универсальная газовая

о о ПДКрз

ю

М,

Рис. 7. Зависимость молекулярной массы Мсм воздушной смеси от ПДКрзмг/м3 и от молекулярной массы Л/, загрязнителя

постоянная; М„ - молекулярная масса водяного пара: уа< - отношение удельных теп лоем костей при постоянном давлении и постоянном объеме; /у -абсолютная влажность насыщения; т„ - плотность сухого воздуха; <р(Х) -зависимость равновесной относительной влажности воздуха от относительной влажности ссна (X).

Анализ формулы (9) и рис. 8 показывает, что по частоте автоциркуляции (аналогично по скорости распространения ультразвука) можно Определить влажность сена, так как нее остальные величины в формуле (9) являются в известном приближении постоянными.

Рис. 8. Изменение частоты Ь\ Гц автоциркуляции в ультразвукового сицхрокодша от влажности X ссна, %

Проведенные исследования позволили обосновать метрологические требования к ультразвуковым методам и приборам измерения параметров (табл. 4), а также требования к структурному совершенствованию методов и средств ультразвукового контроля параметров технологических процессов (табл. 5).

В третьей главе проведено структурное совершенствование методов ультразвукового контроля параметров технологически* процессов на основе анализа потерь измерительной информации и на основе сравнительного информщионно-энергетйческого анализа.

В соответствии е п. 13 табл. 5 нами проведен сопоставительный анализ

""ю 15 II 16 18 30 12 31 ж в ж

и. *

Таблица 4 Метрологические требования к ультразвуковым методам и приборам измерения параметров, перечисленным в таблице 1 _

Наименование контролируемого параметра в технологическом процессе АПК Погрешность измерения параметра с1„ Диапазон изменения значений параметра (Лтои-нижнее значение) Диапазон изменения значений параметра (Хтах-верхнее значение) Доверительная вероятность Р,%

Концентрация аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК ±5 мг/м° 1 мг/м' 25 мг/м" 87

Концентрация углекислого газа в атмосфере теплиц ±0,15% обь 0,15 % объ 10% объ 87

Уровень аммиака в циркуляционном ресивере ±1,5 % 100 мм 1000 мм 87

Влажность сена ±1,5 % 1 % 30% 87

Наличие вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК ±3,55*10-5 (о м м воздушной среды) 28,75 (о м м воздушной среды) 29,25 (о м м воздушной среды) 97

Примечание о м м - относительная молекулярная масса структурных методов повышения точности акустической информации о технологических параметрах АПК, который показал, что при ультразвуковых частотно-импульсных измерениях скорости ультразвука наиболее целесообразно использовать метод автоматической коррекции погрешностей измерительных устройств по способу вспомогательных измерений с системой автоматического введения поправок Это реализовано в 9 методах (и устройствах) относительного измерения скорости ультразвука

В соответствии с п 3,4,5,6,15,16 табл 5 проведено исследование шумовых свойств электроакустического канала синхрокольцевых измерителей скорости ультразвука и методов подавления шумов в них, что позволило разработать описанные в третьей главе 5 способов (и устройств), обеспечивающих помехозащищенность измерений скорости ультразвука

В соответствии с п 1,2,5,14 табл 5 исследованы параметры электроакустического тракта ультразвуковых частотно-импульсных измерителей, что позволило разработать 8 методов (и устройств) компенсации паразитных времен задержки, описанных в диссертации

В соответствии с п 11 табл 5 исследовано влияние температуры на формирование погрешности при акустических газоаналитических измерениях, что позволило установить соотношения, позволяющие оценить погрешность от пренебрежения реальными свойствами исследуемых газов Получено выражение для оценки погрешности Зс идеализации реальных свойств исследуемых газов

= 37,5[

рт;

КР

Т Р

1СМГКР

г

(10)

'см

где Р - давление смеси газов, ТКР - критическая температура смеси газов, Тсм - абсолютная температура газовой смеси, Р^р - критическое давление смеси газов Это позволило установить оптимальную температуру

19

Таблица 5 Требования к структурному совершенствованию методов и средств ультразвукового контроля параметров технологических процессов

АПК_

Требования к структурному совершенствованию методов и средств _ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК

2

В

К «

О В

1) Устранение влияния постоянного и переменного времени запаздывания ультразвукового импульса в мембранах и звукопроводах пьезоизлучателей и времени запаздывания электрического импульса в электронной схеме

2) Устранение влияния задержки во времени вследствие конечной длительности переднего фронта принятого сигнала

3) Устранение влияния неустановившихся процессов в ближней зоне пьезоэлектрического преобразователя

4) Устранение влияния самопроизвольного скачкообразного изменения измеряемой величины в связи с переходом момента привязки с фронта на фронт

5) Устранение влияния флуктуации сигнала на входе пьезоприемника

6) Устранение влияния реверберационной помехи

7) Устранение влияния гиперболического характера результата измерений при подсчете частоты следования импульсов

8) Устранение влияния нелинейности функции преобразования акустических термометров и газоанализаторов

9) Устранение неселекгивности акустических методов контроля

10) Определение дисперсионных соотношений для широкого диапазона частот

11) Устранение влияния идеализации реальных свойств исследуемых газов

12) Идентификация групп возможных загрязнителей воздуха

13) Устранение влияния возмущающих мультипликативных воздействий

14) Устранение влияния числа импульсов синхропоследовательности за определенный промежуток времени

15) Комбинирование синхрокольцевого и импульсного методов

16) Повышение помехозащищенности измерений

17) Устранение влияния влажности воздуха

18) Расширение сферы использования

- О, 8

о еГ с

19) Моделированием передаточных функций пьезоэлектрических преобразователей

20) Определением для них переходных и импульсных характеристик

21) Определением реакции пьезопреобразователей на сигнал произвольного вида

22) Моделированием ультразвуковых методов и средств контроля параметров технологических процессов в АПК в пакете МаЙаЬ

23) Использование запаса чувствительности для расширения рабочего диапазона приборов

24) Использование достижений кибернетики в области автоматических вычислений (использование запаса быстродействия для уменьшения случайных погрешностей измерительных устройств)

акустических измерений для воздуха (51,28 "С) и уменьшить на два порядка погрешность от идеализации реальных свойств исследуемых газов в зависимости от точности поддержания оптимальной температуры

В соответствии с п 9,10 табл 5 проведено исследование проблемы определения присутствия одного газа в другом по скорости распространения ультразвуковых колебаний при равенстве молекулярных масс исходных компонентов Предложено регистрировать ширину 8 фронта волны конечной амплитуды путем измерения времени Т прохождения фронтом плоскости приемного преобразователя, которое связано с 8 и скоростью С распространения скачка массовых скоростей зависимостью

Т = 8СЧ (11)

Величина 3 определяется параметрами анализируемой газовой среды соотношением

8 = С$ш[¥0(г + 1)У', (12)

где С0 - скорость звука в среде, г - характерное время релаксации, т -коэффициент дисперсии, ¥0 - амплитудное значение скорости смещения частиц среды, у- показатель адиабаты для среды

Таким образом, ширина ё ударного фронта однозначно определяет состав бинарной газовой смеси при условии равенства скорости звука в исходных компонентах, в частности таких смесей, как азот - окись углерода, закись азота — углекислый газ, окись азота - этан, и других смесей, имеющих равные средние молекулярные веса исходных компонентов В результате проведенных исследований разработан метод акустического анализа газов по крутизне фронта ударной волны, позволивший повысить надежность и точность разрабатываемой аппаратуры

В соответствии с п 6 табл 5 исследованы реверберационные явления в акустическом тракте ультразвукового частотно-импульсного прибора В результате получено соотношение (13), позволяющее определить оптимальную частоту /'опт излучения ультразвукового импульса в газовые среды для необходимого подавления реверберационной помехи

/оп

>

(13)

где А[ , амплитуды соответственно ультразвукового импульса

прямого прохождения и п-го отражения на расстоянии /, а' - нормированный коэффициент поглощения ультразвуковых колебаний

Получено соотношение (14) для определения паразитной задержки тр

сигнала при учете влияния реверберационных явлений в акустическом тракте ультразвукового частотно-импульсного прибора

п 1 -а'/21(1+2п) '» 2яСА Т

_]1{1 + 2п)_

п -сс'/21(1+2п) соя " 2яСА

1 1{1 + 2п)\

(14)

где / - частота ультразвуковых колебаний, А0 - амплитуда ультразвукового импульса у плоскости излучателя, Л - паразитное время задержки электроакустического сигнала, С - скорость ультразвука в среде

Проведенные исследования позволили разработать 2 метода (и устройства) устранения реверберационных явлений в акустическом тракте ультразвукового частотно-импульсного прибора за счет специфического расположения пьезопреобразователей относительно друг друга, описанных в диссертации

В соответствии с п 3,4,5,15,16 табл 5 проведены исследования ультразвукового контроля технологических параметров АПК в условиях влияния сильных электрических полей и случайных электрических ударов (в компрессорных цехах молочных заводов, мясокомбинатов, при контроле сильнопоглощающих сред, в случае перемещения или перемешивания

контролируемой среды), что позволило разработать метод (и устройство) ультразвукового контроля технологических параметров АПК в сильно флуктуирующих средах.

С целью оптимальной комплектования постов контроля загрязнения атмосферы и технологических процессах АПК селективными газоанализаторами целесообразно использовать разработанный нами принцип интегральной псевдоселективности (п. 12 табл. 5). описанный в главе 2.

В соответствии с п. 18,23 табл. 5 произведено исследование отрицательных особенностей приборов для измерения уровня н АПК (специализация и узкий диапазон измерения из-за наличия «мертвой зоны», наличие значительной погрешности от не идентичности каналов формирования измерительного и эталонного сигнала), что позволило разработать метод измерения уровня (и многоцелевой акустический уровнемер), предназначенный для измерения уровня жидких и сыпучих сред, толщины, диаметра и пространственного положения изделий.

Проведено исследование физических методов гигрометрии и влагометрии, используемых в технологиях растениеводства, в результате чего установлено, что о содержании влаги в сене можно судить, исследуя паровоздушную смесь, находящуюся в сене, акустическим гигроскопическим методом с погрешностью не более 1%.

В соответствии с п. 8 табл. 5 проведено исследование возможностей методов акустической термометрии в технологиях АПК. в результате чего установлено, что для получения прямого отсчета температуры целесообразна использовать разработанный акустический метод измерения температуры с возведением результата измерений в квадрат.

11ьез о преобразователи являются одним из важнейших компонентов любого ультразвукового измерительного прибора, поскольку их качество во Многом определяет технические характеристики приборов.

Задача разработки надежных инженерных методов проектирования Iкодопреобразователей и ультразвуковых измерительных приборов на их основе решена в пакете МаОзЬ следующим образом.

В соответствии с н. 19 табл. 5 разработана модель для получения АЧХ Фц{х) и ФЧХ <Рц(х) пьеэоизлучетеля, нормированных относительно относительной частоты х, при излучении в воздух, при питании от электрических цепей включения (рис. 9.а, 9.6).

Рис. 9

а

ФЧХ

<РИ{х) (а) и АЧХ ФИ[х)

о (б)

пьезоизлучателя.

нормированные относительно относительной частоты л, при излучении в воздух, при питании от электрических цепей включения

Разработано 50 моделей А ЧХ и Ф11Х пьезоиэлучателей и пъезоприемников для большинства известных типов включения и конструкций.

При разработке методов определения переходных и импульсных характеристик пьезоэлектрических преобразователей установлено, что наибольшие трудности встречаются при отыскании обратного преобразования Лапласа При этом реакция преобразователя или системы преобразователей находится из выражения

/вьа0) = ±- Ъ„(е>) К(о>)е^^йо>, (15)

00

где 5вЫ1 = | /вх(*)е]МЖ - комплексный частотный спектр входного сигнала, а>

—00

- круговая частота, К(со) - передаточная функция преобразователя или системы преобразователей

Известно, что с использованием интеграла Фурье переходная функция пьезопреобразователя или системы пьезопреобразователей описывается выражением

Щ) = — 7\К(а)\ 5т[<м - ср(со)\1(» , (16)

Яд О)

где (р{оз) - Ф ЧХ преобразователя или системы преобразователей

Подставляя в выражение (16) обобщенные нормированные передаточные функции, нормированную частоту х и нормированное время

(17)

1о

где Т()- период антирезонансной частоты пьезопреобразователя,

Т0=^г, (18)

/о

где /о - антирезонансная частота пьезопреобразователя, получаем обобщенную нормированную переходную характеристику

И(у) = —1№-^ягп(2хху-<р)<Ь (19)

Я д X

где Ф{х) - ЛЧХ пьезопреобразователя, нормированная относительно максимального значения коэффициента передачи пьезоэлектрической пластинки

В соответствии с п 20 табл 5 на основе соотношения (19) разработана имитационная модель (рис 10), достоинством которой является возможность получения переходной (импульсной) характеристики любого пьезопреобразователя в интересующем масштабе времени

В соответствии с п 21 табл 5 разработана имитационная модель, достоинством которой является возможность определения пределов изменения времени задержки электроакустического импульса в зависимости от флуктуации амплитуды принятого сигнала в контролируемой среде

Проведенное структурное совершенствование методов ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК на основе анализа потерь измерительной информации и на основе сравнительного информационно-энергетического анализа позволило решить задачи по

Рис 10 Имитационная модель для получения обобщенной нормированной переходной характеристики пьезопреобразователей на основе выражения (19), (Divide - блок для получения отношения двух сигналов, Trigonometric Function - блок для вычисления тригонометрической функции, Integrator - интегратор, Derivative - блок дифференцирования, Magnitude-Angle to Complex - преобразователь модуля и угла в комплекс, Complex to Real-Imag - преобразователь комплекса в вещественную и мнимую часть, XY Graph - графопостроитель)

структурному совершенствованию устройств ультразвукового контроля, описанному в четвертой главе

В четвертой главе произведено структурное совершенствование устройств ультразвукового контроля и разработаны методы расчета и проектирования системы ультразвукового контроля с учетом установления функциональных связей между технологическими параметрами и характеристиками распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля Для уточнения ожидаемых технических характеристик разработанных структурно-функциональных схем приборов произведено их имитационное моделирование в среде 8шш1тк

Разработанные и изготовленные устройства ультразвукового контроля в совокупности образуют систему ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК, приведенную на рис 11

~~ "11 Структурная

П 'АТГ7Л

AS

1151617 24

Ф Ф

А6 А8

А7 Н

БЗ В2 Г2

416 1А6 1 2.313

0

Й0

Д2

5Я 1216

да И да

Рис

схема системы ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК

На рис 11 обозначены следующие блоки блоки, обозначение которых начинается с буквы А -ультразвуковой прибор для контроля аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК (А5), Б - ультразвуковой прибор для контроля

углекислого газа в атмосфере теплиц (БЗ), В - ультразвуковой уровнемер аммиака в циркуляционном ресивере (В2), Г - ультразвуковой прибор для контроля влажности сена (Г2), Д - ультразвуковой индикатор наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК (Д2), АО - компрессорный цех аммиачных холодильных установок, БО - теплица, ВО - циркуляционный ресивер, ГО — технологические процессы заготовки сена, ДО — посты контроля воздушной среды в рабочей зоне, А1 А2 - аммиачные холодильные установки, АЗ А4, Б2, В1, Г1, Д1 - ультразвуковые преобразователи, установленные в точках контроля, А6 — блок управления, контроля, защиты и сигнализации аммиачными холодильными установками, А7 - сирена цеха, А8 - блок отключения электропитания цеха, А9, Б5, В4, ГЗ, ДЗ - лицо, принимающее решение, Б1 - газогенераторная установка, Б4 - блок отключения газогенераторной установки, ВЗ — блок автоматики цеха, Г4 -технологические процессы сушки сена, Д4 - комплектация постов контроля воздушной среды в рабочей зоне Цифрами обозначены номера требований к структурному совершенствованию методов и средств ультразвукового контроля в соответствии с табл 5, реализованные в приборах контроля и защищенные патентами РФ

В соответствии с рис 11 для контроля концентрации аммиака в технологических процессах перерабатывающей промышленности необходимо использовать разработанный ультразвуковой прибор для контроля аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК Достоинства прибора

- Своевременно реагирует на залповые выбросы вредных веществ и не чувствителен к влажностному воздействию (п 17 табл 5), при этом постоянную времени воздухообмена эталонного канала тэ выбирают из условия (20)

тэ =800 с, (20)

а измерительного - тизм - из условия (21)

- - ' (21)

^°доп °доп

где а - относительная нестабильность подачи воздуха побудителем расхода воздуха, / - акустическая база измерительного канала, С — скорость звука в каналах, 8доп - относительная погрешность измерения скорости ультразвука от перемещения воздуха в измерительном канале

- Компенсирует постоянную составляющую времени задержки акустического сигнала в мембранах преобразователей и постоянную составляющую времени задержки сигнала в электронной схеме (п 1 табл 5), в контролируемом канале измеряет время распространения сигнала, а в эталонном канале формирует частоту автоциркуляции, что повышает помехозащищенность измерений (п 15,16 табл 5)

- Устраняет погрешность дискретности, возникающую в результате квантования (п 24 табл 5), за счет того, что в индикаторе исключают п младших разрядов, определяемых соотношением

I

1 ( 21иС\2

т \ I

где п - порядок числа, от - мантисса числа, % - время счета, С - скорость звука в

(22)

среде, I - расстояние между пьезопреобразователями в контролируемом канале Разработана новая имитационная модель ультразвукового прибора для контроля аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК (рис 12), для которого получена зависимость показаний от концентрации аммиака в воздухе при использовании эталонного канала в качестве контролируемого (для обеспечения прямой пропорциональности измерений) и, с целью уточнения уровня инвариантности показаний от возмущающих факторов, - зависимость показаний прибора от одновременного изменения временной задержки в эталонном канале и в измерительном канале в процентах от начального значения

Рис 12 Имитационная модель ультразвукового прибора для контроля аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК (Subsystem - подсистема, Generator BLOK - генератор сигналов, Logical BLOK - логический блок, Delitel Chastoty - делитель частоты, Schetchik BLOK - счетчик, Display -устройство для индикации результата измерений)

Для контроля газового режима теплиц целесообразно использовать разработанный ультразвуковой прибор для контроля углекислого газа в атмосфере теплиц, достоинства которого в том, что в нем обеспечивается эффективное подавление шумовой помехи и минимизируется уровень привязки к переднему фронту принятого сигнала в широком диапазоне частот автоциркуляции (п 16,4 табл 5) Впервые разработана его имитационная модель, для которой получена практически линейная зависимость показаний прибора от изменения концентрации С02 в контролируемом канале

Для контроля наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны целесообразно использовать разработанный ультразвуковой индикатор наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК на основе

- предложенного принципа интегральной псевдоселекции (п 12 табл 5) (описан в главе 2),

- метода (и устройства) для определения скорости ультразвука с возведением в квадрат отношения скоростей звука в измерительном и эталонном каналах, позволяющего уменьшить погрешности линейности

измерений молекулярной массы или состава газов (п 8 табл 5),

- устройства, позволяющего в канале получения информации минимизировать потенциальный уровень привязки к первому ультразвуковому импульсу, прошедшему через среду, что повышает помехозащищенность, точность и надежность измерений (п 5,16 табл 5) Количественную оценку степени повышения точности при этом можно оценить по полученной нами

формуле для отношения дисперсии и] оценки временного положения

л

импульса при флуктуации амплитуды сигнала к дисперсии сг оценки

временного положения импульса при известной и постоянной амплитуде сигнала

.К и1

1п'

1 + -

211

Д

1-у

1—

211

Д

21]

Д

+ 1,

(23)

где А - величина интервала, ит - пороговый уровень фиксации импульса, иш -среднеквадратичное напряжение шумов на нагрузке видеодетектора, ид -амплитудное напряжение на интегрирующем видеодетекторе

Разработана новая имитационная модель индикатора наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК При этом получена зависимость показаний прибора от изменения скорости ультразвука в контролируемом канале Разработана модель ультразвукового индикатора с шумами в каналах преобразования сигнала, по которой видна эффективность подавления шумовой помехи на показания прибора (468 и 340 м/с)

Для измерения уровня аммиака в циркуляционном ресивере целесообразно использовать разработанный ультразвуковой уровнемер аммиака в циркуляционном ресивере, в котором

- результат измерений Nх не зависит от постоянной и переменной составляющих паразитного времени задержки сигнала в синхронизаторе и от постоянной составляющей паразитного времени задержки сигнала в контролируемом канале (п 1 табл 5), (формула (24))

Ых =

КД 1к

КД1 Ь

(24)

где Кд, Кд, - коэффициенты деления делителей частоты, 1Э и 1К - расстояние между излучателем и приемником ультразвука в эталонном канале (синхронизаторе) и удвоенное лоцируемое расстояние в контролируемом канале соответственно,

в эталонном канале обеспечивается режим автоциркуляции электроакустических импульсов от дважды отраженных сигналов при снижении сложности измерений и увеличении их быстродействия, повышается

точность измерений при снижении уровня реверберационных помех, а соответствующим выбором длины / акустической базы (соотношение (25)) обеспечивается повышение их надежности (п 4,6 табл 5)

I <0,635а'1 Г2 , (25)

где а - коэффициент затухания колебания в среде, / - частота колебаний

Разработана новая имитационная модель ультразвукового уровнемера аммиака в циркуляционном ресивере, для которого получена зависимость показаний модели уровнемера от расчетных значений расстояний в воздухе до лоцируемой поверхности, а также зависимость показаний модели ультразвукового уровнемера при одновременном изменении скорости звука в эталонном и контролируемом каналах от расчетных значений скорости звука, подтверждающая высокий уровень инвариантности работы устройства по отношению к скоростному возмущающему воздействию

Для контроля влажности сена разработан ультразвуковой прибор, принцип действия которого основан измерении равновесной относительной влажности воздушной вытяжки по результатам измерения скорости ультразвука, в котором

проведена компенсация мультипликативных возмущающих воздействий при обеспечении их идентичности в контролируемом и эталонном канале (п 13 таб 5),

- в канале получения информации устранены погрешность от запаздывания импульса в электронной схеме, в мембранах и звукопроводах (п 1 табл 5), влияние неустановившихся процессов при формировании поля излучения в ближней зоне пьезопреобразователя (п 3 табл 5), влияние переменной составляющей времени задержки (п 2 табл 5)

Разработана новая имитационная модель ультразвукового прибора для контроля влажности сена, получена зависимость показаний контролируемого канала (у) и прибора (yl) от одновременного изменения временной задержки в контролируемом и эталонном канале (xl) и в приборе (х) (с целью уточнения уровня его инвариантности)

В условиях пищевых производств для определения содержания в пробе нескольких компонентов и исключения самопроизвольного скачкообразного изменения отсчитываемой величины целесообразно использовать разработанное устройство для получения информации о скорости ультразвука и о плотности контролируемой среды одновременно (п 9,4 табл 5)

Для контроля температуры в технологических процессах АПК целесообразно использовать разработанный акустический термометр, позволяющий возвести в квадрат результат измерения и обеспечить линейность измерений газовых сред в диапазоне от нескольких градусов до 550 °К с погрешностью, обеспечивающей получение шести достоверных десятичных знаков в результате измерения (п 8 табл 5)

Сравнительный анализ результатов имитационного моделирования описанных устройств и их аналитического исследования подтвердил применимость имитационного моделирования для определения функциональных связей между параметрами технологических процессов АПК и физическими параметрами процессов распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля АПК, а также для уточнения ожидаемых метрологических характеристик разработанных ультразвуковых приборов, то есть - при анализе и проектировании ультразвуковых контрольно-измерительных приборов

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований разработанных образцов ультразвуковых приборов

При проведении таких исследований были приняты следующие допущения

- скорость звука в газе, в смеси газов, (время прохождения), зависит от термодинамических параметров и достаточно точно и просто вычисляется, поэтому возникает возможность абсолютных измерений и отказа в ряде случаев от экспериментальных поверочных кривых,

- погрешность при измерении скорости звука в газах содержит общую погрешность, образующуюся из погрешности расчетов, методической погрешности, присущей данному методу, погрешности измерительного прибора и погрешности формирования газовой смеси

В связи с тем, что измерения являются равноточными, программа эксперимента содержала общую часть

оборудование для экспериментов ДГСУ - динамическая газосмесительная установка, ротаметр РКС-1-0 25 (расход смеси 100±25 мл/мин), ПГС №1 - поверочные газовые смеси из баллонов под давлением, редуктор, вентиль точной регулировки, приспособления для поверки, термометр лабораторный 0-50 °С, комбинированный прибор Ц4317, психрометр ПВ1Б, секундомер СМ-60, побудитель расхода ПЗ,

- с учетом ТУ на изготовление прибора, технологических требований к максимальной скорости изменения контролируемого параметра, к диапазону его изменения и с учетом быстродействия самого прибора и инерционности газосмесительной установки определялся оптимальный объем выборки и производились измерения контролируемого параметра,

- результаты измерений интерпретировались в Excel или Matlab с линеаризацией (приводилось также нормированное отклонение графика от линейной аппроксимации в точках измерений);

- поскольку теоретическая функция распределения и ее параметры явно не заданы, то для проверки на непротиворечие распределения генеральной совокупности значений нормальному закону с неопределенными параметрами применялся тест Лиллиефорса средствами Statistics Toolbox среды Matlab,

- при помощи функции (H=hlhetest(x)) возвращался результат проверки нулевой гипотезы (Н=0), графическое представление распределения выборочных значений выполнялось с помощью функции histfit,

- в том же формате был проведен расчет значений и доверительных интервалов зависимой переменой однофакторной регрессионной полиномиальной модели произвольного порядка для контролируемого параметра (функция [Y,DELTA] = polyconf(p,X,S,alpha), где Y - значения зависимой переменной однофакторной регрессионной полиномиальной модели произвольного порядка в заданных точках X, коэффициенты регрессионной модели задаются вектором р, границы доверительного интервала DELTA соответствуют уровню значимости alpha, доверительная вероятность определяется как 100(l-alpha)%, входной аргумент S рассчитывается с использованием функции polyfit и при расчете DELTA предполагается, что отклонения значений зависимой переменной у от регрессионной модели независимы и распределены по нормальному закону с постоянной дисперсией),

- построение значений линейной модели и их 99% доверительных интервалов осуществлялось функцией plot,

- разрабатывалась схема поверки (для приборов, в которых предусматривалось использование равновесных кривых)

Были определены следующие зависимости

- Относительное приращение скорости ультразвука от содержания аммиака в воздухе для ультразвукового прибора контроля аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК Объем выборки - 6 элементов (рис 13)

По рис 13 определены фактические погрешность измерения параметра (с1„), диапазон изменения значений параметра (Хтт - нижнее значение), (Хтах -верхнее значение) и доверительная вероятность Р, % Результаты сравнения с аналогичными требуемыми параметрами (табл 4) подтверждают целесообразность использования разработанного прибора для контроля аммиака в воздухе рабочей зоны тоедпоиятий АПК

Рис 13 Значения линейной модели и их доверительных интервалов для концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК (по оси У2 -относительное приращение скорости ультразвука от содержания аммиака в воздухе (ось Х2, г/м3) при температуре 293 °К Время изменения содержания аммиака в воздухе 60 с)

- Зависимость частоты автоциркуляции (Гц) от объемного процентного содержания углекислого газа, а также его характеристика стабильности во времени для ультразвукового прибора контроля углекислого газа в атмосфере теплиц Объем выборки - 21 элемент Получены результаты измерений скоростей звука газовой смеси воздух - углекислый газ (табл 6,7)

Таблица 6 Результаты измерений скоростей звука газовой смеси воздух -углекислый газ ___

Газовая смесь Автоциркуляционные измерения устройства Сь м/с С2, м/с

(с/с.) средние, % (с/с,) максимальные, %

Воздух-СОг 0,82 2,8 345 270

Примечание' С - измеренная скорость звука, Св - рассчитанная скорость звука, С] - скорость звука первого компонента, С2 - скорость звука второго компонента

- Зависимость показаний уровнемера от расстояний в газе до лоцируемой поверхности, а также зависимость показаний ультразвукового уровнемера при одновременном изменении скорости звука в газе в эталонном и контролируемом каналах для ультразвукового уровнемера аммиака в циркуляционном ресивере Объем выборки - 4 элемента

- Зависимость показаний прибора (влажность сена, %) от влажности сена

(%) для ультразвукового прибора контроля влажности сена Объем выборки -30 элементов

- Зависимость индекса молекулярной массы воздуха от времени при действии системы коррекции, при отключенной системе коррекции для контролируемого, а также для эталонного канала ультразвукового индикатора наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК Объем выборки - 21 элемент для всех трех случаев Относительная погрешность измерения средней молекулярной массы воздуха не превысила ±2,7*10"5 (с вероятностью Р=0,99) номинального значения величины, что обеспечивает работоспособность газоанализатора в режиме интегральной псевдоселекции загрязнителей на уровне предельно допустимых концентраций рабочей зоны СПДКрз)

Результаты экспериментальных исследований (табл 7) ультразвуковых приборов контроля параметров технологических процессов подтверждают теоретические положения, полученные при разработке и исследовании соответствующих методов, приборов и моделей ультразвукового контроля

В шестой главе приведены технико-экономические показатели технологий контроля параметров технологических процессов и области их применения

Из табл, 7 следует, что технические характеристики разработанных приборов позволяют использовать их для контроля параметров технологических процессов

Таблица 7 Результаты экспериментальных исследований ультразвуковых приборов контроля параметров технологических процессов

Ультразвуковые приборы для контроля Погрешность измерения параметра с1„ Диапазон изменения значений параметра (Хтт- нижнее значение) Диапазон изменения значений параметра (Хтах- верхнее значение) Доверительная вероятность Р, %

Ф тр Ф тр Ф тр Ф тр

аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК ±4 мг/м3 ±5 мг/м" 1 мг/м3 1 мг/м3 25 мг/м3 25 мг/м3 99 87

углекислого газа в атмосфере теплиц ±0,1 % объ ±0,15 % объ 0,1 % объ 0,1 % объ 10% объ 10% объ 95 87

уровня аммиака в циркуляционном ресивере ±15 мм ±1,5 % 100 мм 100мм 1000 мм 1000 мм 99 87

влажности сена ±0,75 % ±1,5 % 1% 1 % 30% 30% 99 87

индикации наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК ±2,7*10" 5 0 м м ±3,55*10" 5 о м м 28,75 0 м м 28,75 0 м м 29,25 О м м 29,25 О м м 99 97

Примечания о м м - относительная молекулярная масса воздушной среды, ф - фактическая, тр - требуемая

Итоговая экономическая оценка разработанных устройств ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК приведена в табл 8

Таблица 8 Итоговая экономическая оценка разработанных устройств ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК_

Устройство Годовой технико-экономический эффект в расчете на один прибор Годовой технико-экономический эффект в расчете на группу приборов Примечание

Ультразвуковой прибор для контроля углекислого газа в атмосфере теплиц 377 тыс руб 3,77 млн руб Выращивание огурца в теплице (10 приборов - на одно хозяйство)

Ультразвуковой индикатор наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК 374 тыс руб 14,9 млн руб На 40 приборов -в рамках системы АСКЗВ

Ультразвуковой прибор для контроля влажности сена 244 тыс руб 179,1 млн руб На 733 прибора-для Алтайского края

Для оценки эффективности принятия решения по результатам определения состояния объекта контроля в АПК применен показатель эффективности (ПЭ) За основу оценки принята концепция оптимальности Измерение результата операции после ее реального проведения в АПК сопряжено с большими трудностями, в связи с чем применено моделирование

В условиях АПК у лица, принимающего решения (ЛПР), информация ограничена недостаточной изученностью природы рассматриваемых явлений (задачи с «природной» неопределенностью), растущим влиянием «техногенной» неопределенности (влиянием вмешательства людей в природные факторы), а также влиянием на ход операции других субъектов, помимо ЛПР («поведенческая» неопределенность) ^^

Была поставлена задача выявить и измерить предпочтения ЛПР путем отображения альтернативных вариантов решений на числовую ось и использована порядковая абсолютная шкала для упорядочивания объектов по совокупности признаков Выбор ПЭ произведен на основе метода «затраты/эффект» В качестве показателей для принятия решения использованы расчетный годовой экономический эффект на один прибор, конкурентоспособность средства измерения физической величины, патентная новизна прибора, наличие неуправляемых погодных, техногенных и человеческих факторов

Из существа задачи принятия решения следует, что расчетный годовой экономический эффект на один прибор, конкурентоспособность средства измерения физической величины и патентную новизну прибора желательно увеличивать, а влияние неуправляемых погодных, техногенных, человеческого факторов - уменьшать В этом случае в качестве обобщенного ПЭ целесообразно использовать отношение

т-1 т

к = т„ (26)

1=1 1=т1+1

где 1=1, , т=1, - номера показателей, значения которых желательно увеличивать, г=т1+1, т, - номера показателей, значения которых желательно

уменьшать (табл 9)

Таблица 9 Вычисление показателя эффективности принятия управляющего решения по результатам определения состояния объекта контроля в АПК__

Наименование прибора контроля Расчетный годовой технико-экономический Конку-ренто-способность прибора Всего патентов на один при- Показатель эффективности принятия управляющего решения по результатам определения состояния объекта контроля в АПК, 06

эффект на один прибор, бор, шт значения неуправляемых факторов Х24=Х25=Х26

тыс руб -100 (нулевые) 0(средние) 100 (высокие)

1 2 3 5 6 7 8

> г1ыраш\ко1нш - 33 1883 з 8.3310 52.0X10 45 Sill

прмпор ия ьои гриля имчилка п пи« (\\о ЩщШШ

раоочсм «чм>1 11|ХМ1|рМ)|||||1 \lll\~

. Сш налнкпор народ ' аммиака шпаСИ.\-1 27 843(i 1,1275 44,8774 88.fi2~5

Ультразвуковой прибор для контроля углекислого газа в атмосфере теплиц 377 32,8892 1 8,3264 52,0764 95,8264

Газоанализатор типа КГС-ДУМ - 5,5661 - 1,6495 45,3995 89,1495

V 1ыраз1!\ковои 8 33,1451 2 8,3312 52.0812 45.8312

чрсшксмср аммиака к НИрК>.1Я[ЩОМ1|ОМ

рсатсре

Даршкп чрикня - -3,0332 - 1.5151 . .. 45,2(151 84.01 <1

рл. шо. юк;и и Ю1 ш ые 1>ДУ-Х2

Ультразвуковой прибор для контроля влажности сена 244 33,1919 2 10,3537 54,1037 97,8537

Диэлькометрический влагомер типа ВЛК-01 1,3285 1,5832 45,3333 89,0832

Ультразвуковой индикатор наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий ' АПК 374 42,3508 ■г • 11,5744 55,3244 * 99,0744

Газоанализатор ■ЧАС-ЗЫК)" от м1со-лбсорГмшоии1,|!| 5,5652 шшш 1,6495 45,3995 84.1445

Процесс принятия решений в условиях неопределенности характерен тем, что цели и ограничения заданы нечеткими множествами и являются симметричными относительно решения, что стирает различия между ними и позволяет представить решение как слияние нечетких целей и ограничений

Для этого разработана система принятия решений нечеткого многокритериального анализа вариантов по результатам определения состояния объекта контроля в АПК средствами Fuzzy Logic Toolbox, в которой реализован метод «затраты/эффект» по формуле (26) В результате использования разработанной системы принятия решений получена абсолютная шкала (от 0 до 100) для упорядочивания объектов по совокупности признаков и для определения, насколько одно решение предпочтительней другого (табл 9, столбцы 6,7,8) В табл 9 одним цветом выделены попарно сравниваемые варианты принятия управляющего решения по результатам определения состояния объекта контроля в АПК, а для сравнения из числа альтернативных приборов по электронной базе данных выбраны лучшие приборы

Данные табл 9 свидетельствуют о преимуществе разработанных приборов, образующих систему ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК, при любых значениях неуправляемых факторов

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1 Одним из основных путей интенсификации сельскохозяйственного производства является применение новых информационных технологий, создание эффективных методов и технических средств контроля технологических параметров, внедрение алгоритмов управления производственными процессами Однако сдерживающим фактором внедрения перспективных ультразвуковых технологий в агропромышленном комплексе является отсутствие научно-методических основ и инженерных методов расчета и проектирования технических средств измерения и контроля Применяемые в настоящее время методы и средства контроля, в основе которых лежат кулонометрический, кондуктометрический, фотоколориметрический и другие принципы, обладают рядом известных недостатков

2 Разработана классификация приборов ультразвукового контроля и измерений применительно к АПК На основе предложенной формулы рейтинга г-го параметра при производстве j-го продукта определена номенклатура основных (контролируемых) параметров и дополнительных параметров

К контролируемым параметрам следует отнести концентрацию аммиака в воздухе рабочей зоны производственных помещений, концентрацию углекислого газа в атмосфере теплиц, уровень аммиака в циркуляционном ресивере, влажность сена, наличие вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК

В качестве дополнительных параметров используются погрешность измерения, нижнее и верхнее значение диапазона изменения параметра, доверительная вероятность

3 Определены функциональные связи между параметрами, характеризующими технологические процессы, и физическими особенностями распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля

- между минимально обнаруживаемой концентрацией загрязнителя (концентрацией аммиака, углекислого газа, паров воды) в воздухе и относительной погрешностью измерения скорости звука при определенной вероятности обнаружения загрязнителя,

- между влажностью сена и частотой автоциркуляции ультразвукового синхрокольца,

- между удвоенным локируемым расстоянием в контролируемом канале и результатом измерений ультразвукового уровнемера аммиака в циркуляционном ресивере,

- между значениями молекулярной массы смеси воздуха и вредных газов и наличием вредных веществ, для которых возможно превышение ПДКрз или некоторого порогового уровня концентрации

Это позволило обосновать технические требования к системе ультразвукового контроля параметров и на этой основе создать семейство специализированных приборов для повышения эффективности управления объектами сельскохозяйственного производства

4 Разработан комплекс ультразвуковых методов и приборов, обеспечивающих уменьшение погрешности, повышение помехозащищенности, расширение диапазона измерений, селективность, линейность, быстродействие, надежность, компенсацию мультипликативных (температурных, влажностных, скоростных, флуктуационных) возмущающих воздействий при контроле параметров технологических процессов

5 Разработаны инженерные методы имитационного моделирования, расчета, анализа и проектирования пьезоэлектрических преобразователей и ультразвуковых измерителей

6 Результаты экспериментальных исследований разработанных приборов подтвердили их соответствие техническим требованиям по основным контролируемым параметрам

- концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК (4, =±4 мг/м3, Хтт =1 мг/м3, Хтах=25 мг/м3, Р=99 %),

- концентрации углекислого газа в атмосфере теплиц

(с1п =±0,1 % объ, Хтт =0,1 % объ , Хтах= 10 % объ , Р=95 %)),

- уровня аммиака в циркуляционном ресивере (¡4 =±15 мм, Хтт =100 мм, Хтах=1000 мм, Р=99 %)),

- влажности сена

(4 =±0,75 %, Хтт =1 %, Хтах=30 %, Р=99 %)),

- наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК 04 =±2,7*10"5 относительной молекулярной массы воздушной среды - о м м, Хтт =28,75 о м м , Хтах=29,25 о м м , Р=99 %),

7 Установлено, что значение показателя эффективности принятия управляющего решения при использовании системы ультразвукового контроля технологических параметров в 5-7 раз выше аналогичного показателя применительно к традиционным приборам

8 Конкурентоспособность разработанных ультразвуковых приборов превышает конкурентоспособность лучших из числа альтернативных приборов (по электронной базе данных)

- ультразвукового прибора для контроля аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК - в 1,85 раза,

- ультразвукового прибора для контроля углекислого газа в атмосфере теплиц - в 1,26 раза,

- ультразвукового уровнемера аммиака в циркуляционном ресивере - в 1,37 раза,

- ультразвукового прибора для контроля влажности сена - в 1,31 раза,

- ультразвукового индикатора наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК - в 1,35 раза

9 В результате использования новой ультразвуковой аппаратуры в АООТ «Барнаульский гормолкомбинат», в Кемеровском научно-исследовательском институте химической промышленности

(Автоматизированная система контроля загрязнения воздуха (АСКЗВ) г Кемерово) и на других предприятиях АПК расчетный годовой экономический эффект составил около 198 млн рублей

10 Результаты исследований использованы при подготовке методических рекомендаций и переданы для их практического использования в Сибирский физико-технический институт аграрных проблем СО РАСХН («Новые приборы контроля и диагностики параметров технологических процессов в АПК»), Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции СО РАСХН («Акустические методы и средства контроля технологических параметров в сельском хозяйстве»), Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства СО РАСХН («Контроль параметров технологических процессов сельского хозяйства -средство повышения качества продукции и устранения сверхнормативных потерь»), Главное управление сельского хозяйства администрации Алтайского края («Применение ультразвука в сельском хозяйстве»), а также применяются в учебном процессе АлтГТУ при проведении лекционных и лабораторных работ по дисциплине «Автоматизация технологических процессов АПК»

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

(Публикации, рекомендованные ВАК, выделены курсивом, монографии выделены жирным шрифтом и курсивом)

1 Компенсация температурной погрешности ультразвуковых импульсных приборов газового контроля / Н П Воробьев, В М Морозов, В И Малышев, В И Янковский // Сб тр 3-й Регулярной межвузовской конференции по электронике - Томск, 1974.-С 11-13

2 Использование нелинейных искажений упругих волн в целях повышения точности акустических измерений в газах / Н П Воробьев, В М Морозов, В А Цимбалист, В И Янковский // Сб тр 3-й Регулярной межвузовской конференции по электронике - Томск, 1974 - С 8-11

3 Воробьев Н П Ультразвуковой автоматический газоанализатор / Н П Воробьев, В М Морозов, В И Янковский // Молодые ученые и специалисты Томской области в девятой пятилетке материалы научно-практической конференции -Томск, 1975 -С 40-43

4 Воробьев Н П Аналоговое измерение временных интервалов в гидролокации / Н П Воробьев, В М Морозов, В И Янковский // Исследования и разработки по гидролокационным и акустическим измерительным системам сборник научных трудов НЭТИ - Новосибирск, 1976 - С 58-63

5 Воробьев Н П Об особенностях использования интенсивных ультразвуковых волн с целью анализа газовых смесей / Н П Воробьев, В М Морозов, В А Цимбалист, А Г Мозговой // Интенсификация работы водопроводных сооружений и автоматизация технологических процессов тезисы докладов к научно-практической конференции - Барнаул, 1976 - С 59-62

6 Воробьев Н П Об осуществимости работы импульсных ультразвуковых приборов газового контроля в режиме ударных волн малой амплитуды / Н П Воробьев, В М Морозов, В А Цимбалист, А Г Мозговой // Интенсификация работы водопроводных сооружений и автоматизация технологических процессов тезисы докладов к научно-практической конференции - Барнаул, 1976 - С 63-66

7 Ас 580499 СССР МКИ3 в 01 N29/00 Способ ультразвукового анализа состава газообразных сред / Воробьев Н П, Морозов В М, Янковский В И, заявитель и патентообладатель Алт политехи ин-т -№2382934/10, заявл 12 0 7 76, опубл 1511 77, Бюл N° 42 -2 с ил

8 Воробьев Н П Ультразвуковой газоанализатор для автоматизированной системы контроля загрязнения воздуха г Кемерово / Н П Воробьев, В М Морозов // Проблемы охраны окружающей среды региона с интенсивно развивающейся промышленностью тезисы докладов к научно-практической конференции - Кемерово, 1977 - С 17-20

9 Ас 571743 СССР МКИ3 в 01 N 29/00 Ультразвуковой анализатор сред /Воробьев НП, АнаньевЛМ, Морозов В М, Янковский В И, заявитель и патентообладатель Алт политехи ин-т - № 2356795/10, заявл 03 05 76, опубл 05 09 77, Бюл № 33 3 с ил

10 Разработка и исследование акустических методов анализа газообразных сред отчет о НИР (промежуточ) / АлтГТУ, рук Воробьев Н П , - Барнаул, 1978 -2с -№ГР 78074866 - Шифр Г-186-78 - Инв №0382 3005816

11 А с 679866 СССР МКИ3 О 01 N 29/00 Способ измерения скорости ультразвука и устройство для его осуществления / Воробьев НП, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 2470555/25-28, заявл 07 04 77, опубл 15 08 79, Бюл № 30 3 с ил

12 Воробьев Н П Получение акустической спектрометрической информации в газах в условиях равенства молекулярных масс исходных компонентов / Н П Воробьев, В М Морозов, В И Янковский // Методика и техника ультразвуковой спектроскопии программа и тезисы 4 -й Всесоюзной конференции -Каунас, КПИ, 1980 - С 7 -10

13 Ас 717644 СССР МКИ3 О 01 N 29/00 Измеритель скорости ультразвука / Воробьев Н П, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т -№2550882/25-10, заявл 0612 77, опубл 25 02 80, Бюл № 7 - 3 с ил

14 Воробьев НПО задачах контроля воздушной среды и способе их оптимизации // Научно-организационные и прикладные вопросы охраны окружающей среды в Алтайском крае тезисы докладов к конференции - Барнаул, 1980 - С 156-158

15 Воробьев НП Алгоритмическая интерпретация интегральной идентификации газовых ингредиентов воздушной среды // Научно-организационные и прикладные вопросы охраны окружающей среды в Алтайском крае тезисы докладов к конференции - Барнаул, 1980 - С 162-166

16 Воробьев, Н П Исследование и разработка ультразвукового псевдоселективного измерителя уровня загрязненности воздуха для автоматизированной системы контроля автореф дис канд техн наук 05 02 11 защищена 22 11 79 утв 01 04 80 / Воробьев Николай Павлович - Томск, 1980 - 24 с -Библиогр с 23

17 Воробьев, НП Исследование и разработка ультразвукового псевдоселективного измерителя уровня загрязненности воздуха для автоматизированной системы контроля дис канд техн наук 05 02 11 защищена

22 11 79 утв 01 04 80 / Воробьев Николай Павлович - Томск, 1980 - 242 с -Библиогр с 235-240

18 Ас 883734 СССР МКИ3 С 01 N 29/00//0 01 Н 5/00 Устройство для определения скорости ультразвука / Воробьев Н П, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 2906904/25-10, заявл 02 04 80, опубл

23 11 81, Бюл № 43 -4с ил

19 Ас 879440 СССР МКИ3 О 01 N 29/00 Способ измерения скорости ультразвука / Воробьев Н П, заявитель и патентообладатель Алт политехн

ин-т -№2788786/18-28, заявл 02 07 79, опубл 07 1181, Бюл № 41 -4с ил

20 Ас 853521 СССР МКИ3 в 01 N 29/00 Способ измерения скорости ультразвука и устройство для его осуществления / Воробьев НП, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 2788309/25-10, заявл 02 07 79, опубл 07 08 81, Бюл № 29 - 4 с ил

21 Ас 879439 СССР МКИ3 О 01 N 29/00 Способ измерения скорости ультразвука и устройство для его реализации / Воробьев НП, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т -№ 2788782/18-28, заявл 03 07 79, опубл 0711 81, Бюл № 41 - 5 с ил

22 Ас 894552 СССР МКИ3 О 01 N29/00 Способ определения скорости ультразвука / Воробьев НП, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 2788783/18-28, заявл 02 07 79, опубл 30 12 81, Бюл Ке 48 - 4 с ил

23 Ас 894551 СССР МКИ3 в 01 N29/00 Способ определения скорости ультразвука / Воробьев Н П, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 2788778/18-28, заявл 02 07 79, опубл 30 12 81, Бюл № 48 - 4 с ил

24 Ас 1033951 СССР МКИ3 О 01 N 29/00 Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев НП, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т -№ 3406410/25-28, заявл 05 03 82, опубл 07 0883, Бюл № 29, — 3 с ил

25 Оптимизация температуры акустических газоаналитических измерений Разработка и исследование акустических методов анализа газообразных сред отчет о НИР (промежуточ ) / АлтГТУ, рук Воробьев Н П , - Барнаул, 1983 - 19 с Г-186-78, № ГР 78074866 - Инв № 0283 0021003

26 Ас 1068801 СССР МКИ3 0 01 N 29/00 Измеритель скорости ультразвука / Воробьев НП, Янковский В И, заявитель и патентообладатель Алт политехн. ин-т - № 3218112/25-28, заявл 15 12 80, опубл: 23 01 84, Бюл №3 -2с ил

27 Ас 1582111 СССР МКИ5 б 01 N29/00 Устройство для определения скорости ультразвука /Воробьев НП, Гребенюк В В, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 883734/25-28, заявл 19 0988, опубл

30 07 90, Бюл № 28 - 4 с ил

28 Ас 1610309 СССР МКИ5 О 01 Н 5/00 Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев НП, Дерешев В Н, Гребенюк В В , заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 4612786/25-28, заявл 0612 88, опубл 30 11 90, Бюл №44 - 5 с ил

29 Ас 1617303 СССР МКИ5 в 01 Н5/00 Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев НП, Таскин В А , Гребенюк В В, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 4600073/25-28, заявл

31 1088, опубл 30 12 90, Бюл №48 -3 с ил

30 Ас 1649301 СССР МКИ5 в 01 Н5/00 Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев НП, Смирнов СН, Гребенюк В В, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 4499460/28, заявл 31 10 88, опубл 15 05 91, Бюл № 18 -4 с ил

31 Ас 1677531 СССР МКИ5 в 01 N 29/18/Ю 01 Н 5/00 Устройство для измерения физико-химических параметров среды/Воробьев НП, Лебедь А И, Гребенюк В В, заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т -№ 4476401/28, заявл 18 08 88, опубл 15 09 91, Бюл № 34 - 3 с ил

32 Ас 1649300 СССР МКИ5 в 01 Н5/00 Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев НП, Гребенюк В В, Петанин А В , заявитель и патентообладатель Алт политехн ин-т - № 4483494/28, заявл 19 09 89, опубл 15.05 91 Бюл №18 - 4 с ил

33 Пат 1783310 Российская Федерация, МП К7 О 01 Г 23/28 Акусти-

ческий уровнемер / Воробьев НП, Молчанов А И, заявитель и патентообладатель Алт политехи ин-т - № 4870009/10, заявл 28 09 90, опубл 23 12 92, Бюл №47 -6с ил

34 Пат 1744509 Российская Федерация, МПК7 в 01 Н 5/00 Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев НП, Гребенюк В В, заявитель и патентообладатель Алт политехи ин-т - № 4673209/28, заявл 04 04 89, опубл 30 06 92, Бюл №24 - 4 с ил

35 Пат 1767354 Российская Федерация, МПК7 О 01 ^ 23/28 Ультразвуковой уровнемер /Воробьев НП, Гребенюк В В , заявитель и патентообладатель Алт политехи ин-т - № 4874674/10, заявл 15 10 90, опубл 0710 92, Бюл №37,- 5 с ил

36 Воробьев Н П Многоцелевой диагностический стенд для ультразвуковой измерительной аппаратуры / Н П Воробьев, Ю А Буймов // Научно-техническое творчество студентов сб тезисов докладов 51-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава Алтайского государственного технического университета - Барнаул, 1993 -С 87-89

37 Воробьев Н П Способы и средства обеспечения инвариантности измерений в приборах ультразвукового контроля // Актуальные проблемы энергетики и электрификации тр кафедры электрификации народного хозяйства АлтГТУ Вып 2 - Барнаул, 1993 - С 193-202

38 Воробьев Н П Устранение инструментальной погрешности измерителя скорости ультразвука /НП Воробьев, Г В Воронцова // Актуальные проблемы энергетики и электрификации тр кафедры электрификации народного хозяйства АлтГТУ Вып 2 -Барнаул, 1993 -С 202-204

39 Воробьев Н П Коррекция нелинейности акустических частотных датчиков // Актуальные проблемы энергетики и электрификации тр кафедры электрификации народного хозяйства АлтГТУ Вып 2 - Барнаул, 1993 -8 с

40 Воробьев НПО компенсации влияния влажности в ультразвуковом газосигнализаторе / Н П Воробьев, Е И Дураков // Научно-техническое творчество студентов сб тезисов докладов 51-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава Алтайского государственного технического университета - Барнаул, 1993 - С 8687

41 Воробьев НП Помехозащищенные частотно-импульсные измерители скорости ультразвука // Актуальные проблемы энергетики и электрификации тр кафедры электрификации народного хозяйства АлтГТУ Вып 2 -Барнаул, 1993 - С 182-193

42 Воробьев Н П Компенсация временных задержек в синхрокольцевых измерителях скорости ультразвука // Актуальные проблемы энергетики и электрификации тр кафедры электрификации народного хозяйства АлтГТУ Вып

2 - Барнаул, 1993 - 7 с

43 Пат 2053565 Российская Федерация, МПК7 О 08 В 23/00//Н 02 Н 5/00 Устройство управления, контроля, защиты аммиачных холодильных установок /Воробьев НП, Никольский О К, Аверин В А , Брюханов ПН, Ма-тюша В Л, Темников ГМ, Яровой АЮ, заявитель и патентообладатель Алт гос техн ун-т - № 4923394/09, заявл 09 01 91, опубл 27 0196, Бюл №

3 —7 с ил

44 Пат 2060474 Российская Федерация, МПК7 С 01 Н 5/00 Способ определения скорости ультразвука / Воробьев НП, Воронцова Г В, заявитель и патентообладатель Алт гос техн ун-т - № 93032530/28, заявл 22 08 93, опубл 20 05 96, Бюл № 14,-4 с ил

45 Воробьев Н П Управление, контроль, защита и сигнализация в производстве холода при переработке сельхозпродукции // Наука, практика, образование труды Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова Вып 7 - Барнаул Изд-во АлтГТУ им И И Ползунова, 1997 -С 208-216

46 Воробьев Н П Акустические приборы для измерения линейных размеров // Наука, практика, образование труды Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова Вып 7 - Барнаул Изд-во АлтГТУ им ИИ Ползунова, 1997 -С 222-229

47 Пат 2104503 Российская Федерация, МПК7 G 01 Н 5/00 Способ определения скорости ультразвука / Воробьев НП, Дураков ЕИ, заявитель и патентообладатель Алт гос техн ун-т - № 93032554/28, заявл 22 Об 93, опубл 10 02 98, Бюл № 4 — б с ил

48 Воробьев НП Анализ проблем и методов определения влажности формовочной смеси // Вестник Алтайского государственного технического университета им ИИ Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул 2000 - № 3 Изд-во АлтГТУ им И И Ползунова - С 119-128

49 Воробьев НП Проблемы контроля параметров технологических процессов АПК и пути их решения / НП Воробьев, О К Никольский // Ползуновский вестник — Барнаул, 2002 -№ 1 — С 65-77

50 Воробьев Н П Применение микроЭВМ в схеме ультразвукового газосигнализатора концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК // Вестник Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 - № 1 - С 162 -174

51 Воробьев НП Проблемы, методы и средства оптимизации параметров электроакустического тракта ультразвуковых частотно-импульсных измерителей // Вестник Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 - № 1 - С 199-213

52 Воробьев Н П Обеспечение многофункциональности методов и средств контроля уровня, расстояния, и толщины в установках АПК // Вестник Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 - № 1 - С 63-74

53 Воробьев Н П Принципы компенсации нелинейности акустических термометров и газоанализаторов // Вестник Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 -№1 - С 217-230

54 Воробьев Н П Обеспечение инвариантности измерений при ультразвуковом контроле параметров производственных процессов АПК // Вестник Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 - № 1 - С 132-143

55 Воробьев Н П Исследование реверберационных явлений в акустическом тракте ультразвукового частотно-импульсного прибора и методы их подавления // Вестник Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 - № 1 - С 143 -156

56 Воробьев Н П Ультразвуковой контроль технологических параметров АПК в сильно флуктуирующих средах // Вестник Алтайского государст-

венного технического университета им И И Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 -№1 -С 99-112

57 Воробьев H П Особенности построения частотно-цифровых приборов для ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК / H П Воробьев, О К Никольский // Вестник Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 - № 1 - С 54-63

58 Воробьев НПО селекции импульсов многократного отражения в ультразвуковых измерителях параметров технологических процессов АПК // Вестник Алтайского государственного технического университета им ИИ Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 - № 1 - С 187-199

59 Воробьев H П Проблемы и особенности ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК / H П Воробьев, О К Никольский II Вестник Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова приложение к журналу «Ползуновский Альманах» - Барнаул, 2003 - № 1 - С 82 - 99

60. Воробьев Н.П. Ультразвуковой контроль параметров технологических процессов в сельском хозяйстве: монография /Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003. - 246 е.: ил.- Библи-огр.: с. 232-244. - 450 экз. - ISBN 5-7568-0416-1.

61 Воробьев НП Новые приборы контроля и диагностики параметров технологических процессов в АПК методические рекомендации обзорно-аналитический материал / Алт гос тех ун-т им И И Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2003 -27 с ил

62 Воробьев H П Акустические методы и средства контроля технологических параметров в сельском хозяйстве практические и производственно-технологические рекомендации / Алт гос тех ун-т им И И Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2003 - 28 с ил

63 Воробьев НП Контроль параметров технологических процессов сельского хозяйства - средство повышения качества продукции и устранения сверхнормативных потерь научно-методические и практические рекомендации / Алт гос тех ун-т им И И Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2003 - 53 с ил

64 Воробьев H П Применение ультразвука в сельском хозяйстве практические рекомендации / Алт гос тех ун-т им И И Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2003 - 33 с ил

65 Воробьев H П Разработка методов имитационного моделирования передаточных функций пьезоэлектрических преобразователей / Р H Воробьев, H П Воробьев II Горизонты образования 2005 в 7 / 2 Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Наука и молодежь» Секция «Электрификация и теоретические основы электротехники» - С 22-25 [Электронный ресурс] - Электрон дан - М, [2005] - Режим доступа http //edu seena ru/main/review - Загл с экрана

66 Воробьев НП Разработка методов определения переходных и импульсных характеристик пьезоэлектрических преобразователей на основе имитационных моделей / Р H Воробьев, H П Воробьев // Горизонты образования 2005 в 7 / 2 Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Наука и молодежь» Секция «Электрификация и теоретические основы электротехники» С 26-29 [Электронный ресурс] - Электрон дан - M, [2005] - Режим доступа http //edu seena ru/main/review - Загл с экрана

67 Воробьев H П Разработка методов определения реакции пьезопреоб-

разователей на сигнал произвольного вида с использование математического моделирующего пакета Matlab / Р H Воробьев, H П Воробьев // Горизонты образования 2005 в 7 / 2 Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Наука и молодежь» Секция «Электрификация и теоретические основы электротехники» С 29-33 [Электронный ресурс] - Электрон дан - M, [2005] - Режим доступа http //edu secna ru/main/review - Загл с экрана

68 Воробьев H П Имитационное моделирование ультразвуковых приборов для контроля параметров технологических процессов в АПК / Р H Воробьев, H П Воробьев // Горизонты образования 2005 в 7 / 2 Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Наука и молодежь» Секция «Электрификация и теоретические основы электротехники» С 33-36 [Электронный ресурс] - Электрон дан - M, [2005] - Режим доступа http //edu secna ru/main/review - Загл с экрана

69. Воробьев Н.П, Имитационное моделирование методов и средств ультразвукового контроля параметров технологических процессов агропромышленного комплекса: монография / Н.П. Воробьев, Р.Н. Воробьев; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2005. -160 с.: ил. - Библиогр.: с. 88-93. - 450 эю. - ISBN 5-7568-0596-6.

70 Воробьев H П Проблемы и технические решения создания ультразвуковых систем контроля концентрации аммиака на предприятиях АПК / НП Воробьев, OK Никольский//Вестник Красноярского государственного аграрного университета —Красноярск, 2006 —Вып 10 - С 253 - 259

71 Воробьев НП Акустический анализ газов по крутизне фронта ударной волны в технологиях АПК / НП Воробьев, OK Никольский // Вестник Красноярского государственного аграрного университета - Красноярск, 2006 - Вып 10 - С 260-265

72 Воробьев H П Аппаратурная реализация акустического анализа газов по крутизне фронта ударной волны в технологиях АПК / НП Воробьев, О К Никольский // Вестник Красноярского государственного аграрного университета — Красноярск, 2006 - Вып 10 - С 266 - 271

73 Воробьев Р H Моделирование ультразвукового уровнемера в Simu-link 6 / Р H Воробьев, H П Воробьев // 3-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Наука и молодежь" Секция «Энергетика» Подсекция «Электрификация и теоретические основы электротехники» / Алт гос техн ун-т им ИИ Ползунова - С 10-14 [Электронный ресурс] - Электрон дан - M, [2006] - Режим доступа http //edu secna ru/main/review - Загл с экрана

74 Воробьев H П Расчет и анализ электрических цепей в среде ORCAD 9 2 / H П Воробьев, Р H Воробьев // Современные технологии обеспечения качества образования материалы Всероссийской научно-практической конференции -Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2006 -С 329-331

75 Воробьев H П Ультразвуковой контроль концентрации углекислого газа в теплицах / НП Воробьев, Р H Воробьев // Механизация и электрификация сельского хозяйства - 2007 — 3 -С 7-8

76 Воробьев H П Проектирование средств ультразвукового контроля технологических параметров предприятий АПК учебное пособие для вузов / H П Воробьев, Алт гос техн ун-т им И И Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2007 - 507 с ил

Подписано в печать 03 10 2007 Формат 60x84 1/16 Печать - ризография Уел п л 2,44 Тираж 100 экз Заказ 2007 -

Отпечатано в типографии АлтГТУ им И И Ползунова, 656038, г Барнаул, пр-т Ленина, 46

Введение.

1. Состояние проблемы ультразвукового контроля параметров технологических процессов.

1.1. Обзор методов и технических средств ультразвукового контроля.

1.2. Актуальность измерений состава газообразных сред, уровня и влажности в технологических процессах сельскохозяйственного производства.

1.3. Обоснование целесообразности использования ультразвуковых измерений технологических параметров.

1.4. Основные направления решения проблемы ультразвукового контроля параметров технологических процессов. Цель и задачи исследования.

2. Синтез структуры системы ультразвукового контроля параметров и обоснование требований к ней.

2.1. Структурное описание системы ультразвукового контроля.

2.2. Объекты контроля и контролируемые параметры в технологических процессах агропромышленного комплекса.

2.3. Технологии контроля и требования к измерению концентрации углекислого газа и аммиака в тепличном хозяйстве и в перерабатывающей промышленности.

2.4. Технологии контроля и требования к контролю воздушной среды в производственных помещениях.

2.5. Технологические процессы и требования к измерению уровня жидких сред в перерабатывающих отраслях АПК.

2.6. Технологические процессы и требования к контролю влажности сена.

2.7. Выводы.

3. Разработка методов имитационного моделирования пьезопреобразователей. Выбор и разработка методов ультразвукового контроля параметров.

3.1. Разработка методов имитационного моделирования пьезоэлектрических преобразователей.

3.1.1. Метод имитационного моделирования передаточных функций пьезоэлектрических преобразователей.

3.1.2. Метод определения переходных и импульсных характеристик пьезоэлектрических преобразователей.

3.1.3. Метод определения реакции пьезопреобразователей на сигнал произвольного вида.

3.2. Выбор и разработка методов ультразвукового контроля параметров.

3.2.1. Выбор и разработка методов обеспечения инвариантности, увеличения соотношения сигнал/шум, компенсации паразитных времен задержки, а также выбор температуры при контроле параметров.

3.2.2. Принципы компенсации нелинейности при акустическом контроле температуры и состава газов

3.2.3. Разработка метода акустического анализа газовых смесей при равенстве молекулярных масс исходных компонентов.

3.2.4. Реверберационные явления в акустическом тракте ультразвуковых приборов и обоснование методов их подавления.

3.2.5. Обоснование принципов обеспечения ультразвукового контроля параметров в сильно флуктуирующих средах.

3.3. Выбор и разработка ультразвуковых методов для контроля наличия вредных веществ в производственных помещениях, концентрации аммиака и углекислого газа, уровня жидких сред и влажности сена в технологических процессах агропромышленного комплекса.

3.4. Выбор и разработка метода акустической термометрии в технологиях сельскохозяйственного производства.

3.5. Выводы.

4. Разработка методов расчета и проектирования системы ультразвукового контроля параметров

4.1. Индикатор наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий.

4.1.1. Блок для ультразвукового контроля состава газов на основе принципа интегральной псевдоселекции.

4.1.2. Блок для определения скорости ультразвука с возведение в квадрат отношения скоростей звука в измерительном и эталонном каналах.

4.1.3. Канал получения информации ультразвукового индикатора наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК.

4.2. Прибор для измерения концентрации аммиака в воздухе производственных помещений перерабатывающей промышленности.

4.2.1. Способ и устройство коррекции влияния влаги при контроле концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны.

4.2.2. Структурно-функциональная схема ультразвукового сигнализатора концентрации аммиака.

4.2.3. Способ устранения инструментальной погрешности измерителя скорости ультразвука.

4.2.4. Электронный коммутатор измерительных каналов к ультразвуковому сигнализатору концентрации аммиака.

4.3. Прибор для контроля углекислого газа в атмосфере теплиц.

4.4. Прибор для измерения уровня жидких сред в технологиях перерабатывающих отраслей АПК.

4.4.1. Блок измерения уровня аммиака в циркуляционном ресивере.

4.4.2. Способ формирования акустического сигнала от дважды отраженного импульса в эталонном канале ультразвукового уровнемера.

4.5. Прибор для контроля влажности сена.

4.5.1. Двухканальный блок для контроля влажности сена.

4.5.2. Канал получения информации ультразвукового прибора для контроля влажности сена.

4.6. Имитационное моделирование приборов, образующих систему ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК.

4.7. Выводы.

5. Экспериментальные исследования разработанных опытных образцов ультразвуковых приборов.

5.1. Индикатор наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений.

5.2. Автоматизированная система контроля концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны компрессорного цеха аммиачных холодильных установок.

5.3. Прибор для контроля углекислого газа в атмосфере теплиц.

5.4. Измеритель уровня аммиака в циркуляционном ресивере компрессорного цеха аммиачных холодильных установок.

5.5. Прибор для контроля влажности сена в условиях сельскохозяйственного производства.

5.6. Выводы.

6. Технико-экономические показатели технологий контроля параметров технологических процессов и области их применения.

6.1. Конкурентоспособность разработанных ультразвуковых методов контроля параметров технологических процессов.

6.2. Способ оценки эффективности принятия решения по результатам определения состояния объекта контроля в АПК.

6.3. Реализация основных результатов работы.

6.4. Выводы.

Одним из основных путей интенсификации сельскохозяйственного производства является применение новых информационных технологий, создание и внедрение эффективных методов и технических средств контроля технологических параметров, внедрение алгоритмов управления производственными процессами. В настоящее время особенно остро стоит эта проблема в связи с принятием национального проекта «Развитие АПК», федеральной целевой программы "Повышение плодородия почв России на 20052010 годы", а также созданием крупных производственных комплексов в животноводстве и в отраслях переработки сельхозпродукции.

В области информатизации технологических процессов в развитых странах широко используются методы управления, основанные на использовании точных технологий в животноводстве и растениеводстве, систем датчиков, автоматов, компьютерного оборудования, обеспечивающие оптимизацию выполнения технологических процессов при минимизации затрачиваемых средств в АПК.

Традиционные методы контроля параметров технологических процессов в АПК (например, концентрации углекислого газа, аммиака, влажности и др.) трудоемки, требуют сложного лабораторного оборудования, значительных затрат времени, такие методы имеют большие погрешности измерений и высокую стоимость.

Весьма перспективным направлением представляется применение ультразвуковых технологий и программно-инструментальных средств, обеспечивающих принятие оптимальных управленческих решений на основе объективной информации о технологических процессах растениеводства, тепличного хозяйства и в отраслях их переработки.

Широкое применение ультразвуковых технологий в настоящее время сдерживается недостаточностью научно-методической базы. Поэтому научная проблема состоит в развитии основ общей теории, обосновании и разработке системных требований к средствам ультразвукового контроля параметров технологических процессов для предприятий агропромышленного комплекса.

Приведенные в диссертации материалы являются итогом многолетних исследований автора, выполненных в соответствии с государственной научно-технической программой 0.51.21 «Разработать и внедрить новые методы и технические средства электрификации сельского хозяйства», «Концепцией энергетического обеспечения сельскохозяйственного производства в условиях многоукладной экономики

РАСХН)», а также «Концепцией автоматизации технологических процессов сельскохозяйственного производства на период до 2010 года».

Целью диссертационной работы является разработка методов и средств ультразвукового контроля параметров технологических процессов, обеспечивающих снижение себестоимости сельскохозяйственной продукции и повышение экологической безопасности производства.

Объект исследования - технологические процессы АПК.

Предмет исследования - функциональные связи между параметрами технологических процессов сельскохозяйственного производства и физическими явлениями распространения ультразвуковых колебаний в объектах технологического контроля.

В соответствии с целью поставлены следующие задачи:

1. Провести системный анализ применяемых в сельском хозяйстве методов и средств ультразвукового контроля, разработать автоматизированную базу данных, обосновать объем и номенклатуру параметров технологических процессов в растениеводстве, в тепличных хозяйствах и в перерабатывающей отрасли.

2. Провести синтез структуры систем ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК, установить функциональные связи между технологическими параметрами и характеристиками, отражающими процессы распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля, а также обосновать требования к системам ультразвукового контроля.

3. Провести структурное совершенствование существующих методов и средств ультразвукового контроля параметров технологических процессов.

4. Разработать методы расчета и проектирования систем ультразвукового контроля технологических параметров сельскохозяйственных объектов.

5. Разработать ультразвуковые приборы для контроля: концентрации аммиака и углекислого газа на сельскохозяйственных предприятиях, уровня и наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны на перерабатывающих предприятиях, влажности продукции растениеводства и др.

6. Провести технико-экономическую оценку эффективности систем ультразвукового контроля технологических параметров объектов АПК.

Методы исследования. В работе использованы методы линейной и нелинейной акустики, вероятностей и математической статистики, нечетких множеств и нечеткой логики, анализ и синтез передаточных функций пьезоэлектрических преобразователей, имитационное моделирование, методы группового выбора и экспертных оценок теории 7 систем, теории инвариантности и автоматического управления.

Научную новизну исследований представляют:

- концепция повышения эффективности управления технологическими процессами на основе создания системы ультразвукового контроля, обеспечивающей автоматизированный мониторинг технологических процессов АПК;

- синтез структуры систем ультразвукового контроля на основе теории нечетких множеств; методы имитационного моделирования, расчета и проектирования пьезоэлектрических преобразователей, измерителей концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК, углекислого газа в атмосфере теплиц, уровня аммиака в циркуляционном ресивере, влажности сена и индикатора наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК;

- новые ультразвуковые способы и технические средства измерения и контроля параметров технологических процессов АПК.

Новизна разработок подтверждена 24 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения РФ.

Практическая значимость работы. Разработанные научные основы проектирования системы ультразвукового контроля являются базой для создания семейства ультразвуковых приборов с возможностью автоматизации сбора и обработки информации, характеризующей технологические процессы. Такие приборы позволяют снизить себестоимость продукции и существенно повысить экологическую безопасность при производстве и переработке.

Реализация результатов работы. Результаты исследований позволили разработать методические рекомендации, которые переданы для их практического использования: в Сибирский физико-технический институт аграрных проблем СО РАСХН («Новые приборы контроля и диагностики параметров технологических процессов в АПК»), Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции СО РАСХН («Акустические методы и средства контроля технологических параметров в сельском хозяйстве»), Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства СО РАСХН («Контроль параметров технологических процессов сельского хозяйства -средство повышения качества продукции и устранения сверхнормативных потерь»), Главное управление сельского хозяйства администрации Алтайского края («Применение ультразвука в сельском хозяйстве»), а также применяются в учебном процессе АлтГТУ при проведении лекционных и лабораторных работ по дисциплине «Автоматизация 8 технологических процессов АПК».

Созданные приборы ультразвукового контроля используются в хозяйствах Алтайского края, на Барнаульском гормолкомбинате, а также в учебном процессе АлтГТУ при постановке лабораторных работ по курсу «Автоматизация технологических процессов АПК». В результате использования новой ультразвуковой аппаратуры в АООТ «Барнаульский гормолкомбинат», в Кемеровском научно-исследовательском институте химической промышленности (Автоматизированная система контроля загрязнения воздуха (АСКЗВ) г. Кемерово) и на других предприятиях АПК расчетный годовой экономический эффект составил около 198 млн. рублей.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на ежегодных научно-технических конференциях АлтГТУ (Барнаул 1972-2006 гг.); 3-й межвузовской конференции по электронике (Томск, 1974 г.); региональной научно-практической конференции: «Интенсификация работы водопроводных сооружений и автоматизация технологических процессов» (Барнаул, 1976 г.); региональной научно-практической конференции «Проблемы охраны окружающей среды региона с интенсивно развивающейся промышленностью» (Кемерово, 1977 г.); 4-ой Всесоюзной конференции «Методика и техника ультразвуковой спектроскопии» (Каунас, КПИ, 1980 г.); региональной конференции «Научно-организационные и прикладные вопросы охраны окружающей среды в Алтайском крае» (Барнаул, 1980 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии обеспечения качества образования» (2006 г. - Барнаул); а также на заседании ученых советов в Главной геофизической обсерватории им. Воейкова (С.-Петербург, 1979 г.), Всесоюзного научно-исследовательского института аналитического приборостроения (Киев, 1979 г.); Уральского научно-исследовательского института химической промышленности (Екатеринбург, 1979 г.); Всесоюзного научно-исследовательского института токов высокой частоты им. Бонч-Бруевича (С.-Петербург, 1979 г.); Томского политехнического института им. С.М. Кирова (Томск, 1980 г.); ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет», 2007 г.

На защиту выносятся:

1. Системный анализ методов и средств ультразвукового контроля, автоматизированная база данных, объем и номенклатура параметров технологических процессов на объектах растениеводства, тепличных хозяйств и перерабатывающей отрасли.

2. Синтез структуры системы ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК, функциональные связи между технологическими 9 параметрами и характеристиками распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля, требования к системе ультразвукового контроля.

3. Структурное совершенствование методов и устройств ультразвукового контроля параметров технологических процессов.

4. Методы расчета и проектирования системы ультразвукового контроля с учетом установления функциональных связей между технологическими параметрами и характеристиками распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля.

5. Ультразвуковые приборы для контроля концентрации аммиака и углекислого газа на сельскохозяйственных предприятиях, уровня и наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны на перерабатывающих предприятиях, влажности продукции растениеводства.

6. Методика определения технико-экономической эффективности системы ультразвукового контроля технологических параметров в сельскохозяйственном производстве и отрасли переработки сельскохозяйственной продукции.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 76 печатных работах, в том числе в 2 монографиях и в 24 авторских свидетельствах и патентах на изобретения.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, выводов по диссертации, списка литературы из 287 наименований. Диссертационная работа изложена на 295 страницах, включая список литературы, объем приложения к диссертационной работе составляет 97 страниц.

5. Основные результаты диссертационной работы заключаются в развитии научно-методической базы от использования методических, научно-методических, проектно-технологических, практических рекомендаций и обзорно-аналитического материала в организациях СО РАСХН и в Главном управлении сельского хозяйства администрации Алтайского края, в создании проектно-технологической базы от использования новой ультразвуковой аппаратуры в АООТ «Барнаульский гормолкомбинат», в Кемеровском научно-исследовательском институте химической промышленности (Автоматизированная система контроля загрязнения воздуха (АСКЗВ) г. Кемерово) и на других предприятиях АПК, а также в использовании результатов диссертационной работы в учебном процессе АлтГТУ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Одним из основных путей интенсификации сельскохозяйственного производства является применение новых информационных технологий, создание эффективных методов и технических средств контроля технологических параметров, внедрение алгоритмов управления производственными процессами. Однако сдерживающим фактором внедрения перспективных ультразвуковых технологий в агропромышленном комплексе является отсутствие научно-методических основ и инженерных методов расчета и проектирования технических средств измерения и контроля. Применяемые в настоящее время методы и средства контроля, в основе которых лежат кулонометрический, кондуктометрический, фотоколориметрический и другие принципы, обладают рядом известных недостатков.

2. Разработана классификация приборов ультразвукового контроля и измерений применительно к АПК. На основе предложенной формулы рейтинга /-го параметра при производстве у'-го продукта определена номенклатура основных (контролируемых) параметров и дополнительных параметров.

К контролируемым параметрам следует отнести: концентрацию аммиака в воздухе рабочей зоны производственных помещений, концентрацию углекислого газа в атмосфере теплиц, уровень аммиака в циркуляционном ресивере, влажность сена, наличие вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК.

В качестве дополнительных параметров используются: погрешность измерения, нижнее и верхнее значение диапазона изменения параметра, доверительная вероятность.

3. Определены функциональные связи между параметрами, характеризующими технологические процессы, и физическими особенностями распространения ультразвуковых колебаний в объектах контроля:

- между минимально обнаруживаемой концентрацией загрязнителя (концентрацией аммиака, углекислого газа, паров воды) в воздухе и относительной погрешностью измерения скорости звука при определенной вероятности обнаружения загрязнителя;

- между влажностью сена и частотой автоциркуляции ультразвукового синхрокольца;

- между удвоенным лоцируемым расстоянием в контролируемом канале и результатом измерений ультразвукового уровнемера аммиака в циркуляционном ресивере;

- между значениями молекулярной массы смеси воздуха и вредных газов и наличием вредных веществ, для которых возможно превышение ПДКрз или некоторого порогового уровня концентрации.

Это позволило обосновать технические требования к системе ультразвукового контроля параметров и на этой основе создать семейство специализированных приборов для повышения эффективности управления объектами сельскохозяйственного производства.

4. Разработан комплекс ультразвуковых методов и приборов, обеспечивающих уменьшение погрешности, повышение помехозащищенности, расширение диапазона измерений, селективность, линейность, быстродействие, надежность, компенсацию мультипликативных (температурных, влажностных, скоростных, флуктуационных) возмущающих воздействий при контроле параметров технологических процессов.

5. Разработаны инженерные методы имитационного моделирования, расчета, анализа и проектирования пьезоэлектрических преобразователей и ультразвуковых измерителей.

6. Результаты экспериментальных исследований разработанных приборов подтвердили их соответствие техническим требованиям по основным контролируемым параметрам:

- концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК

4 =±4 мг/м3, Хтт =1 мг/м3, Хтах=25 мг/м3, Р=99 %),

- концентрации углекислого газа в атмосфере теплиц с!п =±0,1 % объ., Хтт =0,1 % объ., Хтах= 10 % объ., Р=95 %)),

- уровня аммиака в циркуляционном ресивере

4 =±15 мм , Хтт =100 мм, Хтах=\Ш мм, Р=99 %)),

- влажности сена с!п =±0,75 %, Хтт =1 %, Хтах= 30 %, Р=99 %)),

- наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК с1„ =±2,7*10"5 относительной молекулярной массы воздушной среды - о.м.м., Хтт =28,75 о.м.м., Хтах=29,25 о.м.м., Р=99 %),

7. Установлено, что значение показателя эффективности принятия управляющего решения при использовании системы ультразвукового контроля технологических параметров в 5^7 раз выше аналогичного показателя применительно к традиционным приборам.

8. Конкурентоспособность разработанных ультразвуковых приборов превышает конкурентоспособность лучших из числа альтернативных приборов (по электронной базе данных):

- ультразвукового прибора для контроля аммиака в воздухе рабочей зоны предприятий АПК - в 1,85 раза;

- ультразвукового прибора для контроля углекислого газа в атмосфере теплиц - в 1,26 раза;

- ультразвукового уровнемера аммиака в циркуляционном ресивере - в 1,37 раза;

- ультразвукового прибора для контроля влажности сена - в 1,31 раза;

- ультразвукового индикатора наличия вредных веществ в воздухе рабочей зоны предприятий АПК - в 1,35 раза.

9. В результате использования новой ультразвуковой аппаратуры в АООТ «Барнаульский гормолкомбинат», в Кемеровском научно-исследовательском институте химической промышленности (Автоматизированная система контроля загрязнения воздуха (АСКЗВ) г. Кемерово) и на других предприятиях АПК расчетный годовой экономический эффект составил около 198 млн. рублей.

10. Результаты исследований использованы при подготовке методических рекомендаций и переданы для их практического использования в: Сибирский физико-технический институт аграрных проблем СО РАСХН («Новые приборы контроля и диагностики параметров технологических процессов в АПК»), Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции СО РАСХН («Акустические методы и средства контроля технологических параметров в сельском хозяйстве»), Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства СО РАСХН («Контроль параметров технологических процессов сельского хозяйства -средство повышения качества продукции и устранения сверхнормативных потерь»), Главное управление сельского хозяйства администрации Алтайского края («Применение ультразвука в сельском хозяйстве»), а также применяются в учебном процессе АлтГТУ при проведении лекционных и лабораторных работ по дисциплине «Автоматизация технологических процессов АПК».

1. Производство продовольствия. Электронный ресурс.. - Электрон, дан. - М., [2004]. - Режим доступа: http://nauka.vkpk.ru/katalog/sr2002/srl804/0013.htm. - Загл. с экрана.

2. Основные направления агропродовольственной политики Правительства РФ на 2001-2010 гг (Одобрены на заседании Правительства Российской Федерации 27 июля 2000 г., протокол № 25). M.: 2000. - 18 с.

3. Концепция создания автоматизированной информационной системы Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (проект). М.: 2003. - 24 с.

4. Структурный анализ систем: IDEF-технологии /C.B. Черемных, И.О. Семенов, B.C. Ручкин. М.: Финансы и статистика, 2001.-208 с.

5. Программа фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001-2005 гг. М.: Россельхозакадемия, 2001.-31 с.

6. Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) НИИ «Агроприбор». Электронный ресурс. "Агроприбор", НИИ. - Электрон, дан. - М., [2004]. - Режим доступа: http://agropribor.hotbox.ru/index/inst.htm. - Загл. с экрана.

7. Долгопятов Р. М. Инструментальный контроль производственных процессов в агропромышленном комплексе / P.M. Долгопятов, М.В. Хархардин, В.Я. Гликман М.: Россельхозиздат, 1983. - 112 с.

8. Пат. 2104503 Российская Федерация, МПК7 G 01 Н 5/00. Способ определения скорости ультразвука / Воробьев Н.П., Дураков Е.И.; заявитель и патентообладатель Алт. гос. техн. ун-т. № 93032554/28; заявл. 22.06.93; опубл. 10.02.98, Бюл. №4.-6 е.: ил.

9. A.c. 894551 СССР МКИ3 G 01 N 29/00. Способ определения скорости ультразвука / Воробьев Н.П.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 2788778/18-28; заявл. 02.07.79; опубл. 30.12.81, Бюл. № 48. -4 е.: ил.

10. Воробьев Н.П. Помехозащищенные частотно-импульсные измерители скорости ультразвука // Актуальные проблемы энергетики и электрификации: тр. кафедры электрификации народного хозяйства АлтГТУ. Вып. 2. Барнаул, 1993. - С. 182-193.

11. A.c. 883734 СССР МКИ3 G 01 N 29/00//G 01 Н 5/00. Устройство для определения скорости ультразвука/ Воробьев Н.П.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 2906904/25-10; заявл. 02.04.80; опубл. 23.11.81, Бюл. № 43. - 4 е.: ил.

12. A.c. 1649300 СССР МКИ5 G 01 Н 5/00. Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев Н.П., Гребенюк В.В., Петанин A.B.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т.- № 4483494/28; заявл. 19.09.89; опубл. 15.05.91 Бюл. № 18.-4 е.: ил.

13. A.c. 1582111 СССР МКИ5 G 01 N 29/00. Устройство для определения скорости ультразвука / Воробьев Н.П., Гребенюк В.В.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 883734/25-28; заявл. 19.09.88; опубл. 30.07.90, Бюл. № 28. - 4 е.: ил.

14. A.c. 1677531 СССР МКИ5 G 01 N 29/18//G 01 Н 5/00. Устройство для измерения физико-химических параметров среды / Воробьев Н.П., Лебедь А.И.,273

15. Гребенюк В.В.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 4476401/28; заявл. 18.08.88; опубл. 15.09.91, Бюл. № 34. - 3 е.: ил.

16. А.е. 1610309 СССР МКИ5 О 01 И 5/00. Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев Н.П., Дерешев В.Н., Гребенюк В.В.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 4612786/25-28; заявл. 06.12.88; опубл. 30.11.90, Бюл. № 44. - 5 е.: ил.

17. Воробьев Н.П. Компенсация временных задержек в синхрокольцевых измерителях скорости ультразвука // Актуальные проблемы энергетики и электрификации: тр. кафедры электрификации народного хозяйства АлтГТУ. Вып. 2. -Барнаул, 1993. 7 с.

18. А.с. 894552 СССР МКИ3 в 01 N 29/00. Способ определения скорости ультразвука / Воробьев Н.П.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 2788783/18-28; заявл. 02.07.79; опубл. 30.12.81, Бюл. № 48. -4 е.: ил.

19. А.с. 1033951 СССР МКИ3 в 01 N 29/00. Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев Н.П.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 3406410/25-28; заявл. 05.03.82; опубл. 07.08.83, Бюл. № 29. - 3 е.: ил.

20. А.с. 571743 СССР МКИ3 в 01 N 29/00. Ультразвуковой анализатор сред / Воробьев Н.П., Ананьев Л.М., Морозов В.М., Янковский В.И.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т.-№ 2356795/10; заявл. 03.05.76; опубл. 05.09.77, Бюл. № 33. 3 е.: ил.

21. Воробьев Н.П. Акустические приборы для измерения линейных размеров // Наука, практика, образование: труды Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова. Вып. 7. Барнаул: Изд-во АлтГТУ им. И.И. Ползунова,2741997.-С. 222-229.

22. Пат. 1783310 Российская Федерация, МПК7 О 01 Б 23/28. Акустический уровнемер / Воробьев Н.П., Молчанов А.Н.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 4870009/10; заявл. 28.09.90; опубл. 23.12.92, Бюл. № 47. - 6 е.: ил.

23. Пат. 1767354 Российская Федерация, МПК7 О 01 Б 23/28. Ультразвуковой уровнемер / Воробьев Н.П., Гребенюк В.В.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 4874674/10; заявл. 15.10.90; опубл. 07.10.92, Бюл. № 37, - 5 е.: ил.

24. А.с. 679866 СССР МКИ3 й 01 N 29/00. Способ измерения скорости ультразвука и устройство для его осуществления / Воробьев Н.П.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 2470555/25-28; заявл. 07.04.77; опубл. 15.08.79, Бюл. № 30. 3 е.: ил.

25. А.с. 1617303 СССР МКИ5 О 01 Н 5/00. Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев Н.П., Таскин В.А., Гребенюк В.В.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 4600073/25-28; заявл. 31.10.88; опубл. 30.12.90, Бюл. № 48. - 3 е.: ил.

26. Воробьев Н.П. Коррекция нелинейности акустических частотных датчиков // Актуальные проблемы энергетики и электрификации: тр. кафедры электрификации народного хозяйства АлтГТУ. Вып. 2. Барнаул, 1993. - 8 с.

27. А.с. 853521 СССР МКИ3 й 01 N 29/00. Способ измерения скорости ультразвука и устройство для его осуществления / Воробьев Н.П.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 2788309/25-10; заявл. 02.07.79; опубл. 07.08.81, Бюл. № 29. - 4 е.: ил.

28. А.с. 879439 СССР МКИ3 в 01 N 29/00. Способ измерения скорости ультразвука и устройство для его реализации / Воробьев Н.П; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 2788782/18-28; заявл. 03.07.79; опубл. 07.11.81, Бюл. №41.-5 е.: ил.

29. Воробьев Н.П. Об особенностях использования интенсивных ультразвуковых волн с целью анализа газовых смесей / Н.П. Воробьев, В.М. Морозов, В.А. Цимбалист,

30. A.Г. Мозговой // Интенсификация работы водопроводных сооружений и автоматизация технологических процессов: тезисы докладов к научно-практической конференции. -Барнаул, 1976. С. 59 - 62.

31. Воробьев Н.П. Об осуществимости работы импульсных ультразвуковых приборов газового контроля в режиме ударных волн малой амплитуды / Н.П. Воробьев,

32. B.М. Морозов, В.А. Цимбалист, А.Г. Мозговой // Интенсификация работы водопроводных сооружений и автоматизация технологических процессов: тезисы докладов к научно-практической конференции. Барнаул, 1976. - С. 63 - 66.

33. Воробьев Н.П. Ультразвуковой автоматический газоанализатор / Н.П. Воробьев, В.М. Морозов, В.И. Янковский // Молодые ученые и специалисты Томской области в девятой пятилетке: материалы научно-практической конференции. Томск, 1975. - С. 4043.

34. Компенсация температурной погрешности ультразвуковых импульсных приборов газового контроля / Н.П. Воробьев, В.М. Морозов, В.И. Малышев, В.И. Янковский // Сб. тр. 3-й Регулярной межвузовской конференции по электронике. Томск, 1974.-С. 11-13.

35. Воробьев Н.П. О задачах контроля воздушной среды и способе их оптимизации // Научно-организационные и прикладные вопросы охраны окружающей среды в Алтайском крае: тезисы докладов к конференции. Барнаул, 1980. - С. 156-158.

36. Воробьев Н.П. Алгоритмическая интерпретация интегральной идентификации газовых ингредиентов воздушной среды // Научно-организационные и прикладные вопросы охраны окружающей среды в Алтайском крае: тезисы докладов к конференции.276

37. Барнаул, 1980. С. 162-166.

38. Разработка и исследование акустических методов анализа газообразных сред : отчет о НИР (промежуточ.). / АлтГТУ; рук. Воробьев Н.П. ; Барнаул, 1978. - 2 с. - № ГР 78074866. - Шифр Г-186-78. - Инв. № 0382.3005816.

39. Пат. 2060474 Российская Федерация, МПК7 О 01 Н 5/00. Способ определения скорости ультразвука / Воробьев Н.П., Воронцова Г.В.; заявитель и патентообладатель Алт. гос. техн. ун-т. № 93032530/28; заявл. 22.08.93; опубл. 20.05.96, Бюл. № 14, - 4 е.: ил.

40. Воробьев Н.П. Проблемы контроля параметров технологических процессов АПК и пути их решения / Н.П. Воробьев, О.К. Никольский // Ползуновский вестник. -Барнаул, 2002. № 1. - С. 65 - 77.

41. А.с. 1068801 СССР МКИ3 О 01 N 29/00. Измеритель скорости ультразвука / Воробьев Н.П., Янковский В.И.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 3218112/25-28; заявл. 15.12.80; опубл. 23.01.84, Бюл. № 3. - 2 е.: ил.

42. Воробьев Н.П. Способы и средства обеспечения инвариантности измерений в приборах ультразвукового контроля // Актуальные проблемы энергетики и электрификации: тр. кафедры электрификации народного хозяйства АлтГТУ. Вып. 2. -Барнаул, 1993. С. 193-202.

43. А.с. 717644 СССР МКИ3 G 01 N 29/00. Измеритель скорости ультразвука / Воробьев Н.П.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 2550882/25-10; заявл. 06.12.77; опубл. 25.02.80, Бюл. № 7. - 3 е.: ил.

44. Воробьев Н.П. Особенности построения частотно-цифровых приборов для ультразвукового контроля параметров технологических процессов АПК / Н.П. Воробьев,

45. K. Никольский // Вестник Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова: приложение к журналу «Ползуновский Альманах». Барнаул, 2003. - №1.-С. 54-63.

46. А.с. 1649301 СССР МКИ5 G 01 Н 5/00. Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев Н.П., Смирнов С.Н., Гребенюк В.В.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 4499460/28; заявл. 31.10.88; опубл. 15.05.91, Бюл. № 18.-4 е.: ил.

47. А.с. 879440 СССР МКИ3 G 01 N 29/00. Способ измерения скорости ультразвука / Воробьев Н.П.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 2788786/18-28; заявл. 02.07.79; опубл. 07.11.81, Бюл. № 41.-4 е.: ил.

48. Пат. 1744509 Российская Федерация, МПК7 G 01 Н 5/00. Устройство для измерения скорости ультразвука / Воробьев Н.П., Гребенюк В.В.; заявитель и патентообладатель Алт. политехи, ин-т. № 4673209/28; заявл. 04.04.89; опубл. 30.06.92, Бюл. № 24. - 4 е.: ил.

49. Пат. 2053565 Российская Федерация, МПК7 G 08 В 23/00//Н 02 Н 5/00.278

50. Воробьев Н.П. Ультразвуковой контроль параметров технологических процессов в сельском хозяйстве: монография. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003. 246 с.

51. Воробьев Н.П. Новые приборы контроля и диагностики параметров технологических процессов в АПК: методические рекомендации: обзорно-аналитический материал / Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003. - 27 е.: ил.

52. Воробьев Н.П. Акустические методы и средства контроля технологических параметров в сельском хозяйстве: практические и производственно-технологические рекомендации / Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003. -28 е.: ил.

53. Воробьев Н.П. Применение ультразвука в сельском хозяйстве: практические рекомендации / Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003. -33 е.: ил.

54. Бородин И.Ф. Развитие автоматизации машинно-технологических процессов сельскохозяйственного производства // Науч. тр. ВИМ. 2000. - Т. 130. - С. 115-124.

55. Механизация и автоматизация работ в защищенном грунте/ В.Н. Судаченко и др. Л.: Колос, Л. О. 1982. - 223 с.

56. Франко Р.Т. Газоаналитические приборы и системы/ Р.Т. Франко, Б.Г. Кадук, A.A. Кравченко М.: Машиностроение, 1983. - 128 с.

57. Носов В. А. Проектирование ультразвуковой измерительной аппаратуры. М.: Машиностроение, 1972.-288 с.

58. Тамура К. Ультразвуковые анализаторы: пер. с японского языка статьи из280журнала «Хайкан», 1972, т. 7, № 1, с. 38-43. М.: Всесоюзный центр переводов научно-технической литературы и документации. Перевод № Ц-66097. Переводчик Л.Е.Решин, 1976.-20 с.

59. George Dieter. Akustische Gasanalise durch Messung der Schalldispersion. //Arch. Techn. Mess., 1971, № 421, s. 19-22.

60. George Dieter. Akustische Gasanalise durch Messung der Schalldispersion. //Arch. Techn. Mess., 1971, № 422, s. 41-46.

61. Чистяков B.C. Краткий справочник по теплотехническим измерениям. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.

62. Черник Г.В. Контрольно-измерительные приборы и автоматика в животноводстве. М.: Агропромиздат, 1986. - 279 с.

63. Приборы контроля и управления влажностно-тепловыми процессами: справочная книга / сост. И.Ф. Бородин, C.B. Мищенко. М.: Россельхозиздат, 1985. - 239 с.

64. Панеев Б.И. Электрические измерения: справочник. М.: Агропромиздат, 1987. - 224 с.

65. Брусиловский Л.П. Приборы технологического контроля в молочной промышленности: справочник / Л.П. Брусиловский, А.Я. Вайнберг 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1990. - 288 с.

66. Справочник по средствам автоматики / ред. В.Э. Низэ и И.В Антика. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 504 с.

67. Можегов H.A. Автоматические средства измерения объема, уровня и пористости материалов. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 90 с.

68. Горбатов A.A. Акустические методы измерения расстояний и управления/ A.A. Горбатов, Г.Е. Рудашевский М.: Энергия, 1981. - 208 с.

69. В. Соколин. Коэффициенты, применяемые для переоценки основных средств и нематериальных активов бюджетных учреждений. М., Госкомстат России, 2002. - 2 с.

70. Борзунов И. Г. Прядение хлопка и химических волокон. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 148 с.

71. Бабиков О.И. Ультразвуковые анализаторы / Тр. Всесоюзн. ин-та токов высокой частоты. Л.: Изд-во ВНИИ ТВЧ, 1965. -16 с.

72. Тамура К. Ультразвуковые анализаторы: пер. с японского языка статьи из журнала «Хайкан», 1972, т. 7, № 1, с. 38-43. М.: Всесоюзный центр переводов научно-технической литературы и документации. Перевод № Ц-66097. Переводчик Л.Е. Решин, 1976.-20 с.

73. Ультразвук: маленькая энциклопедия / ред. И.П. Голямина. М.: Сов. Энциклопедия, 1979. - 400 с.

74. Хорбенко И.Г. В мире неслышимых звуков. М.: Машиностроение, 1971. - 248с.

75. Проектирование датчиков для измерения механических величин / Е.П. Осадчий и др. М.: Машиностроение, 1979. - 480 с.

76. Новицкий П.В. Основы информационной теории измерительных устройств. -Л.: Энергия, 1968. 248 с.

77. Нормативные документы по метрологии в АПК России. В 2 ч. Ч. I. МСХ РФ.1. М., 2000. — 47 с.

78. Нормативные документы по метрологии в АПК России: ОСТ 10-270-2000. Анализ состояния измерений в агропромышленном комплексе России. В 2 ч. Ч. 2. МСХ РФ. —М., 2001. —51 с.

79. Прогноз потребности сельского хозяйства России в средствах измерений и автоматизации / В. М. Баутин и др. — МСХ РФ. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002.425 с.

80. ПР 10 007-95. Ведомственная система калибровки средств измерений в Агропромышленном комплексе России. Основные положения. Электронный ресурс. -Электрон, дан. М., [2004]. - Режим доступа: http://\vww.snti.ru/snips.php?flle=prl.txt.2821. Загл. с экрана.

81. ПР 10 008-95. Система приборов сельскохозяйственного назначения. Подсистема методов измерений. Основные положения. Электронный ресурс. -Электрон, дан. М., [2004]. - Режим доступа: http://www.snti.ru/snips.php?file=prl.txt. -Загл. с экрана.

82. ПР 10 010-95. Исходные требования на разработку приборной продукции для сельского хозяйства. Состав и порядок изложения. Электронный ресурс. Электрон, дан. - М., [2004]. - Режим доступа: http://www.snti.ru/snips.php?file=prl.txt. - Загл. с экрана.

83. ПР 10 011-95. Система приборного обеспечения Агропромышленного комплекса Российской Федерации. Основные положения. Электронный ресурс. -Электрон, дан. М., [2004]. - Режим доступа: http://www.snti.ru/snips.php?file=prl.txt. -Загл. с экрана.

84. ПР 10 012-95. Система приборов сельскохозяйственного назначения. Подсистема параметров. Основные положения. Электронный ресурс. Электрон, дан. -М., [2004]. - Режим доступа: http://www.snti.ru/snips.php?file=:prl.txt. - Загл. с экрана.

85. ПР 10 015-96. Система приборов сельскохозяйственного назначения. Основные положения. Электронный ресурс. Электрон, дан. - М., [2004]. - Режим доступа: http://www.snti.ru/snips.php?file=prl.txt. - Загл. с экрана.

86. Программа фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001 2005 гг. - М., 2000. -228с.

87. Приборная база (измерительные, аналитические, диагностические приборы). Электронный ресурс. Электрон, дан. - М., [2004]. - Режим доступа: http://vijcert.podolsk.ru/materials/razrabotki.doc. - Загл. с экрана

88. Создание и ведение автоматизированного банка данных "Метрология. Методы и средства измерений в АПК". Электронный ресурс. "Агроприбор", НИИ. - Электрон, дан. - М., [2004]. - Режим доступа: http://www.energosys.ru/?nav=entr&id=3698. - Загл. с экрана.

89. Канторович В.И. Основы автоматизации холодильных установок / В.И. Канторович, З.В. Подлипенцева. М.: Агропромиздат, 1987. - 287 с.

90. Бородин И.Ф. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов / И.Ф. Бородин, Н.И. Кирилин. М.: Колос, 1977. - 328 с.

91. Шелемин Б.В. Автоматические анализаторы радиохимических сред. изд. 2-е. - М.: Атомиздат, 1971. - 456 с.

92. Бражников Н.И. Ультразвуковые методы. М., JL: Энергия, 1965. - 252 с.

93. Механизация и автоматизация работ в защищенном грунте / В.Н. Судаченко и др. Л.: Колос, Л. О. 1982. - 223 с.

94. Руководство по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны: справочное издание/ С.И. Муравьева, М.И. Буковский, Е.К. Прохорова и др. М.: Химия, 1991.-368 с.

95. Канторович В.И. Основы автоматизации холодильных установок. М.: Пищевая промышленность, 1968. - 280 с.

96. Новицкий П.В. Цифровые приборы с частотными датчиками / П.В. Новицкий, В.Г. Кнорринг, B.C. Гутников. Л.: Энергия, 1970. - 424 с.

97. Гороновский И.Т. Краткий справочник по химии / И.Т. Гороновский, Ю.П. Назаренко, Е.Ф. Некряч. Киев: Наукова думка, 1974. - 230 с.

98. Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей / пер. с чешского М.М Цегельского ред. О.С. Арутюнова. М.: Энергия, 1970. - 552 с.

99. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде / Г.П.284

100. Беспамятное и др. Изд. 2-е, пер. и доп. - Л.: Химия, 1975. - 456 с.

101. Деденко Л.Г. Математическая обработка и оформление результатов эксперимента / Л.Г. Деденко, В.В. Керженцев. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1977. - 112 с.

102. Таблицы физических величин: справочник / ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. - 1008 с.

103. Березин Л.В. Теория и проектирование радиосистем: учебн. пособие для вузов / Л.В. Березин, В.А. Вейцель., ред. В.Н. Типугина. М.: Советское радио, 1977. - 448 с.

104. Тхоржевский В.П. Автоматический анализ химического состава газа. М.: Химия, 1969. - 324 с.

105. Щербань А.Н. Автоматизированные системы контроля загрязненности воздуха / А.Н. Щербань, А.В. Примак, В.И. Копейкин К.: Техника, 1978. - 230 с.

106. Ездакова О.Д. Зоотехнический анализ кормов: руководство к лабораторным занятиям / О.Д. Ездакова, Е.С. Романов 3-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1976. - 64 с.

107. Заготовка и хранение кормов в Алтайском крае: методические рекомендации /Академия сельскохозяйственных наук. Сибирское отделение. Новосибирск. 1980. - 42с.

108. Справочник по кормопроизводству / В.И. Леснов и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1985. - 413с.

109. Кокс С.У.Р. Микроэлектроника в сельском хозяйстве / пер. с англ. и предисл. В.М. Лурье, Р.Н. Танкелевича. М.: Агропромиздат, 1986 - 280 с.

110. Измерения в промышленности: справочник / пер. с нем. ред. П. Профоса М.: Металлургия, 1980. - 648 с.

111. Тхоржевский В.П. Автоматический анализ газов и жидкостей на химических предприятиях. М.: Химия, 1976. - 348 с.

112. Ничуговский Е.Ф. Определение влажности химических веществ. Л.: Химия Л. О., 1977.-200 с.

113. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике: пер. с нем. М.: Иностр. лит, 1957. - 487 с.

114. Краусп В.Р. Комплексная автоматизация в промышленном животноводстве. -М.: Машиностроение, 1980.-214 с.

115. Harris C.I. Benefis of puise-rate techniques in instrumentation // Contr and instrum. 1973. - 5, № 4. - P. 56-57. - англ.

116. Химунин A.C. Исследование погрешности измерения, присущей схемам типа «sig-around» // Техника и методика ультразвуковых измерений. Л.: ЛДНТИ, 1967. - С. 510.

117. Екимов В.К. Улучшение метрологических характеристик циклического метода285измерения скорости ультразвука / В.К. Екимов, С.И. Еременко // Методы и приборы для анализа состава вещества. Киев: Техника, 1972. - С. 63 - 70.

118. Сморчков В.И. О проектировании комплекса ультразвуковой аппаратуры для исследования состава и свойств вещества // Методы и приборы для исследования состава вещества. Киев: Техника, 1972. - С. 24-38.

119. A.c. 282783СССР МПК5 В 06 b 3/00. Составное синхрокольцо / Барашков С.К., Дьяченко М.А., Екимов В.К. № 1352125/18-10; заявл. 14.08.69; опубл. в Б.И., 1970, № 30.

120. A.c. 437009 СССР МКИ5 G 01 N 29/00. Устройство для акустических измерений / Дьяченко М.А., Барашков С.К. № 1681512/18-10; заявл. 13.07.71; опубл. в Б.И., 1974, №27.

121. A.c. 266409 СССР МКИ5 В 06 Ь. Ультразвуковое устройство для автоматического контроля технологических параметров / Екимов В.К., Еременко С.И., Чуков В.Н. № 1248046/18-10; заявл. 19.08.68; опубл. в Б.И., 1970, № 11.

122. A.c. 345429 СССР МПК5 G 01 N 29/10. Ультразвуковой способ контроля технологических параметров / Екимов В.К., Еременко С.И., Сморчков В.И. № 1428479/18-10; заявл. 20.04.70; опубл. в Б.И., 1972, № 22.

123. A.c. 268053 СССР МПК5 G 05 d. Способ измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний / Екимов В.К. № 1258889/18-10; заявл. 25.07.68; опубл. в Б.И., 1970, № 13.

124. A.c. 360604 СССР МКИ5 G 01 N 29/00. Дифференциальное ультразвуковое устройство / Екимов В.К., Еременко С.И., Сморчков В.И. № 1428480/18-10; заявл. 20.04.70; опубл. в Б.И., 1972, № 36.

125. A.c. 418796 СССР МКИ5 G 01 N 29/04. Ультразвуковое устройство для контроля технологических параметров / Екимов В.К. и др. № 1658515/25-28; заявл. 24.05.71; опубл. в Б.И., 1974, № 9.

126. A.c. 257167 СССР МКИ5 G 01 N р. Способ автоматического измерения скорости ультразвука / Екимов В.К. № 1263194/18-10; заявл. 25.07.68; опубл. в Б.И., 1969, № 35.

127. A.c. 392402 СССР МКИ5 G 01 N 29/00. Устройство для измерения скорости ультразвука / Кудрявцев И.Ф. и др. № 1706252/18-10; заявл. 22.10.71; опубл. в Б.И., 1973, № 32.

128. A.c. 222771 СССР МКИ5 G 01 р. Устройство для измерения скорости и коэффициента затухания ультразвука / Ямщиков B.C., Бражников Н.И., Негурица В.П. -№ 1168102/26-10; заявл. 18.07.67; опубл. в Б.И., 1968, № 23.286

129. A.c. 222770 СССР МКИ5 G 01 р. Способ измерения скорости и коэффициента затухания ультразвука / Ямщиков B.C., Бражников Н.И., Негурица В.П. № 1168103/2610; заявл. 18.07.67; опубл. в Б.И., 1968, № 3.

130. A.c. 461362 СССР МКИ5 G 01 29/04. Автоциркуляционный измеритель скорости ультразвука в средах / Пиркин И.А., Арефьев В.А. № 1955742/25-28; заявл. 09.08.73; опубл. в Б.И., 1975, № 7.

131. A.c. 360302 СССР МКИ5 В 06 Ь. Устройство для измерения скорости распространения ультразвука / Раисов O.A. и др. № 1060858/18-10; заявл. 09.04.66; опубл. в Б.И., 1970, №3.

132. Пат. Великобрит № 132176, кл. Н4Д.

133. Пат. США № 3715709, кл. 340-3E.

134. Пат. США № 3710621, кл. 73-194А, (G01F1/006 G01P5/00), Asada Hidekazu. Sig-aro und tipe ultrasonic measuring instrument. К. К. Tokio Koiki.,

135. Пат. США №3697936, кл. 340-3Е.

136. Лепендин Л.Ф. Установка для частотно-импульсного метода измерения скорости ультразвуковой волны / Л.Ф. Лепендин, В.Н. Максимов // Прикладная акустика. Таганрог: ТРИ, 1971. - Т. 4, № 125.

137. Паламарлюк Т.О. О некоторых структурных особенностях частотно-импульсных устройств / Г.О. Паламарлюк, Л.Н. Костяшкин // Тр. НИИ метрол. высш. учеб. заведений. 1973. - Вып. 9. - С. 46-51.

138. Каневский З.М. Флуктуационная помеха и обнаружение импульсных радиосигналов / З.М. Каневский, М.И. Финкелынтейн. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. -216 с.

139. Колесников А. Е. Ультразвуковые измерения. М.: Издательство стандартов, 1970.- 185 с.

140. Носов В.А. Измерение скорости ультразвука при флуктуации сигнала в контролируемой среде и наличии помех // Научн. тр. ин-та Автоматики / М-во приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР. М., 1973. - Вып. 4,- С. 186-192.

141. Труэлл Р. Ультразвуковые методы в физике твердого тела: пер. с англ. / Р. Труэлл, Ч. Эльбаум, Б. Чик., ред. И. Г. Михайлова и В.В. Леманова. - М.: Мир, 1972. - 308 с.

142. Кивилис С.С. Плотномеры. М.: Энергия, 1980. - 244 с.

143. Все имитационные модели представляют собой модели типа так называемого черного ящика. Электронный ресурс. Электрон, дан. - М., [2004]. - Режим доступа:287http://www.az.ru/natlieb/commonchar.htm. Загл. с экрана.

144. Имитационное моделирование. Электронный ресурс. Электрон, дан. - М., [2004]. - Режим доступа: http://study.utmn.ru/~ykaryakin/3curs/L9.htm. - Загл. с экрана.

145. Домаркас В.И. Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи / В.И. Домаркас, Р.-И.С. Кажис Вильнюс: Минтис, 1975. - 256 с.

146. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. 2-е изд., перераб., и доп. -М.: Высш. шк., 1988. - 448 с.

147. Дьяконов В. П. Matlab 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основы применения: полное руководство пользователя М.: COJIOH-Пресс, 2002. - 768 с.

148. Дьяконов В. Математические пакеты расширения Matlab: специальный справочник / В. Дьяконов, В. Круглов. СПб.: Питер, 2001. - 480 с.

149. Земельман И.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств. М.: Изд. Стандартов, 1972. - 214 с.

150. Туз Ю.М. Структурные методы повышения точности АЦП переменного тока // Структурные методы повышения точности измерительных устройств и систем: тезисы докл. республ. научно-технич. конф. Киев, 1972. - 4 с.

151. Орнатский П.П. Развитие структур измерительных устройств / П.П. Орнатский, Ю.А. Скрипник, Ю.М. Туз // 2-ая Всесоюзн. НТК по метрологии и технике точных измерений. Тбилиси: тезисы докладов. - М.: ГК стандартов СССР, ВНИИМАШ, 1971.-Зс.

152. Орнатский П.П. Развитие структур измерительных устройств // П.П. Орнатский, Ю.А. Скрипник, Ю.М. Туз // Информационные измерительные системы: сборник. Киев, 1971. - 124 с.

153. Кадук Б.Г. Некоторые вопросы прогнозирования радиоэлектронных измерительных схем аналитического приборостроения // Научн. Тр. ВНИИАП. Вып. 3. -Киев, 1973.-С. 107.

154. Боде Г. Теория цепей и проектирование усилителей с обратной связью. М.: ИИЛ, 1948. - 120 с.

155. Алиев Т.М. Автоматическая коррекция погрешностей цифровых измерительных приборов / Т.М. Алиев, Л.Р. Зейдель М.: Энергия, 1975. - 169 с.

156. Принцип инвариантности в измерительной технике / Петров Б.Н. и др. М.: Наука, 1976.-296 с.

157. Менский Б.М. Принцип инвариантности в автоматическом регулировании и управлении. М.: Машиностроение, 1972. - 321 с.

158. Кухтенко А.И. Проблема инвариантности в автоматике. Киев: ГИТЛ УССР,2881963.-376 с.

159. Уланов Г.М. Динамическая точность и компенсация возмущений в системах автоматического управления. М.: Машиностроение, 1971. - 260 с.

160. Петров Б.Н. Принцип инвариантности и условия его применения при расчете линейных и нелинейных систем // Тр. 1-го Международного конгресса Международной федерации по автоматическому управлению. Т. 1. М.: Изд. АН СССР, 1961. - 254 с.

161. Михайлов И.Г. Основы молекулярной акустики / И.Г. Михайлов, В.А. Соловьев, Ю.П. Сырников. М.: Наука, 1964. - 388 с.

162. Релаксационные процессы в ударных волнах / Ступоченко Е.В. и др. М.: Наука, 1965.-387 с.

163. Ноздрев В.Ф. Молекулярная акустика / В.Ф. Ноздрев, Н.В. Федорищенко. М.: Высшая школа, 1974. - 312 с.

164. Бауэр Г. Феноменологическая теория распространения звука в газах // Физическая акустика. В 2 т. Т. 2, ч. А. М.: Мир, 1968. - 388 с.

165. Кнезер Г. Релаксационные процессы в газах // Физическая акустика. В 2 т. Т. 2, ч. А. М.: Мир, 1968. - 279 с.

166. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы: справочное пособие. Изд. 3-е. / ред. Б.Д. Кошарского - JL: Машиностроение, 1976. - 441 с.

167. Митяшев Б.Н. Определение временного положения импульсов при наличии помех. М.: Советское радио, 1962. - 187 с.

168. Чернявский А.Ф. Статистические методы анализа случайных сигналов в ядерно-физическом эксперименте / А.Ф. Чернявский, C.B. Бекетов, A.B. Потапов. М.: Атомиздат, 1974. - 137 с.

169. Скучик Е. Основы акустики. В 2 т. Т. 1. - М.: Мир, 1976. - 452 с.

170. Гончаров К.В. Тепловые механические колебания (флуктуации) пьезоэлектрических кристаллов / К.В. Гончаров, В.А. Красильников // Изв. АН СССР, Сер. физ. 1956, - 20, 2. - С. 231-236.

171. Ван-дер-Зил А. Флуктуации в радиотехнике и физике. М.: Госэнергоиздат, 1958.- 159 с.

172. Кажис Р.-И.Ю. Анализ тепловых шумов пьезоэлектрических приемников / Р.-И.Ю. Кажис, В.И. Домаркас // Тр. Всесоюз. межвуз. конф. по вопросам ультразвуковой спектроскопии. Каунас, 1969. - С. 56, 57.

173. Домаркас. В.И. Тепловые шумы на выходе пьезоэлектрических приемников звука // Акустический журнал. 1971. - 17, 1. - С. 43-49.

174. Кикучи Е. Ультразвуковые преобразователи. М.: Мир, 1972. - 424 с.289

175. Яковлев К.П. Математическая обработка результатов измерений. М., JL: ГИТТЛ, 1950. - 356 с.

176. Тартаковский Б.Д. К теории распространения плоских волн через однородные слои // ДАН СССР, 1959. Т. XXI, № 3. - С. 465-468.

177. Тартаковский Б.Д. Звуковые переходные слои // ДАН СССР, 1959. Т. XXV, № 1. - С. 29-32.

178. Козодаев A.M. Электрические управляемые вентили для формирования мощных импульсов тока. М.: Атомиздат, 1975. - 108 с.

179. A.c. 393402 СССР МКИ5 G 01 N 29/00. Способ ультразвукового контроля сред / Спивак Б.А. № 2403381/18-10; заявл. 18.11.76; опубл. в Б.И., 1978, № 16.

180. Гершгал Д.А. Ультразвуковая технологическая аппаратура / Д.А. Гершгал, В.М. Фридман. М.: Энергия, 1976. - 320 с.

181. Бородин И.Ф. Автоматизация технологических процессов / И.Ф. Бородин, Н.М. Недилько. М.: Агропромиздат, 1986. - 286 с.

182. Фарзане Н. Г. Автоматические детекторы газов / Н. Г. Фарзане, Л.В. Ильясов. -М.: Энергия, 1979. 48 с.

183. Гуревич А. Л. Автоматизации обработки хроматографических информации. -М.: Энергия, 1973.-31с.

184. Арутюнов О.С. Датчики состава воздуха. М.: Энергия, 1966. - 49 с.

185. Вайнберг А.Я. Приборы технологического контроля в молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1971. - 344 с.

186. Термо- и влагометрия пищевых продуктов: справочник / И.Б. Моик и др. -М.: Агропромиздат, 1988. 304 с.

187. Мухамеднурова З.А. Товароведение хлопка / ред. акад. М.А Хаджиновой. -Ташкент: УКИТУВЧИ, 1977. 192 с.

188. Текстильное материаловедение и основы текстильных производств: учебн. по спец. хим. технологиям и оборудованию отделочн. производства / Садыкова Ф.Х. и др. -2 -е изд., перераб. и доп. М.: Легпромбытиздат, 1989. - 287 с.

189. Методы электрических измерений: учеб. пособие для вузов / А.Г. Журавин и др., ред. Э.И. Цветкова. Л.: Энергоатомиздат, Л. О., 1990. - 288 с.290

190. Дьяконов В.П. Matlab 6: учебный курс СПб.: Питер, 2001. - 592 с.

191. Дьяконов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем: специальный справочник/ В. Дьяконов, В. Круглое СПб.: Питер, 2002. - 448 с.

192. Глыбин И.П. Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1975. - 184 с.

193. Метеорологический ежемесячник. Главное управление гидрометеорологической службы при Совете Министров СССР. Западно-Сибирское управление гидрометслужбы. Новосибирск, 1973 - Вып. 20, ч. 3, № 1-9.

194. Джордейн Р. Справочник программиста ПЭВМ типа IBM PC, XT и AT: пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1992. - 544 с.

195. Деннис JI. Газовый анализ / J1. Деннис М. Никольс М: Госхимиздат,1964.115 с.

196. Дражев М.Н. Методы преобразования времени в амплитуду в наносекундном диапазоне. М.: Изд-во Высш. Шк., 1965. - 122 с.

197. Мирский Г.Я. Измерение временных интервалов. М.: Энергия, 1964. - 302 с.

198. Яковлев В.Н. Справочник по импульсной технике. Киев: Техника, 1971. - 480с.

199. Фролкин В.Т. Импульсные устройства. М.: Машиностроение, 1966. - 410 с.

200. Грязнов И.И. Измерение импульсных напряжений. М.: Сов. радио, 1969.250 с.

201. Лебедев А.Н. Счетно-решающие устройства. М.: Машиностроение, 1966.165 с.

202. Каблов Г.П. Полупроводниковые эхолоты для обстановочных работ на речном транспорте. М.: ЦБНТИ МРФ, 1973.-261 с.

203. Баргин И.Д. Аналоговые преобразователи импульсных потоков. М.: Атомиздат, 1969. - 188 с.

204. ПР 10 015-96. Газоанализаторы стационарные. Контроль воздуха рабочей зоны. Электронный ресурс. Электрон, дан. - М., [2004]. - Режим доступа: http://granat-e.spb.ru/catalog769.html. - Загл. с экрана.

205. Справочник по кормопроизводству / ред. Тютюнникова А.И. М.: Россельхозиздат, 1982. - 260 с.

206. A.c. 564538 СССР МКИ5 G01F23/28. Ультразвуковой уровнемер с цифровым отсчетом / Огородникова Н.В., Сербинов И.А., Шпинев В.В. № 2341075/10; Заявл. 30.03.76; опубл. в Б.И., 1977, № 25.

207. A.c. 534114 СССР МКИ5 G01F23/28. Ультразвуковой уровнемер / Огородникова Н.В. № 2341001/10; Заявл. 24.02.75; опубл. в Б.И., 1976, № 25.

208. A.c. 267389 СССР МКИ3 G 01 к. Ультразвуковой импульсный локатор сред / Бражников Н.И. и др. № 1264914/18-10; заявл. 14.08.68; опубл. в Б.И., 1970, № 12.

209. Электрические измерения неэлектрических величин / A.M. Туричин и др. JL: Энергия, 1975. - 547 с.

210. Скрыпник H.H. Справочник по приборам и средствам автоматизации для контроля качества сельскохозяйственной продукции / H.H. Скрыпник, В.А. Коваль. К.: Урожай, 1988.- 128 с.

211. Патент 1429020 Великобритании, МКИ H4D. 1979.

212. A.c. 498496 СССР МКИ5 G 01 F 23/28. Ультразвуковой уровнемер / Сиваков М.А. и др. № 1769277/18-10; заявл. 11.04.72; опубл. в Б.И., 1976, № 1.

213. A.c. 569861 СССР МКИ5 G 01 F 23/28. Ультразвуковой индикатор уровня / Александров П.Н., Зенин В.Я., Слижик С.С. № 2347140/10; заявл. 11.04.76; опубл. в Б.И., 1977, №31.

214. Карпман В.И. Нелинейные волны в диспергирующих средах: монография. -М.: Наука, 1973. 176 с.

215. Зарембо JI.K. Введение в нелинейную акустику / JI.K. Зарембо, В.А. Красильников. М.: Наука, 1966. - 520 с.

216. Остроумов Г.А. Основы нелинейной акустики. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1967. - 132 с.

217. A.c. 579577 СССР МКИ5 G 01 N 29/04.Ультразвуковое импульсное устройство для контроля качества материалов / Ногин С.И., Витюк П.С., Токарев В.А. № 2380215/25-28; заявл. 01.07.76; опубл. в Б.И., 1977, № 41.

218. Автоматическое регулирование и контрольно-измерительные приборы в промышленности основной химии / ред. B.C. Шермана. Л.: Химия, 1975. - 337 с.

219. Тюлин В.Н. Введение в теорию излучения и рассеяния звука. М.: Наука, 1976. -188 с.

220. Смирнов А.Д. Импульсная ультразвуковая измерительная аппаратура. М.: Энергия, 1967. - 97 с.

221. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике: справочник / Р.В. Данилов и др., ред. Б.Н. Файзулаева, Б.В. Тарабрина. М.:292

222. Радио и связь, 1987. 384 с.

223. Ермолов P.C. Цифровые частотомеры. JL: Энергия, 1973. - 152 с.

224. A.c. 605163 СССР МКИ5 G 01 N 29/02. Способ ультразвукового контроля сред /ЯковкинВ.Н., СивакБ.А. -№240338/18-10; заявл. 18.11.76; опубл. вБ.И., 1978,№ 16.

225. Важенина З.П. Импульсные генераторы на полупроводниковых приборах. -М.: Энергия, 1977.- 125 с.

226. Аналоговые и цифровые микросхемы / C.B. Якубовский и др., ред. C.B. Якубовского. М.: Сов. Радио, 1979. - 348 с.

227. Голубничий Н.И. Беседы по автоматике. Киев: Техника, 1971. - 167 с.

228. Горбунов B.JI. Справочное пособие по микропроцессорам и микроЭВМ / B.JI. Горбунов, Д.И. Панфилов, Д.Л. Преснухин., ред. Л.Н. Преснухина. М.: Высш. шк., 1988. -272 с.

229. Колосов В.Г. Микропроцессорные средства производственных систем. Л.: Машиностроение, 1988. - 287 с.

230. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: справочник. В 2 т. Т.1 / ред. В.А. Шахнова. М.: Радио и связь, 1988. - 368 с.

231. Цветков Э.И. Процессорные измерительные средства. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1989.-221 с.

232. Ушкар М.Н. Микропроцессорные устройства в радиоэлектронной аппаратуре / ред. Б.Ф. Высоцкого. -М.: Радио и связь, 1988. 128 с.

233. Пранишвили И.В. Микропроцессоры и микроЭВМ. М.: Энергия, 1979. - 231с.

234. Бурев Л.Н. Простейшая микроЭВМ: проектирование, наладка, использование / Л.Н. Бурев, А.Л. Дудко, В.Н. Захаров М.: Энергоатомиздат, 1989. - 214 с.

235. Финогенов К.Г. Самоучитель по системным функциям MS-DOS. M.: Радио и связь, Энтроп, 1995. - 382 с.

236. Лей Р. Написание драйверов для MS-DOS: пер. с англ./ Лей Р.; «Уэйт-Групп» -М.: Мир, 1995.-527 с.

237. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. СПб: Питер, 1996. - 212 с.

238. Бредли Д. Программирование на языке ассемблера для персональной ЭВМ фирмы IBM: пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. - 448 с.

239. Нортон П. Персональный компьютер фирмы IBM и операционная система MS-DOS. M.: Радио и связь, 1991. -415 с.

240. Использование турбо-ассемблера при разработке программ. Киев: Диалектика, 1995. - 450 с.273. Программа IOPORTS.

241. Контрольно-измерительные приборы в сельском хозяйстве: справочник / Иванов А.И. и др. М.: Колос, 1984. - 352 с.

242. Ротштейн А.П. Интеллектуальные технологии идентификации. Exponenta.ru. Электронный ресурс. Электрон, дан. - М., [2006]. - Режим доступа: http://matlab.exponenta.ru/fuzzylogic/book5/ll.php. - Загл. с экрана.

243. Воробьев Н.П. Акустический анализ газов по крутизне фронта ударной волны в технологиях АПК / Н.П. Воробьев, O.K. Никольский // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. Красноярск, 2006. - Вып. 10. - С. 260 - 265.

244. Гультяев А.К. MATLAB 5.3. Имитационное моделирование в среде Windows: практическое пособие. СПб.: КОРОНА принт, 2001. - 400 с.

245. Bellman R.E. Decision-Making in Fuzzy Environment / R.E. Bellman , L.A. Zadeh // Management Science, vol. 17. 1970. - №4. - P.141 - 160.294

246. Беллман Р. Принятие решений в расплывчатых условиях / Р. Беллман, JI. Заде. // Вопросы анализа и процедуры принятия решений М.: Мир - 1976. - С. 172-215.

247. Методические рекомендации по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса. Утв. ГКНТ СССР, Президиумом АН СССР 3 марта 1988 г., № 60/52. М.: ГКНТ СССР, 1988. - 22 с.

248. Воробьев Н.П. Ультразвуковой контроль концентрации углекислого газа в теплицах / Н.П. Воробьев, Р.Н. Воробьев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2007. - 3. - С. 7-8.

249. Воробьев Н.П. Проектирование средств ультразвукового контроля технологических параметров предприятий АПК: учебное пособие для вузов / Н.П. Воробьев; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2007. - 507 е.: ил.