автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Пневмодинамические методы и устройства контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов

На правах рукописи

МОРДАСОВ Денис Михайлович

ПИЕВМОДИИАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТЕЙ И СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды,

веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Тамбов 2006

Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете.

Научный консультант доктор технических наук, профессор

Мищенко Сергей Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чертов Евгений Дмитриевич;

доктор технических наук, профессор Дмитриев Дмитрий Александрович;

доктор технических наук, профессор Кудинов Юрий Иванович

Ведущая организация Государственное учреждение

«Научно-производственное объединение "ТАЙФУН"»

П'

Защита диссертации состоится 5 октября 2006 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.01 Тамбовского государственного технического университета по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, Большой актовый зал.

Отзывы в двух экземплярах, скрепленные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского государственного технического университета.

Автореферат разослан 4 сентября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д-р техн. наук, профессор

А.А. Чуриков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рыночные отношения и усиление конкуренции вынуждают производителей повышать эффективность производства и качество выпускаемой продукции. Одним из основных показателей качества продукции во многих отраслях промышленности (химической, пищевой, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и др.) является плотность. Весьма велика роль измерения плотности и в организации системы количественного учета веществ при их приемке, хранении и отпуске.

Физика знает много различных эффектов, представляющих собой по существу явления преобразования одного вида энергии в другой, однако, не каждый эффект может быть положен в основу метода измерения той или другой физической величины. Разработка и исследование новых методов измерения плотности целесообразна, если существует необходимость в их организации или известные методы не в полной мере удовлетворяют предъявляемым требованиям.

Все методы измерения плотности являются косвенными, в которых об измеряемом параметре судят по результатам, полученным путем прямых измерений величин массы и объема. Измерение массы — величины, определяемой через гравитационные или инерционные силы, не вызывает затруднений. Основная проблема при измерении плотности гетерогенных систем (сыпучих или волокнистых материалов) состоит в измерении объема твердой фазы.

Многие производства химической, нефтехимической, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности являются потенциально опасными, что накладывает ограничения на применение методов и средств контроля веществ. Использование энергии сжатого воздуха при контроле плотности позволяет не только создавать принципиально новые методы измерения, но и является одним из наиболее эффективных путей повышения надежности измерений в потенциально опасных условиях промышленных производств.

Большой вклад в создание и развитие пневматических методов контроля плотности веществ внесли такие ученые, как И.П. Глыбин, Л.А. Залмагоон, С.С. Кивилис, В.И. Лаптев, М.В. Кулаков и др.

Целесообразность создания и внедрения пневмодинамических методов и устройств контроля веществ обусловлена наличием только присущих им положительных качеств, таких как простота конструкции и эксплуатационного обслуживания, низкая стоимость и быстрая окупаемость затрат, высокая надежность работы, пожаро- и взрывобезопасность. Свойственное пневматическим устройствам невысокое быстродействие не является ограничением для их широкого использования, так как процессы, приводящие к изменению плотности веществ, относятся к числу медленно протекающих.

Пневмодинамические методы измерения, плотности жидкостей и сыпучих материалов существенно дополняют электрические, имеющие для современной науки и практики главное значение. Иногда они уступают последним по достижимой точности, однако, будучи протарированы по ним, могут затем длительное время работать в условиях, при которых невозможна работа никаких других измерительных средств.

В некоторых случаях целесообразно создание комбинированных средств измерения, в которых имеются аэродинамические элементы и элементы других типов: электрические, ультразвуковые, оптические, акустические и т.д.

Поставленная в работе проблема разработки пневмодинаммческих методов и устройств неразрушающего контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов, позволяющих повысить точность, надежность и оперативность контроля в условиях потенциально опасных производств, является важной и актуальной.

Решение такой проблемы невозможно без поиска и всестороннего анализа новых путей в измерении плотност и, базирующихся на специфических физических эффектах.

Диссертационная работа выполнялась в рамках реализации государственных программ:

- программа Минвуза РФ «Комплексные системы измерений, контроля и испытаний в народном хозяйстве» на 1998 — 2000 гг.;

- госбюджетная НИР 4Г/96 «Развитие и совершенствование математического, программного, информационного и технического обеспечения АСНИПр процессов тепло и массопереиоса» 1996 — 2000 гг.;

. г межвузовская отраслевая научно-техническая программа «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении» (тема № 8Г/96);

- программа Министерства образования РФ «Инновации высшей школы и введение интеллектуальной собственности в хозяйственный оборот», раздел «Инновационные научно-технические проекты» на 2000 г.;

- научно-техническая программа Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпрограмма «Производственные технологии» на 2003 — 2004 гг.

Цель работы состоит в разработке комплекса пневмодинаммческих методов и устройств контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов, позволяющих ускорить решение проблемы измерения, повышения точности, надежности и оперативности технического контроля в условиях потенциально опасных производств.

Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:

- анализ современного состояния техники измерения плотности и выбор направления дальнейшего развития методов и средств ее контроля;

- теоретическое и экспериментальное исследование физических эффектов, возникающих при потенциальном воздействии сжатым воздухом на контролируемое вещество, и создание на их основе новых методов и средств неразрушающего контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов;

- разработка теоретических основ струйно-акустических методов контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов;

- построение математических моделей процессов струйного взаимодействия пневматического сигнала с контролируемым веществом; разработка контактных и бесконтактных методов и средств неразрушающего контроля плотности, теоретическое и экспериментальное обоснование возможности и целесообразности их использования;

— проведение метрологической оценки методов измерения и реализующих их устройств; повышение их точности путем разработки мероприятий по уменьшению влияния неконтролируемых параметров па результат измерения;

- проведение промышленных испытаний и внедрение результатов работы.

Методы исследований. Поставленные в работе задачи решались моделированием и анализом моделей как процессов газовой динамики, так и первичных измерительных преобразователей. Аналитические методы исследований базируются на использовании теории пневматических цепей, цепей с распределенными параметрами, дифференциального и интегрального исчисления,' статистической теории обработки результатов измерений, теории систем автоматического регулирования, теории измерений и метрологии и др.

Научная новизна. На основе результатов экспериментальных и теоретических исследований физических эффектов, возникающих при взаимодействии пневматического сигнала с контролируемым веществом, доказана возможность создания на их основе пневмодинамических методов контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов.

В результате анализа, обобщения и развития теоретических основ пневмодинамических эффектов, реализуемых методами контроля плотности, предложена их классификация, основным классифицирующим признаком в которой является физическая природа сигнала, воздействующего на вещество (потенциальные, струйные, струйно-акустические).

Впервые теоретически и экспериментально исследованы акустические эффекты в отрезках длинной струйно-акустической линии с различными нагрузками и согласующими устройствами, которые предложено использовать при создании бесконтактных струйно-акустических методов неразрушающего контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов.

Теоретически и экспериментально изучены процессы струйно-акустической генерации. Результаты исследований использованы при разработке основного элемента струйно-акустических устройств — аэродинамического генератора колебаний звуковой частоты.

На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований пневмодинамических систем с интегрированием давления получено обобщенное математическое описание происходящих процессов и разработан комплекс методов контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов.

Получено обобщенное математическое описание процессов струйного взаимодействия газа с контролируемым веществом. На основе результатов экспериментальных и теоретических исследований пневмодинамических процессов в системе «струя газа - контролируемое вещество» разработан комплекс методов контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов. •

Практическая значимость.' Разработаны пневмодинамические времяим-пульсные и числоимпульсные устройства неразрушающего контрЬля плотности жидкостей и сыпучих материалов с непрерывным и пульсирующим режимами заполнения сжатым газом измерительной емкости. Осуществлен выбор основных конструктивных элементов.

Разработаны бесконтактные струйно-акустические" устройства неразрушающего контроля плотности движущихся и неподвижных жидких веществ и

сыпучих материалов. Осуществлен и обоснован выбор конструктивных размеров основных элементов.

Разработаны струйные устройства контроля плотности жидких веществ и сыпучих материалов. Осуществлен выбор основных конструктивных элементов.

Оригинальные устройства контроля плотности веществ защищены патентами Российской Федерации.

Производственные испытания экспериментальных образцов устройств показали их работоспособность в условиях потенциально опасных производств.

Реализация результатов. Результаты теоретических и экспериментальных исследований прошли промышленные испытания и внедрены на предприятиях 301 ЛРЗ (г. Тамбов, 1997, 1999 гг.), АО «Кристалл» (г. Кирсанов, 1998 г.), в.ч. 13805 (г. Пушкин-3, 1998 г.), НПП «Модуль» (г. Тамбов, 1998 г.), ЗАО СМНУ «Тамбовагропромпусконаладка» (г. Тамбов, 1999, 2004 гг.), ОАО «Тамбовское опытно-конструкторское технологическое бюро» (г. Тамбов, 2003, 2004 гг.), ОАО «Завод подшипников скольжения» (г. Тамбов, 2003, 2004 гг.), филиал ОАО «ТАЛВИС» спиртзавод «Волковский» (г. Моршанск, 2005 г.), кроме, того, они используются в научно-исследовательской и учебной работе Тамбовского государственного технического университета.

Апробация работы.' Основные результаты работы докладывались на 5-й Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности методов и средств обработки информации» (Тамбов, 1997 г.); Третьей Международной теплофизической школе «Новое в теплофизических свойствах» (Тамбов, 1998 г.); на 12, 14, 15-й Международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологиях» (Великий Новгород, 1999 г.; Смоленск, 2001 г.; Тамбов, 2002 г); на б-й Всероссийской конференции «Состояние и проблемы измерений» (Москва, 1999 г.); на Четвертой Международной теплофизической школе «Теплофизические измерения в начале XXI века» (Тамбов, 2001 г.); Международной научно-технической конференции «Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации» (Пенза, 2002 г.); II Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2004 г.); 5-й Международной научно-технической конференции «Измерение. Контроль. Информатизация» (Барнаул, 2004 г.); на Пятой Международной теплофизической школе «Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством» (Тамбов, 2004 г.); I — VII научных конференциях ТГТУ (Тамбов, 1994 - 2002 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 73 научные работы, включая б книг, 1 монографию, получено 11 патентов РФ на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Основная часть диссертации изложена на 257 страницах машинописного текста, содержит 77 рисунков и 41 таблицу. Список литературы включает 183 наименования. Приложения содержат 15 страниц, включая 1 рисунок.

Автор выражает глубокую благодарность доктору технических наук, профессору, заслуженному деятелю науки и техники РФ Мищенко Сергею Владимировичу и доктору технических наук, профессору, заслуженному изобретателю РФ Мордасову Михаилу Михайловичу за всестороннюю помощь, консультации и поддержку при выполнении работы.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи, раскрыты научная новизна и практическая значимость, приведены результаты апробации работы. Дана краткая характеристика содержания диссертации по главам. Сформулированы результаты исследований, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ современного состояния контроля плотности жидких веществ и сыпучих материалов пневматическими методами и устройствами. На основе обзора литературы осуществлена классификация пневматических методов контроля плотности жидких, твердых веществ и сыпучих материалов.

Предложено выделить в отдельную ветвь пневмодинамические методы измерения плотности веществ, на рис. 1 приведена их классификация. Выявлено, что бесконтактных пневматических методов измерения плотности сыпучих материалов (СМ) и жидкости до настоящего времени не разработано, несмотря на их неоспоримое преимущество.

Пневмодинамические методы измерения плотности, в зависимости от физической природы сигнала, воздействующего на контролируемое вещество, целесообразно классифицировать на потенциальные, струйные и струй но-акусти-ческие.

В пневмодинамических потенциальных методах в процессе измерения течение газа отсутствует или настолько мало, что его влиянием можно пренебречь. В струйных методах результат измерения получают при силовом взаимодействии струи газа с контролируемым веществом в виде изменяющихся параметров системы «струя газа — контролируемое вещество».

по агрегатному состоянию вещества

Рис. 1. Классификация пневмодинамических методов измерения плотности

В потенциальных методах значительное влияние на результат измерения оказывают утечки газа из измерительной емкости и адсорбция составляющих воздуха контролируемым материалом. В струйных методах с непрерывной продувкой газом слоя СМ результат измерения в значительной степени зависит от гранулометрического состава.

Анализ существующих аэродинамических методов и средств контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов показал, что методы, использующие струйно-акустическое воздействие на контролируемое вещество, изучены не достаточно, несмотря на их неоспоримое преимущество при осуществлении экспресс-контроля в условиях потенциально опасных производств.

Установлено, что одним из перспективных путей интенсификации дальнейшего развития методов и приборов контроля плотности является изучение и использование пнсвмодинамических эффектов, возникающих при динамическом взаимодействии газовой фазы с контролируемым объектом.

Одной из наиболее удобных форм выходного сигнала является представление его в виде отрезка времени. Преобразование контролируемой величины в отрезок времени легко реализуется пневмодинамическими методами контроля.

На основе проведенных исследований сформулированы основные задачи настоящего исследования и намечены пути их решения.

Вторая глава посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям пневмодинамических эффектов в контактных и бесконтактных измерительных преобразователях.

Анализ конструкций емкостных измерительных элементов (ИЭ), реализующих различные пневмодинамичсские потенциальные методы контроля плотности веществ, позволил выделить обобщенную структуру измерительного элемента, которая представлена на рис. 2. '

Такое обобщение позволяет с единых позиций решить вопрос математического описания процессов, происходящих в измерительных элементах, а также анализировать влияние изменения конструктивных параметров и физических свойств контролируемого вещества и газа на выходной сигнал.

Рис. 2. Обобщенная структура пневмодинамическою измерительного элемента при потенциальном взаимодействии газа с контролируемым веществом

контролируемое вещество

К

1. Коэффициенты системы дифференциальных уравнений (1)

Коэффициент

Входные параметры

Pi

G,

' А cx^g ' ' S "'из

В а2 Р»

с a2P2-a2pBglm Ра

В, -axRT 0

С, axPtRT GiRT

П р и м с ч а н и е . Л';,-> — сечение емкости измерительного элемента; /„, — длина емкости; g — ускорение свободного падения, Л - газовая постоянная; Т - температура газа; р, — плотность вещества.

Жидкость и сыпучий материал, как объекты контроля, предполагают использование некоторого накопителя (емкости) с дросселирующими органами 1 для газа и 2 для жидкости. Дроссели 1 и 2 имеют проводимости а, и а2, соответственно. Давления Р, и Р2 на входах соответствующих дросселей и расходы веществ С, и (}2 через эти дроссели могут быть как постоянными, так и переменными.

Изменение давления /V и объема свободного пространства Кк над поверхностью контролируемого вещества объемом V„ во времени / в емкости Г обобщенной конструкции измерительных элементов описывается системой дифференциальных уравнений

' ¿К. <11

■ AVK + ВРУ + С;

i- Гу ~D\'v г '-I >

at at

0)

с соответствующими коэффициентами А, В, В,, С, С-,, значения которых приведены в табл. 1.

Анализ коэффициентов системы (1) и учет физических особенностей процессов, происходящих в пневмодинамических ИЭ, позволяют сделать вывод, что плотность контролируемых вешеств проявляется при соответствующих состояниях дросселей в структуре ИЭ.

При подаче газа в измерительный элемент (рис. 3, я) с расходом G, = const и проводимостью а2 —» со происходящие процессы описываются системой дифференциальных уравнений (1) с соответствующими коэффициентами из табл. 1 в виде

к =

(Ру

dV.

at dt

RTG,,

где рв = рж - плотность жидкости; Р2 = рж#(#' + /т) + />а ; Н' - уровень жидкости над измерительным элементом; - избыточное давление над поверхностью жидкости; Р„ы - атмосферное давление.

Решение системы уравнений (2) относительно времени ДI изменения давления над поверхностью жидкости в емкости ИЭ от Рп до Рп при подаче на его вход газа с постоянным расходом в] имеет вид

At = K, ——К

(3)

где ■■

SjrVi - РуЖг + Pyx -Jl+ О . к _S„,H'{PV2-PV{) RTG,g . ' 2 RTGt

На рис. 3, б показан измерительный элемент с сыпучим материалом. При этом проводимость дросселя а2 равна нулю, что физически означает помещение сыпучего материала в непроточную камеру.

При подаче газа на вход такого измерительного элемента с расходом G, = const, происходящие процессы описываются системой дифференциальных уравнений (1) с соответствующими коэффициентами из табл. 1.

Так как сыпучий материал из емкости не вытесняется, то объем свободного газового пространства остается неизменным, поэтому математическое описание происходящих процессов представим в виде второго уравнения системы (1) с соответствующими коэффициентами, откуда с учетом VK = V— Ув

К = У--

R7G,

-At,

(4)

{Руг-Рух)

где Л -ь Рп — начальное и конечное значения давления в измерительной емкости.

Н'\

а)

б)

Рис. 3. Схемы емкостных ИЭ для контроля плотности жидкости (а) и сыпучего материала (б)

При известной массе сыпучего материала шсы уравнение (4) примет вид

Рк = '"> ~ "'2Д' .

где р„ - кажущаяся плотность частиц СМ; тх =

V

КТО |

'л.

В работе теоретически обоснована возможность описания процессов, происходящих при пульсирующей подаче газа на вход измерительного элемента, с помощью системы дифференциальных уравнений (1). Получены зависимости, описывающие происходящие при этом физические эффекты.

Исследование и анализ струйного взаимодействия газа с контролируемым веществом позволили выделить обобщенную структуру измерительного элемента, представленную на рис. 5.

В результате такого обобщения математическое описание процессов, происходящих в измерительных элементах с различными веществами, можно рассматривать с единых позиций.

При использовании жидкости в качестве объекта аналитического контроля измерительный элемент представляет собой емкость, заполненную контролируемым веществом, на поверхность которого подается струя газа (рис. 4, а). В соответствии со структурой (рис. 5) такое состояние измерительного элемента получается при равенстве проводимости а2 нулю, а проводимость а! определяется проводимостью газоподводящей трубки или сопла.

Если объектом контроля является сыпучий материал, то в структуре (рис. 5) проводимость а, —> со, а проводимость а2 определяется проводимостью газоподводящей трубки. Конструктивно такой измерительный элемент представляет собой трубку, заполненную сыпучим материалом, к нижнему срезу которой подводят поток газа, а верхний — остается открытым и соединен с атмосферой (рис. 4, б).

Процессы, происходящие в измерительном элементе (рис. 5), целесообразно рассматривать с позиций энергетического взаимодействия газовой струи с контролируемым веществом, при этом

б)

Рис. 4. Струйное взаимодействие газа с жидкостью (я), .......... с сыпучим материалом (б)

ч у С «1

Контролируемое вещество

V ✓ С 0£2

Рис. 5. Обобщенная структура измерительного элемента при струйном взаимодействии газа с контролируемым веществом

Е = пЯ^рг1УгА",

£,( =(Р,-Рг)«#; (5)

■ ' Еп=С-

Е = ЕД + ЕП,

где Е - энергия струи газа; Ел - гравитационная энергия; Еп — поверхностная энерг ия; Лтр — радиус сопла (газоподводящей трубки); IV— скорость газа в выходном сечении трубки (сопла); р„ — плотность вещества; рг — плотность газа (воздуха); А, В, С — коэффициенты, значения которых приведены в табл. 2.

В работе, согласно математическому описанию обобщенной структуры измерительного элемента при струйном взаимодействии газа с контролируемым веществом, получена математическая модель метода контроля плотности реализуемого измерительным элементом, представленным на рис. 4, а, в виде

2. Коэффициенты уравнений (5)

Коэффициент Контролируемое вещество

Жидкость Сыпучий материал

А Щ

В V И V к ¥ ТВ СЛ

С оД5 52М?сл

Примечание, й,- - высота углубления на поверхности жидкости; /г с.ч высота неподвижного слоя сыпучего материала; У„ - объем области взаимодействия струи газа с поверхностью жидкости; К,с - объем твердой фазы в слое СМ; ст — поверхностное натяжение жидкости; - разность между площадью поверхности области взаимодействия и площадью ее основания; 5 - площадь проходного сечения измерительной емкости с СМ; а, — эквивалентная проводимость слоя СМ.

где а - ускорение; к — коэффициент формы; г - радиус основания лунки; /?,р — радиус струйной трубки; аср — среднее значение поверхностного натяжения для выбранного диапазона контролируемых жидкостей; Дет — погрешность усреднения величины поверхностного натяжения.

Согласно (6) плотность жидких веществ определяют по времени, за которое линейно нарастающий расход газа изменяет глубину лунки на поверхности контролируемой жидкости на заданную величину.

Анализ обобщенной структуры измерительного элемента при струйном взаимодействии газа с сыпучим материалом позволил создать метод измерения плотности, использующий аэродинамическое непрерывное воздействие на СМ, в котором исключена операция измерения массы.

До момента псевдоожижения перепад давления ЛРСЛ1 на слое высотой /г0 определяется уравнением

АО)

аэ .

где Q — объемный расход газа.

Для получения математического описания происходящих процессов, с учетом ламинарности течения газа между частицами, была выбрана физическая модель слоя СМ в виде ламинарного пневматического сопротивления сотового типа. Газовая фаза между частицами СМ, согласно выбранной физической модели, может быть представлена совокупностью условных газовых каналов, проводимость которых определяется в виде

(8)

128л'/

где г| - динамическая вязкость газа; <1„ /, — диаметр и длина условного газового канала.

Учитывая, что объем условного газового канала V, = —— I , а длина I, всех

4

газовых каналов одинакова и равна й0, представим уравнение (8) в виде

влг!^3

Расход газа через параллельно соединенные ламинарные пневматиче-

' 1 ' п

ские сопротивления при малых перепадах давлений О = ^О, .■

Эквивалентная проводимость слоя СМ представляет собой общую проводимость параллельного соединения ламинарных пневматических сопротивлений:

л л т/2

¡=1 8тгг|/;0

С учетом равенства проводимостей условных газовых каналов, формулу (9) преобразуем в виде

ы*

а = -Л

э з >

где и — количество газовых каналов.

н

Так как ^ У/ — Уг, где Уг — объем газовой фазы в слое СМ, а У0 = /г05*, то

1=1

г/2 с2 с2 а3 = Ут* —-е20. (10)

После подстановки аэ из уравнения (10) в (7) получим выражение для определения концентрации газовой фазы (порозности) в неподвижном слое СМ

Учитывая, что

_ IV-г/» _ -г./и, _ (рк-рк)

0 г0/ч рк

где р„ — насыпная плотность СМ.

После достижения скоростью газа критического значения, при котором перепад давления на слое сыпучего материала ДРсл2 = ¿'рн/г0 , для насыпной плотности СМ получим уравнение

АР

Рк=^- 03)

Плотность рк частиц СМ, если известна насыпная плотность, определим из (11) и (13) в виде

Таким образом, по величине перепада давления на неподвижном слое судят о концентрации газовой фазы (порозности), по перепаду давления, соответствующему началу псевдоожижения, судят о насыпной плотности сыпучего материала, а по их отношению — о кажущейся плотности частиц сыпучего материала.

В третьей главе, с целью создания научно-методической базы струйио-акустических методов контроля плотности веществ, проведены исследования генерации струйно-акустических сигналов и их взаимодействия с различными типами нагрузок.

Основным узлом струйно-акустических измерительных устройств является генератор звуковых колебаний, от стабильности которого зависит не только точность, но и реализуемость методов измерения. Наиболее приемлемыми и'надежными являются генераторы, в которых отсутствуют подвижные механические элементы.

В работе, с целью выбора звукообразугощего элемента, удовлетворяющего поставленным требованиям, проведены теоретические и экспериментальные исследования физических основ аэродинамического звукообразования в генераторах диафрагмового типа.

При прохождении газовой струй через однодиафрагмовый звукообразую-щий элемент (ОДЗЭ) (рис. 6, а) возникновение колебаний звуковой частоты происходит за счет формирования вследствие силового воздействия на основную струю потока отрицательной обратной связи (ООС) периодически изменяющегося аэродинамического сопротивления.

Увеличение области взаимодействия приводит к уменьшению скорости газа в слоях, прилегающих к образующей БВ, и, как следствие, к росту силового воздействия на область взаимодействия со стороны основной струи. В некоторый критический момент, за счет статического давления основной струи, происходит перемещение области взаимодействия (раскрытие клапана). Периодичность этого процесса обусловливает изменение давления в окружающей среде, а, следовательно, и генерацию акустических колёбаний.

На рис. 6, б представлена схема двухдиафрагмового звукообразующего элемента (ДДЗЭ), состоящего из входной диафрагмы 1 и выходной диафрагмы 2.

Теоретически и экспериментально доказано, что в двухдиафрагмовых генераторах ООС формируется вихревым движением потока газа в междиафрагмо-вом пространстве.

На рис. 7 приведена схема действия сил в одно- и двухдиафрагмовых звуко-образующих элементах.

Рис, б. Звукообразующне элементы:

а - однодиафрагмовый; б — двухдиафрагмовый

Получены выражения, связывающие составляющие Рх и Ру силы действия потока ООС с конструктивными параметрами звукообразующих элементов.

Увеличение скорости при постоянных углах ссф (рис. 6, а), а и (3 (рис. 6, б), которое может быть обеспечено увеличением расхода £) питающего газа, приводит к увеличению частоты генерируемых колебаний. Это связано с тем, что силы Р„ Ру и увеличиваются, вследствие чего увеличивается скорость роста давления на газовый клапан со стороны основной струи.

При увеличении угла аф (рис. 6, а), а (рис. б, б), уменьшение силы Ру и рост Рт влечет за собой увеличение скорости роста объема области взаимодействия и увеличение силы Рс, действующей со стороны основного потока.

Разность сил Рс — И,,, под действием которой газовый клапан совершает периодические колебания, быстрее достигает критического значения, что приводит к увеличению частоты генерации.

Изменение угла (3 (рис. 6, б) определяет величину энергии, затрачиваемой на формирование обратной связи. При значениях Р, лежащих в диапазоне от О до 90°, сила Р„ ответственная за формирование газового клапана, и сила Ру, определяющая время существования газового клапана, малы, следовательно, звуковые колебания либо не возникнут, либо будут иметь высокую частоту и очень малую амплитуду звукового давления, которая впоследствии интегрируется давлением струн. При дальнейшем увеличении р звуковые колебания возникают, а их частота имеет тенденцию к увеличению.

На основании анализа результатов теоретических и экспериментальных исследований выявлены достоинства и недостатки струйно-акустических генераторов различных конструкций. Обоснована целесообразность использования в методах и средствах контроля однодиафрагмовых генераторов.

Основным условием реализуемости струйно-акустических методов контроля веществ является наличие плоской акустической волны, распространяющейся в струйно-акустической длинной линии, сформированной в свободном газовом пространстве между генератором и нагрузкой (контролируемым веществом).

Проведен сравнительный анализ характеристик свободных газовых струй и струй, прошедших через однодиафрагмовый звукообразующий элемент. Доказано, что при прохождении последних через звукообразующий элемент возникающие акустические колебания вызывают турбулизацию основного участка струи газа, вследствие чего уменьшается объем ядра постоянных скоростей, что

Рис. 7. Дсксгипе сил в звукообразующих элементах

приводит к увеличению угла раскрытия турбулентной струи. При отсутствии генерации характеристики струй, прошедших через диафрагмовый звукообра-зующий элемент, аналогичны характеристикам свободных газовых струй, вытекающих из сопел.

Выявлены физические основы струйно-акустического гистерезиса. Полученные теоретические и экспериментальные зависимости положены в основу методов снижения систематической составляющей погрешности автоматических струйно-акустических устройств контроля плотности веществ.

С целью получения математического описания процесса взаимодействия струйно-акустического сигнала с контролируемым веществом рассмотрены теоретические основы его распространения.

На основе классических уравнений движения жидкости и неразрывности потока, с применением метода комплексных амплитуд, получены пространственные распределения давления и колебательной скорости, представляющие собой решения телеграфных уравнений, для установившегося режима в струйно-акустической длинной линии при гармоническом воздействии, и позволяющие описать процесс распространения плоской акустической волны.

Проведенные теоретические исследования особенностей распространения струйно-акустического сигнала показали, что распределение скорости струи не влияет на распространение акустического сигнала в струйно-акустической системе, а распространение звуковой волны в струйно-акустической системе аналогично распространению звука в трубе с жесткими стенками, отсутствует диссипация энергии в окружающую среду, что подтверждается существованием режима стоячих волн.

На основе анализа режимов распространения струйно-акустического сигнала показано, что при реализации струйно-акустических методов контроля плотности веществ наибольший интерес представляет режим стоячих волн. Рассмотрены физические основы возникновения этого режима в линиях с различными типами нагрузок. Доказано, что изменение фазы комплексного коэффициента отражения, в случае использования нагрузки в виде жидкой или сплошной твердой поверхности, происходит при изменении их плотности.

На рис. 8 представлена экспериментальная зависимость, позволяющая определить длину эквивалентного отрезка воздушной линии, которым может быть замещена нагрузка в виде вещества с определенным акустическим сопротивлением.

При нагрузке в виде плоской твердой поверхности изменение длин эквивалентных отрезков струйно-акустических линий будет незначительным, поэтому использовать такой физический эффект ,в качестве основы струйно-акусти-ческого метода контроля плотности невозможно, так как чувствительность метода в этом случае будет невелика.

Сравнение теоретических и экспериментально полученных результатов показывает их хорошее совпадение.

Предложена физическая модель сыпучего материала как нагрузки струйно-акустической длинной линии в виде параллельного соединения «индуктивного» элемента с импедансом как аналога твердой фазы и «емкостного» элемента с импедансом 2Т как аналога газовой фазы в слое СМ.

ч 15

10 м

Рис. 8. Зависимость волновых сопротивлений жидких и твердых веществ от длины эквивалентного отрезка струйно-акустической линии:

экспериментальные данные: й — медь; 0 — свинец; * — бензин, Д — стекло; • - масло М-8; V - алюминий; ♦ - глицерин; ■ - масло компрессорное КС-19; --аппроксимирующая зависимость

Представим твердую фазу сыпучего материала в виде монолита, от которого происходит отражение падающей волны (рис. 9, а), а газовую фазу, заполняющую пространство между частицами, в виде акустической емкости (рис. 9, б) с приведенной высотой—д-,.

Струйный сигнал с акустическим давлением , воздействующий на поверхность СМ, взаимодействует с его частицами и одновременно проникает внутрь слоя, т.е. происходит заполнение акустической емкости.

Распределения амплитуд звуковых давлений в линиях, нагруженных твердой однородной поверхностью и акустической емкостью, в режиме стоячих волн имеют вид

т пад|

f ^пад

'пад

ГС

^т \ \\

Т.\\ХЧ

f ^"Pl

л

. ^отр^

б)

Рис. 9. Модельное представление сыпучего материала как нагрузки струйно-акустической длинной линии

а — твердая фаза как сплошное вещество; б — газовая фаза как акустическая емкость

где Р,1(х), - пространственное распределение давлений в линиях с на-

грузкой в виде твердой однородной поверхности и нагрузкой в виде акустической емкости в режиме стоячих волн; |/J„, пал[ - амплитуда звукового давления в

генерируемой волне; X - длина волны генерируемых колебаний; к — волновое число; /э — длина отрезка струйно-акустической длинной линии, эквивалентного нагрузке в виде твердой однородной поверхности.

Уравнения системы (15), при х = const, в комплексной плоскости изображаются векторами одинаковой длины 2|Ртшщ|, но с разными фазами (рис. 10).

С учетом взаимного влияния двух реактивных составляющих нагрузки изменение фазы результирующего распределения составит

х, + /, -J

Дх =

(16)

Величина Ах в формуле (16) есть изменение длины струйно-акустической линии, эквивалентное нагрузке в виде слоя сыпучего материала, удельный акустический импеданс частиц которого эквивалентен сопротивлению отрезка воздушной длинной линии /э> а объем газовой фазы эквивалентен отрезку х,.

Im{/>}

Re{P}

Рис. 10. К определению фазового смещения АтДх

Четвертая глава посвящена разработке и исследованию пневмодинамиче-ских методов контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов.

В пневмодинамических потенциальных методах измерения плотности жидкости обязательным является выполнение измерительного элемента в виде колокола (пневмогидравлической емкости) (рис. 3, а), погруженного в контролируемую жидкость. В работе предложен пневмодинамнческий числоимпульсный метод, при реализации которого осуществляется пульсирующая подача газа в измерительную пневмометрическую трубку.

На рис. 11 представлена схема устройства, реализующего предложенный метод измерения плотности.

Емкость 7, объем которой циклически изменяется от 0 до Уд и наоборот, подключается через трехходовой кран 2 к пространству над поверхностью контролируемой жидкости или к входу пневмометрической трубки 3.

При соединении емкости 1 с пространством над поверхностью жидкости производится отбор массы газа

М„

Р V

а д

КГ

где А 1п - масса дозы газа; Рл - абсолютное давление над поверхностью контролируемой жидкости; Кд — объем газа в дозе.

Состояние газа в пневмометрической трубке 3 описывается уравнением

= (17)

где Мк - масса газа над поверхностью жидкости в измерительной емкости;

Р* = Рш8Ь + Р>, (18)

Кк = 5й + К0. (19)

Рис. 11. Реализация пневмодинамического ч и ело импульсного метода контроля ( плотности жидкости

При подаче газа с расходом С в емкость 3 изменяются давление Рк, объем Ук и масса газа Л/к. Дифференцируя уравнение (17) получим

+ = . (20) ¡Л <Ь

- С учетом уравнений (18) и (19) уравнение (20) после преобразований примет вид

+ + = (21) т сЧ

Интегрирование (21) при условии, что уровень А изменяется в пределах от А! до Л2 при изменении времени на Дг, дает выражение

^(Л.2-^)^^ ж§ + ?а5)(А1-Л2) = СЛГДГ. (22)

Масса А/ газа, подаваемого в пневмометрическую трубку 3 для изменения уровня на величину ДА - /ц - А2, при условии дискретной подачи определяется уравнением

А/ = СДГ = ^/д=«,~Ь (23)

где" лд — количество доз газа.

Таким образом, из уравнения (22) с учетом (23) можно определить количество доз газа, которое необходимо подать в трубку 3

5ЛА

Р V Р V

а'д * а'д

(24)

Изменение уровня жидкости в измерительной емкости происходит с небольшой скоростью, поэтому влиянием вязкости жидкости на протекающие процессы можно пренебречь.

При экспериментальном исследовании пневмодинамического числоим-пульсного метода в качестве пневмометрической трубки использовали трубку с внутренним диаметром 0,03 м и длиной 1,3 м, Газ подавался дозами объемом Кд = 4,5 • 10"6 м3 с частотой 10 Гц. Объем соединительных трубок У0 = 2 ■ Ю-5 м3. Избыточное давление в пневмометрической трубке изменялось от 103 до I О4 Па. Абсолютное давление над поверхностью контролируемой жидкости составляло 105 Па.

В табл. 3 приведены результаты экспериментальной проверки пневмодинамического числоимпульсного метода.

Анализ экспериментальных данных показывает, что относительная погрешность определения плотности с помощью устройства, реализующего пнев-модинамический числоимпульсный метод, не превышает 2,0 %, чувствительность 0,13 имп / (кг • м1).

Рассмотренный метод может быть использован для экспресс-контроля жидких веществ в различных отраслях промышленности. Преимуществом метода является простота его реализации, метод может быть легко автоматизирован, не

3. Результаты экспериментальной проверки пневмодинамнческого числоимпульсного метода контроля плотности жидких сред

№ п/п Вещество Робр, КГ/М3 лд ± Д п Рксп, кг/м3 Др, кг/м3 8р, %

1 Спирт этиловый 814 194 ±4 826 12 1,5

2 Масло ТАП-15 927 170 ±3 943 16 1,7

3 Вода 1002 157 ± 3 1021 19 1,9

4 Глицерино-водный раствор 1200 131 ±2 . 1224 24 2,0

5 Раствор серной кислоты 1420 111 ± 1 1446 26 1,8

Примечание. р0бР - плотность жидкости, измеренная с помощью образцового средства измерения; Ал - абсолютная погрешность обработки экспериментальных значений величины яд; рэкп — плотность жидкости, рассчитанная по экспериментальным значениям лд; Др, 5р — абсолютная и относительная погрешности измерения плотности.

требует специально организованного централизованного питания сжатым воздухом, а также в нем снижена погрешность от изменения температуры питающего газа за счет его импульсной подачи.

На основе анализа физических особенностей процессов, происходящих при заполнении сжатым воздухом измерительной емкости с сыпучим материалом, и их теоретического описания создан пневмодинамический времяимпульсный метод контроля плотности частиц СМ, достоинством которого является то, что измерение осуществляется в едином процессе, поэтому не требуется запоминания промежуточных результатов, а информация о плотности формируется в виде временного интервала, измерение которого может быть осуществлено простыми техническими средствами автоматизации.

Метрологический анализ метода измерения плотности с использованием пневматических капиллярных дросселей" и дросселей типа «жиклер» показывает, что погрешность метода в значительной степени зависит от типа используемого дросселя, а также от температуры и расхода газа. Погрешность возникает вследствие того, что при рабочих давлениях нормального и высокого диапазона начинает проявляться сжимаемость воздуха. При этом условии практически невозможно реализовать линейное пневматическое сопротивление, которое необходимо и наиболее пригодно для реализации пневматического метода измерения плотности сыпучих веществ.

На рис. 12 приведена схема реализации дифференциального метода измерения плотности частиц СМ.

Газ через дроссели 4 и 5 с проводимостями а = (3 (рис. 12) под действием постоянного перепада давления, равного ЛРВ)1 = ктг, поступает в емкость I с объемом К], заполненным контролируемым веществом, объем частиц которого равен

Рис. 12. Схема устройства для реализации метода измерения плотности частиц СМ

FB, и в пустую емкость 2 с объемом V2 = У,. Время изменения давления в емкостях 1 и 2, регистрируемое устройством 3, от значения Pi до Р2 будет различным,

. t (VX-VB) (P2-Pt) , . , V, (Р2-Р)

для емкости 1 - At = —1-— —-—, для емкости 2 - At = —--- .

mt RTkjx тш RTkfi

Время At" > At', причем их разность определяет кажущуюся плотность частиц контролируемого вещества, т.е.

/л, RTkfl. р„

(Р>-Р)

где А = —-— = const при условии постоянства температуры Т и проводимости

ЛГ&, а

дросселя а.

Использование линейного пневматического пульсирующего сопротивления позволяет уменьшить влияние температуры и изменения проводимости на результат измерения, а также получить выходной сигнал в числоимпульсной форме.

Теоретический анализ и экспериментальная проверка пневматических вре-мяимпульсных методов доказали их работоспособность. В разработанных устройствах для автоматического контроля, реализующих времяимпульсные методы, объединены измерительные и вычислительные операции, что в свою очередь позволяет повысить точность, надежность и быстродействие при проведении оперативного контроля плотности сыпучих материалов.

В целях обеспечения возможности контроля высоковязкнх и агрессивных жидкостей в работе создан ряд бесконтактных методов контроля плотности (струйные, струйно-акустические).

Струйный метод измерения заключается в том, что в образованной двухфазной системе «струя газа - жидкость» определяют время t изменения глубины лунки на некоторую заданную величину )iy

Рж =-

2fV*<pr 2А5а,р gr2hy gTir2h2},

При реализации струйно-акустического метода измерения плотност и: — генератор звуковых колебаний размещают над поверхностью контролируемой жидкости на расстоянии Х/2 от нее;

- сжатый воздух с постоянным расходом подают на вход генератора;

— изменяя расстояние до контролируемой жидкости, перемещением генератора осуществляют поиск узла стоячей волны;

- в момент образования сигнала нулевого уровня в распределении амплитуды звукового давления в струйно-акустической системе фиксируют положение генератора;

— измеряют расстояние от генератора до контролируемой поверхности, по которому судят о плотности жидкости.

Получена аналитическая зависимость, связывающая плотность жидкости с расстоянием от генератора до контролируемой поверхности, в виде

р ' "/ Зн РСГ 27X7/ 4/«*ф 7г(г + НВр)2 сж сг

где I - расстояние от генератора звуковых колебаний до поверхности контролируемой жидкости; (./,, — диаметр формирователя плоской акустической волны; — нормирующая площадь; р - угол раскрытия турбулентной струи.

В результате метрологического анализа струйно-акустического метода контроля плотности жидкости получена относительная погрешность, не превышающая 2 %.

В работе приведено описание разработанного метода контроля концентрации газовой фазы в слое СМ и плотности его частиц, представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Получена зависимость величины фазового смещения в распределении амплитуд звукового давления в струйно-акустической линии с нагрузкой в виде СМ в режиме стоячих волн от концентрации газовой фазы:

где е0 - концентрация газовой фазы в слое сыпучего материала (порозность); к — высота слоя сыпучего материала.

Разработан метод контроля концентрации газовой фазы и кажущейся плотности частиц в слое СМ путем измерения фазового смещения в распределении амплитуд звукового давления в режиме стоячих волн и массы материала в слое.

Методика измерения концентрации газовой фазы и кажущейся плотности частиц в слое СМ заключается в следующем:

— заполняют емкость высотой /;сп сыпучим материалом и определяют его массу т;

— струйно-акустический измерительный преобразователь размещают над поверхностью сыпучего материала на расстоянии Х/2;

— сжатый воздух с заданными параметрами подают на вход струйно-акустического измерительного преобразователя;

— изменяя расстояние до сыпучего материала, осуществляют поиск узла стоячей волны; ■.•.■.■■•

— измеряют расстояние / от генератора до поверхности контролируемого вещества в момент достижения нулевого значения в распределении амплитуд

звукового давления в струйно-акустической линии, определяют величину Ах = Х/4 — 1, по которой судят о концентрации газовой фазы в слое СМ;

- по результатам измерения т массы СМ в пробе и расстояния /, пропорционального объему твердой фазы СМ, кажущуюся плотность частиц СМ опре-

т т X 2 V

деляют по формуле: рт, =-- =-, где А - V' - (•'- и В = —— .

тв УТЪ А + В1 ™ ™ кс„

В табл. 4 представлены результаты экспериментальной проверки струйно-акустического метода измерения кажущейся плотности частиц СМ.

Изучено влияние на выходной сигнал гранулометрического состава. Доказано, что сыпучие материалы, различные по гранулометрическому составу, но сходные по величине концентрации газовой фазы, ведут себя идентично в качестве нагрузки отрезка струйно-акустической длинной линии и смещение узла стоячей волны при таких нагрузках одинаково.

Адекватность математической модели физического эффекта, положенного в основу метода измерения плотности частиц СМ, физическим процессам, происходящим в струйно-акустической измерительной системе, оценивалась путем статистической проверки гипотезы о том, что результаты расчета величин Дд: по модели (25) и экспериментально полученные результаты описывают происходящие физические эффекты с одинаковой точностью. Оценка квантиля /•'-распределения и его сравнение с табличным значением позволяют сделать вывод о том, что проверяемая гипотеза не опровергается, следовательно, расчетная математическая зависимость адекватно описывает физические процессы, протекающие в измерительной системе.

Определены закономерности изменения относительной погрешности, возникающей вследствие изменения скорости перемещения СМ. Импеданс движущегося сыпучего материала

4. Результаты экспериментальной проверки струйно-акустичсского метода измерения кажущейся плотности частиц СМ

№ п/п Вещество Р°5р, Ктв 4 кг/м3 1 ± Д/, 10"3 м т, 10"3 кг РГ , кг/м3 5, %

1 Дробь свинцовая 11350 26,4 ± 0,4 192,0 11202 1,3

2 Опилки железные 7540 23,1 ±0,6 88,4 7690 2,0

3 Шарики стеклянные 2800 24,4 ± 0,5 37,7 2746 1,9

4 Шарики керамические 2100 27,2 ±0,7 39,8 2152 2,5

5 Гранулы полистирола 1230 25,2 + 0,5 18,1 1200 2,4

Приме чан и е.5 - относительная погрешность.

где ф - угол между векторами скорости и движения СМ и скорости с падающей звуковой волны; гсм — импеданс неподвижного СМ.

При движении сыпучего материала в направлении, перпендикулярном направлению распространения звуковой волны, угол ф = 90°, а выражение (26) примет вид — 7.СМ) откуда видно, что импеданс движущегося СМ равен импедансу неподвижного.

Проверка полученного результата проводилась на специально созданной установке. Результаты экспериментальной проверки влияния скорости движения слоя сыпучего материала на величину смещения узла стоячей волны приведены в табл. 5.

Анализ данных табл. 5 показывает, что при изменении скорости и в диапазоне от 0 до 0,25 м/с усредненное значение величины смещения узла стоячей волны совпадает со значением, полученным для неподвижного слоя.

Отклонения результатов лежат в пределах погрешности измерений и не превышают 1 %.

В результате метрологического анализа метода контроля концентрации газовой фазы и кажущейся плотности частиц СМ получена относительная погрешность метода, не превышающая 2,5 %.

На основе анализа обобщенной структуры ИЭ при струйном взаимодействии газа с сыпучим материалом в работе предложен струйный метод контроля его плотности, позволяющий исключить операцию взвешивания.

Для выбранной физической модели слоя СМ (в виде параллельного соединения условных газовых каналов) получены зависимости, положенные в основу метода контроля плотности частиц сыпучих материалов.

Методика измерения плотности СМ состоит в следующем:

- заполняют измерительную емкость контролируемым сыпучим материалом до уровня Ьо, значение которого измеряется и фиксируется;

5. Результаты экспериментальной проверки влияния скорости движения слоя сыпучего материала на величину смещения узла стоячей волны

п/п и, 10~2 м/с Лх, 10"3 м М, 10~3 м (Лх±Д),о=0,Ю-3м

. 1 5 7,5

2 10 7,7

3 15 7,5 7,5 7,5 ± 0,3

4 ' 20 7,4

5 25 7,2 . '

Примечание. Лл — среднее значение смещения узла стоячей волны, полученное в результате обработки экспериментальных данных; А/ - математическое ожидание величины Лу . ... .-... т...... .......... ...... .... ....... .. ,.......

— подают на вход измерительной емкости газ с расходом Q меньше предельного, при котором наступает псевдоожижение, и фиксируют перепад давления ДРсль

— определяют порозность неподвижного слоя СМ по формуле (11);

— увеличивают расход газа на входе измерительной емкости до значения, при котором начинается процесс псевдоожижения, и фиксируют этот момент по изменению уровня А в измерительной емкости;

— измеряют перепад давления ДРаг на псевдоожиженном слое;

— на основании найденных значений е0, Л0, ДРсль ДР^г, £? определяют плотность материала частиц СМ по формуле (14).

Таким образом, метод с псевдоожижением слоя СМ позволяет в результате одного эксперимента определить комплекс параметров, таких как порозность е0, насыпная плотность рн и кажущаяся плотность частиц сыпучего материала рк. Метод прост в конструктивной реализации и обладает достаточной точностью для проведения экспресс-контроля.

Пятая глава посвящена разработке и исследованию устройств контроля плотности жидкости и твердой фазы гетерогенных систем на основе ранее полученных в работе результатов.

При контроле плотности веществ пневмодинамический измерительный элемент выполняет ряд функций, направленных на реализацию выбранного метода контроля. При этом для каждого конкретного случая схема измерительного элемента будет различна (табл. 6). Процесс работы измерительного элемента при таком подходе описывается совокупностью уравнений, анализ решений которых позволяет на стадии разработки осуществить оптимальный выбор конструктивных и режимных параметров.

Разработан ряд конструкций пневмодинамических потенциальных устройств контроля плотности жидких и сыпучих веществ, защищенных патентами Российской Федерации. Осуществлено математическое описание операций, выполняемых в процессе измерений. Определены статические характеристики разработанных устройств. Проведена экспериментальная проверка их работоспособности. Дан анализ источников погрешностей, предложены пути их компенсации.

Предложен комплекс принципиально новых оригинальных пневмодинамических устройств бесконтактного контроля плотности жидких и сыпучих веществ, защищенных патентами Российской Федерации. Определены статические и метрологические характеристики разработанных устройств. Осуществлен выбор конструктивных размеров их основных узлов.

Экспериментальная проверка струйно-акустического устройства позволила определить его основные технические и метрологические характеристики. Основная допустимая погрешность контроля плотности частиц СМ в диапазоне 800... 12 ООО кг/м' разработанным устройством не превышает 5,0 %, что позволяет использовать его для оперативного контроля в производственных условиях.

6. Емкостные измерительные элементы, реализующие пневмодинамическне потенциальные методы контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов

Схема измерительного элемента

при контроле жидкостей

при контроле СМ

Информативный параметр

Н\

№

II

Время изменения давления газа в емкости ИЭ на, заданную величину

У\-

г

Равновесное давление

Рр = Рч\ = ^ к2

(для жидкости); разность времен заполнения емкостей 1 и 2 до давления Рк = Р*\ = Рк2 (для СМ)

рг, +

/из

1 1 т

Количество доз ¥а,

затраченных на изменение давления

в емкости ИЭ на заданную величину

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Обзор существующих пневматических методов контроля позволил осуществить их классификацию, выделить пневмодинамическне методы измерения плотности и наметить пути их дальнейшего развития.

2. В ходе исследований выполнен анализ физических процессов, положенных в основу методов измерения, позволивший провести аналогию между методами контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов, наметить общие пути их дальнейших теоретических и экспериментальных исследований.

3. Впервые разработаны пневмодинамическне потенциальные врёмяим-пульсные и числоимпульсные методы измерения плотности жидкостей и сыпучих материалов, обладающие повышенной надежностью, точностью и быстродействием, в которых в единый процесс совмещены измерительные и вычислительные операции. Проведено теоретическое и экспериментальное обоснование работоспособности методов, осуществлена оценка их погрешности.

4. Разработаны и исследованы конструкции устройств контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов с постоянной и пульсирующей подачей газа на

вход измерительного элемента. Теоретически и экспериментально обоснована их работоспособность, выявлены основные технические характеристики. Определены метрологические характеристики разработанных устройств; предложены пути снижения общей погрешности измерения.

5. На основе обобщенного описания структуры измерительного элемента при струйном взаимодействии струи газа с контролируемым веществом созданы неразрушающие методы и устройства контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов. Осуществлено теоретическое и экспериментальное обоснование работоспособности методов, получены статические характеристики реализующих их устройств.

6. Предложено использовать в качестве измерительной струйно-акусти-ческую систему, состоящую из отрезка струйно-акустической длинной линии с нагрузкой в вице жидкости или СМ. Проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, подтверждающих возможность использования такой системы в качестве измерительной.

7. Впервые теоретически и экспериментально изучены процессы в отрезке струйно-акустической длинной линии с нагрузкой в виде жидкости, твердого монолитного вещества и сыпучего материала, в режиме стоячих волн. Полученные результаты положены в основу разработанных принципиально новых методов и устройств неразрушающего контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов, основанных на замещении контролируемых I параметров отрезком струйно-акустичсской линии соответствующей длины.

8. На основе физического представления СМ в виде параллельного соединения «индуктивного» элемента как аналога твердой фазы и «емкостного» элемента как аналога газовой фазы получена аналитическая зависимость изменения длины струйно-акустической линии эквивалентного нагрузке в виде СМ в результате струйно-акустического воздействия.

9. Полученная аналитическая модель струйно-акустической системы с нагрузкой в виде СМ положена в основу разработанного метода неразрушающего контроля концентрации газовой фазы и плотности частиц в слое сыпучего материала. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния неконтролируемых величин на процесс измерения. Осуществлена оценка погрешности методов. Разработаны устройства, реализующие струйно-акусти-ческий метод неразрушающего контроля. Доказано, что выходной сигнал разработанных устройств не зависит от гранулометрического состава и скорости движения частиц контролируемого сыпучего материала.

10. Проведено исследование одно- и двухдиафрагмовых струйных генераторов акустических колебаний. Сравнительный анализ полученных результатов показал целесообразность использования при реализации разработанного метода контроля СМ однодиафрагмовых генераторов.

11. Предложен метод индикации узла в распределении амплитуд звукового давления в струйно-акустической длинной линии, в основу которого положена зависимость размеров газовой струи после генератора от режима его работы.

12. В результате выполнения теоретических и экспериментальных исследований решена научная проблема, имеющая важное хозяйственное и социальное значение в области создания новых методов и устройств контроля плотности веществ, материалов и изделий применительно к условиям потенциально опасных производств.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Мордасов. М.М. Физические основы измерения плотности и поверхностного натяжения пневматическими методами / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов. — Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 1999. — 76 с.

2. Мордасов, М.М. Технические средства пневмоавтоматики в устройствах контроля веществ / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, A.B. Трофимов. - М. ; Машиностроение, 2000. - 64 с.

3. Мордасов, М.М. Пневматические элементы и узлы в устройствах контроля состава и свойств веществ / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, A.B. Трофимов. — Тамбов ; Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2001. - 88 с.

4. Мищенко, C.B. Физические основы технических измерений / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. — 175 с.

5. Мордасов, Д.М. Технические измерения плотности сыпучих материалов / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. - 80 с.

6. Мордасов, М.М. Технические средства автоматизации. Ч. 1 : Пневматическая ветвь / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, A.B. Трофимов, A.A. Чуриков. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. — 168 с.

7. Мордасов, Д.М. Струйно-акустические эффекты в методах неразрушающего контроля веществ : монография / Д.М. Мордасов ; Тамб. гос. техн. ун-т. — Тамбов, 2006. - 75 с. - Библиогр. 74 назв. - Рус. Деп. в ВИНИТИ г. Москва, № 190-В2006.

8. Мордасов, М.М. Пьезометрическое устройство для автоматического контроля плотности жидких сред / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 1996. — Т. 62, № 12. — С. 32 — 35.

9. Мордасов, Д.М. Контроль поверхностного натяжения жидких веществ в промышленных условиях / Д.М. Мордасов, В.И. Гализдра, C.B. Мищенко, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 1997. - Т. 63, № 5. - С. 28 - 30.

10. Мордасов, Д.М. Пневматические методы контроля поверхностного натяжения жидких веществ / Д.М. Мордасов, В.И. Гализдра, C.B. Мищенко, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 1997. - Т. 63, № 8. - С. 26 - 31.

11. Мордасов, М.М. Повышение точности контроля жидких веществ автоматическими капиллярными вискозиметрами погружного типа / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов /7 Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 1997. — Т. 63, № 9. - С. 36 - 40.

12. Мордасов, Д.М. Аэродинамическое звукообразование при прохождении газовой струи через диафрагму / Д.М. Мордасов, М.В. Дмитриев, М.М. Мордасов // Труды ТГТУ.-Тамбов : ТГТУ, 1997.-С. 223-228. .

13. Мордасов, М.М. Пневмоакустический бесконтактный метод контроля плот ности жидких сред / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 1998. — Т. 64, № 4. — С. 45 - 47.

14. Мордасов, М.М. Контроль плотности жидких веществ пневмомегрическими методами / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов, A.A. Тышкевич // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 1998.-Т. 64, № 7. — С. 31 — 37.

15. Мордасов, М.М. Аэродинамический бесконтактный контроль поверхностного натяжения вязких жидкостей / М.М. Мордасов, В.И. Гализдра, Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. - 1998. - Т. 4, № 2 - 3. - С. 291 - 296.

16. Мордасов, Д.М. Теоретический анализ лневмометрических первичных измерительных преобразователей плотности жидких сред / Д.М. Мордасов, Ю.Ф. Мар-темьянов, М.М. Мордасов, А.А.Тышкевич // Сб. науч. трудов ТГТУ. Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 199S. - Ч. 2. - С. 12 - 27.

17. Мордасов, Д.М. Импедансный пнсвмоакустический принцип бесконтактного измерения плотности жидких сред / Д.М. Мордасов // Труды ТГТУ. — Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 1998,-Вып. 2. - С. 139- 143.

18. Mordasov, D.M. Physical fundamentals of jet-sound hysteresis / D.M. Mordasov, M.M. Mordasov // TSTU Transactions. - 1999. - № 4. - T. 5. - P. 517 - 522.

19. Мордасов, Д.М. Пневматические времяимпульсные методы контроля объема, массы и плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, H.A. Булгаков, М.М. Мордасов ; Тамб. гос. техн. ун-т. — Тамбов, 1999. — 18 с. — Деп. в ВИНИТИ г. Москва, № 3423-В99.

20. Мордасов, Д.М. Пневматический метод измерения плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, H.A. Булгаков // Труды ТГТУ. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 1999. - Вып. 4. - С. 14 — 17.

21. Мордасов, Д.М. Методы измерения плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, H.A. Булгаков, М.А. Кулешов ; Тамб. гос. техн. ун-т. _ Тамбов, 1999. - 23 с. - Деп. в ВИНИТИ г. Москва, № 786-В00.

22. Мордасов, Д.М. Бесконтактное аэродинамическое измерение уровня / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. - 2000. - Т. 6, № 1. - С. 41 - 45.

23. Мордасов, Д.М. Пневматическое времяимпулъсное устройство для измерения плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, H.A. Булгаков // Вестник ТГТУ. - 2000. - Т. 6, № 2. - С. 201 - 207.

24. Мордасов, Д.М. Физические основы генерации струйно-акустических колебаний / Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. - 2001. - Т. 7. - С. 283 - 293.

25. Мордасов, Д.М. Струйно-акустический бесконтактный сигнализатор уровня / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, C.B. Мищенко // Датчики и системы. - 2002. -№ 1.-С. 37-38.

26. Мордасов, Д.М. Пневматическое устройство контроля удельного объема твердой фазы гетерогенных систем / Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. - 2002. - Т. 8, Ns 1.-С. 134- 138.

27. Мордасов, Д.М. Пневмодинамический метод измерения удельного объема твердой фазы гетерогенных систем / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 2002. — Т. 68, № 3. — С. 27 — 29.

28. Мордасов, Д.М. Плотность сыпучих материалов и методы ее измерения (обзор) / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Заводская лаборагория. Диагностика материалов. - 2002. - Т. 68, № 6. - С. 16 - 22.

29. Мордасов, Д.М. Пневмодинамический неразрушающий контроль удельного объема веществ с пульсирующей подачей газа / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. - 2003. - Т. 9, № 1. - С. 25-29.

30. Мордасов, Д.М. Эволюция пневмометрических методов измерения плотности жидкости / Д.М. Мордасов, Л.В. Соболева II Труды ТГТУ - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. - Вып. 13. - С. 28 - 33.

31. Онищенко, С.А. Двухдиафрагмовый генератор струйно-акустических устройств контроля технологических параметров веществ / С.А. Онищенко, Д.М. Мордасов, Р.Ю. Ласьков, И.Н. Мартынов // Труды ТГТУ. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. - Вып. 15. - С. 145 - 148.

32. Мордасов, M.M. Принцип газового замещения в методах контроля плотности сыпучих материалов / М.М, Мордасов, Д.М. Мордасов, С.А. Оншценко ; Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2004. - 31 с. - Деп. в ВИНИТИ г. Москва, № 177-В2004.

33. Мордасов, Д.М. Струйно-акустический контроль плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, С.А. Онищенко ; Тамб. гос. техн. ун-т. — Тамбов, 2004. -8 с. - Деп. в ВИНИТИ г. Москва, № 693-В2004.

34. Мордасов, Д.М. Пневмодинамический бесконтактный контроль плотности жидких веществ / Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. - 2004. - T. 10,>s 3. - С. 666 - 674.

35. Мордасов, Д.М. Струйно-акустический контроль концентрации .газовой фазы в слое сыпучего материала / Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. — 2005. - Т. 11, Xs 1.-С. 88 - 93. '

36. Мордасов, Д.М. Пневмодинамический числоимпульсный метод контроля плотности жидкостей / Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. - 2005. - Т. 11. № 2А. -С. 363-367.

37. Мордасов, Д.М. Бесконтактный струйно-акустический метод неразрушаю-шего контроля плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Контроль. Диагностика.'- 2005. - № 10. - С. 21 - 24.

38. Мордасов, Д.М. Струйно-акустический контроль плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов И Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2006. - Т. 72, № 1. - С. 35 - 40.

39. Мордасов, Д.М. Пневматические бесконтактные методы контроля уровня вязких сред / Д.М. Мордасов, В.П. Астахов, М.М. Мордасов //1 научная конференция ТГТУ : тез. докл. - Тамбов, 1994. - С. 65 - 66.

40. Гализдра, В.И. Контроль вязкости жидких сред в реакционных аппаратах /

B.И. Гализдра, Д.М. Мордасов // II научная конференция ТГТУ : тез. докл. — Тамбов,

1995.-С. ИЗ.

41. Гализдра, В.И. Пневмометрический экспресс-метод контроля концентрации ПАВ в растворах / В.И. Гализдра, Д.М. Мордасов // Повышение эффективности теп-лофизических исследований технологических процессов промышленного производства и их метрологического обеспечения: тез..докл. Второй Междунар. теплофиз. школы. - Тамбов, 1995. - С. 139.

42. Мордасов, Д.М. Бесконтактный струйно-акустический метод контроля уровня / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, М.В. Дмитриев // III научная конференция ТГТУ : пленарные докл. и тез. стендовых докладов / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов,

1996.-С. 96-97.

43. Мордасов, Д.М. Отрезки пневмоакустической длинной линии в бесконтактных методах контроля веществ / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, В.И. Гализдра // Повышение эффективности методов и средств обработки информации : тез. докл. V Всерос. науч.-техн. конф. / ТВВАИУ. - Тамбов, 1997. -С. 301 -302.

44. Мордасов, Д.М. Новые аэрогидродинамические принципы измерения поверхностного натяжения и плотности жидкостей / Д.М. Мордасов, В.И. Гализдра,

C.B. Мишсико, М.М. Мордасов // Новое, .о теплофизических свойствах : тез. докл. Третьей Междунар. теплофиз. школы. - Тамбов,-1998. — С. .12 - 14.

45. Мордасов, Д.М. Пневматическое времяимпульсное прямое измерение плот. ности сыпучих веществ / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, H.A. Булгаков // Математические методы в технике и технологиях: сб. тр. XII Междунар. науч. конф. / '. НовГУ. - Великий Новгород, 1999. - Т. 5.С. 74 - 75..

46. Мордасов, Д.М. Бесконтактный струйно-акустический контроль плотности сыпучих веществ / Д.М. Мордасов, H.A. Булгаков // Математические методы в техни-

ке и технологиях : сб. гр. XII Мсждунар. науч. конф. / НовГУ. - Великий Новгород, 1999.-Т. 5.-С. 73 -74.

47. Мордасов, Д.М. Бесконтактный струйно-акустический контроль циклометрической плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, В.А. Самородов, Д.Н. Акимов // IV научная конференция ТГТУ : пленарные докл. и тез. стендовых докладов / Тамб. гос. техн. ун-т. — Тамбов, 1999. — С. 45.

48. Мордасов, Д.М. Пневмометрическое измерение объема сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, H.A. Булгаков // IV научная конференция ТГТУ : пленарные докл. и тез. стендовых докладов / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 1999. - С. 47.

49. Мордасов, Д.М. Импульсные пневматические устройства для измерения плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М.Мордасов, П.А.Булгаков // Состояние и проблемы измерений : тез. докл. 6-й Всерос. иауч.-тсхн. конф. М. ; МГТУ 1999.-С. 263.

50. Мордасов, Д.М. Пульсирующая подача газа в пневмодииамнческих методах измерения плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, H.A. Булгаков // V научная конференция ТГТУ : пленарные докл. и тез. стендовых докл. / Тамб. гос. техн. ун-т. — Тамбов, 2000. — С. 95.

51. Мордасов, Д.М. Влияние температуры газа на стабильность работы диа-фрагмового -струйно-акустического генератора / Д.М.- Мордасов, А.Н. Гридасов, М.М. Фокин // V научная конференция ТГТУ: пленарные докл..и тез. стендовых докл./Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2000. — С. 115-116.

52. Мордасов, Д.М. Бесконтактный контроль истинной плотности частиц сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, С..Л. Оишценко // Теплофнзиче-ские измерения в начале XXI века : тез. докл. Четвертой Международной теплофизи-ческой школы / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2001. - С. 71.

53. Мордасов, Д.М. Струйно-акустическая генерация и ее стабильность / Д.М. Мордасов // Математические методы в технике и технологиях : сб. тр. 14-й Мсждунар. науч. конф. - Смоленск, 2001. - С. 55.

54. Мордасов, Д.М. Метод адаптации струйно-акустичсского измерительного устройства к изменению частоты генератора / Д.М. Мордасов, С.А. Онищепко, C.B. Рыбаков // Математические методы в технике и технологиях : сб. тр. 15-й Меж-дунар. науч. конф. / Тамб. гос. техн. ун-т. — Тамбов, 2002. — Т. 7. - С. 45.

55. Мордасов, Д.М. Струйно-акустический неразрушающий контроль веществ / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, С.А. Оишценко // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации : тр. Междунар. науч.-техн. конф.-Пенза, 2002. - С. 50-51.

56. Мордасов, Д.М. Бесконтактный струйно-акустический контроль порозности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, С.А. Онищенко // VII научная конференция ТГТУ : пленарные докл. и тез. стендовых докл. / Тамб. гос. техн. ун-т. -Тамбов, 2002. - Ч. 1. - С. 40 - 41.

57. Мордасов, Д.М. О возможности пневмодинамического бесконтактного измерения плотности жидкостей / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, A.B. Ефиманопа И Математические методы в технике и технологиях : сб. тр. 15-й Междунар. науч. конф. / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2002. - Т. 7. - С. 47 - 48.

58. Мордасов, Д.М. Струйно-акусгические генераторы диафрагмового типа / Д.М. Мордасов, С.А. Онищенко // Материалы и технологии XXI века : сб. ст. II Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза, 2004. - С. 156 - 157.

59. Мордасов, Д.М. Пневмодинамический числоимпульсный метод измерения плотности веществ / Д.М. Мордасов, М.Н. Баршутина // Измерение, контроль, информатизация : материалы 5-й Междунар. науч.-техн. конф. / АГТУ. - Барнаул, 2004. -С. 26-29.

60. Мордасов, Д.М. Влияние температуры газа на результат измерения плотности веществ пневмодинамическими методами / Д.М. Мордасов, М.Н. Баршутина // Тспдофизические измерения при контроле и управлении качеством : материалы Пятой Мсждупар. теплофизической школы / Тамб. гос. техн. ун-т.. - Тамбов, 2004. — Ч. 1.-С. 259-260.

61. Мордасов, Д.М. Струйно-акустическое замещение в пневматических методах контроля плотности веществ / Д.М. Мордасов // Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством : материалы Пятой Междунар. теплофизической школы / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2004. - Ч. 1. - С. 258 - 259.

62. Мордасов, Д.М. Струйный метод измерения плотности частиц сыпучего материала / Д.М. Мордасов, C.B. Епифанов // Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование : сб. тр. XI науч. конф. ТГТУ. - Тамбов, 2006. -Ч. 1. - С. 133 - 137.

63. Пат. 2124714 РФ, МКИ G 01 N 9/18. Устройство для измерения плотности жидкости / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов. — № 97117971/25 ; заявл. 29.10.1997 ; опубл. 10.01.1999, Бюл. № 1.

64. Пат. 2135981 РФ, МКИ G 01 N 13/02. Устройство для измерения поверхностного натяжения жидкости / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов. — № 97117715/25 ; заявл. 28.10.1997 ; опубл. 27.08.99, Бюл. № 24.

65. Пат. 2162596 РФ, МКИ G 01 N 9/08. Способ измерения плотности / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, Н А. Булгаков. - № 99106223/28 ; заявл. 30.03.1999 ; опубл. 27.01.2001, Бюл. № 3.

66. Пат. 2176078 РФ, МКИ G 01 N 9/02. Способ измерения плотности / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, НА. Булгаков. - № 99113143/28 ; заявл. 18.06.1999 ; опубл. 10.10.2001, Бюл. № 32.

67. Пат. 2179712 РФ, МКИ G 01 N 9/26,9/00. Устройство для контроля плотности сыпучих веществ / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, Н.А. Булгаков. -№ 2000100137/28 ; заявл. 05.01.2000 ; опубл. 20.02.2002, Бюл.№ 5.

68. Пат. 2188395 РФ, МКИ G 01 F 23/00. Сигнализатор уровня / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, Н.А. Булгаков. - № 99109428/28; заявл. 27.04.1999; опубл. 27.08.2002, Бюл. № 24.

69. Пат. 2192630 РФ, МКИ G 01 N 13/02. Способ контроля физико-механических свойств жидкости по ее колебаниям / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, В .И. Гализдра, А.А. Тышкевич. - № 2000109446; заявл. 13.04.2000; опубл. 10.11.2002, Бюл. №31.

70. Пат. 2211144 РФ, МКИ G 01 N 11/00. Способ измерения вязкости жидкости по ее колебаниям / C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов. М.М. Мордасов. - № 20001115897/28 ; заявл. 08.06.2001 ; опубл. 27.08.2003, Бюл. № 24.

71. Пат. 2241975 РФ, МКИ G 01 N 11/16. Устройство для измерения вязкости / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов,. II.M. Гребенникова. - № 2002104149/28; заявл. 14.02.2002 ; опубл. 10.12.2004, Бюл. №34.;... ...

72. Пат. 2242741 РФ, МПК G 01 N 9/24; G 01 N 29/00. Устройство для измерения плотности сыпучих веществ / Д.М. Мордасов, М.М. .Мордасов, С.А. Онищенко. -№ 2002112953/28 ; заявл. 13.05.2002 ; опубл. 20.12.2004, Бюл. № 35. . ■

73. Пат. 2247964 РФ, МПК G 01 N 9/00", G 01 N 9/26. Способ измерения плотности / М.М. Мордасов, ДМ. Мордасов. - № 2002104152/28 ; заявл. 14.02.2002 ; опубл. 10.03.2005, Бюл. №7. '

Подписано к печати 3.07.2006. Формат 60 х 84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. 2,0 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 367

Издательско-полиграфический центр ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

Введение

1. Современное состояние контроля плотности веществ, материалов и изделий

1.1. Физические эффекты и особенности измерения плотности пневматическими методами

1.2. Формы представления информации о контролируемых величинах и преимущества использования пневмодинамических процессов

1.3. Пневмодинамические методы контроля плотности веществ и их классификация

1.4. Выводы и постановка задач исследования

2. Научно-методические аспекты пневмодинамических методов измерения плотности веществ

2.1. Основы пневмодинамического потенциального измерения

2.2. Исследование пневмодинамических процессов в емкостном элементе с контролируемым веществом

2.2.1. Процессы, происходящие при непрерывной подаче газа на вход измерительного элемента

2.2.2. Процессы, происходящие при пульсирующей подаче газа на вход измерительного элемента

2.3. Исследование струйного взаимодействия газа с контролируемым веществом

2.3.1. Взаимодействие струи газа с поверхностью жидкости

2.3.2. Взаимодействие струи газа со слоем сыпучего материала

2.4. Выводы по второй главе

3. Теоретические и экспериментальные исследования генерации струйно-акустических сигналов и их взаимодействия с контролируемым веществом

3.1. Физические основы струйно-акустической генерации

3.2. Характеристики газовых струй на выходе струйно-акустического генератора

3.3. Аэродинамические процессы в струйно-акустической длинной линии

3.3.1. Теоретические основы распространения струйно-акустического сигнала вдоль длинной линии

3.3.2. Особенности распространения струйно-акустического сигнала

3.3.3. Распространение струйно-акустического сигнала в длинной линии с идеальной нагрузкой

3.4. Особенности взаимодействия струйно-акустического сигнала с нагрузкой в виде реального вещества

3.5. Явление гистерезиса в струйно-акустической длинной линии с нагрузкой

3.6. Выводы по третьей главе 124 4. Пневмодинамические методы контроля плотности жидких веществ и сыпучих материалов

4.1. Пневмодинамические потенциальные методы контроля плотности

4.1.1. Пневмодинамический числоимпульсный метод контроля плотности жидких веществ

4.1.2. Пневмодинамический времяимпульсный метод контроля плотности сыпучих материалов

4.2. Аэродинамические методы контроля плотности жидкости

4.2.1. Струйные методы контроля плотности жидкости

4.2.2. Струйно-акустический метод бесконтактного контроля плотности жидкости

4.3. Контроль концентрации газовой фазы и плотности частиц в слое сыпучего материала

4.3.1. Струйно-акустический метод контроля концентрации газовой фазы и плотности частиц в слое сыпучего материала

4.3.2. Струйный метод контроля плотности сыпучих материалов

4.4. Выводы по четвертой главе 199 5. Устройства контроля плотности жидких веществ и сыпучих материалов

5.1. Пневмодипамические потенциальные устройства контроля плотности

5.1.1. Устройства с непрерывной подачей газа на вход измерительного элемента

5.1.2. Пневмодинамическое потенциальное числоимпульсное устройство контроля плотности сыпучих материалов

5.2. Струйные устройства контроля плотности

5.3. Струйно-акустические устройства контроля плотности

5.4. Выводы по пятой главе 254 Основные результаты и выводы по работе 256 Список использованной литературы 258 Приложение А 275 Приложение Б

Рыночные отношения и усиление конкуренции вынуждают производителей повышать эффективность производства и качество выпускаемой продукции. Одним из основных показателей качества продукции во многих отраслях промышленности (химической, пищевой, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и др.) является плотность. Весьма велика роль измерения плотности и в организации системы количественного учета (по массе) веществ при их приемке, хранении и отпуске.

Научные основы измерения плотности были заложены в трудах русских ученых: Д.И. Менделеева, А.Н. Доброхотова, Н.С. Михельсона, И.К. Турубинер, М.Д. Иппиц, И.П. Глыбина и др. [1, 6, 108, 159, 170].

Физика знает много различных эффектов, представляющих собой по существу явления преобразования одного вида энергии в другой, однако, пе каждый эффект может быть положен в основу метода измерения той или другой физической величины. Поиск и исследование новых методов измерения плотности целесообразен, если существует новый физический эффект или существует необходимость в организации новых методов измерения, если известные методы по объективным причинам не в полной мере удовлетворяют предъявляемым требованиям.

Все методы измерения плотности являются косвенными, в которых об измеряемом параметре судят по результатам, полученным путем прямых измерений величин массы и/или объема. Масса - величина, определяемая через гравитационные или инерционные силы. Измерение массы не вызывает затруднений и может быть осуществлено с высокой точностью. Основной проблемой при измерении плотности гетерогенных систем (сыпучих или волокнистых материалов) является измерение объема твердой фазы.

Многие производства химической, нефтехимической, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей и др. отраслей промышленности являются потенциально опасными, что накладывает ограничения на использование существующих методов и средств контроля веществ. Использование энергии сжатого воздуха при контроле плотности позволяет не только создать принципиально новые методы измерения, но и является одним из наиболее эффективных путей повышения надежности измерений в потенциально опасных условиях промышленных производств.

Целесообразность создания и внедрения пневмодинамических методов и устройств контроля веществ обусловлена наличием только присущих им положительных качеств, таких как простота конструкции и эксплуатационного обслуживания, низкая стоимость и быстрая окупаемость затрат, высокая надежность работы, пожаро - и взрывобезопасность. Свойственное пневматическим устройствам невысокое быстродействие не является ограничением для их широкого использования, так как процессы, приводящие к изменению плотности веществ, относятся к числу медленно протекающих.

С развитием пневмодинамических принципов измерения расширяются воз можности измерительной техники в целом. Методы измерения плотности веществ в различных агрегатных состояниях, реализующие пневмодинамические принципы измерения, существенно дополняют электрические методы, имеющие для современной науки и практики главное значение, а также широко применяемые механические, оптические и другие методы измерения. В некоторых случаях они уступают последним по достижимой точности, однако, будучи протарированы по ним, могут затем длительное время работать в условиях, при которых невозможна работа никаких других измерительных средств.

В некоторых случаях целесообразно создание комбинированных средств измерения, в которых имеются аэродинамические элементы и элементы других типов: электрические, ультразвуковые, химические, механические, акустические и другие.

Одной из актуальных проблем в настоящее время является создание единого принципа неразрушающего оперативного технического контроля плотности веществ в различных агрегатных состояниях. Решение такой проблемы невозможно без поиска и всестороннего анализа новых путей в измерении плотности, базирующихся на специфических физических эффектах.

Поставленная в работе проблема разработки пневмодинамических методов и устройств неразрушающего контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов, позволяющих повысить точность, надежность и оперативность контроля в условиях потенциально опасных производств является важной и актуальной.

Цель работы состоит в разработке комплекса пневмодинамических методов и устройств контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов, позволяющих ускорить решение проблемы измерения, повышения точности, надежности и оперативности технического контроля в условиях потенциально опасных производств.

Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:

- анализ современного состояния техники измерения плотности и выбор направления дальнейшего развития методов и средств ее контроля;

- теоретическое и экспериментальное исследование физических эффектов, возникающих при потенциальном воздействии сжатым воздухом па контролируемое вещество, и создание на их основе новых методов и средств перазрушающего контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов;

- разработка теоретических основ струйно-акустических методов контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов;

- построение математических моделей процессов струйного взаимодействия пневматического сигнала с контролируемым веществом; разработка контактных и бесконтактных методов и средств перазрушающего контроля плотности, теоретическое и экспериментальное обоснование возможности и целесообразности их использования;

- проведение метрологической оценки методов измерения и реализующих их устройств; повышение их точности путем разработки мероприятий по уменьшению влияния неконтролируемых параметров на результат измерения;

- проведение промышленных испытаний и внедрение результатов работы.

Диссертациониая работа выполнялась в рамках реализации государственных программ:

- координационным планом работ Научного совета РАН на 1993-2000 г.г. по комплексной проблеме "Теплофизика и теплоэнергетика" на 1993-2000 г.г. (раздел 1.1 - Теплофизические свойства веществ, тема 1.4 - Разработка методов и устройств для измерения теплофизических свойств и характеристик переноса твердых, сыпучих, пастообразных и жидких технологических сред, веществ, материалов и изделий);

- планом НИР Госкомитета РФ по высшему образованию на 1991-2000 г.г. (тема "Разработка интегрированных автоматизированных систем научно-исследовательских и проектных работ для организации технологических процессов тепломассопереноса");

- планом НИР Министерства общего и профессионального образования РФ на 1998-2000 г.г. (тема "Разработка ресурсосберегающей технологии, оборудования, систем управления и контроля процессами изготовления деталей и изделий из перспективных материалов");

- программа Минвуза РФ «Комплексные системы измерений, контроля и испытаний в народном хозяйстве» на 1998-2000 г.г.;

- программа Министерства образования РФ «Инновации высшей школы и введение интеллектуальной собственности в хозяйственный оборот», раздел «Инновационные научно-технические проекты» на 2000 г.;

- научно-техническая программа Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпро грамма «Производственные технологии» на 2003 - 2004 г.г.

- Межвузовской отраслевой научно-технической программой "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" (тема № 8Г/96);

- планом Госбюджетной тематики Роскомвуза РФ "Развитие и совершенствование математического, информационного и технического обеспечения автоматизированной системы научных исследований и проектирования процессов тепло-и массопереноса" (тема № 4Г/96);

- планом НИР Тамбовского государственного технического университета (ТГТУ) на 1994-1995 г.г., тема "Разработка интегрированных автоматизированных систем научно-исследовательских работ для организации технологических процессов"; на 1996-1998 г.г., тема "Разработка теории автоматизированных систем научных исследований процессов тепломассопереноса"; на 1996-2000 г.г., тема "Развитие и совершенствование математического, программного, информационного и технического обеспечения автоматизированных систем научных исследований и проектирования (АСНИПР) процессов тепло- и массопереноса".

Научная новизна

На основе результатов экспериментальных и теоретических исследований физических эффектов, возникающих при взаимодействии пневматического сигнала с контролируемым веществом, доказана возможность создания на их основе пиев-модинамических методов контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов.

В результате анализа, обобщения и развития теоретических основ пневмоди-намических эффектов, реализуемых методами контроля плотности, предложена их классификация, основным классифицирующим признаком в которой является физическая природа сигнала воздействующего на вещество (потенциальные, струйные, струйно-акустические).

Впервые теоретически и экспериментально исследованы акустические эффекты в отрезках длинной струйно-акустической линии с различными нагрузками и согласующими устройствами, которые предложено использовать при создании бесконтактных струйно-акустических методов неразрушающего контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов.

Теоретически и экспериментально изучены процессы струйно-акустической генерации. Результаты исследований использованы при разработке основного элемента струйно-акустических устройств - аэродинамического генератора колебаний звуковой частоты.

На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований пневмодинамических систем с интегрированием давления, получено обобщенное математическое описание происходящих процессов и разработан комплекс методов контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов.

Получено обобщенное математическое описание процессов струйного взаимодействия газа с контролируемым веществом. На основе результатов эксперимен тальных и теоретических исследований пневмодинамических процессов в системе «струя газа - контролируемое вещество», разработан комплекс методов контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов.

Практическая ценность работы

Разработаны пневмодинамические времяимпульсные и числоимпульсныс устройства неразрушающего контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов с непрерывным и пульсирующим режимами заполнения сжатым газом измерительной емкости. Осуществлен выбор основных конструктивных элементов.

Разработаны бесконтактные струйно-акустические устройства неразрушающего контроля плотности движущихся и неподвижных жидких веществ и сыпучих материалов. Осуществлен и обоснован выбор конструктивных размеров основных элементов.

Разработаны струйные устройства контроля плотности жидких веществ и сыпучих материалов. Осуществлен выбор основных конструктивных элементов.

Оригинальные устройства контроля плотности веществ защищены патентами Российской Федерации.

Производственные испытания экспериментальных образцов устройств показали их работоспособность в условиях потенциально-опасных производств.

Реализация научно-технических результатов

Результаты теоретических и экспериментальных исследований прошли промышленные испытания и рекомендованы к внедрению на предприятиях 301 АРЗ (г. Тамбов, 1997 г., 1999 г.), АО «Кристалл» (г. Кирсанов, 1998 г.), в.ч. 13805 (г. Пуш-кин-3, 1998 г.), НПП «Модуль» (г. Тамбов, 1998 г.), ЗАО СМНУ «Тамбовагропром-пусконаладка» (г. Тамбов, 1999 г., 2004 г.), ОАО «Тамбовское опытно-конструкторское технологическое бюро» (г. Тамбов, 2003 г.), ОАО «Завод подшипников скольжения» (г. Тамбов, 2004 г.), филиал ОАО «ТАЛВИС» спиртзавод «Вол-ковский» (г. Моршанск, 2005 г.).

Материалы диссертации используются в научно-исследовательской и учебной работе Тамбовского государственного технического университета при обучении студентов специальности 220208 - «Автоматизация технологических процессов и производств» и специальности 200503 - «Стандартизация и сертификация».

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на I - VII научных конференциях ТГТУ (Тамбов, 1994 - 2002 г.г.); 5 Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности методов и средств обработки информации» (Тамбов, 1997 г.); Третьей Международной теплофизической школе «Новое в теплофи-зических свойствах» (Тамбов, 1998 г.); на XII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Великий Новгород, 1999 г); на 6 Всероссийской конференции «Состояние и проблемы измерений» (Москва, 1999 г.); на Четвертой Международной теплофизической школе «Теплофи-зические измерения в начале XXI века» (Тамбов, 2001 г.); на 14 Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Смоленск, 2001 г); 15 Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Тамбов, 2002 г); Международной научно-технической конференции «Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации» (Пенза, 2002 г.); II Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2004 г.); 5 Международной научно-технической конференции «Измерение. Контроль. Информатизация» (Барнаул, 2004 г.); на Пятой Международной теплофизической школе «Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством» (Тамбов, 2004 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликована 73 научных работы, включая 6 книг, 1 монографию, получено 11 патентов РФ на изобретения.

На защиту выносятся:

1. Теоретические основы физических эффектов, возникающих при пневмо-динамическом взаимодействии газа с контролируемыми веществами, положенные г основу принципиально новых методов и средств контроля их плотности.

2. Потенциальные, струйные и струйно-акустические методы и устройства контроля плотности жидких веществ и сыпучих материалов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Основная часть диссертации изложена на 257 страницах машинописного текста, содержит 77 рисунков и 41 таблицу. Список литературы включает 183 наименования. Приложения содержат 15 страниц, включая 1 рисунок.

Основные результаты и выводы по работе

1. Обзор существующих пневматических методов контроля позволил осуществить их классификацию, выделить пневмодинамические методы измерения плотности и наметить пути их дальнейшего развития.

2. В ходе исследований выполнен анализ физических процессов, положенных в основу методов измерения, позволивший провести аналогию между методами контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов, наметить общие пути их дальнейших теоретических и экспериментальных исследований.

3. Впервые разработаны пневмодинамические потенциальные времяим-пульсные и числоимпульсные методы измерения плотности жидкостей и сыпучих материалов, обладающие повышенной надежностью, точностью и быстродействием, в которых в единый процесс совмещены измерительные и вычислительные операции. Проведено теоретическое и экспериментальное обоснование работоспособности методов, осуществлена оценка их погрешности.

4. Разработаны и исследованы конструкции устройств контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов с постоянной и пульсирующей подачей газа на вход измерительного элемента. Теоретически и экспериментально обоснована их работоспособность, выявлены основные технические характеристики. Определены метрологические характеристики разработанных устройств; предложены пути снижения общей погрешности измерения.

5. Предложено использовать в качестве измерительной струйно-акустическую систему, состоящую из отрезка струйно-акустической длинной линии с нагрузкой в виде жидкости или СМ. Проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований подтверждающих возможность использования такой системы в качестве измерительной.

6. Впервые теоретически и экспериментально изучены процессы в отрезке струйно-акустической длинной линии с нагрузкой в виде жидкости, твердого монолитного вещества и сыпучего материала, в режиме стоячих волн. Полученные результаты положены в основу разработанных принципиально новых методов и устройств неразрушающего контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов, основанных на замещении контролируемых параметров отрезком струйно-акустической линии соответствующей длины.

7. На основе физического представления СМ в виде параллельного соединения «индуктивного» элемента как аналога твердой фазы и «емкостного» элемента как аналога газовой фазы, получена аналитическая зависимость изменения длины струй-но-акустической линии эквивалентного нагрузке в виде СМ в результате струйно-акустического воздействия.

8. Полученная аналитическая модель струйно-акустической системы с нагрузкой в виде СМ положена в основу разработанного метода неразрушающего контроля концентрации газовой фазы и плотности частиц в слое сыпучего материала. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния неконтролируемых величин на процесс измерения. Осуществлена оценка погрешности методов. Разработаны устройства, реализующие струйно-акустический метод неразрушающего контроля. Доказано, что выходной сигнал разработанных устройств не зависит от гранулометрического состава и скорости движения частиц контролируемого сыпучего материала.

9. Проведено исследование одно- и двухдиафрагмовых струйных генераторов акустических колебаний. Сравнительный анализ полученных результатов показал целесообразность использования при реализации разработанного метода контроля СМ однодиафрагмовых генераторов.

10. Предложен метод индикации узла в распределении амплитуд звукового давления в струйно-акустической длинной линии, в основу которого положена зависимость размеров газовой струи после генератора от режима его работы.

11. На основе обобщенного описания струюуры измерительного элемента при струйном взаимодействии струи газа с контролируемым веществом созданы нераз-рушающие методы и устройства контроля плотности жидкостей и сыпучих материалов. Осуществлено теоретическое и экспериментальное обоснование работоспособности методов, получены статические характеристики реализующих их устройств.

12. В результате выполнения теоретических и экспериментальных исследований решена научная проблема, имеющая важное хозяйственное и социальное значение в области создания новых методов и устройств контроля плотности веществ, материалов и изделий применительно к условиям потенциально опасных производств.

1. Глыбин И.П. Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой промышленности / И.П. Глыбин. М.: Пищевая промышленность, 1975.-270 с.

2. Кивилис С.С. Плотномеры / С.С. Кивилис. М.: Энергия, 1980. - 279 с.

3. Мордасов М.М. Пневматический метод контроля плотности жидких сред / М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. 1994, № 5. - С. 21-24.

4. Мордасов М.М. Пневматический метод контроля плотности жидких сред / М.М. Мордасов // Новейшие исследования в области теплофизических свойств: Тез. докл. IX Всесоюзн. теплофиз. школы. Тамбов. - 1988. - С. 127-128.

5. Залманзон JÏ.A. Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем / JI.A. Залманзон. М.: Наука, 1973. - 464 с.

6. Глыбин И.П. Автоматические плотномеры / И.П. Глыбин. Киев: Техника, 1965.-258 с.

7. A.c. 1821681 СССР. Устройство для определения плотности жидкостей / И.И. Дунюшкин, В.И. Логинов// Открытия. Изобретения. 1993. - № 22.

8. A.c. 493702 СССР. Пьезометрический плотномер / М.М. Мордасов, Ю.С. Шаталов // Открытия. Изобретения. 1975. - № 44.

9. Мордасов М.М. Пьезометрический плотномер импульсного действия / М.М. Мордасов, Б.И. Герасимов, В.М. Тютюнник // Автоматизация и КИП в неф-теперераб. и нефтехим. промышленности. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ. - 1976. - № 6.-С. 15-17.

10. Лаптев В.И. Барботажно-пьезометрические методы контроля физико-химических свойств жидкостей / В.И. Лаптев. М.: Энергоиздат, 1984. -79 с.

11. A.c. 1255898 СССР. Способ определения плотности жидких сред / М.М. Мордасов // Открытия. Изобретения. 1986. - № 33.

12. A.c. 1257463 СССР. Пьезометрический плотномер / М.М. Мордасов // Открытия. Изобретения. 1986. - № 34.

13. Мордасов М.М. Пьезометрическое устройство для автоматического контроля плотности жидких сред / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1996. - Т. 62, № 12. - С. 32 - 35.

14. Паничкина B.B. Методы контроля дисперсности и удельной поверхности металлических порошков / В.В. Паничкина, И.В. Уварова. Киев: Наукова думка, 1973.- 168 с.

15. Пестов Н.Е. Физико-химические свойства зернистых и порошкообразных химических продуктов/Н.Е. Пестов. Акад. наук СССР-M;JI.: 1947.-239 с.

16. Дженике Э.В. Складирование и выпуск сыпучих материалов: Пер. с англ. /Э.В. Дженике. М.: Мир, 1968. - 164 с.

17. Пугачев A.B. Радиоизотопный контроль объемной массы материалов / A.B. Пугачев, М.Е. Гельфанд, Э.В. Сахаров. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 57 с.

18. Ямагути Т. Непрерывные автоматические измерения объемной плотности сыпучих материалов / Т. Ямагути // Кейсо. 1986. - Т. 29, № 10. - С. 70-74.

19. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов / Ю.И. Макаров. М.: Машиностроение, 1973. - 216 с.

20. Андрианов Е.И. Методы определения структурно-механических характеристик порошкообразных материалов / Е.И. Андрианов. М.: Химия, 1982. -256 с.

21. Коузов П.А. Методы определения физико-механических свойств промышленных пылей / П.А. Коузов, Л.Я. Скрябина. Л.: Химия, 1983. - 143 с.

22. Margiatto С.А. Determination of the density of porous particles using gas jets / C.A. Margiatto, J.H. Siegell // Powder Technology. 1983. - V. 34. - P. 105.

23. Ergun S. The Application of gas jets for the measurement of porous materials / S. Ergun//Anal.Chem.-1951. V. 23. - P. 151.

24. A.c. № 898289 СССР. Способ определения плотности пористых тел / Б.Н. Бабич // Открытия. Изобретения. 1982. - № 2.

25. A.c. № 1038828 СССР. Способ определения объемной массы пористых материалов / З.А. Ацагорцян, Ф.М. Вартанян // Открытия. Изобретения. 1983. -№26.

26. Патент № 2006822 РФ. Способ определения плотности пористых тел / О.Г. Епанчинцев // Открытия. Изобретения. 1994. - № 2.

27. A.c. № 494658 СССР. Устройство для автоматического определение удельного веса жидких и сыпучих материалов / В.Д. Шеповалов, А.Г. Пузанков, A.M. Седов // Открытия. Изобретения. 1975. - № 45.

28. Безменов B.C. Пневмодинамические измерительные преобразователи объема для контроля качества картофеля / B.C. Безменов, P.A. Суровцев, Т.К. Ефремова // Приборы и системы управления. 1997. - № 9. - С. 29-32.

29. A.c. № 1427236 СССР. Способ определения плотности жидких и сыпучих материалов / Ф.Н. Теплицкий, В.М. Спивак/ Открытия. Изобретения. 1988. -№36.

30. A.c. № 1770820 СССР. Способ определения насыпной плотности сыпучих материалов и устройство для его осуществления / B.C. Софронов // Открытия. Изобретения. 1992. - № 39.

31. Носов В.А. Проектирование ультразвуковой аппаратуры / В.А. Носов. -М.: Машиностроение, 1972. 288 с.

32. Бражников Н.И. Ультразвуковые методы измерения плотности веществ / Н.И. Бражников // Приборы и системы управления. 1976. - №10. - С. 17-21.

33. Knight M.J. The Application of liquids for the measurement of density of porous materials / M.J. Knight, P.N. Rowe, H.J. MacGillivray, D.J. Cheesman // Trans. I. Chem. E. 1980. - V. 58, - P. 203.

34. Мива Сигэо Способы измерения объемной плотности частиц / Мива Си-гэо // Кагаку кодзё. 1973. - Т. 17, № 6. - С. 28-32.

35. Krutsch J. Die Messung der Dichte poröser und pulveriger Stoffe / J. Krutsch //Chimia.- 1957.-V. 11. P. 333-335.

36. Торопин С.И. Установка для определения плотности пористых и сыпучих тел / С.И. Торопин, А.Т. Руденко, Л.Ф. Светлакова // Измерительная техника. -1972.-№ 12.-С. 62- 63.

37. Бобыренко ЮЛ. Прибор для определения плотности дисперсных материалов / Ю.Я. Бобыренко // Заводская лаборатория. 1965. - Т. 31, № 2. - С. 243 -244.

38. Патент № 2162596 РФ. Способ измерения плотности / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, H.A. Булгаков // Открытия. Изобретения. 2001. - № 3.

39. Эйгенброт В.М. Пневматические устройства телемеханики / В.М. Эйген брот. М.: Энергия, 1975. - 88 с.

40. A.c. № 1827582 СССР. Способ определения истинной плотности порошковых материалов/ В.И. Князев, Г.Г. Травушкин, A.A. Александрович // Открытия. Изобретения. 1993. - № 26.

41. A.c. № 147018 СССР. Устройство для определения истинной плотности дисперсных и пористых тел гелиевым методом / С.Н. Новиков, И.С. Израилевич // Открытия. Изобретения. 1962. - № 9.

42. Израилевич И.С. Прибор для определения истинной плотности дисперсных и пористых тел / И.С. Израилевич, С.Н. Новиков // Заводская лаборатория. -1964.-Т.30,№ 10.-С. 1278 1280.

43. Мордасов М.М. Пневматическое времяимпульсное устройство для измерения плотности сыпучих материалов / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, H.A. Булгаков // Вестник ТГТУ. 2000. - Т. 6, № 2. - С. 201-207.

44. Мордасов М.М. Пневматические времяимпульсные методы контроля объема, массы и плотности сыпучих материалов / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, H.A. Булгаков // Тамб. гос. техн. ун-т. Тамбов, 1999. - 18 с. - Деп. в ВИНИТИ г. Москва. - Деп. № 3423-В99.

45. Buszek В. Determination of the Density of Porous Particles Using Very Fine Dense Powders / B. Buszek, D. Geldart // Powder Technology. 1986. -V. 45. - P. 173176.

46. Булгаков H.A. Пневматические времяимпульсные методы и устройства контроля плотности сыпучих материалов: Дис. канд. техн. наук. спец. 05.11.13. -Тамбов, 2000. 139 с.

47. Викторов В.А. Измерение количества и плотности различных сред (резонансный метод) / В.А. Викторов, Б.В. Лункин. М.: Энергия, 1973. - 112 с.

48. Czaplinski A. Mechanical measurement of powders particles density / A. Czaplinski//Arch. Gornictwa 1965. - V. 10. - P. 239.

49. A.c. № 1242754 СССР. Способ измерения плотности сыпучего материала / А.Н. Щербань, В.В. Платонов // Открытия. Изобретения. 1986. - № 25.

50. А.с. № 1728721 СССР. Способ определения плотности пористых материалов / В.В. Шевелев, В.Д. Шантарин // Открытия. Изобретения. 1992. - № 15.

51. Яковлев А.Д. Порошковые краски / А.Д. Яковлев. Л.: Химия, 1987.216 с.

52. Константинов Б.П. Гидродинамическое звукообразование и распространение звука в ограниченной среде/ Б.П. Константинов. Л.: Наука, 1974. - 144 с.

53. Мордасов Д.М. Аэродинамическое звукообразование при прохождении газовой струи через диафрагму/ Д.М. Мордасов, М.В. Дмитриев, М.М. Мордасов // Труды молодых ученых и студентов ТГТУ. Тамбов, 1997. - С. 223-228.

54. Мордасов Д.М. Физические основы генерации струйно-акустических колебаний / Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. 2001. - Т. 7. - С. 283-293.

55. Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний / С.П. Стрелков. М.: Наука, 1964.-440 с.

56. Богомолов А.И. Гидравлика: Учеб. для вузов / А.И. Богомолов, К.А. Михайлов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1972. - 648 с.

57. Мордасов Д.М. Струйно-акустический бесконтактный метод и устройство для контроля плотности жидких веществ: Дис. . канд. техн. наук. спец. 05.11.13.-Тамбов, 1998.- 134 с.

58. Мордасов Д.М. Струйно-акустические генераторы диафрагмового типа/ Д.М. Мордасов, С.А. Онищенко // Материалы и технологии XXI века: Сб. ст. II ме-ждунар. науч.-техн. конф. (Россия, Пенза, 25-26 февраля 2004 г.). Пенза, 2004. -С. 156-157.

59. Мордасов Д.М. Струйно-акустическая генерация и ее стабильность / Д.М. Мордасов // Математические методы в технике и технологиях: Сб. трудов 14 Меж-дунар. науч. конф. Смоленск. - 2001. - С. 55.

60. А.с. 570413 СССР. Пневмоакустический преобразователь / В. К. Савицкий // Открытия. Изобретения. 1977. - № 32.

61. Залманзон Л.А. Теория элементов пневмоники / Л.А. Залманзон. М.: Наука, 1969.- 508 с.

62. Бай Ши-и. Турбулентное течение жидкостей и газов: Пер. с англ. М.Г. Морозов, Е.С. Турилин / Бай Ши-и; Под ред. К.Д. Воскресенского. М.: Изд-во иностр. лит., 1962. - 344 с.

63. Дмитриев В.Н. Основы пневмоавтоматики / В.Н. Дмитриев, В.Г. Градец-кий. М.: Машиностроение, 1973. - 360 с.

64. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика / Г.Н. Абрамович. М.: Наука, 1969.-824 с.

65. Шлихтинг Г. Возникновение турбулентности / Г. Шлихтинг. М.: Изд-во иностр. лит., 1962. - 204 с.

66. Лапин А.Д. Акустические длинные линии и волноводы / А.Д. Лапин. -М.: МИРЭА, 1979.- 108 с.

67. Елимелех И. М. Струйная автоматика (пневмоника) / И.М. Елимелех, Ю.Г. Сидоркин. Л.: Лениздат, 1972. - 211 с.

68. Осташев В.Е. Распространение звука в движущихся средах / В.Е. Оста-шев. М.: Наука, 1992.-208 с.

69. Тюлин В.Н. Введение в теорию излучения и рассеяния звука / В.Н. Тю-лин. М.: Наука, 1976. - 254 с.

70. Скучик Е. Основы акустики: Пер. с англ. Т. 2 / Е. Скучик. М.: Мир, 1976. - 542 с.

71. Chambers F.W. Acoustic Interaction with a Turbulent Plane Jet-Effects on Mean flow / F.W. Chambers, V.W. Goldschmidt // AIAA Paper. 1981. - № 57. - P. 110.

72. Mordasov D.M. Physical fundamentals of jet-sound hysteresis/ D.M. Mor-dasov, M.M. Mordasov// TSTU Transactions. 1999. - № 4. - T. 5. - P. 517-522.

73. Яворский Б.М. Справочник по физике / Б.М. Яворский, A.A. Детлаф. -М.: Наука, 1974.-С. 543.

74. Батунер JI.M. Математические методы в химической технике / JI.M. Бату-нер, М.Е. Позин. М.: Химия, 1968. - 824 с.

75. Мордасов М.М. Контроль плотности жидких веществ пневмометриче-скими методами / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1998. - Т. 64, № 7. - С. 31-37.

76. Мордасов М.М. Физические основы измерения плотности и поверхностного натяжения пневматическими методами: Учеб. пособие/ М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов. Тамбов: Тамб. гос. техн. ун-т, 1999. - 76 с.

77. Ибрагимов А.И. Элементы и системы пневмоавтоматики / А.И. Ибрагимов, Н.Г. Фарзане, Л.И. Илясов. М.: Высш. школа, 1975. - 360 с.

78. Королюк B.C. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / B.C. Королюк, Н.И. Портенко, A.B. Скороходов. М.: Наука, 1985. - 640 с.

79. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1974. - 832 с.

80. Pero К.Г. Метрологическая обработка результатов технических измерений: Справ, пособие / К.Г. Pero. Киев.: Техника, 1987. - 128 с.

81. Зисман Г.А. Курс общей физики / Г.А. Зисман, О.М. Тодес. М.: Наука, 1972, Т. 1.-339 с.

82. Rosler R.S. Impingement of gas jets on liquid surfaces/ R.S. Rosler, G.H. Gtewart//Journal of Fluid Mech. 1968. - V. 31. part 1. - P. 163 - 174.

83. ГОСТ 3900 85. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 23 с.

84. Кошкин Н.И. Справочник по элементарной физике / Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. М.: Наука, 1974. - 256 с.

85. Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника / Е.В. Фудим. М.: Наука, 1973.- 528 с.

86. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: Учебник для вузов / А.Н. Плановский, П.И. Николаев. М.: Химия, 1987.-469 с.

87. Гельперин Н.И. Основы техники псевдоожижения / Н.И. Гельперин, В.Г. Айнштейн, В.Б. Кваша. М.: Химия, 1967. - 664 с.

88. Мордасов Д.М. Технические измерения плотности сыпучих материалов: Учеб. пособие/ Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов. Тамбов: Тамб. гос. техн. ун-т, 2004. - 80 с.

89. Лебедев И.В. Элементы струйной автоматики / И.В. Лебедев, С.Л. Трескунов, B.C. Яковенко. М.: Машиностроение, 1973. - 360 с.

90. Брюханов В.А. Методы повышения точности измерений в промышленности / В.А. Брюханов. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 108 с.

91. Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы / Н.Г. Фарзане, Л.В. Илясов, А.Ю. Азим-заде. М.: Высш. шк., 1989. - 456 с.

92. ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия. Введен в действие 01.01.1976.

93. Артемьев Б.Г. Справочное пособие для работников метрологических служб / Б.Г. Артемьев, С.М. Голубев. 3-е изд., доп. и перераб. - М.: Изд-во стандартов, 1990.-320 с.

94. Auger R. The Turbulence Amplifier / R. Auger // Fluid Amplifier Handbook. -Washingtoon, 1962.-211 p.

95. Романков П.Г. Гидромеханические процессы химической технологии/ П.Г. Романков, М.И. Курочкина. М.: Химия, 1982. - 288 с.

96. Мордасов Д.М. Плотность сыпучих материалов и методы ее измерения (обзор) / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2002.- Т. 68, № 6,- С. 16-22.

97. Мордасов Д.М. Принцип газового замещения в методах контроля плотности сыпучих материалов/ М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, С.А. Онищенко // Тамб. гос. техн. ун-т. Тамбов, 2004. - 31 с. - Деп. в ВИНИТИ г. Москва - Деп. № 177-В2004.

98. Мордасов Д.М. Методы измерения плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, H.A. Булгаков, М.А. Кулешов // Тамб. гос. техн. ун-т. Тамбов, 1999. - 23 с. - Деп. в ВИНИТИ г. Москва - Деп. № 786-В00.

99. Мордасов Д.М. Пневматический метод измерения плотности сыпучих, материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, H.A. Булгаков // Труды ТГТУ.-Вып.4,- Тамбов: Изд-во ТГТУ, 1999.- С. 14-17.

100. Мордасов Д.М. Пневмометрическое измерение объема сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, H.A. Булгаков // IV научная конференция: Пленарные доклады и тезисы стендовых докладов/ ТГТУ. Тамбов, 1999. - С. 47.

101. Патент № 2162596 РФ. МКИ G 01 N 9/08. Способ измерения плотности / Мордасов М.М., Мордасов Д.М., Булгаков H.A. № 99106223/28; Заявл. 30.03.1999; Опубл. 27.01.2001. - Бюл. № 3.

102. Мордасов М.М. Технические средства пневмоавтоматики в устройствах контроля веществ: Учеб. пособие/М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, A.B. Трофимов. М.: Машиностроение, 2000. - 64 с.

103. Мордасов М.М. Пневматические элементы и узлы в устройствах контроля состава и свойств веществ: Учеб. пособие/ М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, A.B. Трофимов. Тамбов: Тамб. гос. техн. ун-т, 2001. - 88 с.

104. Мордасов М.М. Развитие теории и принципов построения пневмогид-равлических методов и средств автоматического контроля веществ потенциально опасных производств: Автореф. дис. . докт. техн. наук. спец. 05.11.13. М.: 1994.36 с.

105. Мордасов Д.М. Теоретический анализ пневмометрических первичных измерительных преобразователей плотности жидких сред / Д.М. Мордасов, Ю.Ф.

106. Мартемянов, М.М. Мордасов, А.А. Тышкевич // Сб. научн. трудов ТГТУ.- Ч.2.-Тамбов: Изд-во ТГТУ, 1998.- С.12-27.

107. Мищенко C.B. Физические основы технических измерений: Учеб. пособие / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2003, - 175 с.

108. Патент № 2176078 РФ. МКИ G 01 N 9/02. Способ измерения плотности/ Мордасов М.М., Мордасов Д.М., Булгаков Н.А. №99113143/28; Заявл. 18.06.99; Опубл 10.10.2001; - Бюл. № 32.

109. Мордасов Д.М. Пневматическое устройство контроля удельного объема твердой фазы гетерогенных систем / Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. 2002. - Т. 8, № 1.-С. 134-138.

110. ИЗ. Мордасов Д.М. Пневмодинамический метод измерения удельного объема твердой фазы гетерогенных систем / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2002.- Т. 68, № 3.- С. 27-29.

111. Мордасов Д.М. Пневмодинамический неразрушающий контроль удельного объема веществ с пульсирующей подачей газа / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Вестник ТГТУ.- 2003.- Т. 9, № 1.- С. 25-29.

112. Мордасов Д.М. Импульсные пневматические устройства для измерения плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, Н.А. Булгаков // Состояние и проблемы измерений. Тез. докл. 6 Всероссийской НТК/ М.: МГТУ, 1999.-С. 263.

113. Мордасов Д.М. Пневмодинамический числоимпульсный метод измерения плотности веществ / Д.М. Мордасов, М.Н. Баршутина // Измерение, контроль, информатизация: Материалы 5-й Междунар. науч.-техн. конф./ АГТУ. Барнаул, 2004 - С. 26-29.

114. Мордасов Д.М. Пневмодинамический бесконтактный контроль плотности жидких веществ / Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. 2004. - Т. 10, № 3. - С. 666674.

115. Мордасов Д.М. Пневматические бесконтактные методы контроля уровня вязких сред / Д.М. Мордасов, В.П. Астахов, М.М. Мордасов //1 научная конференция ТГТУ: Тез. докл. Тамбов, 1994. - С. 65-66.

116. Мордасов Д.М. Контроль вязкости жидких сред в реакционных аппаратах / В.И. Гализдра, Д.М. Мордасов // II научная конференция ТГТУ: Тез. докл. -Тамбов, 1995.-С. 113.

117. Патент № 2192630 РФ. МКИ G01N 13/02 . Способ контроля физико-механических свойств жидкости по ее колебаниям / Мордасов М.М., Мордасов Д.М., Гализдра В.И., Тышкевич A.A. -2000109446 ; Заявл. 13.04.2000; Опубл. 10.11.2002;-Бюл.№ 31.

118. Патент №2211144 РФ. МКИ G 01 N 11/00. Способ измерения вязкости жидкости по ее колебаниям/ Мищенко C.B., Мордасов Д.М., Мордасов М.М № 20001115897/28; -Заявл. 08.06.01; Опубл. 27.08.2003; Бюл.№24.

119. Патент №2241975 РФ. МКИ G 01 N 11/16. Устройство для измерения вязкости. / Мордасов Д.М., Мордасов М.М., Гребенникова Н.М.- № 2002104149/ 28; -Заявл. 14.02.2002; Опубл. 10.12.2004; Бюл. №34.

120. Мордасов Д.М. Влияние температуры газа на стабильность работы диа-фрагмового струйно-акустического генератора / Д.М. Мордасов, А.Н. Гридасов, М.М. Фокин //Тез.докл. V научн. конф. ТГТУ. Тамбов. - 2000. - С. 115-116.

121. Мордасов М.М. Пневмоакустический бесконтактный метод контроля плотности жидких сред/ М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов // Заводская лаборатория. 1998. - Т. 64, № 4. - С. 45-47.

122. Мордасов Д.М. Импедансный пневмоакустический принцип бесконтактного измерения плотности жидких сред/ Д.М. Мордасов// Труды ТГТУ: Сб. науч. ст. молодых учен, и студентов. Тамбов. - 1998. - Вып. 2. - С. 139.

123. Мордасов М.М. Пневмоакустический бесконтактный метод контроля плотности жидких сред / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1998. - Т. 64, № 4. - С. 45 - 47.

124. Мордасов М.М. Аэродинамический бесконтактный контроль поверхностного натяжения вязких жидкостей/ М.М. Мордасов, В.И. Гализдра, Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. 1998. - Т. 4, № 2-3. - С. 291 - 296.

125. Мордасов Д.М. Струйно-акустический бесконтактный сигнализатор уровня/ Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, C.B. Мищенко// Датчики и системы. 2002. - № 1. -С. 37-38.

126. Патент РФ № 2135981. Устройство для измерения поверхностного натяжения жидкости / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов// Открытия. Изобретения. 1999.-№24.

127. Мордасов Д.М. Бесконтактное аэродинамическое измерение уровня / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Вестник ТГТУ,- 2000.- Т. 6, № 1.- С. 41-45.

128. Мордасов Д.М. Бесконтактный струйно-акустический метод контроля уровня / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, М.В. Дмитриев // III научная конференция: Пленарные доклады и тезисы стендовых докладов / ТГТУ. Тамбов, 1996. - С. 96-97.

129. Патент № 2188395 РФ. МКИ G 01 F 23/00. Сигнализатор уровня /Мордасов Д.М., Мордасов М.М., Булгаков H.A. № 99109428/28; Заявл. 27.04.1999; Опубл. 27.08.2002. - Бюл. № 24.

130. Bangviwat A. Determination of the characteristic acoustic impedance of fluid mixture / A. Bangviwat, R.D. Finch // Journal Acoust. Soc. Amer. 1992. - № 1 - P. 452 -459.

131. Мордасов Д.М. Бесконтактный струйно-акустический контроль пикно-метрической плотности сыпучих материалов/ Д.М. Мордасов, В.А. Самородов, Д.Н. Акимов// Тез.докл. IV научн. конф. ТГТУ. Тамбов. - 1999. - С. 45.

132. Мордасов Д.М. Бесконтактный струйно-акустический контроль плотности сыпучих веществ/ Д.М. Мордасов, H.A. Булгаков// Математические методы в технике и технологиях: Сб. трудов 12 Между нар. научн. конф. Великий Новгород. - 1999.-т. 5.-С. 73-74.

133. Мордасов Д.М. Струйно-акустический контроль плотности сыпучих материалов/ Д.М. Мордасов, С.А. Онищенко // Тамб. гос. техн. ун-т. Тамбов, 2004. - 8 с.-Деп. в ВИНИТИ г. Москва - Деп. № 693-В2004.

134. Мордасов Д.М. Бесконтактный струйно-акустический контроль пороз-ности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, С.А. Онищенко // VII научная конференция: Пленарные доклады и тезисы стендовых докладов/ ТГТУ. -Тамбов, 2002. Ч. 1.-С. 40-41.

135. Патент № 2242741 РФ. МПК G 01 N 9/24, G 01 N 29/00. Устройство для измерения плотности сыпучих веществ / Мордасов Д.М., Мордасов М.М., Онищенко С.А. № 2002112953/28; - Заявл. 13.05.2002; Опубл. 20.12.2004.

136. Патент РФ № 2124714. Устройство для измерения плотности жидкости / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов// Открытия. Изобретения. 1999.-№1.

137. Патент № 2179712 РФ. МКИ G 01 N 9/26,9/00. Устройство для контроля плотности / Мордасов М.М., Мордасов Д.М., Булгаков Н.А. № 2000100137/28; Заявл. 05.01.2000; Опубл. 20.02.2002. - Бюл. № 5.

138. Патент № 2247964 РФ. МПК G 01 N 9/00, G 01 N 9/26. Способ измерения плотности / Мордасов М.М., Мордасов Д.М. № 2002104152/28; - Заявл. 14.02.2002; Опубл. 10.03.2005.

139. Мордасов Д.М. Контроль поверхностного натяжения жидких веществ в промышленных условиях / Д.М. Мордасов, В.И. Гализдра, C.B. Мищенко, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1997. - Т. 63, № 5. -С. 28-30.

140. Мордасов Д.М. Пневматические методы контроля поверхностного натяжения жидких веществ / Д.М. Мордасов, В.И. Гализдра, C.B. Мищенко, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1997. - Т. 63, № 8. - С. 26 -31.

141. Мордасов М.М. Повышение точности контроля жидких веществ автоматическими капиллярными вискозиметрами погружного типа / М.М. Мордасов, C.B. Мищенко, Д.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -1997.-Т. 63, №9.-С. 36-40.

142. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств / М.В. Кулаков. М.: Машиностроение, 1983. - 462 с.

143. Подгоецкий M.JI. Бесконтактный пневмоакустический индикатор уровня/ МЛ. Подгоецкий, Б.С. Шкрабов, Я.М. Марьяновский, И.В. Фатеева// Сб. Новое в пневмонике. М.: Наука, 1969. - С. 131 - 135.

144. Турубинер И.К. Техника измерения плотности / И.К. Турубинер, М.Д. Иппиц. М.: Машгиз, 1949. - 175 с.

145. Силина JI.A. Исследование методов автоматизации измерения объема твердых тел произвольной формы: Дис. канд. техн. наук. Львов, 1970. - 144 с.

146. Лева М. Псевдоожижение: Пер. с англ. / М. Лева; Под ред. Н.И. Гельпе-рина. М.: Гостоптехиздат, 1961. - 400 с.

147. Коллинз Р. Течение жидкостей через пористые материалы: Пер. с англ. / Р. Коллинз. М.: Мир, 1964. - 350 с.

148. Ребу П. Кипящий слой: Пер. с франц. / П. Ребу. М.: ЦНИИЦВЕТМЕТ, 1959.-214 с.

149. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя: Пер. с нем. / Г. Шлихтинг; Под ред. Л.Г. Лойцянского. М.: Наука, 1974. - 711 с.

150. Великанов М.А. Динамика русловых потоков. Т. 1. Структура потока / М.А. Великанов. М.: Гостехиздат, 1954. - 323 с.

151. Миллионщиков М.Д. Турбулентные течения в пограничном слое и в трубах / М.Д. Миллионщиков. М.: Наука, 1969. - 43 с.

152. Жужиков В.А. Фильтрование: Теория и практика разделения суспензий / В.А. Жужиков. М.: Химия, 1980. - 398 с.

153. Забродский С.С. Высокотемпературные установки с псевдоожиженным слоем / С.С. Забродский. -М.: Энергия, 1971.-328 с.

154. Членов В.А. Виброкипящий слой / В.А. Членов, Н.В. Михайлов. М.: Наука, 1972.-343 с.

155. A.c. № 853488 СССР. Плотномер / В.И. Лаптев // Открытия. Изобретения. 1981.-№ 29.

156. Patent GB А № 2192987. INT CL G 01 N 11/00, 9/00, 13/02. A device for measuring physical properties of liquids / Nowinski S. № 8618084; Priority data 24.07.1986; Date of filing 21.07.1987.

157. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание / А.Д. Зимон. М.: Химия, 1974.-416 с.

158. Исаев С. И. Основы термодинамики, газовой динамики и теплопередачи / С.И. Исаев, Б.М. Миронов, В.М. Никитин, В.И. Хвостов. М.: Машиностроение, 1968.-275 с.

159. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. М.: Наука, 1980. - 976 с.

160. Базакуца В.А. Международная система единиц. Под ред. проф. Г.Д. Бур-дуна. / В.А. Базакуца Харьков: Изд-во Харьковского университета, 1970. - 210 с.

161. Мордасов Д.М. Струйно-акустический контроль плотности сыпучих материалов / Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2006,- Т. 72, № 1.- С. 35-40.

162. Capano D. The ways and means of density / D. Capano // InTech Online, The Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA). 2000, World Wide Web: http://www.isa.0rg/j0urnals/intech/feature/l, 1162,467,00.html.

163. He Huang, Keyu Wang, Bodily D.M., Hucka V.J. Density measurements of Argonne Premium coal samples / Huang He, Wang Keyu, D.M. Bodily, V.J. Hucka // Energy & Fuels. 1995. - V. 9(1). - P. 20-24.

164. Chang C.S. Measuring Density and Porosity of Grain Kernels Using a Gas Pycnometer / C.S. Chang // Cereal Chem. 1988. - V. 65(1). - P. 13-15.

165. Blake G.R. Particle density of volcanic soils as measured with a gas pycnometer / G.R. Blake, W.W. Nelson, R.R. Allmaras // Soil Sei. Soc. Amer. Journ. -1976.-V. 54.-P. 822-826.

166. Merrick N.C. Volume measurement of wool samples / N.C. Merrick, D.R. Scobie // Proceedings of the New Zealand Society of Animal Production. 1997. - V. 57. -P. 57-60.

167. Baker S.M. Determining the free air space inside compost mixtures using a gas pycnometer / S.M. Baker, T.L. Richard, Z. Zhang, S. Montiero da Rocha // ASAE Paper. 1998. - № 984094, ASAE, St. Joseph, MI.

168. El Saleh Mercury-Free Determination of Apparent Density and Porosity of Pellets by Powder Pycnometry / El Saleh, F. Kleinebudde, P. Kleinebudde // Pharmaceutical Technology Europe. 1998. - V. 10, № 11.275