автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Прибор для метрологической аттестации газоаналитической фотометрической аппаратуры

На правах рукописи

КОЗЛОВ ТИМУР СЕРГЕЕВИЧ

ПРИБОР ДЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКОЙ ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

05 11 13 - Приборы и методы контроля природной среды, вешеств, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена на кафедре «Электрические системы и сети» Казанского государственного энергетического университета

Научный руководитель- доктор физико - математических наук, профессор

Козлов Владимир Константинович Научный консультант: кандидат технических наук

Сапаров Игорь Борисович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Белавин Владимир Алексеевич

кандидат технических наук, Нагулин Юрий Семенович

Ведущая организация: ООО «Медфизприбор»

Защита состоится _2005 г. в часов ^Злинут на

заседании диссертационного совета Д 212.082.01 при Казанском государственном ■энергетическом университете по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, д. 51

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке Казанского государственного энергетического университета

Автореферат разослан « ^^» 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Лг, Н. JI. Батанова

¿ЩгХ

3 / (/<? ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для газоаналитических измерений, как важного раздела контроля природной среды, характерна проблема разработки и совершенствования средств и методов их метрологической аттестации. Указанные средства и методы, в современных условиях экономики, составляют собственную доказательную систему предприятия, базирующуюся на объективном анализе природной среды.

Используемые промышленностью средства и методы газового анализа (особенно углеводородных газов) отличают низкая рентабельность, аппаратурная сложность, высокие требованиями к профессиональной подготовке обслуживающего персонала. Причиной указанных недостатков является использование сложного, многокомпонентного (в смысле физики энергообмена) процесса информационного преобразования газодинамической природы.

Обобщая, следует сказать, что для промышленности важны и значимы создание и разработка принципиально новых средств и методов метрологической аттестации систем газового анализа природной среды, не имеющих в собственной конструктивной реализации низкорентабельных (в эксплуатационном плане) процессов информационного газодинамического преобразования.

Цель работы - создание прибора и методики метрологической аттестации спектр-фотометрических газоанализаторов систем контроля природной исключающего в собственной конструкции применение поверочных га^оцы*^ смесей.

Основные задачи диссертационного исследования:

анализ физико-технической сущности газоаналитических измгпевии

Ч * а. < ш £

!!!* 35с

РНОГО

углеводородных газов в промышленности, с целью выделения доминг направления совершенствования их конструктивной реализации;

- анализ средств и методов модуляции оптических ИК-потоков, имитирующих изменение концентрации углеводородных газов, применительно к вопросу создания метрологического прибора с улучшенными технико-экономическими характеристиками;

- разработка, изготовление и лабораторные исследования экспериментального

образца метрологического прибора, исключающего в собственной конструкции

3

процессы информационного газодинамического преобразования;

- разработка и изготовление аппартно-алгоритмического комплекса, позволяющего синтезировать физико-математическую модель прибора, в классе факторных регрессионных полиномиальных уравнений в ходе исследований экспериментального образца;

- выработка теоретических выводов и инженерных рекомендаций по внедрению прибора для метрологической аттестации спектр-фотометрических газоанализаторов, на основе проведенной разработки.

Научная новизна диссертационной работы заключена в нижеприводимых положениях:

- аналитически, с позиций физико-технической сущности газоаналитических измерений, показана аппаратурная сложность, низкая рентабельность и конструктивная ограниченность базового промышленного метода метрологической аттестации на поверочных газовых смесях, что указывает на правомерность поиска наиболее оптимальных средств и методов;

- предложен способ модуляции оптических ИК-потоков, имитирующий изменение концентрации газа, для спектр-фотометрических газоанализаторов, на основе программно-координатного перемещения излучателя;

- выработаны теоретические обоснования и физические интерпретации основных механизмов энергообменных процессов, протекающих в узлах информационного оптоэлектронного преобразования разработанного прибора, определяющие его метрологические характеристики;

- разработана адекватная физико-математическая модель узла информационного оптоэлектронного преобразования прибора, дающая однозначное численное определение взаимосвязи его конструктивных параметров с параметрами протекающих в нем энергообменных процессов.

Практическая значимость диссертационной работы:

- разработан, изготовлен и исследован экспериментальный образец прибора для метрологической аттестации спектр-фотометрических газоанализаторов;

- разработан, изготовлен и апробирован аппартно-алгоритмический комплекс,

позволяющий в ходе исследований синтезировать физико-математическую модель прибора, в классе факторных регрессионных полиномиальных уравнений;

- выработаны выводы и рекомендации по внедрению метрологического прибора, на основе проведенной разработки, а также по перспективам ее сертификации.

- выработаны конкретные рекомендации по конструктивной реализации прибора, позволяющие в перспективе внедрить его в энергетическую отрасль в качестве метрологической установки.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Результаты технико-экономического анализа, доказывающие низкую рентабельность метода метрологической аттестации газоанализаторов на поверочных газовых смесях, используемого в промышленном экологическом мониторинге;

2. Аналитическое обоснование метода модуляции оптических ИК-потоков, при имитации изменений концентрации углеводородных газов, для спектр-фотометрических газоаналитических измерениях, на основе программно-координатного перемещения излучателя;

3. Результаты комплексных исследований разработанного экспериментального образца прибора на уровне синтезированной физико-математической модели, в классе факторных регрессионных полиномиальных уравнений, превосходящие результаты базовой методики.

Достоверность результатов работы обеспечена комплексным характером выполненных экспериментальных исследований, непротиворечивостью полученных результатов и их согласием с существующими теоретическими моделями.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XVI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции (Казань, май 2004 г.), VI аспирантско-магистрском научном семинаре КГЭУ (Казань, апрель 2002 г.), VII аспирантско-магистрском научном семинаре КГЭУ (Казань, апрель 2003 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в двух

научных статьях и тезисах трёх конференций.

5

Вклад автора в проведенное исследование состоит в:

- разработке научной концепции формализации сущности газоаналитических измерений углеводородных газов в промышленности, с целью выделения доминантного направления в решении вопроса создания метрологического прибора с улучшенными технико-экономическими характеристиками;

- разработке аппаратно-алгоритмического комплекса для реализации экспериментальных исследований образца метрологического прибора, изготовленного в рамках диссертации, в направлении решения поставленной задачи;

- разработке аналитического базиса алгоритмического обеспечения экспериментальных исследований, на уровне синтеза матриц планирования активного факторного эксперимента, для формализации физико-математической модели экспериментального образца метрологического прибора.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы, включающего 142 наименования и приложения. Работа изложена на 193 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, формулируются ее цели, задачи и положения, выносимые на защиту.

В первой главе дается характеристика задачи метрологической аттестации средств газоаналитических измерений (СГИ) в промышленности. Раскрывается физико-техническая сущность цели и задачи диссертационного исследования. Проводится технико-экономический анализ средств и методов метрологической аттестации СГИ, результаты которого подтверждают научно-практическую значимость проводимых автором исследований.

Во второй главе проводится теоретический анализ возможностей создания

средств метрологической аттестации СГИ на физических принципах, исключающих

процессы информационного газодинамического преобразования (на примере

спектр-фотометрических газоанализаторов С02). Формулируется концептуальное

направление исследования - использование способа модуляции оптических ИК-

6

потоков для имитации изменения концентрации исследуемого газа, на основе программно-координатного перемещения излучателя. Проводится анализ физико-математических положений и соотношений, поясняющих теоретическую сущность рассматриваемой концепции.

Третья глава посвящена разработке и исследованию экспериментального образца прибора для метрологической аттестации спектр-фотометрических СГИ с улучшенными технико-экономическими характеристиками.

Рис. 1 Структура канала метрологического прибора, воспроизводящего изменение концентрации СОг, на основе модуляции ИК-потока -программно-координатного перемещения излучателя. Снизу, геометрическая интерпретация принципа линеаризации «выходной характеристики» прибора, за счет формирования закона перемещения излучателя

обратнопропорционально функции приращения интенсивности ИК потока (по координате положения излучателя).

На основе анализа существующих разработок и теоретических обобщений, проведенных во 2-й главе, разработан и изготовлен экспериментальный образец метрологического прибора. В основу физического принципа формирования прибором информативного сигнала, имитирующего изменение концентрации ксо,{ел)> положено программно-координатное изменение е\ - спектральной интенсивности энергетической освещенности. Указанное позволило:

- отказаться от газовой среды, как базового физического процесса (традиционных методов);

- применить альтернативный способ оптической модуляции при формировании информативного сигнала, позволяющий воспроизводить как статический, так и динамический тестовый сигналы;

- использовать средства микропроцессорной и компьютерной техники для коррекции возникающей взаимозависимости физических параметров, характеризующих генерируемый ИК сигнал, от параметров его инициализации.

Это потребовало формализации физико-математической модели процесса информативного преобразования, с целью коррекции вышеназванной параметрической неинвариантности.

(уследхЮ ']

и [ уел ед ]

Рис. 2 Эмпирическая модель гиперповерхности спектральной интенсивности энергетической освещенности, при вариациях волнового числа и (структуры турбулентности) и влажности ^(поданным натурного эксперимента - в климатической камере).

0,0035

Проведенные, с этой целью, исследования различных модификационных схем прибора позволили конкретизировать основные физические закономерности энергообменных процессов, определяющих его характеристики. Установлен ряд основополагающих зависимостей (см. рис. 2), объясняющих практическую невозможность использования принципа параметрической суперпозиции при компенсации параметрической неинвариантности генерируемого ИК-сигнала, с помощью прямых алгоритмических методов. Исследования структуры деформации изолиний спектральной интенсивности энергетической освещенности, при вариациях аэрофизических параметров показали, что модель преобразования носит полимодальный характер, а зоны экстремумов имеют существенный дрейф в пространстве физических параметров (см. рис. 3). Выявленное указывает на существенную зависимость параметров генерируемого информативного тестового

ИК сигнала от параметров и структуры сопутствующих газодинамических процессов (тепломассообмен, эффекты турбулизации).

Рис 3 Структура изолиний спектральной интенсивности энергетической освещенности ех в зависимости от Ьк при вариациях аэрофизических параметров (по данным натурного эксперимента).

30 0

ll I) [ уел ед l

А. _i_' ■ '

0 003 0 0035

0.002 0.0025

В качестве априорной модели процесса информационного преобразования прибора принята модель на основе теории «физики спеклов» [1]:

Т(щ,0%) = КЦ^ ^.¿^кМлУЬк^-вН'Г-юг^р¿у ^ (1)

где А0(Д/),ДЛ(Д у) - распределения фазы по времени в стационарном и флуктуационном (аберрационном) представлении Ая(Р,у) = Ак, с плотностью вероятности рсв (А я, А\) представимой двумерной гауссовой функцией, в силу свойств однородности и изотропности не зависящей от р,у. Обобщенная модель -система уравнений вида:

В свою очередь, спектральная интенсивность энергетической освещенности ех, как функция приведенной координаты Ьк представима:

к =е1

к=¥0П{\тАМг)У

(3)

где ех инвариантная компонента спектральной интенсивности энергетической освещенности; 5 - погрешность от дестабилизирующих и неучтенных факторов; Fon - оператор физической функции оптического преобразования. Представленная на рис. 4 иллюстрация подхода к формализации физико-математической модели локальной зоны оптико-газодинамического взаимодействия (ЛЗ-ОГВ) прибора в рамках теории экпериментально-статистической идентификации [2], поясняет

физическую (рис. 4, а.) и аналитическую (рис. 4, б.) сущность задачи диссертационного исследования.

1 _

а. б.

Рис. 4 Иллюстрация подхода к формализации модели ЛЗ-ОГВ. (а - сущность задачи формализации ЛЗ-ОГВ, в рамках теории «физики спеклов», как «эквивалентной аберрационной линзы» -1; б.- формализация модели ЛЗ-ОГВ в классе факторных регрессионных полиномиальных моделей (декомпозиция «линзы» как многоканального преобразователя, по соответствующим компонентам энергообменного процесса в ЛЗ-ОГВ))

Предложенный подход позволяет редуцировать приведенную выше аналитическую модель ¥оп {До 7). Ад Ф, 7)} к виду:

*оп=Ъ о +2>Л +2>Л*, +••• ■+ (4)

1=1 г=1 <=1

У*'

где о^э - аппаратно-алгоритмическая экспериментальная погрешность, от несовершенства процесса формализации физико-математической модели в выбранном методе. В свою очередь, формализуемый объект оптико-газодинамического преобразования рассматривается как многоканальный преобразователь, в котором в качестве каналов рассматриваются физические факторы, доминантно влияющие на дестабилизацию исследуемого процесса (генерация тестового ИК сигнала) - см. рис 4,а. Факторы обобщенно категорированы по комплексам: 1) комплекс конструктивных параметров, 2) комплекс дестабилизирующих параметров, 3) комплекс плохоконтролируемых параметров.

10

Следует указать, что в комплекс конструктивных параметров включены яркость, световая отдача, сила излучения, девиация спектра излучения, коэффициенты отражательной способности (концентричности излучаемого потока, дисперсионности), рабочий объем и др., а в комплекс дестабилизирующих параметров - вариации барометрического давления (влажности, температуры), амплитуда турбулентных пульсаций (корреляционный период их наблюдений), уровни фоновой световой и тепловой освещенности прибора и др.

Синтез апостериорной факторной физико-математической модели экспериментального образца метрологического прибора, осуществлялся по критериям:

1) энергетической отдачи излучаемого ИК-потока;

щ

2) временной стабильности излучаемого потока, равномерности приращения генерируемого сигнала на изменение координаты;

3) ширины динамического диапазона, генерируемого сигнала;

4) неравномерности АЧХ, генерируемого сигнала.

Синтез осуществлен методом факторного эксперимента, с применением D-оптимальных неполноблочных рототабельных ортогональных «планов». Синтез матриц проводился в пакете прикладных программ «Statistica, StatSoft Inc., V.6», в модулях «ANOVA/MANOVA» и «Factor Analysic». Анализ полученных моделей, традиционно для данного метода, проведен по 3-х этапной схеме: анализ градиентных характеристик, основанный на «правиле знаков», доминантности модулей коэффициентов регрессии (КР), статистических показателей КР.

Проведенный анализ модели объективно выявил ряд принципиальных физических эффектов, позволивших более точно понять физико-техническую суть оптико-физических процессов, а именно:

- эффекты тепловой эмиссии, индуцированные радиационным прогревом, как присоединенного газового объема, так и узлов и деталей, сочлененных с излучателем и приемником более значимы, чем это было оценено первоначально, -указанные эффекты прогрессируют со временем.

- эффекты турбулентной диффузии присоединенного газового объема, во

взаимодействии с тепломассообменом от радиационного прогрева более значимы в

11

первоначальные моменты, указанные эффекты существенно уменьшаются со временем, что обусловлено диссипативными процессами;

- эффекты турбулентной вязкости в присоединенном газовом объеме, во взаимодействии с тепломассообменом от радиационного прогрева менее значимы. Указанное может быть объяснено эффективностью диссипативных процессов в рабочем объеме, усиленных радиационным прогревом газа.

В качестве конкретной реализации вышеназванных эффектов, можно указать конструктивные изменения, внесенные в конструкцию прибора (см. рис. 5).

а. б.

Рис. 5 Иллюстрация примера (фото приборов, дополненные компьютерной графикой) совершенствования конструктива прибора (а - макетный вариант, разработанный первоначально;

б.- совершенствованный вариант, с учетом данных синтезированной модели; 1 -светотеплозащитный корпус общей конструкции; 2 - светотеплозащитный экран узла «излучатель-

приемник»).

Эффективность использования светотеплозащитного экрана узла «излучатель-приемник» оказалась весьма низкой. Для прогрессивного развития диссипативных процессов в рабочем объеме, данный узел был исключен из конструкции.

Для ослабления влияния эффектов тепловой эмиссии, индуцированных радиационным прогревом присоединенного газового объема, а также демпфирования эффектов турбулентной диффузии, во взаимодействии с тепломассообменом, от радиационного прогрева, конструкция светотеплозащитного общего корпуса спроектирована с большим объемом. Для ослабления влияния эффектов тепловой эмиссии от прогрева узлов и деталей, сочлененных с излучателем и приемником, в конструкции применено их вынесение за зону радиационного прогрева. Ввиду существенной эффективности диссипативных процессов в рабочем объеме, конструкция светотеплозащитного общего корпуса

спроектирована более рационально, в части требований ее теплогазоизоляции.

На базе совершенствованной конструкции проведены итоговые исследования основных характеристик прибора - рис. 6.

% [ усл.ед.хЮ"1]

О 125 250

Рис. 6 Результаты исследования основных характеристик прибора Исследования возможности

обеспечения квазилинейной выходной функции прибора е\= _/(!)= е\(Ц в координатах приведенных и физических (натуральных) переменных, где кСОг (е\) - концентрация газа

В четвертой главе рассматриваются перспективы использования разработанного прибора для метрологической аттестации спектр-фотометрических газоанализаторов в структуре систем контроля природной среды. Анализируется комплекс на базе разработанного прибора для метрологического обеспечения систем контроля природной среды, в энергетической отрасли. Приведен технико-экономический анализ эффективности внедрения разработанного прибора в сопоставлении с базовой методикой.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. При решении задачи научного исследования выявлены:

- существенная зависимость параметров генерируемого информативного тестового ИК сигнала от параметров и структуры сопутствующих газодинамических процессов;

- параметрическая неинвариантность комплекса физических параметров, характеризующих генерируемый информативный тестовый ИК сигнал, от параметров его инициализации.

2. Решение задачи диссертационного исследования достигнуто посредством:

- определения возможностей компенсации взаимовлияния физических

13

факторов, обуславливающих зависимость параметров генерируемого информативного ИК сигнала от параметров и структуры сопутствующих газодинамических процессов;

- математического синтеза системы неинвариантных математических уравнений в привязке к конкретной конструктивной схеме разрабатываемого метрологического прибора;

- проведения многопараметрического исследовательского эксперимента, учитывающего с одной стороны, конкретную конструктивную схему разрабатываемого стенда, с другой - неадекватность автомодельного приближения получаемого математического описания; как следствие, невозможность применения упрощенной схемы последовательной суперпозиции на основе данных однопараметрического эксперимента.

3. Синтезированная факторная регрессионная полиномиальная модель позволяет получить аналитические выражения относительно наиболее характерных критериев уровня технического совершенства прибора.

4. На основе синтезированной факторной регрессионной полиномиальной модели, сделаны практические выводы о физической сущности доминирующих процессов информационного преобразования, относительно разработанного экспериментального образца прибора.

5 Разработанный экспериментальный образец прибора в ходе исследований позволил получить следующие основные технические характеристики, превосходящие метрологические характеристики базовой методики: диапазон воспроизводимых концентраций углекислого газа (к) в

статическом режиме.................0,37-5,0%;

основная погрешность воспроизводимых концентраций углекислого

газа (на основе расчета данных повторных измерений).....3,77;

погрешность воспроизводимых концентраций углекислого газа (на

основе расчета данных повторных измерений)........0,64ктах+ 4,66;

диапазон воспроизводимых концентраций углекислого газа (к) в динамическом режиме (воспроизведение гармонического сигнала). 0,62 - 3,8 %;

диапазон частот при воспроизведении гармонического изменения

концентраций углекислого газа (к)...........0,08 - 3,3 Гц;

коэффициент неравномерности АЧХ во всем диапазоне частот воспроизведения сигнала гармонического изменения концентраций углекислого газа (к).............. . . 2,06 дБ;

6. Разработанный прибор позволяет реализовывать компенсаторные алгоритмы минимизации методических и инструментальных погрешностей, в широком диапазоне вариаций аэрофизических условий метрологической аттестации. Так расчешые данные показывают возможность снижения указанных методических погрешностей в 1,22 раза, а инструментальной в 1,46 раза;

7 Экспериментально установлено, чго разработанный прибор позволяет реализовывать метрологическую аттестацию динамических характеристик 1 азоаналитической аппаратуры, при более адекватных (процессам в энергетике) динамических тестовых сигналах - типа гармонический сигнал, в отличие от упрощенного варианта базовой методики - единичный скачок. Расчетные данные (на основе теории корреляционного анализа) показывают, что погрешность получаемой при эгом оценки динамических характеристик газоаналитической аппаратуры может быть снижена в 2,6 раза, а при применении ранее недоступных методов экспериментально-статистической идентификации, вплоть до 3,2 раз.

8. Сопоставительный анализ разработанного экспериментального образца прибора, в сравнении с базовым методом метрологической аттестации на основе поверочной 1азовой смеси, в части экономических показателей показал снижение темпа затрат при использовании разработанного прибора на всех этапах цикла «проектирование-производство-эксплуатация» газоаналитической техники и средств ее метрологической аттестации.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. The computer in optical research. Metods and applications. Topic in applied physics /Edited by B.R.Frieden.- N.York: Springer-Verlag, 1980,- Vol. №41.- 492 p.

2. Ермаков C.M. Математическая теория оптимального эксперимента

/С.М.Ермаков, А.А.Жиглявский.- М.: ГРФМЛ "Наука", 1987,- 320 с.

15

Результаты диссертации опубликованы п г яр nvinnrav п:

1-7887

ЯППТТУ ■

А1. Проблематика и пути решения аппаратуры при проведении медико-биолс В.К.Козлов, И.Б.Санаров, М.В.Шабанов //Р магистрского научного семинара КГЭУ, 2002

А2 Козлов Т.С. Метрологический к Э 14о

капнометрической аппаратуры. /Т.С.Козлов,

докладов VII аспирантско-магистрского научного семинара КГЭУ, 2003.- С.65-66.

АЗ Козлов Т.С. Стенд для метрологической аттестации капнометрической аппаратуры. /Т.С.Козлов, В.К.Козлов //Сборник материалов XVI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции.- Казань, 2004.- С.202-203.

А4. Козлов Т.С. Результаты разраб01ки стенда для метрологической аттестации капнометрической аппаратуры. /Т.С.Козлов, В.К.Козлов //Известия Вузов. Проблемы энергетики - №9-10, 2004,- С.133-136.

А5. Козлов Т.С Формализация модели термогазодинамического преобразования метрологического стенда для спектр-фотометрических газоанализаторов /Т С.Козлов //Известия Вузов. Проблемы энергетики - №11-12,

2004.- С.124-128.

Отпечатано в ООО «Печатный двор» г Казань, уч Журналистов, 1/16, оф 207 Тел 72-74-59, 41-76-41, 41-76-51 Лицензия ПД№7-0215 от 01 11 01 Выдана Повочжским меэ/срегионачьным территориальным управчением МИТР РФ Подписано в печать 08 04 2005 г Усч п ч 1,0 Заказ N° К-2784 Тираж 100 эю Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Печать -риюграфия

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАЧИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ СРЕДСТВ

ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ В ЭНЕРГЕТИКЕ.

1.1. Характеристика газоаналитических измерений в энергетике

1.2. Специфика метрологического обеспечения газоаналитических . измерений.

1.3. Анализ основных направлений совершенствования средств метрологического обеспечения газоаналитической техники, в рамках задачи диссертационного исследования.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СОЗДАНИЯ

СРЕДСТВ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ СПЕКТР

ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ НА НОВЫХ

ФИЗИЧЕСКИХ ПРИНЦИПАХ.

2.1. Анализ физико-технической сущности задачи создания средств метрологической аттестации на новых физических принципах.

2.2. Анализ инженерных решений по созданию средств метрологической аттестации на новых физических принципах, в рамках задачи диссертационного исследования.

2.3. Анализ задачи разработки прибора для метрологической аттестации газоаналитической техники, как объекта диссертационного исследования.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА ПРИБОРА ДЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ СПЕКТР

ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ. 9S

3.1. Структурный анализ конструкции прибора для метрологической аттестации газоаналитической техники, как объекта диссертационного исследования.

3.2. Формализация физико-математической модели экспериментального образца метрологического прибора.

3.3. Анализ задачи совершенствования конструкции прибора для метрологической аттестации газоаналитической техники, как объекта диссертационного исследования.

ГЛАВА 4. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ОБРАЗЦА ПРИБОРА ДЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ СПЕКТР-ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ В СТРУКТУРЕ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.

4.1. Облик комплекса метрологического обеспечения газоаналитических измерений систем контроля природной среды на базе разработанного прибора в энергетической отрасли.

4.2. Экономические аспекты вопроса метрологической аттестации газоаналитической техники с использованием разработанного f прибора.

Актуальность проблемы. Современные условия рыночной экономики предъявляют ряд специфических требований к энергетической отрасли, - не характерных для нее ранее. Энергетическая отрасль России была создана и развивалась в условиях плановой экономики периода СССР. Так центральная (для отрасли) проблема повышения рентабельности процессов теплоэнергопреобразования всегда была ориентирована на ее директивное решение отраслевым министерством. Тоже можно сказать и о проблеме повышения уровня экологической безопасности технологических процессов [1].

В настоящий период отрасль находится в условиях экономической саморегуляции, когда вопросы оптимизации ее экономических механизмов решаются в пределах конкретных технологических процессов, - применительно к условиям конкретного предприятия.

Другим важным аспектом, в этой связи, является фактор изменения акцентов в системе оценок эффективности деятельности энергопредприятия. Так если в условиях плановой экономики периода СССР уровень экологической стерильности энергопредприятия регламентировался, главным образом, системой безусловных технико-экономических показателей, то в настоящее время его (уровня) оценка приобрела условный смысл. Более того, ранее существовавшая система безусловных штрафов, заменена на прецедентную структуру юридической ответственности. В этом случае предприятие может представить в юридическую инстанцию собственную доказательную систему, базирующуюся на данных объективного анализа средств и методов контроля природной среды. Подобная проблематика задач разработки и совершенствования средств и методов контроля и анализа природной среды в энергетической отрасли представлена структурой.

В этой связи важным и значимым является вопрос разработки и создания средств и методов метрологической аттестации самих аппаратурных средств контроля и анализа природной среды. Очевидно, что при представлении в юридическую инстанцию доказательной системы, базирующейся на собственных данных объективного анализа средств и методов контроля природной среды, неизбежно встает вопрос «метрологической корректности» подобных измерений. В этом случае, аспект разработки и создания средств и методов метрологической аттестации аппаратурных средств контроля и анализа природной среды обретает юридический смысл и переходит в плоскость правового регулирования [2].

Очевидно, что для энергетической отрасли, для которой объективно закономерно антропотехногенное воздействие на природную среду, функционирование предприятий рассматривается как процесс, интегрированный в единой экосистеме. Так предприятие энергетической отрасли (ПЭО) всегда является источником антропотехногенного воздействия на природную среду, что особенно важно при размещении ПЭО в черте крупного мегаполиса.

Одним из наиболее экологически значимых факторов антропотехногенного воздействия на природную среду энергетической отрасли являются различного рода выделения и выбросы процессов теплоэнергопреобразования, главным образом в газообразном виде. Поэтому, доминанту среди аппаратурных средств и методов контроля и анализа природной среды занимают газоаналитические измерения. В физическом аспекте газоаналитические измерения, в теплоэнергетике, чаще всего исследуют процессы, характеризующие режимы теплообмена, горения [3].

Очевидно, что наибольшее значение имеют измерения углеводородных газов. Углекислый газ (СО2), по своему механизму физико-химического образования, всегда сопровождает технологические процессы тепло-энергопреобразования, напрямую характеризуя уровень их техногенного совершенства [4].

Для газоаналитических измерений, как важного раздела экопромышленного мониторинга, характерна проблематика задач разработки и совершенствования средств и методов контроля и анализа природной среды. Для подобной измерительной техники традиционно актуальна проблема разработки и создания соответствующего аппаратурного обеспечения. Однако для газоаналитических измерений существует соизмеримая по значимости и актуальности проблема разработки и совершенствования средств и методов метрологического обеспечения. Это определено, прежде всего, спецификой физико-химической сущности самих газоаналитических измерений [5].

Указанная задача (разработки и создания средств и методов метрологической аттестации аппаратурных средств контроля и анализа природной среды), главным образом для газоаналитической техники может быть аргументирована рядом аспектов.

Обобщая, сказанное следует сделать вывод о:

- важности и значимости для энергетической отрасли вопроса разработки и создания средств и методов метрологической аттестации аппаратурных средств контроля и анализа природной среды;

- акцентировании указанного вопроса относительно средств газоаналитического измерения группы углеводородных газов;

- актуальности решения названных задач применительно к газоанализаторам углекислого газа.

С позиций приведенных выводов, а также с учетом выше указанной аргументации сформулируем основные нормативные положения диссертационной работы.

Целью работы является создание прибора и методики метрологической аттестации спектр-фотометрических газоанализаторов систем контроля природной среды, исключающего в собственной конструкции применение поверочных газовых смесей.

Основные задачи диссертационного исследования:

- анализ физико-технической сущности газоаналитических измерений углеводородных газов в промышленности, с целью выделения доминантного направления совершенствования их конструктивной реализации;

- анализ средств и методов модуляции оптических ИК-потоков, имитирующих изменение концентрации углеводородных газов, применительно к вопросу создания метрологического прибора с улучшенными технико-экономическими характеристиками;

- разработка, изготовление и лабораторные исследования экспериментального образца метрологического прибора, исключающего в собственной конструкции процессы информационного газодинамического преобразования;

- разработка и изготовление аппартно-алгоритмического комплекса, позволяющего синтезировать физико-математическую модель прибора, в классе факторных регрессионных полиномиальных уравнений в ходе исследований экспериментального образца;

-выработка теоретических выводов и инженерных рекомендаций по внедрению прибора для метрологической аттестации спектр-фотометрических газоанализаторов, на основе проведенной разработки.

Научная новизна диссертационной работы заключена в нижеприводимых положениях:

- аналитически, с позиций физико-технической сущности газоаналитических измерений, показана аппаратурная сложность, низкая рентабельность и конструктивная ограниченность базового промышленного метода метрологической аттестации на поверочных газовых смесях, что указывает на правомерность поиска наиболее оптимальных средств и методов;

-предложен способ модуляции оптических ИК-потоков, имитирующий изменение концентрации газа, для спектр-фотометрических газоанализаторов, на основе программно-координатного перемещения излучателя;

- выработаны теоретические обоснования и физические интерпретации основных механизмов энергообменных процессов, протекающих в узлах информационного оптоэлектронного преобразования разработанного прибора, определяющие его метрологические характеристики;

- разработана адекватная физико-математическая модель узла информационного оптоэлектронного преобразования прибора, дающая однозначное численное определение взаимосвязи его конструктивных параметров с параметрами протекающих в нем энергообменных процессов.

Практическая значимость диссертационной работы:

- разработан, изготовлен и исследован экспериментальный образец прибора для метрологической аттестации спектр-фотометрических газоанализаторов;

- разработан, изготовлен и апробирован аппартно-алгоритмический комплекс, позволяющий в ходе исследований синтезировать физико-математическую модель прибора, в классе факторных регрессионных полиномиальных уравнений;

-выработаны выводы и рекомендации по внедрению метрологического прибора, на основе проведенной разработки, а также по перспективам ее сертификации;

- выработан^ конкретные рекомендации по конструктивной, реализации прибора, позволяющие в перспективе внедрить его в энергетическую отрасль в качестве метрологической установки.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Результаты технико-экономического анализа, доказывающие низкую рентабельность метода метрологической аттестации газоанализаторов на поверочных газовых смесях, используемого в промышленном экологическом мониторинге;

2. Аналитическое обоснование метода модуляции оптических ИК-потоков, при имитации изменений концентрации углеводородных газов, для спектр-фотометрических газоаналитических измерениях, на основе программно-координатного перемещения излучателя;

3. Результаты комплексных исследований разработанного экспериментального образца прибора на уровне синтезированной физико-математической модели, в классе факторных регрессионных полиномиальных уравнений, превосходящие результаты базовой методики.

Достоверность результатов работы обеспечена комплексным характером. выполненных экспериментальных исследований, непротиворечивостью полученных результатов и их согласием с существующими теоретическими моделями.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XVI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции (Казань, май 2004 г.), VI аспирантско-магистрском научном семинаре КГЭУ (Казань, апрель 2002 г.), VII аспирантско-магистрском научном семинаре КГЭУ (Казань, апрель 2003 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в двух научных статьях и тезисах трёх конференций.

Вклад автора в проведенное исследование состоит в:

- разработке научной концепции формализации сущности газоаналитических измерений углеводородных газов в промышленности, с целью выделения доминантного направления в решении вопроса создания метрологического прибора с улучшенными технико-экономическими характеристиками;

- разработке аппаратно-алгоритмического комплекса для реализации экспериментальных исследований образца метрологического прибора, изготовленного в рамках диссертации, в направлении решения поставленной задачи;

- разработке аналитического базиса алгоритмического обеспечения экспериментальных исследований, на уровне синтеза матриц планирования активного факторного эксперимента, для формализации физико-математической модели экспериментального образца метрологического прибора.

10

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:

1. При решении задачи научного исследования выявлены:

- существенная зависимость параметров генерируемого информативного тестового ИК сигнала от параметров и структуры сопутствующих газодинамических процессов;

- параметрическая неинвариантность комплекса физических параметров, характеризующих генерируемый информативный тестовый ИК сигнал, от параметров его инициализации.

2. Решение задачи диссертационного исследования достигнуто посредством:

- определения возможностей компенсации взаимовлияния физических факторов, обуславливающих зависимость параметров генерируемого информативного ИК сигнала от параметров и структуры сопутствующих газодинамических процессов;

- математического синтеза системы неинвариантных математических уравнений в привязке к конкретной конструктивной схеме разрабатываемого метрологического прибора;

- проведения многопараметрического исследовательского эксперимента, учитывающего с одной стороны, конкретную конструктивную схему разрабатываемого стенда, с другой - неадекватность автомодельного приближения получаемого математического описания; как следствие, невозможность применения упрощенной схемы последовательной суперпозиции на основе данных однопараметрического эксперимента.

3. Синтезированная факторная регрессионная полиномиальная модель позволяет получить аналитические выражения относительно наиболее характерных критериев уровня технического совершенства прибора.

4. На основе синтезированной факторной регрессионной полиномиальной модели, сделаны практические выводы о физической сущности доминирующих

179 f процессов информационного преобразования, относительно разработанного экспериментального образца прибора.

5. Разработанный экспериментальный образец прибора в ходе исследований позволил получить следующие основные технические характеристики, превосходящие метрологические характеристики базовой методики: диапазон воспроизводимых концентраций углекислого газа л:) в статическом режиме.0,37 — 5,0 %; основная погрешность воспроизводимых концентраций • углекислого газа (на основе расчета данных повторных измерений).3,77; погрешность воспроизводимых концентраций углекислого газа (на основе расчета данных повторных измерений). . 0,64 /стах + 4,66; диапазон воспроизводимых концентраций углекислого газа л:) в динамическом режиме (воспроизведение гармонического сигнала). 0,62 — 3,8 %; диапазон частот при воспроизведении гармонического изменения концентраций углекислого газа (/с).0,08 — 3,3 Гц; t коэффициент неравномерности АЧХ во всем диапазоне частот воспроизведения сигнала гармонического изменения концентраций углекислого газа (к).2,06 дБ;

6. Разработанный прибор позволяет реализовывать компенсаторные алгоритмы минимизации методических и инструментальных погрешностей, в широком диапазоне вариаций аэрофизических условий метрологической аттестации. Так расчетные данные показывают возможность снижения указанных методических погрешностей в 1,22 раза, а инструментальной в 1,46 раза; i

7. Экспериментально установлено, что разработанный прибор позволяет реализовывать метрологическую аттестацию динамических характеристик газоаналитической аппаратуры, при более адекватных (процессам в энергетике) динамических тестовых сигналах - типа гармонический сигнал, в отличие от упрощенного варианта базовой методики - единичный скачок. Расчетные данные (на основе теории корреляционного анализа) показывают, что погрешность получаемой при этом оценки динамических характеристик газоаналитической аппаратуры может быть снижена в 2,6 раза, а при применении ранее недоступных методов экспериментально-статистической идентификации, вплоть до 3,2 раз.

8. Сопоставительный анализ разработанного экспериментального образца прибора, в сравнении с базовым методом метрологической аттестации на основе поверочной газовой смеси, в части экономических показателей показал снижение темпа затрат при использовании разработанного прибора на вбех этапах цикла «проектирование-производство-эксплуатация» газоаналитической техники и средств ее метрологической аттестации.

АВТОРСКИЙ СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

А1. Проблематика и пути решения задачи калибровки капнометрической аппаратуры при проведении медико-биологических исследований /Т.С.Козлов,

B.К.Козлов, И.Б.Сапаров, М.В.Шабанов //Материалы докладов VI аспирантско-магистрского научного семинара КГЭУ,- 2002.- С.92.

А2. Козлов Т.С. Метрологический комплекс для спектр-фотометрической капнометрической аппаратуры /Т.С.Козлов, В.К.Козлов, И.Б.Сапаров //Материалы докладов VII аспирантско-магистрского научного семинара КГЭУ.- 2003.- С.65-66.

A3. Козлов Т.С. Стенд для метрологической аттестации капнометрической аппаратуры /Т.С.Козлов, В.К.Козлов //Сборник материалов XVI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции.- 2004.

C.202- 203.

А4. Козлов Т.С. Результаты разработки стенда для метрологической аттестации капнометрической аппаратуры /Т.С.Козлов, В.К.Козлов //Известия Вузов. Проблемы энергетики.- №9-10.- 2004.- С.133-136.

А5. Козлов Т.С. Формализация модели термогазодинамического преобразования метрологического стенда для спектр-фотометрических газоанализаторов /Т.С.Козлов //Известия Вузов. Проблемы энергетики - №1112, 2004.- С.124-128. ,

182

1. Юридическая энциклопедия современного руководителя /Под ред. Б.Г.Крутикова.- М.: Пресс-Издат, 2003.- 629 с.

2. Принцитер Я.И. Сколько сегодня стоит промышленная экология? /Я.И.Принцитер //Бизнес и промышленность.- М.: Банк&Компания, 2002.- № -6.-С.34.

3. Портнов Л.М. Экология, как наука /Л.М.Портнов.- С.Петер.: «Санкт-Петербург-Пресс», 1999.- 428 с.

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

5. Стенцель Н.И. Современные методы и приборы анализа состава свойств вещества/Н.И.Стенцель.- Киев: Знание, 1982,- 210 с.

6. ГОСТ 13320-69 Приборы газоаналитические промышленные автоматические непрерывного действия. Общие технические требования. .

7. Аманназаров А.А. Методы и приборы для определения кислорода (газовый анализ) /А.А.Аманназаров, А.И.Шарнопольский.- М.: Химия, 1988.144 с.

8. Альперин А.З. Современные электрохимические методы и аппаратура для анализа газов в жидкостях и газовых смесях /А.З.Альперин, Э.И.Конник, А.А. Кузьмин.- М.: Химия, 1975.- 184 с.

9. Павленко В.А. Автоматические газоанализаторы /В.А.Павленко.- М.: ЦИНТИ ЭПП, 1961.- 560 с.

10. Герасимов Б.И. Проектирование аналитических приборов для контроля состава и свойств веществ /Б.И.Герасимов.- М.: Машиностроение, 1984.- 104 с.

11. Шейнин Д.М. Автоматические газоанализаторы /Д.М.Шейнин, Б.Б.Ершов, М.К.Ярмак.- М.: ЦИНТИ электротехнической промышленности и приборостроения, 1981.- 242 с.183 '

12. Maier H.J., IRE Trans. Industr., Electron., 1985.- №1.- P.24.

13. Hetz H., Heizung, Luftung, Haustechik, 1983.-№3.-P.66.

14. Соколов В.А. Методы анализа газов /В.А.Соколов.- М.: Гостоптехиздат, 1988.- 430 с.

15. Чулановский В.М. Введение в молекулярный спектральный анализ /З.М.Чулановский.- М.- JL: Гостехиздат, 1981.- 416 с.

16. Феста Н. Задачи техники автоматического анализа в связи ускоренным развитием химической промышленности /Н.Феста //Автоматические газоанализаторы: Сб. статей. Под ред. В.А.Павленко. М.: ЦИНТИ Электропром, 1975.- С.210.

17. Новый метод газового анализа, основанный на оптико-акустическом явлении Тиндаля-Рентгена /Под ред. М.Л.Вейнгерова.- ДАН СССР, 1968.-Т.19.- 687 с.

18. Павленко В.А. Оптико-акустические газоанализаторы с газойой компенсацией /В.А.Павленко, Е.К.Печников //Приборы и средства автоматизации.- 1971.- №10.- С.6

19. Печников Е.К. Промышленные оптико-акустические газоанализаторы /Е.К.Печников, А.Г.Меламед //Автоматические газоанализаторы: Сб. статей. Под ред. В.А.Павленко. М.: ЦИНТИ Электропром, 1975.- С.210.

20. Салль А.О. Новые промышленные оптико-акустические газоанализаторы /А.О.Салль //Теплоэнергетические и химико-технологические приборы и регуляторы: Сб. статей. Под ред В.А.Кремлевского.- М.: Машгиз, 1971.-С.177.

21. Салль А.О. Погрешность и определение оптимальных значений основных параметров инфракрасных газоанализаторов /А.О.Салль //Автоматические газоанализаторы: Сб. статей. Под ред. В.А.Павленко. М.: ЦИНТИ Электропром, 1975.- С.210.

22. Печников Е.К. Оптико-акустический газоанализатор типа ОА22Ю для определения малых концентраций двуокиси углерода /Е.К.Печников //Приборы и средства автоматизации.- 1971.- №10.- С.9.

23. Новые приборы газового анализа в современной медицине и физиологии /Сб. статей. М.: Наука, 1989.- С.244.

24. Агейкин Д.И. Датчики контроля и регулирования /Д.И.Агейкин, Е.Н.Костина, Е.Н.Кузнецова.- М.: "Машиностроение", 1965.- 340 с.

25. Файнберг М.М. Автоматические газоанализаторы /М.М.Файнберг.-М.: Металлургиздат, 1966.- 139 с.1

26. Стафеев В.И. Полупроводниковые фото приемники. Ультрафиолетовый, видимый и ближний инфракрасный диапазоны спектра /В.И.Стафеев.- М.: Радио и связь, 1984.- 216 с.

27. Скоков И.В. Оптические интерферометры /И.В.Скоков.- М.: Машиностроение, 1979.- 128 с.

28. Тарасов К.Н. Спектральные приборы /К.Н.Тарасов.- М.: Машиностроение, 1974.- 368 с.

29. Измерения в промышленности: Справочное издание /Пер.с нем.; Под ред. П.Профоса.- М.: Металлургия, 1980.- 648 с.

30. Дейч М.Е. Техническая газодинамика /М.Е.Дейч.- М., Энергия, 1974,592 с.

31. Стахов А.А. Механический газоанализатор на кислород: Дис. канд. тех. наук /А.А.Стахов; КАИ.- Казань, 1987,- 197 с.

32. Коллеров Д.К. Газоанализаторы. Проблемы практической метроло/ии /Д.К.Коллеров.- М.: Издательство стандартов, 1980.- 176 с.

33. Стафеев В.И. Полупроводниковые фотоприемники инфракрасного диапазона спектра /В.И.Стафеев //Нормирование и контроль параметров приборов газового анализа: Сб. науч. тр.- Киев.: ВНИИАП, 1980,- С. 132.

34. Федоренко О.В. Особенности интерференционного метода аттестации газовых смесей, содержащих двуокись углерода /О.В.Федоренко //Нормирование и контроль параметров приборов газового анализа: Сб. науч. тр.- Киев.: ВНИИАП, 1980.- С.30-34.

35. Грязина Л.И. Чистые газы для приготовления поверочных газовых смесей /Л.И.Грязина, Д.Л.Оршанский //Измерительная техника.- 1975,- № 6,-С.58-61.

36. Романько К.С. Установка для приготовления и аттестации поверочных бинарных газовых смесей /К.С.Романько, Ф.А.Сорокин //Измерительная техника.- 1974,-№ 1,-С.36-38.

37. Сапаров И.Б. Вопросы метрологического обеспечения циклов проектирования диагностической техники в рамках задачи введения страховой медицины /И.Б.Сапаров //Материалы расширенной выездной коллегии МЗ МП РФ: Сб. статей.- Казань, 1994.- С. 112-115.

38. Сапаров И.Б. Диагностические комплексы НПО "Медфизприбор разработки 1995-97 г.г. /И.Б.Сапаров //Материалы научно-практического семинара 2-й международной медицинской выставки "Здоровье Якутии": Сб. статей,- Якутск, 1997.- С.233-239.t

39. Измерительные приборы: В 2 т. /Под ред. В.А.Боднер.- М.: Изд-во стандартов, 1986.- Т.1: "Теория измерительных приборов, измерительные преобразователи".-391 с.

40. Маликов С.Ф. Введение в метрологию /С.Ф.Маликов, Н.И.Тюрин.-М.: Изд-во стандартов, 1965.- 120 с.

41. Clare J.K. Proc. I.R.E, 1959.- 47.- № 9.- Р.1495.

42. Cohen N.M. Infrared emission, 1959.- 47.- № 9. p.1481.i

43. Kendall D.N. Applied infrared spectroscopy /D.N.Kendall.- London.: RPC "Charman & Hall", 1966.- 377 p.

44. Сапаров И.Б. Физическая интерпретация физиологических моделей в автоматизированных диагностических экспертных системах /И.Б.Сапаров //Медицинская физика.- РАМФ-РАМН, 1995.- №2.- С. 145-146.

45. Keulemans A.I.M. Gas chromatography /A.I.M.Keulemans.- London.: RPC "Charman & Hall", 1958.- 320 p.

46. Коллеров Д.К. Метрологические основы газоаналитическихизмерений. Теория и практика получения градуировочных и поверочныхугазовых смесей /Д.К.Коллеров.- М.: Издательство стандартов, 1967,- 396 с.

47. Серов В.И. Устройство для непрерывного и точного сметания газов /В.И.Серов, А.Т.Ерыгин //Заводская лаборатория.- 1969.- № 1.- С. 118-119.

48. Орлов С.П. Дозирующие устройства /С.П.Орлов.- М.: Машиностроение, 1966.- 289 с.

49. Байбаков Ф.Б. Контроль примесей в сжатых газах /Ф.Б.Байбаков, М.В.Шарапов.- М.: Химия, 1989.- 160 с.

50. Chariot G. Les metohodes de la chemie analytique. Analyse quantitative16minerale. Masson et С Editeurs /G.Charlot.- Paris, 1961.- 976 p.i

51. United States Patent 3960142.

52. Offenlegungsschrift. Bundesrepublik Deutschland 1153486.

53. Offenlegungsschrift. Bundesrepublik Deutschland 3640035.

54. А.с. 650612 СССР, М.Кл. А 61Ь 5/08. Преобразователь расхбда дыхательного газа в перепад давления /А.И.Прошляков, В.И.Макавеев, Е.А.Тульский, А.Г.Романов.- 2528228/28-13; Заявл. 26.09.77; Опубл. 05.03.79; Бюл. №9.

55. Offenlegungsschrift. Bundesrepublik Deutschland 2710783.

56. Offenlegungsschrift. Bundesrepublik Deutschland 3529367.

57. United States Patent 4220161.

58. Offenlegungsschrift. Bundesrepublik Deutschland 1766974.

59. A.c. 389780 СССР, М.Кл. A 61b 5/08. Пневмотахограф /Т.И.Сермат, В.А.Рээбен, Р.Э.Раамат; Тартуский гос. универ-т.- 1690884/31-16; Заячвл. 20.07.71; Опубл. 11.07.73; Бюл. №30.

60. United States Patent 4178919.

61. А.с. 1034706 СССР, М.Кл. А 61Ь 5/08. Пневмотахограф /В.Н.Толмачев; НПО «Медфизприбор».- 3361192/28-13; Заявл. 05.12.81; Опубл. 15.08.83; Бюл. №30.

62. А.с. 1112813 СССР, М.Кл. А 61Ь 5/08. Устройство для регистрации параметров дыхания /В.П.Гребняк, П.Я.Дубровин, Е.Я.Гаркавый; Донецкий НИИ гигиены труда и профзаболеваний.- 3491739/28-13; Заявл. 13.04.82; Опубл. 25.08.84; Бюл. №27. *

63. Patent Specification. The Patent Office London 1500626.

64. A.c. 457467 СССР, М.Кл. A 61b 5/08. Преобразователь расхода воздуха в перепад давления /Л.И.Немеровский, Н.С.Миронова, В.Н.Гвоздев, А.М.Веселов; Всесоюзный НИИ мед. приборостроения.- 1975458/31-16; Заявл. 26.11.73; Опубл. 25.01.75; Бюл. №3.

65. А.с. 591179 СССР, М.Кл. А 61Ь 5/08. Преобразователь расходомера газа /Л.И.Немеровский, Н.С.Миронова, В.И.Макавеев; Всесоюзный НИИ мед. приборостроения.-2399490/28-13; Заявл. 10.09.76; Опубл. 05.02.78; Бюл. №5.

66. Offenlegungsschrift. Bundesrepublik Deutschland 1466810.

67. Demande De Brevet D'Invention. Republique Francaise 2215191.

68. Demande De Brevet D'lnvention. Republique Francaise 2560988.

69. Patentschrift. Schweizerische Eidgenossenschaft 627359.

70. United States Patent. 4047.i '

71. United States Patent. 4297.

72. Patent Specification. The Patent Office London 1474854.

73. Demande De Brevet D'lnvention. Republique Francaise 2141312.

74. Offenlegungsschrift. Bundesrepublik Deutschland 2940722.

75. A.c. 827028 СССР, М.Кл. A 61b 5/08. Устройство для измерения параметров дыхания /Е.С.Андрущенко,Ю.П.Головко, Л.А.Калинкин.-2773900/28-13; Заявл. 01.06.79; Опубл. 07.05.81; Бюл. №17.

76. А.с. 865275 СССР, М.Кл. А 61Ь 5/08. Приемное устройство датчикаобъема дыхания /И.Н.Засухин, В.П.Булыгин, В.Г.Бернадский, В.А.Кочкин;i

77. Центральный НИИ геологоразвед-ый ин-т цветных и благородных металлов.-2852884/28-13; Заявл. 17.12.79; Опубл. 23.09.81; Бюл. №35.

78. Дэниэл К. Применение статистики в промышленном эксперименте /К.Дэниэл.- М.: Мир, 1979.- 299 с.

79. Spafrrow Е.М. Radiation heat transfer /E.M.Spafrrow, R.D.Cess.-Belmont.: Wadswort publishing company, Inc., 1969.- 294 p.

80. Lowson K. Infrared absorption of inorganic substances /K.Lowson.-N.York.: RPC "PSRDSC", 1961.- 298 p.

81. Айвазов Б.В. Практическое руководство по хромотографпиi

82. Б.В.Айвазов.- М.: Высш. школа, 1968.- 280 с.

83. Растригин Л.С. Современные принципы управления сложными объектами /Л.С.Растригин.- М.: Сов. радио, 1980,- 232 с.

84. Ермаков С.М. Математическая теория оптимального эксперимента /С.М.Ермаков, А.А.Жиглявский.- М.: ГРФМЛ "Наука", 1987,- 320 с.

85. ГОСТ 24026-80 Исследовательские испытания. Планирование эксперимента. Термины и определения.t

86. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов /Пер с нем.; Под ред. Э.К.Лецкого.- М.: Мир, 1977.- 552 с.

87. Асатурян В.Н. Теория планирования экспериментов /В.Н.Асатурян.-М.: Радио и связь, 1983,- 247 с.

88. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента /Ю.П.Адлер.-М.: Металлургия, 1969,- 341 с. *

89. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий /Ю.П.Адлер, Е.В.Маркова, Ю.В.Грановский.- М.: Наука, 1976,- 279 с.

90. Афифи А. Статистический анализ. Подход и использование ЭВМ /А.Афифи, С.Эйзен.- М.: Мир, 1982.- 488 с.

91. Orear J. Phisics /J.Orear.- N.York: Macmillan Publishing Co.,Inc., 1979.-V.I.- 342 p., V.2.- 291 p.

92. The computer in optical research. Metods and applications. Topic in applied physics /Edited by B.R. Frieden.- N.York: Springer-Verlag, 1980.- Vol. JV«41.- 492 p. *

93. Искусственный интеллект. Системы общения и экспертные системы. Справочник: В 3 книгах /Под ред. Э. В.Попова.- М.: Радио и связь, 1990.- Кн.1.-464 с.

94. Бабушкин А.А. Методы спектрального анализа /А.А.Бабушкин и др.-М.: МГУ, 1962.-510 с.

95. Салль А.О. Инфракрасные газоаналитические измерения. Погрешности и информационная способность инфракрасных газоанализаторов /А.О.Салль.- М.: Издательство стандартов, 1971.- 106 с.

96. Марголин И.А. Основы инфракрасной техники /И.А.Марголйн, Н.П.Румянцев.- М.: Оборонгиз, 1957.- 308 с.

97. Лазарев Л.П. Инфракрасные и световые приборы самонаведения и наведения летательных аппаратов /Л.П.Лазарев.- М.: Машиностроение, 1970.540 с.t

98. Марков M.H. Приемники инфракрасного излучения /М.Н.Марков,-М.: Наука, 1968.- 168 с.

99. Чуриловский В.Н. Теория оптических приборов /В.Н.Чуриловский.-JL: Машиностроение, 1966.- 564 с.

100. Справочная книга по светотехнике /Под ред. Ю.Б.Айзенберга.- М.: Энергоатомиздат, 1983.- 472 с.

101. ГОСТ 7601-78 Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин.t

102. Справочная книга по светотехнике /Под ред. М.Л.Вейнгерова.- М.: Наука, 1969.-472 с.

103. Кругер М.Я. Справочник конструктора оптико-механических приборов /М.Я.Кругер и др.- Л.: Машиностроение, 1967.- 760 с.

104. Воронкова Е.М. Оптические материалы для инфракрасной техники. Справочное издание /Е.М.Воронкова и др.- М.: Наука, 1965.- 336 с.

105. Кулагин В.В. Основы конструирования оптических приборов /В.В.Кулагин.- Л.: Машиностроение, 1982.- 312 с.

106. Зедгинидзе Г.П. Математические методы в измерительной техникеi

107. Г.П.Зедгинидзе, Р.Ш.Гогсадзе.- М.: Издательство стандартов, 1970.- 616 с.

108. Налимов В.В. Теория эксперимента /В.В.Налимов.- М.: Наука, 1971,352 с.

109. Гуд X. Системотехника. Введение в проектирование больших систем /Х.Гуд, Р.Э.Маколл.- М.: Сов. радио, 1962.- 278 с.

110. Бабко А.К. Фотометрический анализ. Общие сведения и аппаратура /А.К.Бабко, А.Т.Пилипенко.- М.: Химия, 1968.- 388 с.

111. Барковский В.Ф. Дифференциальный спектрфотометрический анализ /В.Ф.Барковский, В.И.Ганопольский.- М.: Химия, 1969.- 168 с.i

112. Гурвич М.М. Фотометрия. Теория, методы и приборы /М.М.Гурвич.-Л.: Энергоатомиздат, 1983.- 272 с.

113. Бирюков Б.В. Испытания расходомеров /Б.В.Бирюков и др.- М.: Изд. стандартов, 1987.- 240 с. »'

114. Rechten A.W. Fluidik. Grundlagen, Bauelemente, Schaltungen /A.W.Rechten.- N.- Y.: Spr.-Verl., 1976.- 237 p.

115. Методы расчета турбулентных течений /Пер. с англ.; Под ред.

116. B.Кольмана.- М.: Мир, 1984.- 464 с.

117. Яблонский B.C. Сборник задач и упражнений по технической гидромеханике /В.С.Яблонский, В.П.Яблонская.- JL: ГИТ-ТЛ, 1951.- 200 с.

118. Бобков В.П. Статистические измерения в турбулентных потоках /В.П.Бобков, Ю.П.Грибанов.- М.: Энергоатомиздат, 1988.- 168 с.

119. Тепло и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник /Под ред. В.А.Григорьева, В.М.Зорина.- М.: Энергоиздат, 1982.- 512 с.

120. Чистяков С.Ф. Теплотехнические измерения и приборы /С.Ф.Чистяков, Д.В.Радув.- М.: Высш. школа, 1972.- 395 с.

121. Сапаров И.Б. Анализ устойчивости идентифицируемых моделей методом факторного фильтра /И.Б.Сапаров //Аналитическая механика, устойчивость и управление движением: Тез. докл. ВНТК.- Казань, КАИ.- 1987.1. C.85.

122. Сапаров И.Б. Метод базовых матриц в задачах синтеза моделей класса РАР /И.Б.Сапаров //Машинные методы в задачах механики, устойчивости и управления: Тез. докл. РНТК.- Казань, КАИ.- 1990.- С.ЗО.

123. Иванцов А.И. Основы теории точности измерительных приборов /А.И.Иванцов.- М.: Издательство стандартов, 1972.- 212 с.

124. Островский Л.А. Основы общей теории электроизмерительных устройств /Л.А.Островский.- Л.: Энергия, 1971.- 544 с.

125. Ференец В.А. Погрешности измерительных преобразователей /В.А.Ференец.- Казань.: КАИ им. А.Н. Туполева, 1981.- 100 с.

126. Статистически оптимальная адаптивная система измерения аэрометрических параметров /И.Б.Сапаров и др. //Автоматизированные системы контроля и управления: Сб. статей.- Ульяновск, УПИ.- 1989.- С.24-26.

127. Born М. Principles of optics /М.Вогп, E.Wolf.- Oxford.: Pergamon Press, 1964.- 866 p.

128. Матвеев A.H. Молекулярная физика /А.Н.Матвеев.- M.: Высш. школа, 1981.- 400 с.

129. Rossel J. Physique Generale /J.Rossel.- Paris, I960.- 507 p.

130. Заказнов Н.П. Прикладная оптика /Н.П.Заказнов.- М.: Машиностроение, 1988.- 312 с.

131. Спивак Г.В. Специальный физический практикум /Г.В.Спивак.- М.: МГУ, I960.- 603 с.

132. Качурин Л.Г. Руководство к лабораторным работам поiэкспериментальной физике атмосферы /Л.Г.Качурин и др.- Л.: Гидрометиоиздат, 1969.- 511 с.

133. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами: Руководящий нормативный документ: РД-50-213-80 /М.: Изд.стандартов, 1982.- 319 с.

134. Горшенин Д.С. Руководство к практическим занятиям в аэродинамической лаборатории /Д.С.Горшенин, А.К.Мартынов.- М.: Маш-е, 1967.- 224 с.

135. Алексеевский Е.Б. Количественный анализ /Е.Б.Алексеевский и др.-Л.: Химия, 1957.- 638 с. '

136. Born М. Principles of optics /М.Вогп.- Oxford.: Pergamon Press, 1971.527 p.

137. Матвеев A.H. Молекулярная физика /А.Н.Матвеев.- M.: Высш. школа, 1981.-400 с.

138. Rossel J. Physique /J.Rossel.- Paris, 1967.- 475 p.

139. Мелешин А.П. Прикладная оптика /А.П.Мелешин.- М.: Машиностроение, 1981.-312 с.

140. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей /Н.Б.Варгафтик.- М.: ГИ ФМЛ, 1963.- 708 с.

141. Вукалович М.П. Теплофизические свойства двуокиси углерода /М.П.Вукалович, В.В.Алтунин.- М.: Атомиздат, 1965.- 456 с.

142. Исаченко В.П. Теплопередача /В.П.Исаченко и др.- М.: Энергия, 1975.- 488 с.

143. Русинов М.М. Техническая оптика /М.М.Русинов.- Л.: Машиностроение, 1961.- 328 с.

144. Погарев Г.В. Оптические котировочные задачи. Справочник /Г.В.Погарев, Н.Г.Киселев.- Л.: Машиностроение, 1989.- 260 с.