автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Принципы построения и проектирования микропроцессорных аналитических приборов на примере кондуктометрических анализаторов

РГ6 од

•МОСКОПСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АК..ДЕМИЯ , И.".'! 1'!>|'? ХИМИЧЕСКОГО М'ЛИИНОСТРОЕНИЯ

< ; ' I I I

На правах рукописи

Герасиме» Йоряс Ивапозпч

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ АНАЛИТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ НА ПРИМЕРЕ КОИДУКТОМЕТРИЧЕСКИХ АНАЛИЗАТОРОВ

05.11.13 - Приборы и методы контроля природном среды веществ, материалов и изделий

Автореферат'

диссертации на соискание >меной степени доктора технических наук

М.-г.-тэ - г.?ы

Работа выполнена на кафедре автоматизированных систем приборов Тамбовского института химического машиностроения

Официальные оппоненты: доктор технических наук, лрофесор

И.А.Пушкн

доктор технических наук, • профессор

1£.И.Стально

доктор технических наук, профессор

Р.М.-Ф.Со лихджанов

Ведущая организация - НПО "Химавтоматика" (г.Москва)

Защита диссертации состоится 25 ноября в 14' час. 00 мин. аудитории В-13 на заседании специализированного совет. Д 063.44.02 в Московской государственной академии хнмическог машиностроения >

по адресу: 107884, ГСП, Москра, Б-бб, ул.Старая Басманная, 21 /<

г

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан 24 октября 1993 »ода.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук

доцент Г.Д.Шггаго:

Общая характеристика работы Актуальность темы. Для более полного удовлетворения в кратчайше сроки нувд промышленности в средствах аналитического контроля (АК) необходимо наряду с увеличением производства существующих аналитических приборов (АП) разрабатывать и внедрять системы автоматизированного проектирования АП, создавать универсальные приборы, работающие в широком диапазоне контролируемого свойства вещества или параметра состава, шире использовать достижения микроэлектроники.

Указанные задачи следует решать не только при разработке щяборов, реализующих новые методы анализа, но и при совершенствовании АП, работающих на базе известых методов, потенциальные возможности которых еще далеко ре исчерпаны.

Включение в состав аналитических приборов компьютерных средств (микропроцессоров и микроЭЕМ) позволило в последнее десятилетие создать принципиально новые приборы-микропроцессорные аналитические приборы (МАП), состоящие из первичного измерительного преобразователя и измерительно-вычислительного средства на базе микропроцессора. '

Применение в АП микропроцессоров расширяет функциональные возможности приборов, повышает универсальность,адаптивность, метрологические и эксплуатационные . характеристики АП, осуществляет состыковку последних с другими средствами контроля и травления.

Вчесте с тем вопросы проектирования МАП.отличающиеся существенной специфичностью разработаны недостаточно,не созданы общие принципы построения и проектирования МьД.чтс затрудняет конструирование и внедрение в практику .Л этого перспективного класса АП.

Диссертационная работа посвящена разработке указанных вопросов и выполнена в соответствии с координационным планом НИР по комплексной проблеме "Теплофизика" за 1981-1985 гг шифр 1.9. ¡9 - Метода,средства и метрологическое обеспечение теллофизи-ческих измерений; по теме 2.27.6 МИНВУЗ РСФСР на 1986-1990 гг -Оптимизация, автоматизация, управление аппаратами и химико-технологическими процессами: межвузовской научно-технической программой 1особразования РСФС? "Создание высокоэффективных методов и приборов анализа веществ и материалов" на 1990-1993 гг.

Цель работа. Целью работы является создание методологии, теоретических основ и алгоритмов оптимального проектирования МАП

и их применение для разработки кондуктометрических анализаторов контроля загрязненных и потенциально-опаетнх сред химической технологии.

Задачи работы. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- выявить функциональные признаки и морфологию МАП;

- разработать методологию проектирования МАП;

- разработать теорию и алгоритмы решения задач оптимизации МЛ;

- разработать автоматизированные средства метрологического обеспечения МАП;

- провести промышленную проверку и внедрение результата^ работы.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы развитые для решения указанных задач методы системного анализ?, математического моделирования, теории автоматического управления, технической кибернетики, системотехники и метрологии. Научная новизна.

Введена классификация аналитических преобразователей информации по функциональны*' признакам и степени технологической интеграции с выделением базисной структуры построения микропроцессорного аналитического прибора.

Разработаны и теоретически обоснованы принвдгш построения микропроцзссорных аньлитическчх приборов,'позволяющие обобщетшо преАставлть прибор в виде двухканальной структуры :аналитического неинерционного канала и инерционного корректирующего канала,объединенных следящими обратными связями через микропроцессор.

Разработан экспериментально-аналитический подход к формированию методики выполнения аналитических измерений,являющейся базой для выбора вектора технических требований на проектирование микропроцессорных аналитических приборов.

Разработана теория и алгоритм решенцт. задач параметрической опчпмизации аналитического канала по векторному критерию качества.

Создана по принципу этотюсти новая методика оптимального проектирования корректирующего канала микропроцессора--; аналитических пргборов с заданной точностью и быстродействием.

Предложена структура,алгоритм функционирования и прггракиное обеспечение интегрированного автоматизированного рабочего места метролога-исследователя и поверителя для решения задач анализа и синтеза,создания,отладки и проверки работоспособности техническо-

го я программного обеспечения,определения метрологических и эксплуатационных характеристик приборов.организации и проведения градуировки л поверки микропроцессорных аналитических приборов.

Практическая ценность работы .

Разработанные принципы построения и проектирования микропроцессорных аналитических приборов реализованы в кондуктометричес-ких анализаторах с повышенными метрологическими и эксплуатационными характеристиками.

На основе сформированного формализованного вектора технических требований на проектирование микропроцессорных аналитических приборов предложены новые методики контроля состава загрязненных и потенциально-опасных сред химической технологии с расширенными функциональными вооможностями,отличающиеся повышенной помехозащищенностью.

Разработанная структура,алгоритм функционирования и программное обеспечение интегрированного автоматизированного рабочего месте метролога-исследователя и поверителя микропроцессорных аналитических приборов использованы для проектирования и построения кондуктометрических анализаторов,отладочных и стендовых испытанг!,определения метрологических и эксплуатационных характеристик внаизаторов.что уменьшило время их разработки.ис-пытаяий и поверки.

Предложенная методика оптимального проектирована; корректирующего канала микропроцессорных аналитических приборов апробирована при создании микропроцессорных измерителей общетехнических параметров (геометрические.физико-механические параметры и тепло-физические свойства) и может быть распространена на более широкий класс микропроцессорных измерительных приборов.

Разработанные на базе системного подхода принципы построения и проектирования микропроцессорах аналитических прибороЕ могут быть использованы для разработки базовых моделей вналитаческих приборов широкого функционального назначения с повышенными точностными. надек.остными и эксплуатационными характеристиками.

Реализация научно-технических результатов. Основные результаты теоритических и экспериментальных работ автора при непосредственном его участии внедрены в промышленность.В частности эти результаты наши применение при создании:

- инструментальных методик контроля по удельной электрической

проводимости характеристик состава и свойств загрязненных и потенциально-опасных жидких проводящих сред: общего солесодержавия оборотных и сточных вод;концентрац:л слабой азотной кислоты ;контроля степени промывки деталей в ходе технологического процесса нанесения на них гальванопокрытий ; концентрации хлоридов в сточных водах производства хлебопекарных дрожжей ;

- микропроцессорных -сондуктометров ;

- микропроцессорного аналитического призора для контроля и разбраковки электр ^угольных изделий по величине удельной электрической проводимости ;

- микропроцессорных аналитических приборов серии "ТМГ.

Принципы построения и проектирования микропроцессорных аналитических приборов.реализованные в технических решениях конпук-тометрических анализаторов,защищены авторскими свидетельствами А.С.(17 A.c.).

Экономический эффект от внедрении результатов диссертационной работы составляет 275 тыс.руб.(в ценах 199CL.).

Материалы диссертации используются в учебных курса;-: Тамбовского института химического машиностроения и Московской государственной академии химического машиностроения для студентов специальности 21.03 "Автоматизация технологических процессов и производств",специализаций 21.03.01. "Автоматизация химических производств" и 21.03.17 "Автоматизация аналитического контроля технологических процессов и производств".

Апробация работы. Основные теоретические и прикладные результаты диссертационной работы изложены в монографиях: Герасимов Б.И. Проектирование аналитических приборов для контроля состава к свойств веществ - М.¡Машиностроение, 1984-104с: Герасимов Б.И.,Глинкин Е.И. Микропроцессорные енглитические приборы -М.:."эшиностроение, 1989-24бс;в 45 публикациях в научкл журналах, сборниках и тематических обзорах.

Основные положения диссертации докладывались на II Всесоюзной конференции по автоматизации анализа химического состава вещества (г.Москва,1980 г.).Всесоюзном совещании механиков "Машины-автома-ты-81" (г.Та\!бов. 1981 г.),IV Республиканской научно-технической конференции "Структурные методы повышения точности,быстродействия • а чувствительности измерительных устройств и систем" ( г.Киев,

1 '81 г.),IV Всесоюзной меквузовской конференции "Электромагнитные методы контроля качества материалов и изделий" (г.Омск,198í г.). Всесоюзной научной конференции "Процессы и оборудование для гранулированных продуктов микробиологического синтеза" (г.Тамбов, 1984 г.),Всесоюзной научней конференции "Методы кибернетики химико-технологических процессов" (г.Москва,1984 г.),1 Всесоюзной научной конференции "Информатика и науковедение" (г.Тамбов,1588 г.).Всесоюзной научной конференции "Автоматизация и роботизиция в химической промышленности" (г.Тамбов,1988 г.),Всесоюзном совещании-семинаре молодых ученых "Новейшие исследования в области теилофизических свойств" (г.Тамбов,1988 г.),Всесоюзной научной конференции "Повышение эффективности средств обработки информации да базе математического и машинного моделирования" (г.Тамбов,1989 г.).Всесоюзной конференции "Моделирование систем автоматизированного проектирования автоматизированных систем научных исследований: и гибких автоматизированных производств" (г.Тамбов, 1989 г.),Всесоюзной научной конференции "Разработка и внедрение вихревых электромагнитных аппаратов для интенсификации технологических процессов-АВС-89" (г.Тамбов,1989 г.),Республиканском семинаре "Опыт применения однокристальных микроконтроллеров в народном хозяйстве" (г.Тернополь,1989 г.).Всесоюзном совещании-семинаре молодых ученых "Теплофизика релаксирущих систем" (г.Тамбов, 1990 г.) Всесоюзном семинаре "Кощту..гометричес-• методы и приборы в технологии различных производств" (г.Краснодар, 1991 г.).Всесгтоной конференции по математическому и машинному моделированию (г.Воронеж,1991 г.).Международном совещании-семинаре молодых ученых "Теплофизические проблемы промышленного производства" (г.Тамбов,1992 г.).

Разработки по диссертационной работе отмечены в 1982 г. Комсомольской премией имени Герсл Советского Союза Зои Космо-пмьянской в области науки и производства,а в 1987 г. бронзовой медалью ВДНХ СССР.

Объем рабогы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав.выводов,списка цитируемой литературы и приложений.

В диссертации обобщены результы исследовЕ.'шй, выполненных соискателем в период с 1973 по 1993 годы.Научным консультантом работы является доктор технических наук,профессор И.В.Кораблев.

Содержание работы.

Во введении приведена цель работы.ее актуальность,сформулированы научная новизна и практическая ценность,а также результаты реализации и апробации.

В первой главе рассмотрены основные стадии аналитического измерительного процесса и дана краткая характеристика компонентов структуры анализатора -.формирователя пробы вещества, измерителя параметров пробы,устройств сбора,хранения,обработки измерител? -ной информации,индикации и управления.

Показано,что дли снижен:"» погоешности формирования пробы вещества необходимо уменьшить число преобразовании сигналов аналитической информации путем интеграции формирователя пробы и измерителя параметров пробы.

Отмечается,что достаточно широкий класс аналитических измерений можно отнести к квазистатическим измерениям с методическим преобразованием "состав-свойство" и предложена кодовая модель пробы веществз аналоговые аналитические методы обеспечивают неэквивалентное отображение,а дискретные — эквивалентное отображение кода пробы вещества.

Обосновано иллюстрирование материалов диссерта:щи на примерах проектирования кондуктометрических анализаторов состава загрязнении и потеыиально-опагчых жидких проводящих сред хими;еской технологии.

Предложено классифицировать аналитические преобразователи информации по функциональным признакам и степени технологической интеграции с введением базисной структуры тостроения прибора.

Выделена базисная структура МАП,причем использование микропроцессора в последних позволяет разработать принципиально новую концепцию построения современных АП,позволяющую в значительной степени уменьшить влияние неинформьгивных параметров пробы ъецества и окружающей среды на точность измерений.

Вторая глава посвящена формализации принципов построения и проектирования МАП.Целесообразно для практического использования ввести следующие принципы.

1.Принцип состояния функционирования :любой объект гналити-ческого контроля ОАК (проба вещества) характеризуется определяемыми физическими параметрами,измеряемыми физическими величинами, связанные между собой уравнением методического преобразования "состав-свойство", причем отображение данной взаимосвязи осущест-

ртяатся путем воздействия на OAK полем за определенное время.

Принцип состояния функционирования включает насколько признаков.

Признак нормального состояния функционирования.Необходимым условием нормального состояния функционирования OAK является интеграция формирователя пробы вещества и измерителя параметров пробы с целью организации аналитического измерительного процесса.

Процесс аналитического измерения характеризуется векторе»! измеряемых координат X » { Х,.Х2.....Хп> и вектором определяемых

(искомых) координат V = { V^V ,...,V ).Математическая модель Н процесса аналитического измерения устанавливает связь между векторами состояний X и V. Тогда : X = Н ( V ); Н = { hlthz.....h,>;

1= l.n.

Признак состояния функционирования.Достаточннм условием состояния функционирования OAK является минимальное число преобразований сигнала аналитической измерительной информации за счет управления режимом преобразования с помощью следящих обратных связей.

Для эквивалентного отображения кода N проба вещества (OAK) математическая модель Н процесса изг.!эрэнпя устанавливает .--•¡-'оспязь мевду векторе/" X а V; X=H(V).врачом V=f(ll).

Tv. V3 : г Н<7), 7 = Ш); Н = i hs.h2.....h.>;i=1,n.

2Л1ршагл еф$31сгпьвостп: зффктжность 'определяется кокзю-нентак! структура анализатора: ттзрзичим'о Ептлэрзтольного преобразователя с пробсЗ вепестза (ОАК). а"злсго-гнульср.ого прэобра-зователя.микрапроцессора з дисзфэтко-олульсного преобразователя, объединенных в следздуа обратную связь.Прзшспг с$5зк11^ностп базируется на признаках коррекции,г,анпглальноЗ пегрзпностп и управляемости.

Признак коррзщш.Длл того чтобы ШЛ бил бы ynpzs&tezrs не-сЗходпми и достаточно,чтеби ГПШ был бы управляем. Езкторы состояния OAK X и V изменяются з процессе аналитически игкэрзЕЛЗ'дрп активном воздействии на ШП с OAK вектора гсоррэюсп К.Тогда:

i » ¿(V) : н « < hj.hg.....h, ); i-TS.

Признак нишглальноЗ погрешности. Пзобхосгзи условней оозда-

шя МАП является выделение оптимальной частоты ОАК .эквивалентной отображению кода пробы ОАК.

Адекватность математической модели Н реальному процессу

о

достигается за счет нахождения оптимальных значений параметров X

о о - о

и V по критериям точности и быстродействию. Тогда: X = H(V) ;

V = VUJ) ; Н = { hj.h^....«^ ); 1=1,п.

Пргшак управляемости.Для повышения аЕфэктквноси функционирования п управляемости МДП достаточно выдалаuzc квазистогл'.еско-го еааагапческого нзмэргоданиЛ прсдзсса к гаэрщсззого коррек-

тир^зго процесса.Векторы сос/слнлЗ X а 7 цр^ ахгт-

неи Е0здэйсга"н на П1Ш с 0*11 хтсл^ícccs ¡.oi-xío кг>эдсташт:- в ваде ьзктора U={ и > se Ч - ( !Г ,!?„,. .,0?

k-тому (Isksr) интервалу вр9?«ы соотзэтствует 1:-е ccctoíheij зек-

тора Ü.Тогда: X = H(V.U);E = < h5,h2.....}; 1=1,п.

3.Структурный принцип: структура МАП определяется в основное морфологическими и функциональными признаками.

Показано, что с позиций морфологических признаков МАП прое::-

рализуется техническими средствам! Н_= НТ(Н,Р), где Р-способ преобразования сигнала аналитической измерительной информация.

Признак функциональности. Достаточным условием совершенствования МАП является развитие алгоритмического,программного и метрологического обеспечений.МАП резает следущие основные задачи:

1) многоканальнссть,коррекция и гибкая адаптация к условиям проведения эксперимента.

2) градуировка и калибровка первичного измерительного преобразователя с запоминанием градаровочных к калибровочных скачеккй искеряегшх величин и введением соответствующей корректировки в показания от изменения влиящпх величин : параметров пробы вецестза, окружающей среды ( темяературэ, давление, влажность, электромагнитные поля, солнечная радгация и т.д.) или источников шггания МАП.

3) лксаргаацнл градулровочкых и калибровочных характеристик известны?«! методам ( метод наклзнылтх квадратов, метод касательных и секуиих и т.д.).

4) обработка результатов измерений по математической модели методического преобразования "состав-свойство" и вывода в цифровой и графической формах. 5) статистическая обработка данных:определили математических -г.-зний, дисцерспй, средних кзадрзгачеспгх значений и др. • .: '."-эление погрешности аявоттстзских игмэрэЕй: случайные, е.. ■•:.г.зтические, грубые и дзглп^з&пе погрешности, погргсюсти пр,т.ая и косвенна* кгоуллй я др.

7) поверка: определение погрешностей' прибора п установление его пригодности к применения.

8) управление аналитическим измерительным процессом. ■

9) диагностика работоспособности отдельных функциональных ■ блоков МАП и щибора в целом: внутренняя п внешняя диагностики.

10) автоматическое мешшулирезанпв аналитической измерительной информации и включение этих оперзшй ( в т.ч. правил логического вывЬда репзяяй ) з автоматический пяяряэЬьняй процесс.

иольль Н пеглмо технзчеекпх ерэдетв реализуется такггэ программная срегстземя (К,?), сс.гг^гзгигя перзпрэгрс^лтруе-

мыК первичный измерительный преобразователь Сц= { NT,Jn). В зависимости от способ*. ? алгоритм Jn и первичный измерительный преобразователь выполняются различной сложности на соответствующей элементной базе.

Принципы построения и проектирования применимы да: разработки преобразовательных элементов и первичных измерительных преобразователей аналитических приборов .измерительных и корректирующих каналов МАП и в цела: МАП.

Принципы реализованы в новых техничес.лх решеных.полученные автором за последнее десятилетю при разработке микропроцессорных кондуктометрических и других анализаторов.

Так при построении преобразовательных элементов аналитических дриборов необходимо .п достаточно вчполнение двут принципов: принципа состояния функционирования и пргщипа эффективности на уровне необходимых условий признака нормального состояния ¿ункциоЕшэования и необходимых и достаточных условзй признака коррекции ■ (см., например, шрокодиапазонный преобразовательный злеивнт,выполненный по A.C. Ь 6855оЗ,полс::ек-ЕыЗ в основу ПИП высокочастотного бесконтактного микропроцессорного кондуктомотрлеского анализатора, гсоторый рассмотрен в Главе б диссертации, капдуктазтрцческий преобразовательный апемэнт по A.C. N 1328750, zm ираобразозательннЯ элемент аналчтичэского прибора для кош-роля поверхностного натяжения епдкостс..': по A.C. Ii 1712833).

Построение нзкерптдльщх и корректирующие каналов ШП трэб„^ обязательного шпосэнкя арэх трзншпо:.- нз урозня*. H3c3zo3r.az уся-кй щишака п^ральпсго состсгз.я функционирования, необходз.их п дсстато'пых уело:,:.:., г-; щезнаку коррекцзи и необходаж i: x:octd':o'::uz усло^ Еякявеюя структурного прзпцлю (прелл:;; npoouiapycwocxu к Су^сцвааьдькс.;-Kt) , Езпрг-.:зр , Е^зргаельнкл i-хлал дзл гх-зтроля п р'ззрекев;:'. э;;о:-ггроуголънцх zo взудельпсЛ

шкгглче&ссй презо^ости со д.С. П 1758585 :: iC^aspcTypb'3 капелл ПО Л.С. И 13142^, ¿.С. II 1631217, A.C. К 1711064 ц i.e. со SUJSK8 4S3E067/25 oi 05.05.91, оСобадксо с^пт522роз2нпне в ххррзктар^ел ткпзратурца. кенаяв "ТШГ разработло слрокодагпазонного бесконгсмного коздтаог^зтрстсс:»* о сзаазатора; данна! кшел проел&лкзгровзн в 1.;аво с дйсеерлаш).

1ри построении МАП» необходимо и достаточно выполнение всех принципов и признаков (см.,например,микропроцессорный кондуктометри-геский аналиатор,рассмотренный в Главе б диссертации,в основу работы которого положена структура микропроцессорного кондукто-иетрического анализатора по A.C. N 1092398).

Применение разработанных принципов позволило также спрогнозировать перспективы развития способов и средств аналитического контроля на примере построения кондуктометрических анализаторов состава жидких проводящих сред.

На базе принципов состояния функционирования и эффективности и структурного принципа разработаны структуры програмно-управляе-иых и матричных ПИП, которые формируют новую базисную структуру 4АП - микропроцессорные интегральные схемы (см., например , структуры микропроцессорного частотного кондуктометрического анализатора по A.C. N "1408334,микропроцессорного частотного-р-метра-кондуктометрического анализатора по A.C. N 1485111 и программно-управляемый ПИП микропроцессорного щодктоиетрического анализатора по A.C. по заявке 4932066/25 от 06.05.91).

Третья глава посвящена разработке методики выполнения аналитических измерений (МВАИ).

Показано,что классификация аналитических измерений как квазистатических с уравнением методического преобразования "состав-свойство" приводит к необходимости перехода от аналитического описания OAK к экспериментально-аналитическому подходу разработки МВАИ - созданию инструментальной методики контроля свойства ьещества или параметров состава (ИМК). .

Из опыта разработок ИМК и нормативных рекомендаций целесообразно выделить следующие основные этапы разработки ИМК:

1. Предварительный выбор методе контроля и образцового средства измерения .

2. Анализ статической характеристики OAK.

3. Анализ влияния нлин£юрмативных параметров пробы вещества на характер поведения статической характеристики OAK.

4. Анализ температурной погрешности OAK.

5. Составление модели погрешности ИМК.

6. Разбраковка ИМК.

Т. Формирование вектора технических требований на проектирована МАП.

В случае принятия МБАИ формируется вектор технических требований на рациональное или оптимальное проектирование МАП, которое по принципу этапности и с использованием принципа суперпозиции осуществляется i три этапа: 1) проектирование квазистатического аналитического канала; 2) проектирование порционного корректирующего (температурного) канала; 3) отладка и проверка состояния работоспособности МАП на интегрированном автоматизированном рабочем месте метролога-исследователя и поверителя (АРМ -Ш и П).

Разработанная методика выполнения аналитических измерений апробирована для контроля характеристик состава загрязненных и потенциально-опасных жидких проводящих сред: концентрации сероводорода в peíенирированном растворе мон^этаноламина, общего со-лесодержания оборотных и сточных вод, концентрации слезой азотной кислоты,контроля степени промывки деталей в ходе технологического процесса нанесения на них гальванопокрытия,концентрации хлоридов в сточных водах производства хлебопекарных дрожжей, содержания селикатов магния в коморском концентрате- Предлагаемые новые инструментальные методики контроля представляю!' также самостоятельный интерес для разработчика МАП.

В четвертой главе приведены результат1! оптимального проектирования аналитического кан°ла МАП.В главе систематизированы статические и динамические критерии качества аналитического канала LUI,а также сформулированы и проанализированы однокритери-алььые задачи параметрического и структурного синтеза.Обосновано использование для оптимального проектирования аналитически о канала МАП статистических критериев качества, на базе которых формируется векторный критерий качества, причем последний наиболее эффективен при решении задачи параметрической оптимизации канала,структура которого определяется по оптимальному уровню средней квадрэтической погрешности (СКП).

В общем виде задача параметрической векторной оптимизации может быть сформулирована следующим образом: пусть задана структура канала, и следовательно, задана его статическая характеристика в виде функцции:

W = Г (Хо, Хн, V, 5 ), /1/

V е 0; Ко е IXo , ХЗ],

где Хн - вектор неинформативных параметров пробы вещества (OAK);

v - вектор параметров канала: 5 - вектор собственных шумов; U -допустимое замкнутое множество параметров канала; Хо ,Хо -соответственно нижняя и верхняя границы диапазона измерений.

Знание статической характеристики /1/ позволяет построить п метрологических критериев качества канала:

Ii = Г» W, 1=ТТп, где Г) - некоторый оператор, определенный на множестве значений футгти W.

Тогда задача оптимизации сводится к определенно вектора

оптимальных параметров Со с U такого,лчто

Ii (Хо, Хн. So) = opt Ij (Хо, Jh. ii); 1=1,n; / 2 /

где Хо e CX5..X5], U = { Щ qj 3=1 ,m > ,

причем символом - обозначены номинальные значения параметров,

равные их математическим окиданиям в момент градуировки.

Решение задачи векторной опткстзации /2/ целесобразно проводить в два этапа:

1.nocij-юение множества Парето; .

2.Выбор оптимального решения яа множестве Парето. -•:?n,p:r4eCK3i] опт"мязаи::я аналитического канала

' -Г?; ••.• по векторному крптертэ, "сгснентсл которого являлись среднего риска с квадратично:.- Syirnncn потерь и чувствн-аи'ьнссть измерен?.« . Вурчпение для критерия среднего риска р„ имеет вид :

о

t Р(П0)бХс , / 3 /

где В = [Xg - Z "] - диапазон из-ерзшя ; S - чувствительность гзмереЕ'-'* :

Р(Х0) - плотность распределения случайной величины Хо : <.. .>- симвсш.обозначашиб номинальные значения параметров. Анализ выражения /3/ показывает, что увеычение чувствительности привода! к уменьшению характе>жстик случайной сютавдяивев погрешности До, так и к снижению общей погрешности

4Хо= а + Да ( 2- систематическая погрешность ), т.е. косвенна?

образе« к уменьшению ° МАП. Таким образом,минимизация показателя /3/ V максимизация номинальной чувствительности приводят к снижению уровней случайной и систематической погрешностей. Критерием максимальной чувствительности служило следующее выражение :

М

1-1 , ^

где 8;;--«у хвв $«) ,

Для построения критерия /4/ необходимо вспомогательных оптимизационных задач /5/ и максимальную чувствительность в каждой из точек X «

АЛ

т.е. функция в1 (Х,0) характеризует степень близости чувствительности МАхХ в точках Хо1 € [ Х*,Х*] к максимально возможной в этих точках чувствительности .

Для построения множества Парето предложен метод , основанный на получении представительной части множества достижимости и выделении из нее приближенно паретовских точек .Построение представительной части множества достижимости осуществлялось с помощью равномерно распределенных лпт-посидовательностей.

В пятой главе рассмотрена методика оптимального проектирования корректирующего канала МАП , в основу которой ' положен метод дане'здческого программирования .

Методика предполагает решение исходной задачи в три этапа : создание математической модели процесса корректирующего измерения с заданным быстродействием , расчет математической модели прямых измерений с заданным;! точностью и быстродействием

/ 4 / / 5 /

решить N определить

и построение математической могзли корректирующего канала . реализующего косвенные : или совокупные ) измерения с заданными характеристиками .

Первый этап методики включает выбор схемы ПИП , составление математической модели процесса корректирутцего измерения и критерия качества пи быстродействию, оптимизацию параметров математической модели процесса корректирующего измерения .

На втором этапе предлагаемой методики выбирается схема измерительною прибора ( ИЗ ) .по которой составляется математическая модель прямых измерений и осуществляется оптимизация ее параметров по выбранным критериям качества : точности и быстродействию .

По результатам первого и второго этапов на третьем этапе составляется математическая модель косвенных (или совокупных) измеренгй с заданным быстродействием, по которой создается техническое и программное обеспечение корректируюцего канала МАП ( структура и алгоритмы ). Структура канала представляет собой совокупность измерительно-вычислительного прибора (ИВи) и программируемого ПИП.ИВП на более низком иерархическом уровне включает аналоге- и дискретно-импульсные иреобразователи. * Оптимизация канала по точности осгществляется в процессе аттестации на известных веществах с нормированными характеристиками за счет коррекции параметров математической моде л! косвенных (или совокупных) измерений .

На примере ИВи приьодится иллюстрация второго этапа методики методом динамического программировали.. . По выбранной . структурной схеме ИП строится схема в фазовых координатах . Состояние ИП ¿арактещзуе гея искомыми пара.этрачи V = {71,т2,/3,...,у1 > и измеримыми параметрами X = { У вектора состояния 7. » { 7.Х У .

На вход ИП поступает вектор активного воздействия О = { и^и^и ,...,и >,на вподе ИП корректирующие измерения регистрируется с интервзлом времени Т { Т0»Тг,Т2»....Т ).

Работу ИП при переходе из состояния 2к_1 в состоянге

Ък можно описать системой разностных давзетей : 0

X" = а р-Ч Т Vk-

„ , ' 6 7 V = Ь т и

к-1 к-1

с начельнгчи условиями X ( 0 ) = Xе; V ( 0 ) = V0 , где а,ь -

постоянные врем-ни ИП . При этом находится математическая

модель прямых измерений , оптимальная по точности , или

а

ОПТЕМаЛКШй воктор коррекции и = '{ U ,U ,U ,...,и _ ) , для которого

Q ( Ü , Z ) = min Q. ( U , Z ) ,' / 7 /

и

О ОС

где Z = f V , X ) - оптимальный вектор состояния ИБП ;

п п

Q, = Е ( Е Z: ) - сумма квадратов погрешностей . к»1 1=1

В процессе ептимлзащш выражения / 6 / по критерию / 7 / найдена математическая модель прямых измерений Mi , имеющая на k-том Еаге преобразования вид :

ик = - [4-х" + ( 1 V .

ОотЕлзируя выражение / 6 / по песиоду квантования 2 для критерия Q ( Т* . Z) = min Q ( I , Z ) получае:.: катокатическую кодель ИВП , оптимальную по быстродействию :

а f + b V1-

ф

Ii с , г*

Г + Ь °

h

где Т* , 0 .s к а п-1 - составляющие оптимального по к .

быстродействии периода квантования Т .

Математическая модель ИВД прямых измерений на

интервале Т7п оптимальная по точности и быстродействию шеет вид :

о А 1- В о

и'=£ <Х,и)=-ГЕ + —х—] I , / 8 /

Т

где Е ,А ,В - соответственно диагональные матрацы с коэффициентами 1 ,а ,Ь .

ч

Искомые координаты вектора Ч с измергеыми хоардянртат

о

вектора X состояния с вектора активного . воздействия {¡"связаны математической моделью прсдесса корректирующего измерения :

° А а а А.

V = н (х, а ) . / 9 /

л т _

Математическая модели V косвенных ( или совокупных ) измерений корректирующего канала КАП с учетом / 8 / и / 9 / имеют следующий вид :

^ о п а о, Ь е.

и = 8 ( 7 , и ) - - £ I—х" ♦ < 1 Л -т— )й' X" }. /10/

и-1 Г Т к

« к к

Мз анализа выражения / 10 / строится схема корректирующего канала в фазовых координатах и егсР обгбщеннгэ структурная схема .

Шестая глава ¡тосвягзн» разработке автоматизированных срвдстз метролога*:эского обеспечения МАП.В соответствии со структурным пришлют МАП я признаком функциональности, раскрырзгзцего сущность структурного прижнта, метрологическое обеспечение является достаточным условием развития л ооверяенствования МАП. Модель гтогреиссти МАП целесообразно определять с помощью ж!кро1троц9ссгрз прибора или, как правило, предварительно нр базе дополнительного микропроцессора, входящего в состав интегрированного автоматизированного рабочего места метролога и пов:рител.1 САВНкМ!) шкхпроцессорннх аналитических приборов.

Введено, что АРМ-МИиП Сидерпт звтсгатазировеннуп систему ••етродогаческих исследований, систему звтс :зт2гпрпв анного проектирования и автоматизированный банк метрологически данных. Предложено строить АРМ-МШ7 по двум уровням: автоматпйрогспгоз рабочее место метролога исследователя-АГМ-Ы на базе центрального АР!^ и нескольких периферийных ивтсматпзировг.лных рабочих шг? псверителей-АРМ-П целевого назначения, построекых пи радиальной

или шиеной структурам. Разработаны основные этапы .применения АРМ-ЫИиД на примере оптшишного проектирования кшдуктсме'тя^ескохх) анализатора для контроля загрязненных г потешшальнсьопасннх сред химической технололш.

Дм формирования структур! построения преобразовательного элемента (ПЭ) в соответствии с принципом состояния фгчкциониро-ван.я , признаком нормального состояыя функционирования и принципом эффективности на базе признака коррекции.являющимся необходимы.,! и достаточным условием эффективности любого ПЭ, предложен мшфшроце ссореый ПЭ - емкостно-индуктивный ПЭ (ШПЭ) 1а.с.685968 СССР.МКИ С 01 N 27/02].

Разработана магемагсческая модель ЕИПЭ, исходя их его представления в виде длинной линии с малыми потерями,нагрукелвой на комплексное сопротивление с учетом ограничений, справедлирых для элементов линия; предложена эквивалентная влектрическая схема в виде последовагвльвиго контура с потерями .

Экспериментально установлено, что математи~еская модель справедлива яре значениях параметра ц < 1,. + 1,°. (р -постоянная распространения линич, - длина линии) и не на частотах собствен, это резонанса ЕИПЭ. При выполнении этих ограничений погрешность модели не превышает 9 - 122 .

Для повышения эффективности ЕИПЭ с целью расширения пределов измерения. кандуктометрического агализатора по принципу эффективности необходимо включение ЕИПЭ в О-метрипский ПИП, в котором технически реали?уется признак минимальной погрешности принципа гМективности с интеграцией признака коррекции принципа эффективности, так как для выделения активной составляющей элемента ПЭ (1*1+112) эквивалентные реактивности Сэ и Ьэ компенсируются отдельно соответственно подстроечными индуктивностью 1л и емкостью Спк на базе программно-управляемых ме • газинов индуктивности (УМИ) и емкости (УХЕ;.

Показано,что по сравнению с индуктивными преобразовательными элементами, обычно применяемыми для измерения величин удельной электрической проводимости х0 * 1 См/м, использование ЕМиэ, включенных в й-метрические ПИП, позволяе"" расширить пределы измерений анализатора на 1,5-2 порядка з сторону малых значений удельной электрической проводимости (УЭП) хо.

Показано,что в случае г-метрических измерений не удается

юсширить пределы измерений а^алзатора.

Построены математические модели основных с/рукту^еых схем 1оядуктоме триче ского измерительного канала с ЕИПЭ для случая заботы прибора в <3-метри.аском режиме, который обеспечивает ягивале::тное отображение кода щгбы веществ*..

Проведена экспериментальная проверка теоретических голенений.

На основе математических моделей основных структурных схем юстроены модели среднеквадратических погрешностей (СИГ.Проведен зравнитольный анализ структур, показавших, что схема, номинальный 5ыходной сигнал, который пропорционален отношении , имеет трактич^ски во всем диапазоне х0 значительно меньший уровень СКП, 1ем остальные ста.. Для данной схегм осуществлена :араметрзческая векторная оптимизация для расанреняя (>ункциорэ.-.ьных возможностей НАЛ в соответствии со структурным зривдпом построения Ш11.

Парам тричесчая оптанта ецля канала проводилась по в лкторнсму критерию, компонентам которого яшлтазь к'дтэр.'й ерв.^гого риска г квадратичной функцией потерь и чувствительность изизренна. Для построения глнслестга Парзто Си7 '¡зтед.осяевгнныЗ на

получении представительной части ("югестза дсст*гг!!"0с"т1 п выделении пз нее прлбллгэнно парэтовских тс-^ьс. Пос?роош:о представительно!! тсста ггтс^ествэ досккзтостя осуц'стз.^.'иссь с исг.!оиьп рзЕлс.-эгле рсспрэ.-.вленных ЛПт-последоззт9льнсст. 3.

В качества кс»,полентой вектора варьируе?.апс пзеглзтроэ с техгспеекп рза.т.зус-.-;.с! ^зпазон&'Я п":£9ре™11 ггаалзовзссь аседукзю . геель?рг---'е:ае п электргеескяо парг'этр: разность г.еаду шгеоюз эгс.хрохсз -л дяано* катупет глдуктаяоета tl, I 0,5 1 * Ю"3,::: длина ; ,?упа юдуктЕПСстз прп сллсгшсЗ нгг.'.отка ::здкк: прелом Д2~лз?рсм 10~э.4 г в Г о, 10 ]»10~а,н; внутрекшй трусоврс~ода ,г^с ["1,5; 3 ; = 10~?гл;

частота генгр-.терз г..: ,1 : 1,3 ] » Ю6,Гц; джшгтрпеская шчлшзе::сс?ь мзтзрп:; сгспс:: трубопровода I Д с I 2,8 1; сспропзгсчнз езлеп « [ 20, 100 3,0м. При распаял: тостта стскогс 3 срубспрспода глгшята рзвпел с^аругзП:

радиус ? гг~:'рас?атцчэсксго скрзнэ г а наругныЗ рагцу. каркаса катупег пцу::лзсссп г. рзссчпясассь со фор/улсм : гэ+ ь + 0,5 1СГ3; рд- 2 е .О"3.

На компоненты вектора и были наложены ограничения вида рг < 1.2; о2Ьэ< 5 - 10"'.

В результате анализа построенного «нсжества Парето в качестпе оптимальной точки выбран вектор и0 с координатами ' 1,8 * 10_гм; гг= 5,5 * 1С"2ы; ' 2.47 « Ю"2м;

г.» 1,64 * 10е Пи гб= 2,4; • гб= 45.6 Ом.

При атом

2.7 * 10~гн; гЕ= 2,9 » 10~гы; рг =1,09; и2!^ 6,1 * 103.

Произведено спт"мальноэ проектирование корректирующего канала МАП. Показало, что для гондуктометрических анализаторов в качестве ксррзктнрухчего канала обычно выступает температурный канал, пр^сга учет температурно2 гэгрэиности возможен аппаратными в прогрегл^и средствами.

О позиции классификации разделены .способы компенсации телера-гураой погрешности, формирующие температурный канал, на статически1" и .иначические. Статические способы предполагают яасспьаое и активное тешостатирование пробы еи"кой проводящей среда с помощью естественного выравнивания температуры пробы до температура окружающей среды (равной температура градуировки) в перзом случае п принудительного тврмостзгароза^ш шдкой' пробы (для второго варианта). Статические способы обладают ьлсокой точностью, ко низким быстродействие::, что препятствует их использование зля проектирована: п^рц?. энного тс азре-турне: канала.

Для позы^знш б^стрссе«стВй»; и л-й.озя» инерционного ■¿емпературзого какала с позицкЯ принципе:; построения МАП , выводов и рекомендаций г..авы 5 по оптимальному проектированию корректирующих каналов МАП разработан корректирующий температурный канал "ШШп, реализующий дкнш.зртеекз: способ териостатирования пробы аддкой проводящей среды, гарантируший контроль характеристик состава и свойств пробы при установленной температуре пробы. с

Корректирующий температурный канал "ТЕЛ!" оптимизирован на структурной, функциональном и принципиальном уровнях по кето^шее, изложенной в главе 5 и рэечизозан в прцооре г,Те:л-074,;.

Эксперименты показали, что введение термоотатируисях Еяульсоз, стабилизированных по мощности, повкщазт точность и

оперативность (быстродействие) контроля температуры за счет снижения систематической'погрешности в 20 раз. при э*ом врв?ля одного цикла контроля температур» уменьшается в (10*20) раз-

Проведанные теоретические и эксперзментал_ные исследования лхозены в оснозу разработка базовой модели высот эчастотного ЕирокодиапазонЕого кпсрсароцессорт'ого ко&дуктогхэтрзчоского анализатора.

Прянцпп работы гспсрспроцассорного анализатора основан на пребразозания изменения ампет'у.ды выходных напрягшй ГШ в кол с псслеь:дцей обработкой в гапсропроцессорз по расчетам формулам и упиов/.ением г*«сосгЕО-Ендукт!Шнш т*реобвззозатэдьнЕм элементом..

В ГЕЭЛЗЗЗТОрЭ 3 С00ТЗЗТСТЕ2Н со структурны:! ЕрШЩЕПСГ!

арегрсгсззя ср^ги;'?*. рзвлзованч О-ме^рическся о-гпсзеЕЗЯ

3 сосгЕетстЕтл с иртюткп построения и прсокгггсзсзш ЛАП разработана структурная схема г-сядуктомвтряческого анаглзаторэ игпзмзагад: ЕШЭ "о встроенными ярогрошю-уграгивдешкгг швяша-'Л с-глксстеЗ УШ л тчдух-^Еяосте^ УНй, генератор отравляемой

• астсла , исторг?г. «о-вшайш ¿."к:* блок, заполнена:! гз базе

г ?

:'.:: г- ..а^тт^сгг) с ;:тс:г ',"1 р'-^смер-о г-зслрЛ'Э.п-згго по

диапазону измерэний.Ыетрологическим обеспечением микроцроцс ^сорного коЕДугаадетрического снализатор являются стандартные раствора У8П, входящие в состав АРМ-ШиП и -нормативно-техническая в метрологическая документация АБЩ.

Разработаный кондуктометричеспй анализатор внедрен для контроля степени цршвки деталей в ходе технологического црс десса нанесения на них галььанЬпо..рытия и для определения концентрации хлоридов в сточных водах производства хлебопекарных дро2ве! в рекомендован . в качестве базовой моделз кондуктометри-ческо1 j анашза'лора.

Основные выводы v результаты.

Обап результатов работы является разработка щшцшов построения и проектирования микропроцессорных аналитических приЛор^в ла црямзре кондуктометрических анализаторов.

В р&чках решения данных задач получены следующие результаты: 1. Предложена классЦикация преобразователей аналитической информации по функциональным призьат,ами к степени иг технологической интеграции и выделены сазисные структуры построения аналитических приборов. Выявлены особенности функционирования и построения нового класса _ анализаторов — микропроцессорных аналитических приборов.

2. Разработаны и теоретически обоснованы принципы построения и проектирования микропроцессорных аналитических прибороз,позволявшие обобщенно црздставить прибор в виде двухканаль"ои структура: аналитического неинервдганого к инерционного корректирующего каналов, об! единенных слэдлцит обратными связлми через микропроцессор; это дает возможность разрабатывать программно-управляемые датчики, аналитические и корректирующие каналы, шцфопроцессорные блоки с улучшении:.® шгрологическиш.надекностньйЗ! и эксплуатационными характеристиками.

3. Предложено оптимальное проектирование микропроцессорных аналитических приборов для вектора тр^ований, полученного в результате эксперЕшентально-аналитического описания объзкта аналитического контроля, проводить поэташо: 1) структурний синтез аналитического канала по точностному критерию и параметрический синтез по векторному критерию качестря; 2) синтез корректирующего канала по.точности и быстродействию в соответствии с новой методикой.базирующейся на методе динамического программирова-

ния, развитого для проектировангч многомерых импульсных средств измерения, используемых в корректирующем канале.

4. Разработанные принципы построения и проектирования микропроцессорных приборов реализованы и внедрены для проектирования ми*сропротдассорного высокочастотного бесконтактного тоидуктомет-рического анализаторе с раслиренным диапазоном измерения в 1,5 -2 порядка в сторону малых значений удельной электрической проводимости хо, управлением датчика.автоматическим выбором поддиапазона измерений,формированием программным* средствами оптимальной структуры анализатора, температурной коррекцией в тиапазоне х <= [5»Ю"2— Ю2) Сы/м с повышенной точностью и

о

быстродействием контроля температуры за счет снижения слстематг-ческой погрешности в 20 pat и при уменьшении продолЕИтельности одного цикла контроля температуры в (10-20)раз,статистической обработкой результатов измерений,расчетом состава по математической модели процесса измерений, связью с другими компьютерными сшдствами.

5. Придлояена и реализована структура татегрированного аатома-тизир jBaHHoro рабочего места мэтранога-исследователя и поверителя шчкрспроцессорк к аналитически?" приборов для .мщения задач анализа и синтеза, отладки и проверки работоспособности технического и программного обеспечений приборов, определения н контроля метрологических и эксплуатационных характеристик, организации и проведения градуировки и поверки микропр"цессорных аналитических приборке. Автоматизированное рабочее место метролога-исследователя и поверителя апробировано на прчмере построения и проектирования базовой модели микропроцессорного высокочастотного бесконтактного кондзп.гометрическ^го анализатора с повышенными метрологическими, надежностными и эксплуатационными характеристиками для контроля состава загрязнгпшг и потенциально-опасных сред химической технологии.

6. Основые результаты теоретических и эксперемзнтальных работ внедрены l промышленность. В частностг эти результаты нашли применение при создании:

- ¡шетрумрнтальных методик контроля по угельнсЯ электрической проводимости характеристик сост&_а загрязнении и потенциаль-но-оп&оннх жидких проводящих сред :

общего солеесдержьлш оборотных и сточных вод ; концентрации

слабой азотной кислоты ; контроля степени :.ромывки деталей в ходе технологического процесса занесения на них гальванопокрытий - кошентрашш хлоридов в сточных водах производства хлебопекарных д пожкей ;

- Шфопроцессорных кондуктометричиских анализаторов ;

- микропроцвссорногс аналитического прибора для контроля и разбраковки электроугольных изделий по величине удельной электрической проводимосп ;

- микропроцессорных сналитических приборов серьи "ТЕМП".

Принципы построения и проектирования микропроцессорных аналитических приборов,реализованные в технических решениях коцдуккштрическгх шали- аторов, защищены авторскими свидетельствами A.c. ( 17 A.c. ). .

Экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы составляет 275 ткс.руб.(в ценах 1990 г.).

Материалы диссертации используются в учебных курсах Тамбовского института химического машиностроения и Московской госудаоственной академии химического машиностроения для студентов специальности 21.03 "Автоматизаци0 технологических процессов и производств",специализаций 21.03.01 "Автоматизация химических производств" и 21.03.17 "Автоматизация аналитического контроля технологических процессов и производств".

Основные материалы, отражающие результаты диссертационной работы излсшены в следующих публикациях:

1.Герасимов Б.И.,Глшшс Е.И. Микропроцессорлые аналитические приборы.-М: Машиностроение,1989.- 248с.

¿.Герасимов Б.И.Проектирование аналитических приборов для контроля состава и свойств веществ.-М.:Машиностроение,1934.- 104с.

3.Приборы контроля и управления влажностно-тепловымг процессами/ С.В.Мищенко,И.^.Бородин,П.С.Беляев,Б.И.Герасимов и др.-М.:Рос-сельхозиздат,1985.-202с.

4.АСУ влажностно-тепловыми параметрами/ С.В.Мищенко,И.Ф.Бородин. П.С.Беляев, Б.И.Герасимов и др.-м.:Россшьхозиздат, 1988.-224с.

5.Современное состояние и перст .сшвы развития высокочастотной бесконтактной кондуктометрии в иромыш.*енности ю производству минеральных удобрений/ Б.И.Герасимов,С.В.Мищенко,В.Ю.Смирнов, В.Ф.Калинин и др.-М.:НШТЭХИМ;1989.-^9с.

6.Высокочастотны* кондуктометр со встроенным микропроцессором/ Б.И.Герасимов, В.В.Тен,Е./.Глинкин,И.Ч.Кораблев// Приборы и системы управления,1987.N 4,с.13-15.

7.Герасимо1 Б.И.,Казаков A.B. Оптимальное проектирование первичных измерительных преобразователей.//Метрология, 1979,1Г 11,

8.Герасимов Б.И.,Тен В.В.Передаточные функции высокочастотного бесконтактного кондуктометра с емкостной измерительной ячей-

кой// Приборы и системы утепления, 1981,N 8,с.42.

9.Герасимов Б.И., Фанлеев Н.П. Анализ и синте? автоматических газовых хрелатографов// Химическая промышленность,1132,N2,с.48.

'О.Глинкин Е.И., Герасимов Б.И. Принципы построения и анализ измеритзльно-вычислительчых олстем// Пшборы и системы у.гоавле-тя,Т9&,Н 2,с.45.

11 Измерительно-вычислительная система разбраковки материалов по сопротивлению / Ь.И.Герсимов, Е.И.Глинкин, Г.Л.Муромцев и и та.// Приборы и техника эксперимента, 1984,N З.с.160.

12.Измерительно-вычислительная система для определения состава и свойств электролитов// Б.И.Герасимов,Е.И.ГЗшькин.И.В.Кораблев, В.В.Тен// Приборы т трхгта эксперимента,1985.N 4,с.525.

13.Микропроцессорный кондуктометр / Й.В.Кораблев, Б.И.Герасимов, Е.ИТПяинкин и дг.я кн.:Авюматизация химических производств.-М.'.ЫИТЭХИМ, 1984,вып. 10,С.27-30.

14Лзтематическое моделирований высокочастотных бесконтактных кондуктометров с емкостю-ивдукт^зным преобразователем/ И.В.Аораблев. В.В.Тен, Б.И.Герасимов и др.- В кн.:НМГЭХШ1, 1984,вып.10,0.2^-27.

15.Проектирование микропроцессорного высс:сочастотного бесконтактного кондуктометра / Б.И.Герасимов, Е.И.Глинкин, F-В.Кораблев, В.В.^//Измерительная техника, 1986,N 1,с. 17-18.

16.Тен В.В., Герасимов Б.И. Оптимальное проектирование .".цроко-диапрзонных высокпч/.стотных кондуктометров. - В кн.: Оптимальное проектирование в задачах химического машиностроения / Меквуз.сб.науч.трудов.-М.: МИХМ, 1983.C.81-S5

17.Статические характернеелки высокочасютных кондуктометров с комбинированными измерительными ячейками/ В.В.Тен, И.В Кораблев, В.Р.Козлов, Б.И.Герасимов и др. - F кн.: .лтсиа-тизация потенциальноопасных процессов хиютеской технологии • / Межвуз.сб.науч.трудов. - Л :изд. ЛТИ им ЛенсоЕета, 1984,

о. 63-61/.

18.Автоматический конгро."ь содержания силикатов магния в ковдорском апатите кондуктокэтрическим анализом/ В.Ю.Смирнов, В.Ф.Кзлияин, Б.И.Герасимов и др. / Химическая про'агчлелность, 1990,N 7,с.30-32.

19.Герасимов Б.И., Глинкин ¿.И., Бзркетов А.В. Принципы построения микропроцессорных анализаторов состава и свойотз продуктов микробиологического синтеза. 3 сб.т.з.докл.Всесоюзной науч. конференции "Процессы и оборудование продуктов микробиологического синтеза."- Тглбов,1984,с 230.

20.Герасимов Г.И., Смирнов B.D. Отказоустойчивый микропроцессорами кондуктометр для определения концентрации MgO ковдорско-то аппатитового концентрата. В кн.: Автоматизация и роботизация в химической промышленности: тез.докл. Всесоюзной иауч. конференции.- Тамбов", ТИк;-!, 1988,с.247-249.

21.reoacir.ioE Б.И. Пр-ншшы построения тешюфнзических приборов со гзтроентг'и микропроцессорами. В сб.кратк.тез.докл.Всесоюзн. совещания - семинара молодых ученых "Новейшие исследования в области-теплофизичеси-:.; свойств." - Тамбов,ТИХМ, 1988,с. ,08.

22.Герасимов Б.И. Анализ и синтез теплофизических пшбор'в со встроентплот микропроцессорами. В сб.крате..тез.докл.Всгсоязн. совещания - семинара молодых учеах " Ковейши. исследования в области теплофизических свойств."- Тамбов,ТИХМ,198b,с.99.

23.Герасимов Б.И., Пономарев C.B. Перспективы рзвития аналитического приборостро„-ния. В кн.: кнформатика и науковедение: Кратк.тез.докл. и сообщ. I Всесоюзн.иауч.конф. 1-4 июня,1988,

Тамбов / Под ред. В.М.Тютиника,Тамбов,1988,с.?77.

24.Герасимов Б.И. Микропроцессорные аналитические приборы в - химической промышленности. В кн.:Автоматизация и роботизация в

химической промышленности. Тез.докл.Всесоюзн.научн.конф..ТИХМ, Тамбов,198о,с.224-225.

25.Герасимов Б.И. Сенсорные аналитические гфиборы. Б кн.: Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического и машинного моделирования. Тез. «окл. Всесоюзн. научи, конф.,ТВВАИУ,Тамбов,1989,с.230-231.

26.Герасичов Б.И. Быстродействующий'аналого-импульсный преобразователь для гафопроцессорных аналитических приборов. В кн.:Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического и машинного . моделировагия. Тез.докл. Всесоюзн.научч.конф. .ТВВАИУ,Тамбов, Ь89, с. ¿46-247.

27.Герасимов Б.И.,Медведев А.В. Проектирование быстродействующих аналитических приборов. В кн.Моделирование систе- автоматизированного проекшрования автоматизированных систем научных исследований к гиоких автоматизированных производств: Кратк. тез.докл.Всесоюзн.конф..Тэмбов.ТЙХМ,1989,с.30-31.

28.Герасшов Б.И.. Мищенко C.B. Оценка точности аналитической информации в задачах моделирования процессов теиломассообмеп. В кн.: Моделирование систем автоматического проектирования автоматизированных систем научных исследовании и гибких автоматизированных производств. Кратк.тез.доки.Всесоюзн. конф. Тамбов, ШН, 19й9. с. 116-117.

29.Гер сеймов Б.И., Астахов В.П., Мищенко C.B. . Микропроцессорный индентификатор механических параметров жидкостей в -лхревых аппаратах. В кн.: Разработка и внедрение вихревых электромагнитных аппаратов для интенсификации технологических процессов АВС-89.Тез. докл.Всесоюзн.нэучн.конф.Тамбов,ТМХМ,1989,е.33

30.Герасимов Б.И., Глинкин Е.И., Катин Ю.В. Микропроцессорные кондуктометры в системах контроля и управления технологи 1еских процессов в вихревых аппаратах. В кн.: Разработка и внедрение вихревых электромагнитных аппаратог для интенсификации технологических процессов АВС-89. Тез.докл. Всесоюзн. н„учн. конф., Тамбов,ТИХМ,1989,С.35.

31.Герасимов Б.И., Глинкин Е.И. Частотные способы теплофизичес-кого контроля состава и свойств жидких проводящих сред. В со. тез.докл.Междунар.совещания молодых ученых "Теплофизические птюблемы промышленного производства".Тамбов,ТИХМ,1992,с.63.

32.Частотные методы контроля проводимости жидких сред/ Б.И.Герасимов, Е.И.Глинкин, Ю.В.Катин и др. В сб.тез.докл. Всесоюзн.семинара "Кондуктометрические методы и приборы в технологии различных производств." -Краснодар, 1Г-9i. j.20-22.

33.А.с.685968 (СССР) :Кондуктометр/ Д.А.Дмитриев, М.М.Мордасов, К.И.Герасимов.-Опубл.в Б.И.,1979.N 34.

34.а.с.1092398 (СССР) Устройство для определения состава и свойств электролитов/-Е.И.Глинкин, Б.В.Герасимеj. - Опубл. б B.H.,1984,N 18.

35.А.с. 1179379 (СССР) : Аналоговое деятельное устройство/ И З. Кораблев, Е-И.хлинкин. В.В.Тен, Б.И.Герасимов. Г.А. Гальцова. - Шубл. в Б.И.,1984,N 18.

36.А.с.1226586 (СССР) : Устройство для импульсного регулирования уощности гока/ Е.И.Глинкин, Б.И.Герасимов, Ю.Л.Муромцев, В.И. Бодров. И.В.Колганов. - Опубл. в Б.И.,1986,N 15.

37.А.с.1262706 (СССР) : Импульсный регулятор мощности переменного тока / Б.И.Герасимов, Е.И.Глинкин, Й.В.Колгенов. - опубл. в

Б.И.,1986.N 37.

18.А.с. 1328750 (СССР) : Устройство для изме'тения удельной электрической проводимости / И.В. Кораблев," В.В. Тен, Б.И. Герасимов. Д.А.Дмитриев и др. - Опубл. в Б.И.,1987,11 29.

19.А.с.1312497 (СССР) : Усттойсжво для обнаружения ошибок l кодах / Е.И.Глгакин, Б.И.Герасимов, Ю.Л.Муромцев, Т.Ы.Глинкина. -Опуб... В Б.И..1987.Н 19.

■О.А. с. 1314236 (ССОР) • Способ ::омгглешгго определения тсдлофизических характеристик материалов и устройство для его определения / Ю.Л.муромцев, В.Н.Чернышов, Е.Ч.Глинкин, В.А.Попов, В.Н.Казаков, Б.И.Герпсимов, В.В.Обухов. - Опубл. в Б.И.,1987.N 20.

■ 1.А.С. 1367022 (СССР) : Дифференцирующее устройогво / F.H. Герасимов. Н.М.страхов. - опубл. в ¿.И., 1988,N 2.

■2.А.с.1408334 (СССР) : Частотный кондуктометр / Б.И. Герасимов, ¿.И.Глинкин, А.В.Наклонных. - Отубл. в Б.И.,1988,N 25.

■З.А.с.1485111 (СССР) : Чаететный У-метр-кондуктометр / Б.И.Герасимов, Е.И.Гтанкин, А.В.Наклонных. - Опубл. в Б.и.,1989,N ¿1.

14.А.с.1681217 (СС:Р) : Способ определения теплофизических

. характеристик жидкостей / С.В.Пономарев, С.В.Мищенко, Б.И.Герасимов, В.М.Ж»лкин, Г.Ш.Карзкауов. - Опубл. в 3.И.,1991,H зб.

tô.А.с. 1712833 (СССР) : Устройство для измерения поверхностного нзтя;::ения жидкостей / В.П.Астахов, Б.И.Герасимов. С.ВЛйпценко, М.М.Мордасов, С.В.Пономарев. - Опубл. в r.H.,1992,N

16.л.с.'.711054 (СССР) : Способ огзеделе:ля тешературопров^днссти жидкости / C.B. Пономарев, Б.И". Герасимов, В.Н. Пэров.- Опубл. в B.H.,1?->2.N 5. ft"

17.А.с. по заг-ке 4932067/25 от 06.05.91 : Способ и устройство комплексного определения твшюфязичаских характеристик^ материалов / С.В.Пономарев, С.В.'Звценко, Е.И.Глтааш, А.Е.Бо-яринов, А..'.Чуриков,А.Г.Дивин,С.Р,Моргал?чиксвз,Б.И.Герасимов.

(8.А.с.1758586 (СССР) : Определение .угольного электросопротивления твердю: материалов и устройство для его осуществления / С.В..Мищенко, Б.И.Герасимов, Е.Й.Глинкин. - Опубл. в Б.И., 1992, N 32.

19.А.с.по заявке 4У32066/25 от 06.05.91 : Способ определения концентрации жидких проводящих сред и устройство для его еализации / Ю.В.Катин, С.В.Мищенкс,Б.И.Герасимов Е.И.глинкин, .В.Петров,Ы.Ю.Серегин.