автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка методов оценки и повышения метрологической надежности средств неразрушающего контроля теплофизических свойств объектов с учетом условий эксплуатации

На правах рукописи

НИСТРАТОВ Михаил Игоревич

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ПОВЫШЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБЪЕКТОВ С УЧЕТОМ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 9 МАЙ 2011

Тамбов 2011

4847374

Работа выполнена на кафедре «Конструирование радиоэлектронных и микропроцессорных систем» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» (ГОУ ВПО ТГТУ).

Научный руководитель Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Чернышева Татьяна Ивановна

доктор технических наук, профессор Глинкин Евгений Иванович

кандидат технических наук Бобаков Дмитрий Александрович

ОАО «Тамбовский научно-исследовательский институт радиотехники «Эфир», г. Тамбов

Защита диссертации состоится 26 мая 2011 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.01 ГОУ ВПО ТГТУ по адресу: г. Тамбов, ул. Советская, 106, Большой актовый зал. )

Г-

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ГОУ ВПО ТГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.260.01.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО ТГТУ.

Автореферат диссертации размещен на официальном сайте ГОУ ВПО ТГТУ www.tstu.ru.

Автореферат разослан 25 апреля 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

А.А. Чуриков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время среди различных групп измерительных средств (ИС) широкое применение получили средства неразрушающего контроля (СНК) теплофизических свойств (ТФС) материалов и изделий, характеризующиеся разнообразием выполняемых функций и позволяющие реализовывать достаточно сложные алгоритмы измерения. Алгоритмическая, структурная и конструктивная сложность средств, реализующих методы неразрушающего контроля ТФС объектов, ставит актуальным вопрос обеспечения необходимого уровня их метрологической надежности (МН). Для СНК ТФС объектов наиболее значимым показателем МН является метрологический ресурс, определяемый временем пересечения реализаций нестационарного случайного процесса изменения во времени метрологической характеристики (МХ) границ поля допуска.

Как показывают исследования, наиболее ответственными для СНК ТФС объектов в метрологическом отношении являются аналоговые блоки, входящие в состав измерительных каналов и выполняющие различные функции преобразования измеряемой величины. Преобладание для таких блоков постепенных метрологических отказов выдвигает на первый план задачу оценки метрологического ресурса каждого из аналоговых блоков, входящих в измерительный канал СНК ТФС объектов, что позволяет оценить величину рассматриваемого показателя МН как всего измерительного канала, так и СНК ТФС объектов в целом.

На этапе эксплуатации СНК ТФС объектов подвергаются воздействию внешних факторов. В большинстве случаев такими внешними воздействиями являются температура окружающей среды и содержащаяся в ней влага. Как известно, при повышении температуры и влажности окружающей среды ускоряются необратимые процессы, протекающие в элементной базе ИС и вызывающие изменение их параметров, что, в свою очередь, вызывает ускоренное изменение МХ СНК ТФС материалов и изделий во времени и сокращает время метрологически исправной работы исследуемых ИС. Поэтому исследование причин изменения во времени МХ ИС и разработка методов оценки и повышения МН СНК ТФС объектов с учетом влияния параметров окружающей среды является актуальной задачей, решение которой позволит потребителю более точно определить МН в любой момент времени их эксплуатации в реальных условиях, принять меры по предупреждению отказов, и в целом, повысить уровень МН проектируемых СНК ТФС материалов и изделий.

Целью диссертационной работы является повышение МН СНК ТФС объектов на этапе проектирования и снижение затрат при их эксплуатации на основе разработки методов оценки и повышения МН СНК ТФС объектов с учетом температуры и влажности окружающей среды.

Для достижения поставленной цели необходимо поставить и решить следующие задачи:

1. Провести теоретическое исследование совместного влияния температуры и влажности окружающей среды на процессы изменения во времени параметров элементной базы и построить математическую модель, определяющую зависимости параметров элементной базы, от времени, а также от названных дестабилизирующих воздействий.

2. Разработать метод оценки МН СНК ТФС объектов с учетом совместного влияния температуры и влажности окружающей среды.

3. Разработать метод повышения МН СНК ТФС объектов с учетом совместного влияния выделенных дестабилизирующих факторов.

Объект исследования: МН СНК ТФС материалов и изделий.

Предмет исследования: процессы изменения МХ СНК ТФС объектов, обусловленные воздействием температуры и влажности окружающей среды.

Методы исследования базируются на использовании математического моделирования, метрологии, математической статистики и компьютерном моделировании.

Научная новизна.

1. Предложена математическая модель изменения во времени параметров элементной базы СНК ТФС объектов, построенная на основе закономерностей протекания в комплектующих элементах физико-химических процессов, и учитывающая совместное воздействие температуры и влажности окружающей среды на процессы старения элементной базы СНК ТФС объектов.

2. Разработан метод оценки метрологического ресурса при проектировании СНК ТФС объектов, учитывающий совместное воздействие температуры и влажности окружающей среды на метрологические свойства исследуемых ИС на основе трехфакторной регрессионной модели изменения во времени МХ и позволяющий прогнозировать показатели МН СНК ТФС объектов в различных условиях предстоящей эксплуатации.

3. Предложен метод повышения метрологического ресурса СНК ТФС объектов, учитывающий увеличение скорости изменения МХ исследуемых ИС при совместном влиянии на параметры элементной базы температуры и влажности окружающей среды и реализуемый как посредством замены отдельных компонентов, наиболее влияющих на метрологические свойства исследуемых ИС, так и введением поправки в результат измерения для компенсации изменения во времени параметров элементов измерительного канала СНК ТФС объектов, и позволяющий увеличить метрологический ресурс как при проектировании, так и при эксплуатации исследуемых ИС.

4. Разработана обобщенная методика оценки и повышения МН СНК ТФС материалов и изделий, в которой впервые предложен единый алгоритм прогнозирования метрологического ресурса исследуемых ИС при их проектировании и повышения выбранного показателя МН при эксплуата-

ции СНК ТФС объектов в условиях изменяющихся температуры и влажности окружающей среды.

Основные положения выносимые на защиту.

1. Математическая модель изменения во времени параметров комплектующих элементов, входящих в состав СНК ТФС объектов.

2. Метод оценки метрологического ресурса СНК ТФС объектов при совместном влиянии температуры и влажности окружающей среды.

3. Метод повышения метрологического ресурса СНК ТФС материалов и изделий с учетом совместного влияния выделенных климатических факторов.

4. Обобщенная методика оценки и повышения метрологического ресурса СНК ТФС объектов различных условиях эксплуатации.

Практическая значимость и результаты внедрения.

1. Разработанные методы оценки и повышения метрологического ресурса при проектировании СНК ТФС объектов позволяют учитывать влияние на МН исследуемых ИС при предстоящей эксплуатации температуры и относительной влажности окружающей среды в диапазоне соответственно 20... 120 °С и 50...93%.

2. Создано программное обеспечение, реализующее методы оценки и повышения МН СНК ТФС объектов с учетом условий эксплуатации.

3. Использование разработанных алгоритмов и программ, реализующих методы оценки и повышения МН исследуемых ИС, позволяет повысить метрологический ресурс не менее, чем на 10% как в лабораторных, так и в жестких условиях эксплуатации.

4. Результаты диссертационной работы приняты к использованию в ОАО «Завод подшипников скольжения», г. Тамбов, ФГУП «Опытный завод «Тамбоваппарат», г. Тамбов и в учебном процессе ГОУ ВПО ТГТУ.

5. Результаты работы могут быть использованы в качестве инженерных методик оценки и повышения МН широкого класса электронных ИС.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались на XIX Международной научной конференции «ММТТ-19» (Воронеж, 2006), III Международной научно-практической конференции «Эффективные инструменты современных наук» (Днепропетровск, 2007), XII и XIV Научных конференциях ТГТУ (Тамбов, 2007, 2009), 4-й Международной научно-практической конференции «Наука на рубеже тысячелетий» (Тамбов, 2007), IV Международной научно-практической конференции «Бъдещето про-блемите на световната наука» (София, 2008), II Международной научно-практической конференции «Торсионные поля и информационные взаимодействия» (Тамбов, 2010), Седьмой Международной теплофизической школе «Теплофизические исследования и измерения в энергосбережении, при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг» (Тамбов, 2010), II Международной кластерной научно-практической конференции «Аспекты ноосферной безопасности в приоритетных направлениях деятельности человека» (Тамбов, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 4 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, трех приложений, изложена на 147 страницах и содержит 23 рисунка, 8 таблиц, список литературы включает 104 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи работы, раскрыты научная новизна и практическая значимость проводимых в диссертации исследований.

В первой главе проведен анализ существующих методов оценки и повышения МН ИС, а также информационный обзор и анализ вопросов, связанных с общей характеристикой проблемы МН в измерительной технике. Приведенный обзор существующих методов оценки и прогнозирования показал, что наиболее перспективными являются методы аналити-ко-вероятностного прогнозирования, позволяющие оценить метрологический ресурс исследуемых ИС без проведения длительных натурных испытаний. Проведено изучение причин старения элементной базы СНК ТФС объектов и показано, что остается актуальным решение задачи оценки и повышения МН исследуемых ИС, так как существующие методы не учитывают совместного влияния параметров окружающей среды, прежде всего таких, как температура и влажность, на показатели МН.

Вторая глава посвящена разработке метода оценки метрологического ресурса проектируемых СНК ТФС материалов и изделий, основанного на построении математических моделей изменения во времени МХ исследуемых ИС, а также метода повышения их метрологического ресурса с учетом условий эксплуатации. Разработанный метод оценки МН СНК ТФС материалов и изделий с учетом совместного влияния температуры и влажности окружающей среды состоит из следующих этапов.

На основе анализа структурной и электрической схем для каждого аналогового блока, входящего в измерительный канал СНК ТФС объектов, строится математическая модель его функционирования:

у=Я*,Ь,т,Р)], (1)

характеризующая зависимость значений выходного сигнала блока у от значения входного сигнала хит параметров элементной базы \{г, Т, Т, ..., Т, /=-)}, являющихся функция-

ми времени температуры Т и относительной влажности Р.

Далее с учетом (1) строится математическая модель исследуемой МХ S, являющаяся функцией входного сигнала и параметров комплектующих элементов:

5 = /2[х,1(/,Г,Л]. (2)

В работе проведен анализ причин изменения во времени параметров элементной базы исследуемых ИС. Как показало исследование, медленные физико-химические процессы, протекающие в элементной базе исследуемых ИС с течением времени, связывают темпы старения элементной базы СНК ТФС материалов и изделий с внешними возмущающими воздействиями, причем среди множества внешних воздействий выделены температура и влажность окружающей среды. Для получения информации о дрейфе МХ необходимо знание зависимостей, определяющих изменение параметров элементной базы во времени с учетом условий эксплуатации:

1-.з(Ф>')> «' = 1 ,«.,т, (3)

где ф = {Г, Т7} - вектор внешних влияющих факторов.

С учетом анализа медленных физико-химических процессов, протекающих в элементной базе с течением времени, разработана математическая модель изменения во времени параметров элементов, учитывающая влияние температуры и влажности на процесс старения, которая имеет вид

£ {,, Т, Е) = + у0Л^){\ + а{т - Т0)) (1 + -Р0)) =

= 6

Ч 1 + -*-

/

ехр

ЕЛ 1 1

(4)

х(1 + а(Г-Г0))(1 + р((^-^0)),

где Т,Р") - значение параметра /-го элемента исследуемого аналогового блока, учитывающее влияние температуры и влажности окружающей среды, / = 1,...,ш; Еа — энергия активации деградационного процесса

(эВ); к- константа Больцмана (8,617385-10-5эВ■ К"1); п - степенной показатель; Г-температура условий эксплуатации; Г0 - температура в нормальных условиях; Г - относительная влажность условий эксплуатации;

- относительная влажность в нормальных условиях. Изменение параметров характеризуется температурным а и влажностным р коэффициентами, описывающими относительное изменение параметра элемента при изменении температуры и влажности, а также структурными изменениями, обусловленными медленными физико-химическими процессами, протекающими в материалах с течением времени. При этом скорость старения в нормальных условиях V;) характеризуется максимальным изменением параметра элемента е^ за срок сохраняемости т; Ар - коэффициент ускорения.

Построенная модель вида (4) используется далее в процедуре статистического моделирования МХ в различных временных сечениях 1к, к = 0,1,...,К области контроля Т[ при варьировании внешних влияющих

факторов ф;, / = 1,2,...,! , Ь - число рассматриваемых варьируемых условий эксплуатации ф = {7,,/г}. При этом используется допущение о нормальности закона распределения параметров элементов. Алгоритм моделирования состоит из последовательного расчета характеристик закона распределения значений параметров комплектующих элементов исследуемых блоков и моделирования реализаций МХ СНК ТФС объектов. Конечным результатом моделирования исследуемой МХ является совокупность данных, характеризующих значения математического ожидания тяу^.ф/) МХ в точках контроля 1к е Т, (к = 0,1,...,ЛГ) и среднеквадрати-ческого отклонения а5 , ф() при вариации внешних влияющих факторов ф/) / = 1,2, ...,£.

Далее по полученным в области контроля Т1 значениям параметров закона распределения МХ - математического ожидания тБ , ф/) и сред-неквадратического отклонения - для каждого блока строится

математическая модель процесса изменения во времени его МХ. Эта математическая модель представляет собой совокупность аналитических зависимостей, полученных для функции изменения во времени математического ожидания МХ от5(/,ф), и функций, характеризующих изменение во времени границ отклонения возможных значений МХ от ее математического ожидания 1|/±а(^,ф) для варьируемых значений параметров внешних влияющих факторов ф = {Г, :

ща0,Т,П = т5^Т,Р)±са50,Т,П, (5)

где с - постоянный коэффициент, выбираемый в зависимости от заданного уровня доверительной вероятности Р и закона распределения МХ.

Показано, что для построения математической модели процесса изменения во времени МХ с учетом температуры и влажности окружающей среды целесообразно использовать многофакторные полиномиальные зависимости второй степени вида

Т, = а0 + а^ + а212 + аъР + а^2 + + а5Т + а6Т1 + а^Т + а^ + а9ТР + г,

где д0,...,а9 - коэффициенты множественной регрессии; е - остаточное значение.

Экстраполяция математической модели изменения во времени исследуемой МХ вида (5) на область предстоящей эксплуатации Т2 позволяет оценить величину метрологического ресурса исследуемого аналогового блока в различных условиях эксплуатации. Блок-схема алгоритма метода оценки МН СНК ТФС объектов приведена на рис. 1.

Рис. 1. Блок-схема реализации метода оценки МН СНК ТФС материалов и изделий:

ММ - математическая модель; АБ - аналоговый блок

В тех случаях, когда определяемое значение метрологического ресурса ¡р не соответствует требованиям к уровню МН проектируемого

СНК ТФС объектов, принимаются меры по его повышению.

Разработан метод повышения метрологического ресурса, который заключается в коррекции измеренного значения выходного сигнала аналогового блока посредством встроенной в измерительный канал СНК ТФС материалов и изделий математической модели, реализуемой оператором Я(/,Г^), для компенсации изменения во времени параметров элементной базы.

X ик / г Уи Оператор Ус

Т/1=) / / .. . ----

/_____{[,т,п______/

Рис. 2. Обобщенная схема компенсации дрейфа параметров МХ

Принцип коррекции измерительной информации иллюстрируется схемой (рис. 2), на которой показаны измерительный канал ИК, МХ которого определяется моделью, и оператор корректировки МХ н((,Т,г),

производящий обработку измерительной информации с целью компенсации временного дрейфа параметров элементной базы и внешних влияющих факторов.

В зависимости от способа обработки измерительной информации, решение задачи повышения МН предлагается проводить двумя различными способами. В тех случаях, когда разрабатываемое СНК ТФС объектов не содержит микропроцессорных средств обработки измерительной информации, оператор может быть реализован физически, т.е. подбором соответствующих пассивных компонентов (индуктивностей, емкостей, резисторов) в структуре проектируемого СНК ТФС материалов и изделий.

В этом случае для решения задачи повышения МН в математической модели блока выделяются элементы, увеличение или уменьшение во времени параметров которых вызывает наибольшее изменение значений МХ. При этом для каждого элемента производится расчет нормируемой частной производной вида

) = 1...../я,

(7)

где с(^-)=[Э5/Э^| - значения частных производных, вычисленных по

номинальным значениям параметров у'-го комплектующего элемента блока; ^ - параметры комплектующих элементов блока; с^. - среднеквадратичное отклонение параметрау-го комплектующего элемента блока.

Затем осуществляется ранжирование элементов по абсолютному значению Выделяются элементы, имеющие максимальное значение

нормируемой частной производной При приближении исследуе-

мой МХ к предельно допустимому значению производится замена выделенных элементов. Необходимость изменения параметров элементов

выбирают из условия приближения МХ к своему допустимому значению согласно выражению

|5доп-5(/,.)Г,^<0Д5доп, (8)

где $дт - допустимое значение нормируемой МХ.

При вычислении новых значений параметров регулируемых элементов накладываются ограничения, определяющие границы регулирования для обеспечения работоспособности функциональных узлов аналогового блока. После определения начальных условий вычисляются новые значения параметров элементов, входящих в математическую модель функционирования блока для зарегистрированных в момент времени области контроля (к , к = \,...,К, 1к е Т, условий эксплуатации Т и F. Полученные значения параметров элементной базы вновь используются для проведения статистического моделирования МХ и определения новых значений метрологического ресурса.

Известно, что в состав большинства современных ИС входят микропроцессорные средства обработки измерительной информации. В таких случаях оператор н(^,Т,р) предлагается реализовать алгоритмически, т.е. путем программирования и последующего решения некоторого уравнения или системы уравнений На рисунке 3 представлена структура СНК ТФС материалов и изделий, позволяющая реализовать метод повышения МН алгоритмически. Здесь входное воздействие х является измеряемой величиной, поступающей на вход измерительного канала. На выходе измерительного канала регистрируется величина уи, значение которой определяется входной величиной х и коэффициентом преобразования /Спр (хД(г, Г,/*')). На основе зависимости Кп р(;с,|(г,Г,.Р)) строится

Рис. 3. Структура СНК ТФС материалов и изделий, реализующая метод повышения МН

математическая модель МХ измерительного канала. Так как изменение во времени МХ представляет собой нестационарный случайный процесс, алгоритм коррекции измеренного значения предлагается реализовать исключением трендовой составляющей процесса т5{1,Т,р) из регистрируемой величины уи при измерении величины х.

Моделирование оператора производится с помощью

аддитивной составляющей, как проиллюстрировано на рис. 2, т.е. ус=уи+н{1,Т,г). Таким образом, зависимость, определяющую поправочное значение Ау = для измеренного значения, снятого с аналогового блока измерительного канала, можно записать в виде

Ду = Ус ~Уи > (9)

где уи - значение измеряемой величины на выходе аналогового блока; ус - скорректированное значение измеряемой величины. Для решения поставленной задачи требуется, чтобы скорректированное значение ус определялось с настолько низкой погрешностью, что могло бы заменить действительное значение уд измеряемой величины. Исходя из этого, выражение (9) может быть представлено в виде

Ьу = уъ-у«- 0°)

В качестве исследуемой МХ, как правило, выбирается основная относительная погрешность, записываемая в виде

5 = . (11)

Уъ

Значения основной относительной погрешности в различные моменты времени эксплуатации могут быть рассчитаны по многофакторной математической модели изменения во времени МХ Шд^Г,/7) вида (6), поэтому выражение (11) можно переписать в виде

(12)

Уд

откуда

»-тяЫ* (13)

Подставляя (13) в (10), получим окончательный вид зависимости, определяющей поправочное значение измеряемой величины и собственно модель оператора корректировки:

д _ У и ^ Уи-щ{*,т>р)

mb{t,T,F)+1 mb(t,T,F)+1 '

Таким образом, использование метода оценки МН СНК ТФС объектов с учетом условий их эксплуатации позволяет адекватно оценить значения метрологического ресурса при варьировании внешних влияющих факторов, а использование встроенной модели, компенсирующей воздействия окружающей среды - автоматически корректировать погрешность, вследствие чего достигается значительное повышение МН разрабатываемого СНК ТФС объектов как в лабораторных, так и в жестких условиях эксплуатации.

В третьей главе представлена обобщенная методика оценки и повышения МН при проектировании СНК ТФС объектов с учетом взаимного влияния температуры и влажности окружающей среды. Методика основана на разработанных теоретических положениях методов оценки и повышения МН с учетом режимов эксплуатации, позволяет оценить метрологический ресурс проектируемых СНК ТФС объектов и принять меры по повышению МН исследуемых НС. Методикой вводится единый алгоритм оценки и прогнозирования состояния МХ аналоговых блоков, входящих в состав измерительных каналов проектируемых СНК ТФС материалов и изделий, а также повышения их МН. Блок-схема разработанной методики оценки, прогнозирования и повышения МН СНК ТФС объектов приведена на рис. 4.

В четвертой главе представлены результаты практического применения разработанных методов и обобщенной методики оценки и повышения МН при проектировании аналоговых блоков измерительного канала СНК ТФС материалов и изделий. В качестве примера рассмотрен типовой аналоговый блок, использующийся в структуре СНК ТФС объектов -преобразователь напряжение-частота (ПНЧ). Нормируемой МХ для рассматриваемого блока является основная относительная погрешность:

где fourты~ измеренное значение выходной частоты; /оитржч - расчетное значение выходного сигнала.

Для блока ПНЧ в соответствии с разработанной методикой построена многофакторная математическая модель изменения во времени МХ. Экстраполяция многофакторной математической модели изменения во времени исследуемой МХ ПНЧ на область будущих значений времени эксплуатации позволила оценить значения показателя метрологического ресурса блока в различных условиях эксплуатации.

Оценка значений метрологического ресурса при варьировании параметров внешних влияющих факторов показала, что условия эксплуатации в значительной степени влияют на МН исследуемых ИС.

5 (t,T,F) =

foUTmM (*> F) foUT /оОТрасч

расч 0/ -/о ,

(15)

с

Нагало

Рис. 4. Блок-схема обобщенной методики оценки, прогнозирования и повышения МН СНК на этапе проектирования:

ММ - математическая модель; АБ - аналоговый блок; МР - метрологический ресурс

Рис. 4. Продолжение

Показана возможность повышения метрологического ресурса ПНЧ алгоритмическим способом, состоящим в компенсации внешних дестабилизирующих воздействий. Для этого определена математическая модель оператора Я(г,Г,.F), которая используется в процессе обработки измерительной информации для компенсации временного дрейфа элементной базы и позволяет получить более высокий уровень МН проектируемого СНК ТФС объектов.

Повышение МН осуществлено также заменой элементов. По максимуму критерия выделены наиболее влияющие на величину /и5(/,7^)

элементы и определены корректируемые значения их параметров.

В таблице 1 представлены сводные данные по величине метрологического ресурса для исследуемого ПНЧ в различных условиях эксплуатации.

Полученные результаты показывают, что применение данной методики при проектировании СНК ТФС материалов позволяет дать вероятностную оценку метрологического ресурса таких устройств, а также увеличить значение указанного показателя метрологической надежности как в лабораторных, так и в жестких условиях эксплуатации не менее, чем на 10%.Таким образом, достигнута основная цель диссертационной работы -решена задача оценки и повышения МН СНК ТФС материалов и изделий при их работе в различных условиях эксплуатации.

Таблица 1

Условия эксплуатации Т, Р

Метрологический ресурс, ч 20 °С, 50% 20 °С, 70% 50 °С, 50% 50 °С, 70%

Исходный 115 000 23 000 13 500 8500

При реализации метода повышения МН способом замены компонентов 127 000 75 000 41500 24 500

При реализации метода повышения МН способом алгоритмической коррекции 124 000 42 000 26 500 14 000

В приложениях помещены листинги компьютерных программ математического моделирования состояния МХ и решения задачи повышения метрологического ресурса исследуемых блоков, а также результаты статистического моделирования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведенный информационный анализ показал, что существующие методы оценки и повышения МН ИС не учитывают влияние на него условий эксплуатации, а именно температуры и влажности окружающей среды.

2. Предложен метод оценки метрологического ресурса как основного показателя МН СНК ТФС объектов, позволяющий учитывать влияние условий эксплуатации и заключающийся в построении математической модели параметров элементов с учетом внешних влияющих факторов и использовании метода аналитико-вероятностного прогнозирования для построения многофакторной математической модели изменения во времени МХ.

3. Разработан метод повышения МН СНК ТФС объектов, учитывающий влияние увеличения интенсивности старения исследуемых ИС под воздействием тепловых процессов и проникновения содержащейся в атмосфере влаги в комплектующие элементы на изменение метрологических свойств проектируемых СНК ТФС объектов. Метод заключается в коррекции измеренного значения выходного сигнала аналогового блока посредством встроенной в ИС математической модели, реализуемой оператором корректировки, для компенсации изменения во времени параметров элементной базы. Оператор корректировки может быть реализован как физически посредством замены наиболее влияющих элементов, так и алгоритмически корректировкой выходной величины математической моделью.

4. На основе предложенных в диссертации методов разработана обобщенная методика оценки и повышения МН СНК ТФС объектов, которая позволяет реализовать единый алгоритм прогнозирования метрологического ресурса исследуемых ИС при их проектировании и повышении выбранного показателя МН при эксплуатации СНК ТФС объектов в условиях изменяющихся температуры и влажности окружающей среды.

5. Экспериментальная проверка предложенной обобщенной методики оценки и повышения МН на типовом блоке измерительного канала СНК ТФС объектов показала, что ее применение позволяет повысить метрологический ресурс аналоговых блоков исследуемых ИС не менее чем на 10%.

В результате выполнения диссертационной работы получено решение научной задачи оценки и повышения МН СНК ТФС объектов с учетом температуры и влажности окружающей среды на основе математического моделирования нестационарных случайных процессов изменения во времени исследуемых MX с использованием аппарата аналитико-вероят-ностного прогнозирования и разработки алгоритмов оценки и повышения МН СНК ТФС объектов.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Чернышова, Т.И. Оценка метрологического ресурса средств тепло-физических измерений с учетом влияния окружающей среды / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Вестник Тамб. гос. техн. ун-та. - 2008. — Т. 14, №3.-С. 473-477.

2. Чернышова, Т.И. Прогнозирование метрологической надежности электронных измерительных средств с учетом влажности / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Проектирование и технология электронных средств. - 2007. - № 1. - С. 68 - 72.

3. Чернышова, Т.И. Оценка и повышение метрологической надежности измерительных средств в реальных условиях эксплуатации / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Вестник Тамб. гос. техн. ун-та. - 2009. - Т. 15, № 4. - С. 758 - 765.

4. Чернышова, Т.И. Оценка и повышение метрологической надежности измерительных средств с учетом климатических воздействий / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Вестник Тамб. гос. техн. ун-та. - 2011. - Т. 17, № 1. - С. 24 - 31.

Статьи и материалы конференций:

1. Нистратов, М.И. Исследование метрологических характеристик измерительных средств с учетом влажности / М.И. Нистратов // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-19 : сб. тр. XIX Меж-дунар. науч. конф. - Воронеж, 2006. - С. 242-243.

2. Чернышова, Т.И. Метрологическая надежность электронных ИС с учетом влажности окружающей среды / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Эффективные инструменты современных наук : III междунар. науч,-практ. конф. - Днепропетровск, 2007. - Т. 8. - С. 52 - 55.

3. Чернышова, Т.И. Оценка и повышение метрологической надежности измерительных средств в реальных условиях эксплуатации / Т.И. Чер-

нышова, М.И. Нистратов // Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование : сб. тр. XIV науч. конф. Тамб. гос. техн. ун-та. - Тамбов, 2009. - С. 105 - 109.

4. Чернышева, Т.И. Оценка показателей метрологической надежности измерительных средств с учетом условий их эксплуатации // Т.И. Чернышева, М.И. Нистратов // Наука на рубеже тысячелетий : IV Междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2007. - С. 170-171.

5. Чернышева, Т.И. Метрологическая надежность электронных измерительных средств с учетом влажности окружающей среды / Т.И. Чернышева, М.И. Нистратов // Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование : XII науч. конф. Тамб. гос. техн. ун-та. - Тамбов, 2007. - С. 56 - 59.

6. Нистратов, М.И. Деградация параметров измерительных средств под действием влажности окружающей среды / М.И. Нистратов // Сборник статей магистрантов. - Тамбов, 2006. - Вып. V. - С. 111 - 114.

7. Чернышева, Т.И. Метрологическая надежность средств теплофи-зических измерений с учетом влажности окружающей среды / Т.И. Чер-нышова, М.И. Нистратов // Материалы VI международной теплофизиче-ской школы. - Тамбов, 2007. - Ч. 1. - С. 248 - 251.

8. Чернышева, Т.И. Оценка и повышение метрологической надежности измерительных средств в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Торсионные поля и информационные взаимодействия : II Междунар. науч. конф., 28-29 сентября 2010 г. - Тамбов, 2010. - С. 181-182.

9. Чернышова, Т.И. Оценка и повышение метрологической надежности измерительных средств в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Теплофизи-ческие исследования и измерения в энергосбережении, при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг : VII Междунар. теплофиз. шк. - Тамбов, 2010. - С. 120-121.

10. Чернышова, Т.И. Оценка и повышение метрологической надежности измерительных средств с учетом условий их эксплуатации / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Бъдещето проблемите на световната наука -2008 : материали за IV Междунар. науч.-практ. конф., 17-25 декабря 2008. -София, 2008.-С. 32-34.

11. Чернышова, Т.И. Метод повышения метрологической надежности измерительных средств с учетом условий эксплуатации / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Аспекты ноосферной безопасности в приоритетных направлениях деятельности человека : II Междунар. кластерная науч.-практ. конф. - Тамбов, 2011. - С. 81-82.

12. Свидетельство № 2011610177 о регистрации программы для ЭВМ (РФ). Математическое моделирование метрологических характеристик измерительных средств с учетом условий эксплуатации / М.И. Нистратов. -Опубл. 11.01.2011.

Подписано в печать 25.04.2011. Формат 60 х 84/16.0,93 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 178

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

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ОЦЕНКИ И ПОВЫШЕНИЯ

МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО РЕСУРСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Общая характеристика проблемы обеспечения метрологической надежности.

1.2 Математическое моделирование изменения во времени метрологических характеристик измерительных средств.

1.3 Краткий обзор и анализ путей решения задачи оценки метрологической надежности измерительных средств.

1.4 Краткий обзор способов решения задачи повышения метрологической надежности измерительных средств.

1.5 Постановка задачи оценки и повышения метрологической надежности СНК ТФС объектов с учетом внешних влияющих факторов.

Выводы.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ПОВЫШЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ

НАДЕЖНОСТИ СНК ТФС ОБЪЕКТОВ С УЧЕТОМ УСЛОВИЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ.

2.1 Математическое моделирование параметров элементной базы СНК ТФС объектов.

2.2 Оценка метрологической надежности СНК ТФС объектов с учетом условий эксплуатации.

2.3 Метод оценки параметров метрологической надежности СНК ТФС объектов с учетом температуры и влажности окружающей среды.

2.4 Метод повышения метрологического ресурса СНК ТФС объектов с учетом влияния параметров окружающей среды.

Выводы.

3 ОБОБЩЕННАЯ МЕТОДИКА ОЦЕНКИ И ПОВЫШЕНИЯ

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ СНК ТФС ОБЪЕКТОВ С

УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

3.1 Общие положения.

3.2 Оценка и прогнозирование состояния метрологических характеристик блоков СНК ТФС объектов.

3.3 Повышение метрологической надежности СНК ТФС объектов . 87 Выводы.

4 ПОВЫШЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ СНК ТФС ОБЪЕКТОВ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ.

4.1 Оценка параметров метрологической надежности аналогового блока.

4.2 Повышение метрологического ресурса аналогового блока.

Выводы.

Одной из важнейших характеристик качества технических средств является его надежность. Для измерительных средств (ИС), в том числе и для средств неразрушающего контроля (СНК) теплофизических свойств (ТФС) материалов и изделий, особое значение имеет обеспечение их метрологической надежности (МН).

Актуальность темы исследования.

МН ИС определяет их свойство сохранять во времени метрологические характеристики (МХ) в пределах установленных норм при эксплуатации в заданных режимах и условиях использования, техническом обслуживании, хранении и транспортировании. Следовательно, МН определяется характером и темпом изменения нормируемых МХ ИС.

В настоящее время среди различных групп ИС, наиболее эффективно используемых в промышленности в качестве измерительно-вычислительных средств, широкое применение получили СНК ТФС материалов и изделий, характеризующиеся разнообразием выполняемых функций и позволяющие реализовывать достаточно сложные алгоритмы измерения. Алгоритмическая, структурная и конструктивная сложность средств, реализующих методы неразрушающего контроля ТФС материалов и изделий, ставит актуальным вопрос обеспечения необходимого уровня их МН.

Для СНК ТФС объектов наиболее значимым показателем МН является метрологический ресурс, оцениваемый временем пересечения реализаций нестационарного случайного процесса изменения во времени МХ границ поля допуска. Как показывают теоретические и практические исследования, наиболее ответственными для СНК ТФС объектов в метрологическом отношении являются аналоговые блоки, входящие в состав измерительных каналов и выполняющие различные функции преобразования измеряемой величины. Преобладание для таких блоков постепенных метрологических отказов выдвигают на первый план задачу оценки метрологического ресурса каждого из аналоговых блоков, входящих в измерительный канал исследуемых

ИС, что позволяет оценить величину рассматриваемого показателя МН как всего измерительного канала, так и СНК ТФС объектов в целом.

На этапе эксплуатации СНК ТФС объектов подвергаются воздействию внешних факторов. В большинстве случаев такими внешними воздействиями являются атмосфера и содержащаяся в ней влага. Как известно, при повышении температуры и влажности окружающей среды ускоряются необратимые процессы, протекающие в элементной базе исследуемых ИС и вызывающие изменение их параметров. Изменение параметров элементов, в свою очередь, вызывает изменение МХ СНК ТФС объектов. Ускорение необратимых процессов, протекающих в СНК ТФС объектов с течением времени при повышении температуры и влажности окружающей среды, сокращает время метрологически исправной работы ИС. Поэтому исследование причин старения элементной базы, влияния старения элементной базы на изменение МХ СНК ТФС объектов и разработка методов оценки и повышения МН СНК ТФС материалов и изделий с учетом влияния параметров окружающей среды является актуальной задачей, решение которой позволит потребителю более точно определить МН в любой момент времени их эксплуатации в реальных условиях, правильно выбрать сроки поверок и профилактических работ, принять меры по предупреждению отказов, и в целом, повысить уровень МН проектируемых СНК ТФС объектов. Объект исследования: МН СНК ТФС материалов и изделий Предмет исследования: Процессы изменения МХ СНК ТФС объектов, обусловленные воздействием температуры и влажности окружающей среды.

Методы исследования базируются на использовании математического моделирования, метрологии, математической статистики и компьютерном моделировании.

Научная новизна. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Предложена математическая модель изменения во времени параметров элементной базы СНК ТФС объектов, построенная на основе закономерностей протекания в комплектующих элементах физико-химических процессов, и учитывающая совместное воздействие температуры и влажности окружающей среды на процессы старения элементной базы СНЕС ТФС объектов.

2. Разработан метод оценки метрологического ресурса при проектировании СНК ТФС объектов, учитывающий совместное воздействие температуры и влажности окружающей среды на метрологические свойства исследуемых ИС на основе трехфакторной регрессионной модели изменения во времени МХ и позволяющий прогнозировать показатели МН СНК ТФС объектов в различных условиях предстоящей эксплуатации.

3. Предложен метод повышения метрологического ресурса СНК ТФС объектов, учитывающий увеличение скорости изменения МХ исследуемых ИС при совместном влиянии на параметры элементной базы температуры и влажности окружающей среды и реализуемый как посредством замены отдельных компонентов, наиболее влияющих на метрологические свойства исследуемых ИС, так и введением поправки в результат измерения для компенсации изменения во времени параметров элементов измерительного канала СНК ТФС объектов, и позволяющий увеличить метрологический ресурс как при проектировании, так и при эксплуатации исследуемых ИС.

4. Разработана обобщенная методика оценки и повышения МН СНК ТФС материалов и изделий, в которой впервые предложен единый алгоритм прогнозирования метрологического ресурса исследуемых ИС при их проектировании и повышения выбранного показателя МН при эксплуатации СНК ТФС объектов в условиях изменяющихся температуры и влажности окружающей среды.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Математическая модель изменения во времени параметров комплектующих элементов, входящих в состав СНК ТФС объектов;

2. Метод оценки метрологического ресурса СНК ТФС объектов при совместном влиянии температуры и влажности окружающей среды;

3. Метод повышения метрологического ресурса СНК ТФС материалов и изделий с учетом совместного влияния выделенных климатических факторов;

4. Обобщенная методика оценки и повышения метрологического ресурса СНК ТФС объектов различных условиях эксплуатации.

Целью диссертационной работы является повышение МЫ СНК ТФС объектов на этапе проектирования и снижение затрат при их эксплуатации на основе разработки методов оценки и повышения МН СНК ТФС объектов с учетом температуры и влажности окружающей среды.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: Провести теоретическое исследование совместного влияния температуры и влажности окружающей среды на процессы изменения во времени параметров элементной базы и построить математическую модель, определяющую зависимости параметров элементной базы, от времени, а также от названных дестабилизирующих воздействий. Разработать метод оценки МН СНК ТФС объектов с учетом совместного влияния температуры и влажности окружающей среды. Разработать метод повышения МН СНК ТФС объектов с учетом совместного влияния выделенных дестабилизирующих факторов.

Практическая значимость и результаты внедрения.

1. Разработанные методы оценки и повышения метрологического ресурса при проектировании СНК ТФС объектов позволяют учитывать влияние на МН исследуемых ИС при предстоящей эксплуатации температуры и относительной влажности окружающей среды в диапазоне соответственно 20-120°с и 50-93%.

2. Создано программное обеспечение, реализующее методы оценки и повышения МН СНК ТФС объектов с учетом условий эксплуатации.

3. Использование разработанных алгоритмов и программ, реализующих методы оценки и повышения МН исследуемых ИС, позволяет повысить метрологический ресурс не менее, чем на 10% как в лабораторных, так и в жестких условиях эксплуатации.

4. Результаты диссертационной работы приняты к использованию в ОАО «Завод подшипников скольжения», г. Тамбов, ФГУП «Опытный завод «Тамбоваппарат», г. Тамбов и в учебном процессе ТГТУ.

5. Результаты работы могут быть использованы в качестве инженерных методик оценки и повышения МН широкого класса электронных ИС.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертаций докладывались на XIX Международной научной конференции «ММТТ-19» (Воронеж, 2006 г.), III Международной научно-практической конференции «Эффективные инструменты современных наук» (Днепропетровск, 2007 г.), XII и XIV Научных конференциях ТГТУ (Тамбов, 2007, 2009 гг.), 4-й Международной научно-практической конференции «Наука на рубеже тысячелетий» (Тамбов, 2007 г.), IV Международной научно-практической конференции «Бъдещето проблемите на световната наука» (София, 2008 г.), П-й международной научно-практической конференции «Торсионные поля и информационные взаимодействия» (Тамбов, 2010 г.), Седьмой Международной теплофизической школе «Теплофизические исследования и измерения в энергосбережении, при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг» (Тамбов, 2010 г.), II Международной кластерной научно-практической конференции «Аспекты ноосферной безопасности в приоритетных направлениях деятельности человека» (Тамбов, 2011 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, из которых 4 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы, трёх приложений, изложена на 147 страницах и содержит 23 рисунка, 8 таблиц, список литературы включает 77 наименований.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем.

1. Проведенный информационный анализ показал, что существующие методы оценки и повышения МН ИС не учитывают влияние на него условий эксплуатации, а именно температуры и влажности окружающей среды.

2. Предложен метод оценки метрологического ресурса как основного показателя МН СНК ТФС материалов и изделий, позволяющий учитывать влияние условий эксплуатации и заключающийся в построении математической модели параметров элементов с учетом внешних влияющих факторов и использовании метода аналитико-вероятностного прогнозирования для построения многофакторной математической модели изменения во времени МХ.

3. Разработан метод повышения МН СНК ТФС объектов, учитывающий увеличение интенсивности старения исследуемых ИС под воздействием тепловых процессов и проникновения содержащейся в атмосфере влаги в комплектующие элементы на изменение метрологических свойств проектируемых СНК ТФС материалов и изделий. Метод заключается в коррекции измеренного значения выходного сигнала аналогового блока посредством встроенной в ИС математической модели, реализуемой оператором корректировки, для компенсации изменения во времени параметров элементной базы. Оператор корректировки может быть реализован как физически посредством замены наиболее влияющих элементов, так и алгоритмически корректировкой выходной величины математической моделью, встроенной в ИС.

4. На основе предложенных в диссертации методов разработана обобщенная методика оценки и повышения МН СНК ТФС материалов и изделий, которая позволяет компенсировать не только влияние медленных физико-химических процессов старения элементной базы, но и учитывать влияние различных значений температуры и влажности окружающей среды на метрологический ресурс проектируемого СНК ТФС объектов.

5. Экспериментальная проверка предложенной обобщенной методики повышения МН на типовом блоке измерительного канала СНК ТФС объектов показала, что ее применение позволяет повысить метрологический ресурс аналоговых блоков СНК ТФС объектов не менее, чем на 10%.

В результате выполнения диссертационной работы получено решение научной задачи оценки и повышения МН СНК ТФС объектов с учетом температуры и влажности окружающей среды на основе математического моделирования нестационарных случайных процессов изменения во времени исследуемых МХ с использованием аппарата аналитико-вероятностного прогнозирования и разработки алгоритмов оценки и повышения МН СНК ТФС объектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Абуладзе И.В., Мандельштам С.М. Метрологическая надежность. — Измерительная техника, 1975, №2 с. 29.

2. Тарбеев Ю.В. Задачи в области обеспечения стабильности и метрологической надежности средств измерений. — Метрология, 1977, №2-с. 3.

3. Новицкий П.В. О направлении работ по метрологической надежности средств измерений. Метрология, 1977, №2 - с. 6.

4. Екимов A.B. Ревяков М.И. Надежность средств измерительной техники. — JL: Энергоатомиздат, 1986. 208 с.

5. Новицкий П.В. Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 248 с. <

6. Фридман А.Э. Теория метрологической надежности средств измерений // Измерительная техника. 1991. -№11. - С. 3-10.

7. Фридман А.Э. Прогнозирование распределений погрешностей средств измерений // Измерительная техника. — 1986. №6. - С. 10-11.

8. Фридман А.Э. Метрологическая надежность средств измерений и определение межповерочных интервалов // Метрология. — 1991. №9. - С. 52-61.

9. Фридман А.Э. Оценка метрологической надежности измерительных приборов и многозначных мер // Измерительная техника. 1993. - №5. -С. 7-10.

10. Ю.Мельницкая И.В. Оценка срока службы электроизмерительных приборов по данным испытаний и эксплуатационный статистики // Вопросы надежности электроизмерительных приборов. — М., 1965.- С. 59-67.

11. П.Мельницкая Ж.С. Новицкий П.В. Об основных эксплуатационных показателях качества средств измерений // Приборы и системы управления. 1973. - №5. - С. 16-17.

12. Новицкий П.В., Зограф И.А., Лабунец B.C. Динамика погрешностей средств измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 192 с.

13. Мельницкая Ж.С. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса старения электроизмерительных приборов / Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук, 1970.- 16с. (Ленинградский политехнический институт).

14. Доценко И.С., Соболев В.В. Долговечность элементов радиоэлектронной аппаратуры (влияние влаги). Л., «Энергия», 1973. — 160 с.

15. Горлов М.И., Емельянов В.А., Строганов A.B. Геронтология кремниевых интегральных схем. М.: Наука, 2004. 240 с.

16. ГОСТ 8.009-84 (2003) «Нормируемые метрологические характеристики средств измерений»

17. Екимов A.B., Макаров Ю.М., Ревяков М.И. Прогнозирование и обеспечение надежности средств измерений с учетом явных и скрытых отказов// Измерительная техника. — 1990. №6. — с. 3.

18. Петров В.А. Оценка метрологической безотказности средств измерений в условиях превалирующих внешних воздействий. — Измерительная техника, 1992, №12 с. 20.

19. Бержинская М.В., Данилов A.A. Теоретические основы экспериментального определения . погрешности от временной нестабильности средств измерения. Измерительная техника, 2009, №3 — с. 12.

20. Обухов И.В. Модель статической погрешности линейного электронного средства измерения. Измерительная техника, 2007, №2 — с. 12.

21. Electronic Derating for Optimum Performance. RIAC publication D-Rate, 1999 <www.theriac.org/DeskReference/viewDocument.php?id=l 94>

22. Конденсаторы: Справочник / И.И. Четвертков, М.Н. Дьяконов, В.И. Присняков и др.: Под ред. И.И. Четверткова. М.: Радио и связь, 1993. -392с.

23. GeneralTechnicalInformation,property=Dataen.pdf;/PDFGeneralTechnicalInformation.pdf>, EPCOS AG, 2009

24. Гаскаров, Д.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры / Д.В. Гаскаров, Т.А. Галинкевич, А.В. Мозгалевский М.: Сов. радио, 1974. - 223 с.

25. Давыдов, П.С. Техническая диагностика радиоэлектронных устройств и систем / П.С. Давыдов. М.: Радио и связь, 1988. — 256 с.

26. Купер, Дж. Вероятностные методы анализа сигналов и систем: пер. с англ. / Дж. Купер, К. Макгиллем; под ред. В.Т. Горяинова. М.: Мир,1989. 376 с.

27. Мозгалевский, А.В. Техническая диагностика: Непрерывные объекты / А.В. Мозгалевский, Д.В. Гаскаров — М.: Высш. школа, 1975. 206 с.

28. Переверзев, Е.С. Надежность и испытания технических систем / Е.С. Переверзев; АН УССР; Ин-т техн. механики. Киев: Наукова думка,1990.-326 с.

29. Кондратов В.Т. Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения// Комп'ютерш засоби, мереж1 та системи. 2009. - №8. — с. 138148.

30. Фридман, А.Э. Теория метрологической надежности средств измерений / А.Э. Фридман// Измерительная техника. 1991. - №11. - с. 3-10.

31. Castrup, H. and Johnson, К.: Techniques for Optimizing Calibration Intervals, Proc. ASNE Test & Calibration Symposium, Arlington, VA, December 1994. (6 pgs)

32. Castrap, H.: Estimating Bias Uncertainty, Proceedings of the NCSLI Workshop & Symposium, Washington D.C., July 2001. (20 pgs)

33. Скрипка B.JI., Лунева M.B., Вахрушева Ю.Ю. Повышение метрологической надежности ИИС при использовании взаимокорреляционной обработки сигналов измерительных каналов. — Измерительная техника. 2006. - №3. — с. 15-18

34. Metrology in industry: the key for quality / edited by French College of Metrology. ISTE. - 2006. - 270p.

35. Чернышова Т.И. Разработка и исследование методики прогнозирования состояния метрологических характеристик аналоговых блоков информационно-измерительных систем в процессе эксплуатации: Дис. канд. техн. наук. Л., 1979. — 189 с.

36. Рекомендация Госстандарта МИ 2247-93. "ГСИ. Метрология. Основные термины и определения." СПб.: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, 1994. -60 с.

37. Захаров Н.А., Калин С.В., Клепиков В.И., Подхватилин Д.С. Алгоритмическое обеспечение отказоустойчивости распределенных систем управления. Радиоэлектронные и компьютерные системы -2008. - № 7. - С. 43 - 48

38. Раннев Г.Г. Интеллектуальные средства измерений: учебник , для студ. высш. учеб. зведений/ Г.Г. Раннев. — М.: Издательский центр «Академия». 2010. - 272 с.41 .Джексон Р.Г. Новейшие датчики. М.: Техносфера, 2007. 384 с.

39. Мищенко С.В., Цветков Э.И., Чернышова Т.И. Метрологическая надежность измерительных средств М.: Машиностроение, 2001. - 218 с.

40. Ратхор Т.С. Цифровые измерения. АЦП/ЦАП. М.: Техносфера, 2006. -392 с.

41. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. М.: Мир, 2002. - 460 с.

42. Нистратов, М.И. Исследование метрологических характеристик измерительных средств с учетом влажности / М.И. Нистратов // Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-19: сб. тр. XIX Междунар. науч. конф.- Воронеж, 2006.- С. 242-243.

43. Чернышова, Т.И. Метрологическая надежность электронных ИС с учетом влажности окружающей среды / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Эффективные инструменты современных наук: III междунар. науч.-практ. конф.- Днепропетровск, 2007.- Т. 8.- С. 52-55.

44. Чернышова, Т.И. Оценка показателей метрологической надежности измерительных средств с учетом условий их эксплуатации // Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Наука на рубеже тысячилетий: IV Междунар. науч.-практ. конф.- Тамбов, 2007.- С. 170-171.

45. Нистратов, М.И. Деградация параметров измерительных средств под действием влажности окружающей среды / М.И. Нистратов // Сборник статей магистрантов.- Тамбов, 2006.- Вып. V.- С. 111-114.

46. Чернышова, Т.И. Метрологическая надежность средств теплофизических измерений с учетом влажности окружающей среды / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов // Материалы VI международной теплофизической школы.- Тамбов, 2007.- Ч. 1.- С. 248-251.

47. Чернышова, Т.И. Оценка и повышение метрологической надежности измерительных средств в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов / Т.И. Чернышова, М.И. Нистратов //

48. И. Вучков, JI. Бояджиева, Е. Солаков. Прикладной регрессионный анализ. М.: «Финансы и статистика», 1987. 240 с.

49. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: В 2-х кн. М.: «Финансы и статистика», 1986.

50. Планирование и организация измерительного эксперимента/ Е.Т. Володарский, Б.Н. Малиновский, Ю.М. Туз — К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987.-280 с.

51. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных: Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1980. - 384 с.

52. Applied multiple regression/correlation analysis for the behavioral sciences. -3rd ed./ Jacob Cohen et al. London: Lawrence Erlbaum associates, 2003. 704 P

53. Myers, Raymond H. Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments. 3' ed./ Raymond H. Myers, Douglas C. Montgomery, Christine M. Anderson-Cook. - John Wiley and sons, 2009. - 690 p.

54. Арутюнов П.А. Теория и применение алгоритмических измерений. — М.: Энергоатомиздат, 1990. 256 с.

55. Чернышова Т.И. Методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов / Т.И. Чернышова, В.Н. Чернышов. М.: Машиностроение-1, 2001. - 240 с.

56. Фридман А.Э. Основы метрологии. Современный курс. — С.-Пб.: НПО «Профессионал», 2008. 284 с.

57. РМГ 43-2001. Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений. Применение «Руководства по выражению неопределенности измерений»

58. Селезнев A.B., Чернышова Т.И. Методика оценки метрологической надежности средств измерений // Труды ТГТУ. 1998. - Вып. 2. - С. 122126.73.«(Р)(КР)1108ПП1. Преобразователи напряжение-частота, частота-напряжение», <www.alfarzpp.lv/rus/sc/1108ppl.pdf>

59. Волович Г.И. «Интегрирующие АЦП»,, <http://www.limi.ru/ adcs/adcinteg.htm>

60. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах> Л.: Энергия, 1980. -248с.

61. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: в 2-х т. Пер. с англ. — М.: Мир, 1986.-590 с. \

62. Свидетельство № 2011610177 о регистрации программы для ЭВМ. Математическое моделирование метрологических характеристик измерительных средств с учетом условий эксплуатации / Нистратов М.И. (РФ); опубл. 11.01/2011 г. ! ;

63. Проблема и специфика надежности измерительных устройств / В.О. Арутюнов, Б.А. Козлов, А.Б. Татиевский, А.Э. Фридман // Измерительная техника. 1969. - №3. - С. 9-13.

64. Мандельштам, С.М. Информационная надежность / С.М. Мандельштам // Труды Ленинградского института авиационного приборостроения. — 1966.-Вып. 48.-С. 102-109.

65. Иванов, Б.С. Связь между точностью и надежностью некоторых теплоэнергетических приборов / Б.С. Иванов, Д.В. Свечарник // Измерительная техника. 1970. - №5. - С. 76-78.

66. Богданов, Г.П. Метрологическое обеспечение и эксплуатация измерительной техники / Г.П. Богданов. М.: Энергия, 1990. — 328 с.

67. Вопросы качества радиодеталей / Б.Ю. Геликман, Г.А. Горячева, Л.Д. Кристаллинский, В.В. Стальбовский. М.: Сов. радио, 1980. - 352 с.

68. Теоретические и практические основы теплофизических измерений: монография / C.B. Пономарев, C.B. Мищенко, А.Г. Дивин и др.: под ред. C.B. Пономарева. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. 408 с.

69. Кондрашкова, Г.А. Количественная оценка нестабильности погрешности электронных измерительных устройств / Г.А. Кондрашкова // Стандарты и качество. 1967. - №5. - С. 23-24.

70. Рябинов, М.Н. К оценке надежности геофизической аппаратуры с учётом постепенных отказов / М.Н. Рябинов, Г.А. Кондрашкова, H.A. Бачманов // Геофизическая аппаратура. — 1970. — Вып. 42. С. 165-168.

71. Методика: Обеспечение надежности на этапе проектирования. Прогнозирование стабильности и оценка серийнопригодностианалоговых устройств. Государственный комитет стандартов Совета Министров СССР. М, 1976. - 43 с.

72. Бедова, Е.М. Исследование долговечности аналоговых устройств, обладающих высокой надежностью / Е.М. Бедова // Труды Всесоюзного научно-исследовательского института электроизмерительных приборов. — 1973.-№16.-С. 148-155.

73. Батова, Г.П. Статистический метод оценки стабильности аналоговыхIприборов контроля и регулирования по результатам экспериментальных исследований / Г.П. Батова, A.M. Звягинцев // Труды НИИТП. 1974. -Вып. 81.-С. 12-20.

74. Цейтлин, В.Г. Интегральный расчёт метрологической надёжности средств измерений / В.Г. Цейтлин, А.Х. Цизис // Измерительная техника. 1974. -№3. - С. 12-13

75. Изменение надёжности электроизмерительных приборов при их длительной эксплуатации / B.C. Лабунец, А.Б. Маркович, Л.Г. Осадчая, П.В. Новицкий // Измерительная техника. 1974. - № 3. - С. 59-60.

76. Абуладзе, И.В. Определение изменений во времени метрологических характеристик средств измерений / И.В. Абуладзе, А.И. Беляевский, A.A. Джевдет // Измерительная техника. 1978. - № 2. - С. 9-12.

77. Тарбеев, Ю.В. Научно-технические перспективы обеспечения надёжности средств измерений / Ю.В. Тарбеев, В.Н. Иванов, П.В. Новицкий // Измерительная техника. 1982.-№5.-С. 17-19.

78. Свинцов, B.C. Определение показателей надёжности средств измерений в процессе их эксплуатации / B.C. Свинцов // Измерительная техника. -1982. №8.-С. 10-13.

79. Кузнецов, В.А. Вопросы обеспечения метрологической надёжности средств измерений / В.А. Кузнецов // Измерительная техника. 1984. -№1. - С. 8-10.

80. Екимов, A.B. О метрологической надёжности средств электроизмерительной техники / A.B. Екимов // Измерительная техника. -1984. -№1.- С. 10-11.

81. Екимов, A.B. Прогнозирование и обеспечение надёжности средств измерений с учётом явных и скрытых отказов / A.B. Екимов, Ю.М. Макаров, М.И. Ревяков // Измерительная техника. 1990. - №6. - С. 3-4.

82. Соболь, И.М. Численные методы Монте-Карло / И.М. Соболь. М.: Наука, 1973.-312 с.

83. Мозгалевский, A.B. Техническая диагностика: Непрерывные объекты / A.B. Мозгалевский, Д.В. Гаскаров — М.: Высш. школа, 1975. -206 с.

84. Фрумкин, В.Д. Теория вероятностей и статистика в метрологии и измерительной технике-/ В. Д. Фрумкин, H.A. Рубичев. М.: Машиностроение, 1987. - 168 с.

85. Богданов, Г.П. Использование счётчиков времени наработки для планирования метрологического обслуживания средств измерений / Г.П. Богданов, М.А. Лотонов, Г.В. Салюк // Измерительная техника. 1989. -№9. - С. 58-59.

86. Кендалл, М. Многомерный статистический анализ и временные ряды / М.Кендалл, А. Стьюарт. М.: Наука, 1976. - 736 с.