автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Системы непрерывного контроля влажности паркетной доски в процессе ее производства

МАКАРТИЧЯН Сергей Валерьевич

СИСТЕМЫ НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ПАРКЕТНОЙ ДОСКИ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ ПРОИЗВОДСТВА

05.11.16 - "Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении)"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о з?ш

Волгоград - 2011

4839849

Работа выполнена на кафедре "Электротехника" ГОУ ВПО "Волгоградский государственный технический университет".

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Шилин Александр Николаевич.

Ведущая организация

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Городецкий Андрей Емельянович. доктор технических наук, профессор Гольцов Анатолий Сергеевич. ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики".

Защита состоится «11» марта' 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.028.05 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пр. Ленина, 28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан февраля 2011г.

диссертационного, совета

Ученый секретарь

Авдеюк О. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Решение задач деревообрабатывающей промышленности означает увеличение производительности труда, экономию сырья, повышение качества продукции на основе автоматизации технологических процессов. Решение этих задач во многом зависит от особенностей древесины, а, следовательно, и от совершенствования процесса ее сушки. Это объясняется тем, что допустимый разброс влажности высушенной древесины ограничен довольно узкими пределами. Современное технологическое оборудование сушки древесины не позволяет обеспечить постоянства влажности габаритных изделий по всему объему, что зачастую приводит к отклонениям от установленных пределов влажности. Это приводит к браку и потерям не только в материалах, но и в тепловой и электрической энергии. Особенно это касается дорогостоящих изделий из древесины, например, паркетной доски.

В настоящее время необходимо разрабатывать системы, основанные на контроле не только температуры сушильного агента, но и на контроле влажности - наиболее важного параметра, который определяет качество сушки древесины.

Вопросам теории расчёта и конструирования приборов и систем контроля влажности посвящены труды учёных: Берлинера М. А., Кричевского Е. С., Лапшина А. А., Мелкумяна В. Е., Музалевского В. И., Познаева А. П., Ройфе В. С. и др.

Несмотря на то, что в настоящее время разработано большое количество методов и средств контроля влажности, не все из них могут быть использованы для непрерывного быстродействующего стопроцентного контроля дорогостоящих изделий из древесины, например, паркетной доски. Поэтому необходимо провести анализ существующих косвенных методов контроля влажности с целью обоснованного выбора метода, наиболее удовлетворяющего всем указанным требованиям. Кроме того, внедрение цифровых устройств позволяет существенно расширить потенциальные возможности методов и систем контроля влажности.

Сложность задачи контроля влажности заключается в том, что на контролируемую физическую величину, являющуюся источником информации о влажности, влияют многие другие параметры древесины. Часть из них может быть измерена и учтена введением поправок, измерение же многих других параметров, например, плотности древесины в абсолютно сухом состоянии, температуры, ориентации волокон, структуры, - задача не менее сложная, чем измерение самой влажности. Поэтому наиболее целесообразным является использование комбинированных методов влагометрии, где не требуется измерение влияющих параметров и введение поправок, поскольку достигается компенсация их влияний на контролируемую величину.

Сложность анализа физических процессов, протекающих в процессе контроля влажности, формирует еще одну из наиболее актуальных на сегодняшний день задач: создание математических моделей этих процессов. Такие модели нужны не только для анализа и синтеза систем контроля влажности, но и, самое главное, для перехода от эмпирических методов градуировки и расчета этих систем к строгим и точным математическим.

Цель работы состоит в разработке и исследовании систем непрерывного троля влажности паркетной доски в процессе ее производства.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Произведен анализ существующих методов контроля влажности древесины, из которого следует, что наиболее целесообразным является использование диэль-кометрического метода, позволяющего создавать быстродействующие устройства для контроля влажности изделий на потоке.

2. Разработана методика синтеза электрофизических процессов во влажной древесине в форме электрических схем замещения, параметры которых рассчитаны по экспериментальным частотно-влажностным характеристикам.

3. Разработаны структурные схемы информационно-измерительных систем контроля влажности древесины, реализующих диэлькометрический метод.

4. Получены выражения, позволяющие оценить влияние нестабильности параметров элементов измерительного преобразователя влажности на его погрешность.

5. Выведены математические выражения спектральных характеристик измерительного преобразователя влажности, позволяющие оценить его помехоустойчивость.

Основные методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы теории функции комплексной переменной, операционного исчисления, теоретических основ электротехники, теории автоматического управления, теории вероятностей, а также эвристические методы проектирования технических устройств и систем.

Достоверность полученных результатов подтверждена корректностью математических выводов и результатами экспериментальных исследований.

Научная новизна.

1. Разработаны математические модели электрофизических процессов в древесине паркета в форме электрических схем замещения, отличающиеся возможностью их использования для градуировки и расчета систем контроля влажности.

2. Разработаны структурные схемы систем контроля влажности паркетной доски на основе диэлькометрического метода, отличающиеся тем, что позволяют увеличить быстродействие процесса контроля влажности на потоке.

3. Разработана методика анализа погрешностей измерительного преобразователя влажности, отличающаяся тем, что учитывает влияние внутренних шумов элементов его схемы.

Практическая значимость результатов.

1. Получена методика синтеза электрических имитационных устройств для тарировки и поверки измерительной системы контроля влажности.

2. Разработаны варианты технической реализации диэлькометрического метода контроля влажности, позволяющие производить непрерывный быстродействующий контроль влажности древесины в потоке с компенсацией мультипликативной составляющей погрешности.

3. Предложенная методика анализа погрешностей измерительного преобразователя влажности позволяет обоснованно выбирать его параметры, обеспечивающие требуемую точность измерения.

Реализация научно-технических результатов. Основные результаты работы используются в учебном процессе Волгоградского государственного технического университета в курсах «Электротехника и электроника» и «Метрология, стандартизация и сертификация».

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика синтеза математических моделей электрофизических процессов в древесине в форме электрических схем замещения, параметры которых рассчитаны по экспериментальным данным.

2. Результаты анализа функций погрешностей моделирования, преобразования измерительной информации и спектрального распределения шумов.

3. Методика расчета основных параметров диэлькометрического преобразователя влажности, обеспечивающих требуемую погрешность.

Соответствие паспорту специальности.

Указанная область исследования соответствует паспорту специальности 05.11.16 - «Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении)», а именно: пункту 3 - «Методы и технические средства метрологического обеспечения информационно-измерительных систем, метрологического обеспечения испытаний и контроля, метрологического сопровождения и метрологической экспертизы информационно-измерительных систем, методы проведения их метрологической аттестации», пункту 6 - «Исследование возможностей и путей совершенствования существующих и создания новых элементов, частей, образцов-информационно-измерительных систем, улучшение их технических, эксплуатационных, экономических и эргономических характеристик, разработка новых принципов построения и технических решений».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях Волгоградского государственного технического университета (2005-2010 гг.), на 7 международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации» г. Курск (4-7.10.2005), на всероссийской научно-практической конференции «Ресурсоэнергосбережение и экологоэнергети-ческая безопасность промышленных городов» г. Волжский (26-28.09.2006), на межрегиональной научно-практической конференции «Моделирование и создание объектов энергоресурсосберегающих технологий» г. Волжский (22-25.09.2009), на международной научной конференции «Modern IT & (Е-) Learning» г. Астрахань (68.10.2009).

Личный вклад автора. Основные научные результаты и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе и публикациях, получены автором самостоя-

тельно и под руководством научного руководителя.

Публикации. Основные результаты исследования представлены в 9 работах, 2 из которых - патенты РФ, 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов кандидатских диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, содержит 121 страницу основного текста, 46 рисунков, список литературы (116 наименований) и приложение, содержащее протокол измерения влажности контрольным методом.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, определены цель и задачи диссертационной работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ физико-химических процессов, протекающих при увлажнении древесины, и приведена классификация основных технологических процессов ее сушки. Из анализа существующих технологических процессов сушки сделан вывод о том, что с точки зрения надежности, энергоэффекгивности и инвестиционных затрат целесообразно использовать камерный конвективно-тепловой процесс. Однако для обеспечения необходимого качества сушки необходимо в течение всего технологического процесса контролировать влажность и температуру древесины и по результатам контроля осуществлять управление технологическим процессом. Поскольку влага в древесине распределена неравномерно по ее объему, для контроля влажности необходимо использовать интегральные методы, а для контроля влажности изделий на потоке используемый метод должен быть еще и бесконтактным.

Во второй главе проведен анализ существующих методов контроля влажности. На основе проведенного анализа сделан вывод о том, что требованиям технологического процесса, а именно бесконтактности процесса контроля, быстродействия и контроля среднего значения влажности по объему удовлетворяет диэлькометриче-ский метод. Диэлькометрический метод является наиболее перспективным с точки зрения его совершенствования, а именно возможности использования различных частот для повышения достоверности результатов измерений. При технической реализации диэлькометрического метода влажность древесины сравнительно просто преобразуется в частоту, которая в свою очередь сравнительно просто преобразуется в цифровой код. Преобразование влажности во времяимпульсный сигнал позволяет исключить влияние амплитудных факторов на влажность. Однако для технической реализации достоинств диэлькометрического метода, а именно методики контроля и соответственно структурной схемы системы, ее параметров и алгоритмов обработки информации в системе необходимо разработать математические модели физических процессов контроля влажности.

В третьей главе проведен анализ существующих методов моделирования физических процессов контроля влажности.

Из приведенного анализа следует, что наибольшими достоинствами обладает модель в виде электрических схем замещения, реализованная пассивными двухпо-

б

люсниками КС (рисунок 1), которая наиболее удовлетворяет исследуемым электрофизическим процессам. Кроме того, реализация электрических схем замещения влажной древесины может быть использована при тарировке и поверке измерительных преобразователей.

В предложенной методике рассмотрен синтез математических моделей измерительного преобразователя влажности в виде электрических схем замещения (рисунок 1), параметры которых рассчитывались по экспериментально полученным частотно-влажностным характеристикам (рисунок 2).

Поскольку частотные характеристики представлены в виде таблиц экспериментальных данных, необходимо заданную таким образом

функцию аппроксимировать аналитической функцией. Задача определения параметров аппроксимирующей функции сводится к минимизации отклонений значений этой функции от табличных значений методом наименьших квадратов.

Рисунок 1 - Схема параллельной реализации двухполюсников

20ШВ,дб

102 103 10* 1S5 1,Ги

Рисунок 2 - Логарифмические амплитудно-частотные характеристики адмитанса емкостного преобразователя влажности древесины дуба: a) IV=3,1%, б) FF=14,3%, в) ff=29,5%, г) W= 45,4%, д) W= 66,2%

Полная проводимость Y(p) измерительного преобразователя в операторной форме может быть представлена в виде простых дробей

Ъ,Р

Р + Л,

(1)

Выражение (1) технически реализуется с помощью параллельного соединения элементов Я, С и цепей из последовательно соединенных элементов Я и С (рисунок 1) с параметрами:

С0=1/Д0=Ь0; С0 = Ь;О,=1/Я(=6(; С,- = 6,-/А,-. (2)

Комплексная частотная характеристика проводимости емкостного преобразователя в этом случае имеет вид

G

' W

cöC,

а ее активная и реактивная части соответственно

G(ß>) = G0+X-

G,

1 +

B(co) = <oC0 + Y~

аС, G?

аС,

/ / „ \2\

(J,

1 +

V {coCtj /

(4)

(5)

В качестве аппроксимирующей функции действительной части частотной характеристики адмитанса может быть использован полином (4), а мнимой части - полином (5). Из проведенного исследования погрешностей аппроксимации частотных характеристик адмитанса (рисунок 3) следует, что при использовании схем замещения 3-го порядка, отклонение от экспериментальных данных составляет 5% и при повышении порядка схем замещения погрешность аппроксимации уменьшается.

MIT Mir I 10° 100 MF 1-10" 5) в)

Рисунок 3 - Графики зависимостей относительной погрешности аппроксимации полной (а), активной (б) и реактивной (в) проводимости емкостного датчика от частоты для различных степеней п аппроксимирующей функции (W= 3,1%)

В четвёртой главе проведен сравнительный анализ вариантов структурных схем информационно-измерительных систем контроля влажности древесины.

На рисунке 4 изображена структурная схема аналогового прибора для контроля влажности. В качестве измерительного преобразователя использован конденсатор 1, представляющий установленные на станочной линии две плоские пластины, между которыми перемещается контролируемая деталь. Функцию низкопотенциальной пластины преобразователя выполняет станина станка. Преобразователь 1 соединен с автогенератором 2. Период колебаний выходного напряжения генератора зависит от величины емкости преобразователя, связанной с влажностью материала.

Выходной сигнал детектора 3 регистрируется стрелочным прибором 4, а через компаратор 5 и усилитель 6 управляет электромеханическим устройством сортиров-

станина станка

Рисунок 4 - Структурная схема аналогового влагомера

ки 7. Компаратор настраивается на уровень напряжения, соответствующего уровню влажности брака.

На рисунке 5 показана структурная схема цифрового прибора для измерения влажности. Первичным измерительным преобразователем является конденсатор 1, установленный на деревообрабатывающем станке. При этом низкопотенциальной пластиной конденсатора является станина станка. Емкостный преобразователь включен во времязадающую цепь генератора 2, на выходе которого образуются прямоугольные импульсы напряжения. Бесконтактные переключатели 4 и 5, установленные на торцах конденсатора 1, и логический элемент ИЛИ-НЕ б служат для определения положения исследуемого образца относительно конденсатора 1. Устройство работает по принципу заполнения: за интервал времени, пока исследуемый образец древесины находиться внутри датчика, микроконтроллер 3 подсчитывает импульсы генератора 2 и импульсы своего внутреннего генератора. Результат измерения пропорционален отношению частот этих импульсов, что позволяет компенсировать мультипликативную составляющую погрешности измерений. По результату измерения микропроцессор микроконтроллера 3 находит в памяти значение влажности образца, и управляет устройством сортировки 7.

На рисунке 6 показана структурная схема автоматизированного цифрового двухчастотного влагомера древесины. Влагомер состоит из емкостного преобразователя 1, подключаемого при помощи двухконтактного переключателя 2 во времязадающие цепи генераторов 3 и 4, микроконтроллера 5 и устройства сортировки 6. В течение интервала времени, когда преобразователь заполнен древесиной, происходит преобразование времяимпульсного сиг-

1 4: 1 ■"-"-—1 "-Г' « *

1 • >

г 1 _ К| ; !П Ф !

* I —2-(Г—-Г* ПГ - Л ! и и

б)

Рисунок 5 - Структурная схема цифрового влагомера (а) и диаграммы (6) его работы

Рисунок 6 - Структурная схема двухчастотного влагомера древесины

нала генераторов 2 и 3 в цифровой код по принципу заполнения. Результат каждого измерения пропорционален отношению периодов генераторов 2 и 3 и внутреннего генератора микроконтроллера. Выбор комбинирующей функции и частот комбинируемых методов производится по экспериментальным частотно-влажностным характеристикам с позиции частичной компенсации влияющих факторов в заданном диапазоне влажности. При этом необходимо добиться максимальной чувствительности комбинирующей функции к влажности в этом диапазоне.

Из проведенного исследования вариантов технической реализации измерительных преобразователей систем контроля влажности следует, что предложенный метод обладает большими функциональными возможностями и в зависимости от требований по техническим характеристикам могут быть различные технические реализации. Из сравнительного анализа структурных схем информационно-измерительных систем контроля влажности следует, что наибольшими преимуществами обладают устройства цифровой обработки сигналов, позволяющие использовать алгоритмические методы повышения точности контроля, вырабатывать управляющие воздействия на технологический процесс сушки. Исследования возможных методов повышения точности контроля влажности показали, что с помощью цифровых технологий могут быть реализованы комбинированные методы контроля влажности, соединяющие преимущества каждого комбинируемого метода.

В пятой главе проведен анализ погрешностей измерительного преобразователя влажности древесины. Предложена методика, позволяющая оценить погрешность измерительного преобразователя влажности древесины, вызванная нестабильностью параметров его пассивных элементов. Получены математические выражения спектральных характеристик измерительного преобразователя влажности, позволяющие оценить его помехоустойчивость.

Исходя из принципа действия ДС-генератора (рисунок 7, а) и требований ГОСТ, выражения для суммарной погрешности частоты сигнала на выходе автогенератора с доверительной вероятностью Рд= 0,9 имеет следующий вид:

А/я

где

2 + 2 + 2 + [-^-дсТ

_ад0 ад, 1 .8К2 .

а/_ 4^сд/2 а/ 4ЗДСД/ 2

(6)

дя0 Я0' ад, ' дЯ2 +2Д,)'ЗСд Сд'

(7)

Одним из источником погрешностей 7?С-генератора является нестабильность порога срабатывания, определяемая уровнем шумов, приведенных к уровню срабатывания. Поэтому для оценки точности преобразования измеряемой величины в частоту выходного сигнала генератора

Щ~<Р1 ~<Р2

получены уравнения по методу узловых потенциалов для его шумовой схемы замещения (рисунок 7, б). Затем был составлен граф причинно-следственных связей влияния шумов источников на потенциалы узлов схемы с помощью правила Мезона. С помощью теоремы Винера-Хинчина были определены среднеквадратические напряжения шумов в узлах схемы и найдено среднеквадратическое отклонение частоты выходного напряжения генератора.

6) -1-

Рисунок 7 - .ЙС-генератор: принципиальная схема (а); шумовая схема замещения (б)

Рисунок 8 - Преобразованный граф схемы замещения

При отсутствии корреляционной зависимости между среднеквадратическими отклонениями параметров источников шума целесообразно использовать формулу

2 ц. 2 +

м \ _дср2

(9)

где стг?1, аащ - среднеквадратические отклонения потенциалов узлов схемы ср{, ср2, <р3 ЛС-генератора, вызванные влиянием внутренних шумов элементов схемы.

Выражение для суммарной погрешности частоты, вызванной влиянием шумов элементов схемы, с доверительной вероятностью 0,9 имеет следующий вид:

д(рх

д(р2

5/ л

8ср}

(Ю)

где

п

а/ _2д0сд(д,+д2)/г дг = 2^(д.+д,)/2 а/ 4адсд(л

з?, /?2+2/г, гуп>2 л2 с/,'--

£/п - напряжение питания операционного усилителя. При выводе этих формул использовалась модель идеализированного ЛС-генератора, для которой при (р3 = С/п,

Л Я щ = ——-—ип, <р2 =-1—ип выражение (8) приобретает вид (7).

й, + + Л2

Для определения параметров с^, а^, а необходимо проанализировать эквивалентную шумовую схему замещения ЛС-генератора.

В этой схеме источниками шумов являются: емкостный преобразователь, действующий как генератор JшC теплового шума, операционный усилитель, шумовые характеристики которого определяются дробовым ^ и тепловым Ешу шумами, приведенными ко входу усилителя, и резисторы , Я2 как генераторы тепловых шумов Л* соответственно.

Для определения суммарных среднеквадратических напряжений шумов на входах и на выходе операционного усилителя а^, а^, ащ были определены комплексные частотные передаточные функции (рисунок 8) от источников шумов к узлам 1, 2, 3 шумовой схемы замещения генератора.

По дисперсии шумов для каждого элемента схемы, предварительно определенным по формуле £вх (<и) = о:>2х /Да), и квадратам модулей коэффициентов передачи были определены спектральные плотности составляющих случайного сигнала в узлах 1,2, 3 шумовой схемы замещения генератора

где и = 1,..,6 соответствует номер источника шума (рисунок 8), т-1,..,3 соответствует номер потенциала узла.

Результаты расчетов по формуле (11) представлены на рисунке 9.

Среднеквадратичное напряжение шума в узлах 1, 2, 3 от каждого источника определялось с помощью теоремы Винера-Хинчина:

-00 „

Суммарные дисперсии шума от всех шумовых источников в узлах 1, 2, 3 шумовой схемы замещения генератора рассчитывались по формуле

б

К. = 2Хт(вых) > (13)

л=1

На рисунке 10 представлен график зависимости относительной погрешности измерения частоты 5 - Л/7 / от емкости преобразователя влажности, откуда следует, что одним из вариантов уменьшения погрешностей является изготовление преобразователей влажности по возможности большей емкости.

овых ~ , в,Гц

о"" о "

о"" о"м

о"»

Я" о"31

о"=3 о'"

1 ' 1 а— 1; », . и 1

/.П, ^ - в/г« ит и"» м ш

и"»

1<ГВ щ-"

И» 10"" ю"м 10"" 10"" -3 10"" -5 ,„-¡0

Ш"11

и" ю-»

/,Гц

■ X

■ , ' .

; ' ;

, : " 1 1 1

V

\

=б -г

я-з

Рисунок 9 - Спектры шумов элементов схемы замещения

5

В шестой главе приведено описание 310' экспериментальных исследований, целью «-и"* которых было получение эксперименталь- 210-. ных частотно-влажностных характеристик влажной древесины и последующая разработка ее электрофизических моделей.

В качестве образцов материала для проведения экспериментальных исследований использовались заготовки паркетной доски из дуба (рисунок 11).

В силу гигроскопичности древесины необходимо содержать образцы в пакетах из влагонепроницаемой пленки, не допускающих изменения влажности в процессе транспортировки в лабораторию. Измерение электрических параметров емкостного преобразователя влажности (емкости и тангенса угла диэлектрических потерь) с образцами древесины (рисунок 12) производилось с помощью измерителя иммитанса ЬС11-819 фирмы Ишек (рисунок 13).

Расчет адмитанса преобразователя влажности можно произвести по следующим формулам:

ию"*

1;10' Сс,пФ

Рисунок 10 - Зависимость относительной погрешности измерения частоты от емкости датчика влажности

У = , G = coCtgS, В = соС

Определение влажности образцов древесины производилось контрольным весовым методом согласно ГОСТ 16588-91 «Продукция и деревянные детали. Методы определения влажности». Для высушивания образцов древесины использовался сушильный электрошкаф СНОЛ-3,5-И4М (рисунок 14) с принудительной циркуляцией воздуха.

Рисунок 13 - Измеритель Рисунок 14 - Сушильный Рисунок 15 - Лабораторные иммитанса Instek LCR-819 электрошкаф СНОЛ-3,5-И4М весы О HAUS RV 512

Рисунок 11 - Образцы для эксперимента

Рисунок 12 - Преобразователь влажности

Для измерения массы образцов древесины в процессе определения их влажности использовались лабораторные весы OHAUS RV 512 (рисунок 15) с погрешностью 0,01 г.

шу, На рисунке 16 представлен гра-

фик зависимости абсолютной погрешности измерения влажности контрольным методом от влажности образцов, откуда видно, что в исследуемом диапазоне влажности абсолютная погрешность измерений не превышает 0,04%. Это означает что весовой метод в дан,,,,,. ном случае может выступать эталон-

l ш X 30£ 50 ® 70

ным методом для градуировки и по-Рисунок 16 - Зависимость абсолютной верки влагомеров косвенного действия

погрешности измерения влажности с погрешностью выше 0,4%.

от влажности образцов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты, полученные в работе, состоят в следующем:

1. Проведенный анализ физико-химических процессов взаимодействия влаги с древесным материалом, существующих технологических процессов сушки и методов контроля влажности древесины привел к выводу, что наибольшими функциональными возможностями обладает диэлькометрический метод контроля, который может быть реализован различными вариантами устройств с цифровой обработкой информации.

2. Из проведенного анализа существующих методов контроля влажности следует, что диэлькометрический метод является наиболее перспективным с точки зрения его совершенствования, а именно использования различных частот для повышения достоверности результатов измерений.

3. Из проведенного анализа существующих методов контроля влажности сделан вывод о том, что для проектирования измерительных преобразователей влажности, выбора их параметров и алгоритмов обработки информации в системе необходимо разработать математические модели физических процессов контроля влажности.

4. Разработанная методика синтеза математических моделей в виде схем замещения позволяет перейти от трудоемких эмпирических методов градуировки и расчета систем контроля влажности к строгим и точным математическим.

5. На основании исследования погрешностей моделирования сделан вывод о том, что минимальная степень схемы замещения объекта контроля может ограничиться третьей степенью.

6. Разработанные структурные схемы систем контроля влажности позволяют осуществлять непрерывный быстродействующий контроль древесины на потоке с компенсацией мультипликативной составляющей погрешности.

7. Получены выражения для оценки инструментальной погрешности измерительного преобразователя влажности, позволяющие обоснованно выбирать его параметры.

8. Полученные выражения спектральных характеристик позволяют оценить влияние источников шумов на помехоустойчивость преобразователя влажности. Из анализа выявлено, что основными источниками шумов является первичный измерительный преобразователь и усилительные устройства.

Основные результаты исследования отражены в следующих публикациях:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Шилин, А. Н. Автоматизация контроля влажности паркетной доски в процессе ее производства / А. Н. Шилин, С. Б. Сластинин, С. В. Макартичян // Приборы.-2009,-№ 1.-С. 47-51.

2. Шилин, А. Н. Инструментальная погрешность цифрового диэлькометриче-ского влагомера древесины / А. Н. Шилин, С. В. Макартичян // Изв. ВолгГТУ. Серия «Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь». Вып. 3: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2009. -№ 3. - С. 79-82.

3. Шилин, А.Н. Цифровой прибор производственного контроля влажности

паркетной доски / А.Н. Шилин, C.B. Макартичян // Датчики и системы. - 2010. - № 12.-С. 56-58.

Статьи в журналах, тезисы докладов в материалах и сборниках трудов научных конференций

4. Шилин, А.Н. Расчет пороговой чувствительности оптико-электронных измерительных приборов / А. Н. Шилин, С. В. Макартичян // Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации: Распознавание-2005: сб. матер. 7 междунар. конф., 47.10.05 / Курский гос. техн. ун-т и др.- Курск, 2005. - С. 119-120.

5. Макартичян, C.B. Цифровой прибор для измерения влажности изделий из древесины / С. В. Макартичян // Электронная культура. Информационные технологии будущего и современное электронное обучение. Modern IT & (Е-) Learning: матер. междунар. науч. конф. с элементами науч. школы для молодежи (6-8 окт. 2009 г.) / Астраханский гос. ун-т и др.- Астрахань, 2009. - С. 121-124.

6. Шилин, А.Н. Расчет электрических цепей с источниками стохастических сигналов / А. Н. Шилин, С. В. Макартичян // Ресурсо-энергосбережение и эколого-энергетическая безопасность промышленных городов: сб. науч. ст. всерос. н.-пр. конф., Волжский, 26-28.09.2006 / МЭИ (техн. ун-т), филиал в г. Волжском. - Волжский, 2006. - С. 95-98.

7. Шилин, А.Н. Энергосберегающая технология сушки изделий из древесины / А. Н. Шилин, С. В. Макартичян // Моделирование и создание объектов энергосберегающих технологий: сб. науч. ст. межрегион, н.-пр. конф., Волжский, 22-25.09.2009/ МЭИ (техн. ун-т), филиал в г. Волжском. - Волжский, 2009. - С. 68-73.

Авторские свидетельства и патенты на изобретения

8. Пат. 92193 РФ, МКИ 7 G01N 27/22. Цифровой поточный измеритель влажности / А. Н. Шилин, С. В. Макартичян. - Опубл. 10.03.10, Бюл. №7.

9. Пат. 2397483 РФ, МКИ 7 G01N 27/22. Цифровой поточный измеритель влажности / А. Н. Шилин, С. В. Макартичян. - Опубл. 20.08.10, Бюл. №23.

Подписано в печать ¿1.02011 г. Заказ Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Типография ИУНЛ Волгоградского государственного технического университета. 400131, г. Волгоград, просп. им. В.И. Ленина, 28, корп. №7.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ.

1.1. Анализ физико-химических процессов взаимодействия влаги с материалом.

1.2. Виды технологических процессов сушки древесины.

1.3. Анализ физических процессов, происходящих при сушке.

1.4. Механизм процесса сушки.

1.5. Технология и режимы камерной сушки пиломатериалов.

1.6. Показатели качества сушки и их контроль.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.

Глава 2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ И МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ.

2.1. Контроль влажности высушиванием.

2.2. Электрофизические методы контроля влажности.

2.3. Радиометрические методы.

2.4. Комбинированные методы контроля влажности древесины.

2.471. Общие понятия о комбинированных методах контроля влажности.

2.4.2. Детерминированный синтез комбинирующей функции влагомера.

2.4.3. Вероятностный синтез комбинирующей функции влагомера.

2.4.4. Анализ точности комбинированных методов при автоматическом контроле влажности.

2.5. Сравнительный анализ методов контроля влажности.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.

Глава 3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ.

3.1. Электрофизическая модель влажной древесины.

3.2. Методика синтеза электрических схем замещения по частотным характеристикам.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.

Глава 4 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ИНФОРМАЦИОННО- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ

ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4.

Глава 5 АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ.

5.1. Анализ влияния нестабильности параметров системы контроля влажности древесины на инструментальную погрешность.

5.2. Анализ влияния шумов элементов схемы измерительного преобразователя на его инструментальную погрешность.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5.

Глава 6 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 6.

Решение задач деревообрабатывающей промышленности означает увеличение производительности труда, экономию сырья, повышение качества продукции на основе автоматизации технологических процессов. Решение этих задач во многом зависит от особенностей древесины, а, следовательно, и от совершенствования процесса ее сушки. Это объясняется тем, что допустимый разброс влажности высушенной древесины ограничен довольно узкими пределами. Современное технологическое оборудование сушки древесины не позволяет обеспечить постоянства влажности габаритных изделий по всему объему, что зачастую приводит к отклонениям от установленных пределов влажности. Это приводит к браку и потерям не только в материалах, но и в тепловой и электрической энергии. Особенно это касается дорогостоящих изделий из древесины, например, паркетной доски.

В настоящее время необходимо разрабатывать системы, основанные на контроле не только температуры сушильного агента, но и на контроле влажности - наиболее важного параметра, который определяет качество сушки древесины.

Вопросам теории расчёта и конструирования приборов и систем контроля влажности посвящены труды учёных: Берлинера М. А., Кричевского Е. С., Лапшина А. А., Мелкумяна В. Е., Музалевского В. И., Познаева А. П., Ройфе В. С. и др.

Несмотря на то, что в настоящее время разработано большое количество методов и средств контроля влажности, не все из них могут быть использованы для непрерывного быстродействующего стопроцентного контроля дорогостоящих изделий из древесины, например, паркетной доски. Поэтому необходимо провести анализ существующих косвенных методов контроля влажности с целью обоснованного выбора метода, наиболее удовлетворяющего всем указанным требованиям. Кроме того, внедрение цифровых устройств позволяет существенно расширить потенциальные возможности методов и систем контроля влажности.

Сложность задачи контроля влажности заключается в том, что на контролируемую физическую величину, являющуюся источником информации о влажности, влияют многие другие параметры древесины. Часть из них может быть измерена и учтена введением поправок, измерение же многих других параметров, например, плотности древесины в абсолютно сухом состоянии, температуры, ориентации волокон, структуры, - задача не менее сложная, чем измерение самой влажности. Поэтому наиболее целесообразным является использование комбинированных методов влагометрии, где не требуется измерение влияющих параметров и введение поправок, поскольку достигается компенсация их влияний на контролируемую величину.

Сложность анализа физических процессов, протекающих в процессе контроля влажности, формирует еще одну из наиболее актуальных на сегодняшний день задач: создание математических моделей этих процессов. Такие модели нужны не только для анализа и синтеза систем контроля влажности, но и, самое главное, для перехода от эмпирических методов градуировки и расчета этих систем к строгим и точным математическим.

Цель работы состоит в разработке и исследовании систем непрерывного контроля влажности паркетной доски в процессе ее производства.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Произведен анализ существующих методов контроля влажности древесины, из которого следует, что наиболее целесообразным является использование диэлькометрического метода, позволяющего создавать быстродействующие устройства для контроля влажности изделий на потоке.

2. Разработана методика синтеза электрофизических процессов во влажной древесине в форме электрических схем замещения, параметры которых рассчитаны по экспериментальным частотно-влажностным характеристикам.

3. Разработаны структурные схемы информационно-измерительных систем контроля влажности древесины, реализующих диэлькометрический метод.

4. Получены выражения, позволяющие оценить влияние нестабильности параметров элементов измерительного преобразователя влажности на его погрешность.

5. Выведены математические выражения спектральных характеристик измерительного преобразователя влажности, позволяющие оценить его помехоустойчивость.

Основные методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы теории функции комплексной переменной, операционного исчисления, теоретических основ электротехники, теории автоматического управления, теории вероятностей, а также эвристические методы проектирования технических устройств и систем.

Достоверность полученных результатов подтверждена корректностью математических выводов и результатами экспериментальных исследований.

Научная новизна.

1. Разработаны математические модели электрофизических процессов в древесине паркета в форме электрических схем замещения, отличающиеся возможностью их использования для градуировки и расчета систем контроля влажности.

2. Разработаны структурные схемы систем контроля влажности паркетной доски на основе диэлькометрического метода, отличающиеся тем, что позволяют увеличить быстродействие процесса контроля влажности на потоке.

3. Разработана методика анализа погрешностей измерительного преобразователя влажности, отличающаяся тем, что учитывает влияние внутренних шумов элементов его схемы.

Практическая значимость результатов.

1. Получена методика синтеза электрических имитационных устройств для тарировки и поверки измерительной системы контроля влажности.

2. Разработаны варианты технической реализации диэлькометрического метода контроля влажности, позволяющие производить непрерывный быстродействующий контроль влажности древесины в потоке с компенсацией мультипликативной составляющей погрешности.

3. Предложенная методика анализа погрешностей измерительного преобразователя влажности позволяет обоснованно выбирать его параметры, обеспечивающие требуемую точность измерения.

Реализация научно-технических результатов. Основные результаты работы используются в учебном процессе Волгоградского государственного технического университета в курсах «Электротехника и электроника» и «Метрология, стандартизация и сертификация».

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика синтеза математических моделей электрофизических процессов в древесине в форме электрических схем замещения, параметры которых рассчитаны по экспериментальным данным.

2. Результаты анализа функций погрешностей моделирования, преобразования измерительной информации и спектрального распределения шумов.

3. Методика расчета основных параметров диэлькометрического преобразователя влажности, обеспечивающих требуемую погрешность.

Соответствие паспорту специальности.

Указанная область исследования соответствует паспорту специальности 05.11.16 - «Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении)», а именно: пункту 3 - «Методы и технические средства метрологического обеспечения информационно-измерительных систем, метрологического обеспечения испытаний и контроля, метрологического сопровождения и метрологической экспертизы информационно-измерительных систем, методы проведения их метрологической аттестации», пункту 6 — «Исследование возможностей и путей совершенствования существующих и создания новых элементов, частей, образцов информационно-измерительных систем, улучшение их технических, эксплуатационных, экономических и эргономических характеристик, разработка новых принципов построения и технических решений».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях Волгоградского государственного технического университета (2005-2010 гг.), на 7 международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации» г. Курск (4-7.10.2005), на всероссийской научно-практической конференции «Ресурсо-энергосбережение и экологоэнергетическая безопасность промышленных городов» г. Волжский (26-28.09.2006), на межрегиональной научно-практической конференции «Моделирование и создание объектов энергоресурсосберегающих технологий» г. Волжский (22-25.09.2009), на международной научной конференции «Modern IT & (Е-) Learning» г. Астрахань (6-8.10.2009).

Публикации. Основные результаты исследований представлены в 9 работах, 2 из которых являются патентами РФ, 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов кандидатских диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, содержит 121 страницу основного текста, 46 рисунков, список литературы (116 наименований) и приложение, содержащее протокол измерения влажности контрольным методом.

Основные результаты, полученные в работе, состоят в следующем:

1. Проведенный анализ физико-химических процессов взаимодействия влаги с древесным материалом, существующих технологических процессов сушки и методов контроля влажности древесины привел к выводу, что наибольшими функциональными возможностями обладает диэлькометрический метод контроля, который может быть реализован различными вариантами устройств с цифровой обработкой информации.

2. Из проведенного анализа существующих методов контроля влажности следует, что диэлькометрический метод является наиболее перспективным с точки зрения его совершенствования, а именно использования различных частот для повышения достоверности результатов измерений.

3. Из проведенного анализа существующих методов контроля влажности сделан вывод о том, что для проектирования измерительных преобразователей влажности, выбора их параметров и алгоритмов обработки информации в системе необходимо разработать математические модели физических процессов I контроля влажности.

4. Разработанная методика синтеза математических моделей в виде схем замещения позволяет осуществлять моделирование процессов преобразования сигналов в измерительном преобразователе.

5. На основании исследования погрешностей моделирования сделан вывод о том, что минимальная степень схемы замещения объекта контроля может ограничиться третьей степенью.

6. Разработанные структурные схемы систем контроля влажности позволяют осуществлять непрерывный быстродействующий контроль древесины на потоке с компенсацией мультипликативной составляющей погрешности.

7. Получены выражения для оценки инструментальной погрешности измерительного преобразователя влажности, позволяющие обоснованно выбирать его параметры.

8. Полученные выражения спектральных характеристик позволяют оценить влияние источников шумов на помехоустойчивость преобразователя влажности. Из анализа выявлено, что основными источниками шумов является первичный измерительный преобразователь и усилительные устройства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Артемова, С. В. Информационная система мониторинга влажности материала в процессе сушки / С. В. Артемова, А. Н. Грибков, А. Е. Ерышов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2009. - № 7. - С. 46-49.

2. Ахиезер, Н. И. Лекции по теории аппроксимации / Н. И. Ахиезер. М. : Наука, 1965.-407 с.

3. Ахобадзе, Г. Н. Принцип измерения влагосодержания в нефтепотоке на основе двух разных по характеру изменения сигналов / Г. Н. Ахобадзе // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2004. - № 2. - С. 38-41.

4. Балабанян, Н. Синтез электрических цепей : пер. с англ. / Н. Балабанян. -М. : Госэнергоиздат, 1961. —416 с.

5. Баскаков, С. И. Радиотехнические цепи и сигналы / С. И. Баскаков. М. : Высшая школа, 1988. - 448 с.

6. Берлинер, М. А. Измерения влажности в диапазоне СВЧ / М. А. Берлинер. -М. : Энергия, 1973. 157 с.

7. Берлинер, М. А. Измерения влажности / М. А. Берлинер. Изд. 2-е, пере-раб. и доп. - М. : Энергия, 1973. - 300 с.

8. Берлинер, М. А. Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности / М. А. Берлинер. М. : Энергия, 1965. - 354 с.

9. Бессонов, А. А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи / А. А. Бессонов. М. : Высшая школа, 1978. - 528 с.

10. Богданов, Е. С. Справочник по сушке древесины / Е. С. Богданов, В. А. Козлов, В. Б. Кунтыш ; под ред. Е. С. Богданова. 4—е изд., перераб. и доп. - М. : Лесная промышленность, 1990. - 304 с.

11. Браго, Е. Н. Методы повышения чувствительности диэлькометрического измерительного преобразователя в л aro содержания нефти / Е. Н. Браго, Д. В. Мартынов // Датчики и системы. 2010. - № 4. - С. 7-11.

12. Бугров, А. В. Высокочастотные емкостные преобразователи и приборы контроля качества / А. В. Бугров. М. : Машиностроение, 1982. - 94 с.

13. Букингем, М. Шумы в электронных приборах и системах : пер. с англ. / М. Букингем. М. : Мир, 1986. - 399 с.

14. Бычков, Ю. А. Основы теории электрических цепей / Ю. А. Бычков, В. М. Золотницкий, Э. П. Чернышев. СПб. : Лань, 2002. - 464 с.

15. Ван дер Зил, А. Шумы при измерениях : пер. с англ. / А. Ван дер Зил. М.: Мир, 1979.-292 с.

16. Вареник, А. Г. Портативные влагомеры древесины / А. Г. Вареник, И. А. Кострикина // Датчики и системы. 2002. - № 8. - С. 33-34.

17. Вентцель, Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Вентцель. М.: Наука, 1969. -576 с.

18. Гальперин, М. В. Практическая схемотехника в промышленной автоматике / М. В. Гальперин. М. : Энергоатомиздат, 1987. - 320 с.

19. Гельман, М. М. Аналого-цифровые преобразователи для информационно-измерительных систем / М. М. Гельман. М. : Изд-во стандартов, 1989. - 320 с.

20. Горлов, М. И. Датчик влажности поверхностно-конденсационного типа / М. И. Горлов, Н. А. Шишкина, Е. П. Самцов // Датчики и системы. 2010. - № 6. - С. 45-49.

21. Горлов, М. И. Микроэлектронный датчик влажности / М. И. Горлов, Д. Л. Ануфриев, Н. А. Шишкина // Датчики и системы. 2007. - № 4. - С. 23-26.

22. ГОСТ 16588-91. Продукция и деревянные детали. Методы определения влажности. М. : Изд-во стандартов, 1991. — 20 с.

23. Гутников, В. С. Фильтрация измерительных сигналов / В. С. Гутников. Л. : Энергоатомиздат, 1990. — 192 с.

24. Демирчян, К. С. Моделирование и машинный расчет электрических цепей / К. С. Демирчян, П. А. Бутырин. М. : Высшая школа, 1988. - 335 с.

25. Деч, Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и г-преобразования : пер. с нем. / Г. Деч. -М. : Наука, 1971. 288 с.

26. Евстигнеев, В. А. Применение теории графов в программировании / В. А. Евстигнеев. М. : Наука, 1985. - 352 с.

27. Евстигнеев, В. В. Параметрические первичные измерительные преобразователи / В. В. Евстигнеев, П. М. Горбов, О. И. Хомутов. — М. : Высшая школа, 1997.-181 с.

28. Коломбет, Е. А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов / Е. А. Коломбет. М. : Радио и связь, 1991. - 376 с.

29. Кончаловский, В. Ю. Цифровые измерительные устройства / В. Ю. Кон-чаловский. М. : Энергоатомиздат, 1985. - 304 с.

30. Кончаловский, В. Ю. Электрические измерительные преобразователи / В. Ю. Кончаловский, Я. А. Купершмидт, Р. Я. Сыропятова ; под. ред. Р. Р. Хар-ченко. М.; Л. : Энергия, 1967. - 408 с.

31. Кострикина, И. А. Методы и средства измерений электрических параметров материалов для оценивания влажности : дис. . канд. техн. наук / И. А. Кострикина. Пенза, 2004. - 120 с.

32. Кочанов, Н. С. Основы синтеза линейных электрических цепей во временной области / Н. С. Кочанов. М. : Связь, 1967. — 200 с.

33. Кречетов, И. В. Сушка древесины / И. В. Кречетов. Изд. 4-е., перераб. и доп. - М. : Бриз, 1997. - 500 с.

34. Кричевский, Е. С. Контроль влажности твердых и сыпучих материалов / Е. С. Кричевский, А. Г. Волченко, С. С. Галушкин ; под. ред. Е. С. Кричевского. -М.: Энергоатоиздат, 1986. 136 с.

35. Кудряшов, Э. А. Моделирование накладных емкостных датчиков влажности / Э.А. Кудряшов // Датчики и системы. 2003. - № 2. - С. 2-7.

36. Куликов, C.B. Синтез и анализ импульсных измерительных преобразователей информационно-измерительных систем / С. В. Куликов. М.: Энерго-атомиздат, 1982. - 360 с.

37. Куо, Б. Теория и проектирование цифровых систем управления : пер. с англ. / Б. Куо. М. : Машиностроение, 1986. - 448 с.

38. Купер, Дж. Вероятностные методы анализа сигналов и систем : пер. с англ. / Дж. Купер, К. Макчиллем. М. : Мир, 1989. - 376 с.

39. Лапшин, А. А. Электрические влагомеры / А. А. Лапшин. М. : Госэнерго-издат, 1960.- 115 с.

40. Левшина, Е. С. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи / Е. С. Левшина, П. В. Новицкий. Л. : Энергоатом-издат, 1983.-320 с.

41. Макеев, Ю. В. Микроволновые измерения влагосодерлсания сырой нефти в потоке / Ю. В. Макеев, А. П. Лифанов, А. С. Совлуков // Датчики и системы. -2010.-№ 10.-С. 2-12.

42. Матис, И. Г. Электроемкостные преобразователи для неразрушающего контроля / И. Г. Матис. Рига: Зинатне, 1982. - 304 с.

43. Матханов, П. Н. Основы синтеза линейных электрических цепей / П. Н. Матханов. -М.: Высшая школа, 1976. -208 с.

44. Машошин, П. В. Преобразователь параметров емкостного датчика для диэлькометрических влагомеров / П. В. Машошин, П. П. Чураков, М. Ю. Щербаков // Датчики и системы. 2003. - № 1. - С. 24-26.

45. Музалевский, В. И. Измерение влажности древесины / В. И. Музалевский. М. : Лесная промышленность, 1976. - 120 с.

46. Мэзон, С. Электрические цепи, сигналы и системы : пер. с англ. / С. Мэзон, Г. Циммерман. М. : ИЛ, 1963. - 620 с.

47. Никулин, В. Б. Бесконтактный емкостный зонд для контроля влажности материалов / В. Б. Никулин, С. С. Ларичев // Датчики и системы. 2001. - № 6. -С. 19-20.

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

49. Остапенко, А. Г. Анализ и синтез линейных радиоэлектронных цепей с помощью графов / А. Г. Остапенко. М.: Радио и связь, 1985. - 280 с.

50. Острем, К. Введение в стохастическую теорию управления : пер. с англ. / К. Острем. -М. : Мир, 1973. 322 с.

51. Ott, Г. Методы подавления шумов и помех в электронных системах: пер. с англ. / Под ред. М. В. Гальперина. М. : Мир, 1979. - 319 с.

52. Познаев, А. П. Измерения влажности древесины / А. П. Познаев. М. : Лесная промышленность, 1965. - 142 с.

53. Попов, Е. П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. Изд. 2-е, перераб. и доп. -М. : Наука, 1989. - 304 с.

54. Расев, А. И. Сушка древесины / А. И. Расев. М. : Высшая школа, 1980. -181 с.

55. Ройфе, В. С. Методика градуирования диэлькометрических влагомеров с использованием многомерной математической модели / В. С. Ройфе // Измерительная техника. 1984. - № 11. - С. 61-62.

56. Румшинский, Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М. : Наука, 1971.-192 с.

57. Савосин, С. И. Новые возможности контроля влажности древесных материалов / С. И. Савосин // Датчики и системы. 2005. - № 10. - С. 44-46.

58. Савосин, С.И. Портативный влагомер шпона / С.И. Савосин // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2005. - №5. - С. 31-34.

59. Серговский, П. С. Режимы и проведение камерной сушки пиломатериалов / П. С. Серговский. М. : Лесная промышленность, 1976. - 136 с.

60. Сиберт, У. М. Цепи,,сигналы, системы в 2-х ч.: пер. с англ. / У. М. Сиберт. М.: Мир, 1988. - 4.1 - 336 е., 4.2 - 360 с.

61. Совлуков, А. С. Методы построения радиоволновых датчиков для высокоточных измерений влагосодержания перемещаемых материалов / А. С. Совлуков // Датчики и системы. 2003. - №5. - С. 63-69.

62. Солодовников, В. В. Основы автоматического регулирования / В. В. Солодовников. М. : Машгиз, 1954. - 1117 с.

63. Стюарт, Дж. Теория и синтез электрических цепей : пер. с англ. / Под ред. П. А. Ионкина. М. : ИЛ, 1962. - 519 с.

64. Темников, Ф. Е. Теория развёртывающих систем / Ф. Е. Темников. М. ; Л., Госэнергоиздат, 1963. - 168 с.

65. Фурашов, Н. И. Исследование диэлектрических свойств воды в диапазоне частот 75-120 ГГц / Н. И. Фурашов, В. Е. Дудин, Б. А. Свердлов // Известия вузов. Радиофизика, 2006. Т.49. № 6. С. 489-501.

66. Харт, X. Введение в измерительную технику: пер. с нем. / X. Харт. М. : Мир, 1999.-391 с.

67. Хурцилава, А. К. Датчик влажности древесины / А. К. Хурцилава, Н. Г. Кантеладзе // Датчики и системы. 2008. - №4. - С. 50-52.

68. Хурцилава, А. К. Экспериментальные исследования эквивалентного активного сопротивления емкостного датчика влажности зерна / А. К. Хурцилава, Т. Д. Джапаридзе // Датчики и системы. 2006. - №5. - С. 45-47.

69. Цапенко, М. П. Измерительные информационные системы / М. П. Ца-пенко. М. : Энергоатомиздат, 1985. - 440 с.

70. Цветков, Э. И. Процессорные измерительные средства / Э. И. Цветков. Л. : Энергоатомиздат, 1989. - 224 с.

71. Шеннон, К. Работы по теории информации и кибернетике: пер. с англ. / Под ред. Р. Л. Добрушина и О. Б. Лупанова. М. : ИЛ, 1963. - 832 с.

72. Шилин, А. Н. Автоматизация контроля влажности паркетной доски в процессе ее производства / А. Н. Шилин, С. Б. Сластинин, С. В. Макартичян // Приборы. 2009. - № 1. - С. 47-51.

73. Шилин, А. Н. Система управления технологическим процессом сушки материалов / А. Н. Шилин, С. Б. Сластинин // Приборы. 2005. - № 3. - С. 11-14.

74. Шилин, А. Н. Цифровой прибор производственного контроля влажности паркетной доски /А.Н. Шилин, С.В. Макартичян // Датчики и системы. 2010. -№ 12. - С. 56-58.

75. Эме, Ф. Диэлектрические измерения: пер. с нем. / Под ред. И. И. Заславского. М. : Химия, 1967. - 224 с.

76. Пат. 1774244 Российская Федерация, МПК 7 в 01 N 27/22. Влагомер /В. С. Ройфе, В. И. Шкутов, А. М. Португальский, П. А. Максимцев. Опубл. 07.11.92.

77. Пат. 2045053 Российская Федерация, МПК 7 G 01N27/22. Диэлькометри-ческий влагомер / А. Ю. Андриевский. Опубл. 27.09.95.

78. Пат. 2102729 Российская Федерация, МПК 6 G01N21/81. Частотно-импульсный измеритель влажности / А. Н. Шилин, А. М. Сухоруков ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет». — Опубл. 20.01.98, Бгол. № 2.

79. Пат. 2254569 Российская Федерация, МПК 7 G 01 N 27/22. Диэлькомет-рический влагомер / В. С. Баталов. Опубл. 20.06.05. Бюл. №17.

80. П. м. 87803 Российская Федерация, МПК 7 G 01 N 27/22. Устройство измерения влажности / В. Г. Лисичкин, С. Н. Шведов. Опубл. 20.10.09, Бюл. №29.

81. Ball, R. D. Measurement, modelling and prediction of equilibrium moisture content in Pinus radiata heartwood and sapwood / R. D. Ball, I. G. Simpson, S. Pang // European Journal of Wood and Wood Products. 2001. - V. 59(6). - P. 457^62.

82. Bell, S. A Roadmap for Humidity and Moisture Measurement / S. Bell, R. Be-nyon, N. Bose, M. Heinonen // International Journal of Thermophysics. 2008. - V. 29(5).-P. 1537-1543.

83. Cai, Y. New monitoring concept of moisture content distribution in wood during RF/vacuum drying / Y. Cai, K. Hayashi // Journal of Wood Science. 2007. - Y. 53(1). -P. 1-4.

84. Chen, Z. Properties of Dielectric Ring Resonator and Application to Moisture Measurement / Z. Chen, S. Okamura // Subsurface Sensing Technologies and Applications. 2002. - V. 3(3). - P. 203-216.

85. Fares, A. Temperature-Dependent Scaled Frequency: Improved Accuracy of Multisensor Capacitance Probes / A. Fares, H. Hamdhani, D. M. Jenkins // Soil Sci. Soc. Am. J. 2007. - V. 71. - P. 894-900.

86. Gentili Bifid, G. Full-Wave Modeling of Microwave Planar Reflection Sensors for Material Moisture Testing / G. Gentili Biff!, C. Riminesi, N. Sottani // Subsurface Sensing Technologies and Applications. 2001. - V. 2(4). - P. 453^170.

87. Guan, Z. Experimental study on soil moisture using dual-frequency microwave radiometer/Z. Guan, K. Zhao, D.-S. Song// Chinese Geographical Science. -2006. -V. 16(1).-P. 83-86.

88. Hauschild, T. Density and Moisture Measurements Using Microwave Resonators / T. Hauschild // Electromagnetic Aquametry. 2005. - Part 2. - P. 193-215.

89. Ishikawa, A. In situ measurement of wood moisture content in high-temperature steam / A. Ishikawa, N. Kuroda, A. Kato // Journal of Wood Science. 2004. - V. 50(1).-P. 7-15.

90. Kailash Thakur Moisture Measurement in Multi-Layered Systems / Kailash Thakur // Electromagnetic Aquametry. 2005. - Part 1. - P. 113-132.

91. Kraszewski, A. Microwave Aquametry: An Effective Tool for Nondestructive Moisture Sensing / A. Kraszewski // Subsurface Sensing Technologies and Applications. 2001.-V. 2(4).-P. 347-362.

92. Kryukov, A. V. The measurement of humidity at high pressures / A. V. Kryu-kov, K. V. Kurilenok // Measurement Techniques. 2008. - V. 51(2). - P. 208-212.

93. Kupfer, K. Methods of Density-Independent Moisture Measurement / K. Kupfer // Electromagnetic Aquametry. 2005. - Part 2. - P. 135-168.

94. Lisichkin, V. G. Increasing the accuracy of phase measurements in humidity monitoring instruments / V. G. Lisichkin // Measurement Techniques. 2009. - V. 52(11).-P. 1236-1241.

95. Liu, H. Effect of EMC and air in wood on the new in-process moisture content monitoring concept under radiofrequency/ vacuum (RF/V) drying / H. Liu, L. Yang, Y. Cai // Journal of Wood Science. 2010. - V. 56(2). - P. 95-99.

96. Meszaros, P. Measurement of moisture in grains at extreme temperatures: Very high frequency dielectric method / P. Meszaros, D. B. Funk // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2005. - V. 82(1). - P. 253-260.

97. Okamura, S. Microwave Technology for Moisture Measurement / S. Okamura // Subsurface Sensing Technologies and Applications. 2000. - V. 1(2). - P. 205-227.

98. Schajer, G. S. Measurement of wood grain angle, moisture content and density using microwaves / G. S. Schajer, F. Bahar Orhan // European Journal of Wood and Wood Products. 2006. - V. 64(6). - P. 483-490.

99. Starr, J. L. In Methods of soil analysis / Starr J. L., Paltineanu I. // Capacitance devices. 2002. - Part 4. - P. 463-474.

100. Tanaka, T. Evaluation of moisture content distribution in wood by soft X-ray imaging / T. Tanaka, S. Avramidis, S. Shida // Journal of Wood Science. 2009. - V. 55(1).-P. 69-73.

101. Wang, J. Nondestructive testing method of wood moisture content based on a planar capacitance sensor model / J. Wang, Y.-S. Luo, S.-G. Liu // Forestry Studies in China. 2010. - V. 12(3). - P. 142-146.

102. Wolter, B. Moisture Measuring with Nuclear Magnetic Resonance (NMR) / B. Wolter, M. Krus // Electromagnetic Aquametry. 2005. - Part 5. - P. 491-515.

103. Yang, L. Deliquescence Relative Humidity Measurements Using an Electrical Conductivity Method / L. Yang, R. T. Pabalan, M. R. Juckett // Journal of Solution Chemistry. 2006. - V. 35(4). - P. 583-604.

104. Zhang, Y. Moisture Content Measurement for Green Tea Using Phase Shifts at Two Microwave Frequencies / Y. Zhang, S. Okamura // Subsurface Sensing Technologies and Applications. 2000. - V. 1(4). - P. 489-496.