Разработка универсальных динамических методов и средств метрологического обеспечения газоанализаторов
Диссертация
Разработана и экспериментально исследована группа взаимно контролирующих методоЕ синтеза поЕерочных газоЕЫх смесей, Еключа-ющая: расчетный! метод компарирования газовых расходов, основанный на элементе пнегмоники «цилиндр — неуплотненный поршень» — метод стабильного синтеза поЕерочных газовых смесей, основанный на эффекте критического истечения потокое компонентов смеси, соединенных энтропийной… Читать ещё >
Содержание
- Введение .5″
- 1. Обзор современного состояния метрологического обеспечения газоанализаторов (методы и устройства синтеза ГС) .ю
- 1. 1. Анализ существующих проектов поверочных схем для средств измерения концентрации
- 1. 2. Анализ известных схемных решений синтезаторов ГС. Н
- 1. 3. Анализ структурных элементов динамических синтезаторов ./
- 1. 3. 1. Устройства формирования потоков (УФП)./£
- 1. 3. 2. Устройства коммутации потоков (УКП). 2°
- 1. 3. 3. Элементы ограничения расхода (ЭОР)
- 1. 3. 4. Измерители расхода газа (ИРГ). гч
- 1. 3. 5. Смештельно-гомогенизирующие устройства (СГУ)
- 2. 1. Основная формула работы компаратора газовых расходов (КГР)
- 2. 2. Источники суммарной погрешности и математическая модель метода
- 2. 2. 1. Исследование входного импеданса элемента ЦНП. з
- 2. 2. 2. Влияние перетока сквозь зазор элемента
- 2. 2. 3. Исследование процессов на участках разгона и торможения. Оптимальный диапазон скоростей поршня
- 2. 2. 4. Обеспечение постоянства плотности и вязкости среды в элементе ЩП
- 2. 2. 5. Погрешность температурного изменения измерительного объема элемента ЦНП
- 2. 2. 6. Погрешность цространственного отклонения поршня
- 2. 2. 7. Оценка погрешностей, связанных с измерением интервалов времени
- 2. 2. 8. Влияние изменений параметров газового состояния на процесс компарирования газовых расходов
- 2. 2. 9. Влияние сорбвдонных процессов
- 2. 3. Алгоритм расчета элемента ЦНП с планируемыми метрологическими характеристиками
- 2. 4. Экспериментальные исследования КГР
- 2. 4. 1. Исследование сопротивления КГР измеряемому расходу
- 2. 4. 2. Экспериментальные исследования эффективности мер обеспечения неизменности плотности и вязкости газовой среды в элементе ЦНП. во
- 2. 4. 3. Формальный критерий и методика независимой поверки КГг
- 2. 5. Предельная оценка суммарной погрешности. ьч
- 2. 6. Проект поверочной схемы с алгоритмом самоповерки КГР. б б
- 2. 7. Достоинства и ограничения метода
- 3. 1. Метод синтеза ГС на основе звукового истечения газовых компонентов, соединенных энтропийной заслонкой (метод ЗИЭЗ)
- 3. 1. 1. Теоретическая оценка погрешности приготовления концентрации методом ЭИЭЗ.7Z
- 3. 1. 2. Алгоритм расчета элементов энтропийной заслонки
- 3. 2. Метод ступенчатого изменения концентрации (метод СК)
- 3. 2. 1. Теоретическая оценка погрешности приготовления концентрации методом СК
- 3. 3. Регулируемый элемент ограничения расхода для критических режимов истечений
- 3. 4. Источники инструментальной погрешности струйных. динамических многоступенчатых синтезаторов. Основные метрологические характеристики
- 3. 5. Экспериментальные исследования инструментальной погрешности динамических синтезаторов, реализующих методы ЗИЗЗ и СК
- 3. 6. Достоинства, ограничения и направление совершенствования новых методов синтеза ГС
- 3. 7. Автоматическая газосинтезирующая система метрологического обеспечения газоанализаторов. -fos
- 3. 8. Проект поверочной схемы на основе газо-синтезирующей системы (цринципиальный подход) и этапы внедрения
Список литературы
- Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. «Наука», М., 1976, 888 с.
- Аграновский С.Г. и др. Газосмесительная установка. Авторское свидетельство СССР № 652 445. Б.И. 1979 г., Ю, 163 с.
- Аграновский С.Г. Генератор газовых смесей. Авторское свидетельство СССР, № 569 858, Б.И. 1977 г., № 31, 128 с.
- Аграновский С.Г., Конопелько Л. А. Общие требования к образцовым средствам для аттестации поверочных газовых смесей. «Измерительная техника», № 6, 1977 г., с.68−69.
- Аграновский С.Г. Устройство для регулирования концентраций газовых смесей. Авторское свидетельство СССР, № 643 848, Б.И. 1979 г. № 3, 164 с.
- Аграновский С.Г. и др. Вопросы теории меточного расходомера для аттестации динамических газосмесительных установок.о
- Тезисы докл. Респ.н.-т.^'"Состояние и перспективы развития систем и приборов анализа состава веществ". Киев, 1978 г., с.33−34.
- Аграновский С.Г. и др. Определения максимального времени установления постоянной концентрации газовых смесей. «Автоматизация химических производств», н.-т. сб. № 3, НИИТЭХИМ, М., 1979, с.35−39.
- Аграновский С.Г. и др. Автоматизация поверочных работ.
- Электронная промышленность" № 7, 1980 г., с.40−42.
- Аграновский С.Г. Дроссельное устройство. Авторское свидетельство СССР & 723 265, Б.И. 1980 г., № II, 147 с.
- Бегунов А.А., Богуславский С. Л., Шейнина Е. Р. Весовая установка для аттестации газовых смесей. «Тр.метрол.ин-тов СССР. ВШИ метрол.», 1975, вып. 161 /221/, с.46−50.
- Белов В.В., Комиссарова Т. В. Исследование рабочих характеристик струйных элементов ВДЦ и ТГС (Система «Янтарь») ЛДНТП. Материалы краткосрочного семинара 23−24 сентября. Ленинград, 1976, с.8−14.
- Берендс Т.К., Ефремова Т. К., Тагаевская А. А. Элементы и схемы пневмоавтоматики. «Машиностроение», М., 1968, 310 с.
- Бобылев А.В. Погрешности при аттестации чистых газов хроматографическим методом. «Измерительная техника», № 6, 1975, с.63−67.
- Бурдун Г. Д., Марков Б. Н. Основы метрологии. Изд-во стандартов. М., 1972, 318 с.
- БродинИ.С., Чеховский С. А. Объемно-динамический метод измерения расхода и количества газа. Стр.182−186 в кн. Расчет и конструирование расходомеров. Под ред. П. П. Кремлевского. М., Машиностроение. Ленингр.отд.1978 г., 224 с.
- Ванский Ю.В., Зазулов В. И., Касимов A.M., Пейсахович A.M. Агрегатно-интегральная струйная техника (АИСТ). ЛДНТП. Материалы Краткосрочного семинара 23−24 сентября, Ленинград, 1976, с.14−16.
- Видинеев Ю.Д. Автоматическое непрерывное дозирование газов. «Энергия», М., 1971. Библиотека по автоматике. Выпуск 1Б 438, 87 с.
- Вольский В.Е., Путин Ю. Н., Юнг В.Н. Проектирование пневматических систем управления судовыми энергетическими установками «Судостроение», Л., 1975, 312 с.
- Гауэнер С.И., Кивялис С. С., Осокина А. П., Павловский А. Н. Измерение массы, объема и плотности. Изд-во стандартов. М., 1972.
- Голиков Ю.М., Шкондин В. П., Мельников В. М., Степанов Э. Н., Немчинов В. В. Динамический дозатор для получения парогазовых смесей. Авторское свидетельство СССР № 465 553, Б.И. 1975 г. 12 с. 80.
- Горелик Д.О. Метрологическое обеспечение газоаналитических измерений. М., 1976, 72 с. с илл. (Госстандарт СССР, ВНИИМ, ВНИИНИ).
- Горшенин П. А. Измерение малых расходов газа с использо
- Еанием метода «мыльной пленки». «Науч. тр. Всес. заочн. машиностроительного института», 1976, 7, с. 87 94.
- ГОСТ 16 263–70. Метрология. Термины и определения. 53 с.
- ГОСТ 8.061−73. Содержание и построение поЕерочных схем. 15 с.
- ГОСТ 13 320–81. Приборы газоаналитические промышленные автоматические непрерывного дейстЕия. Технические требования. 52 с.
- ГолубеЕ И.Ф., ГнездилоЕ Н. Е. Вязкость, газовых смесей. «Стандартгиз», №., 1971, 327 с.
- Градуировочно-поЕерочные газоЕые смеси, применяемые для охраны окружающей среды в США и Японии. Сост. Власов ицеханский. Метрология и точные измерения. 1976, с. 45−50.
- ГурЕИчВ.С. Составление газовых калибровочных смесей Еесо-еым методом многократного разбавления. Тезисы докл. ПерЕой Есес. конф. по анализу неорганических газоЕ. Л., 1383, с. 221.
- Гридчина Г. И. Разработка методов и аппаратуры приготовления контрольных газовых смесей для высокоточных газоаналитических систем доменного и конверторного производств. ВНИШ1, отчет 165. Сб. рефератоЕ НИР, сер. хЗ, ±976, JG9, Б445 885, с. 33. ¦
- Гуревич А.Л., Саутин С. Н. Применение управляемых дозаторов е качестЕе регулирующих органоЕ е химических произЕОдстЕах. ИзЕес-тия высших учебных заведений. «Приборостроение», ±967, ^ J0, № I, с. 36−39.
- Гущин В.А. Динамический .дозатор для поверки газоанализаторов. «Труды метрологических институтоЕ СССР. ВИЙЖ», ±975, вып. 161 /221/, с. 55−63.
- ДейчМ.Е. Техническая газодинамика. «Энергия». № ., 1974, 594 с.
- Дмитриев В.Н., Градецкий В. Г. Основы пневмоавтоматики. «Машиностроение». М., 1973, 360 с.
- Долинский Е.Ф., Измерительная техника. 1956, }Ь 4.
- Жоховский М.К. Теория и расчет приборов с неуплотненным поршнем. Изд. второе, перераб. и дополн. Изд-во стандартов. М., 1966 г., 332 с.
- Зажигаев Л.С., Кимьян А. А., Романиков Ю. Н. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М., Атомиздат, 1978, 332 с.
- Залманзон Л.А. Теория аэрогидродинамических систем автоматического управления. «Наука». М., 1977, 416 с. с илл.
- Залманзон JI.A. Теория элементов пневмоники. «Наука», М., 1969, 507 с.
- Иванов А.И. Крановый дозатор. Авторское свидетельство СССР, № I795I7, Б .И. 1966 г. lb 5, 86 с.
- Ибрагимов И.А., Фарзане Н. Г., Илисов Л. В. Элементы и системы пневмоавтоматики. М., «Высшая школа», 1975, 360 с.
- Исмайлов И.М., Дютфалиев К. А. Автоматический трехпо-точный микроэлектродозатор. «Сб.тр.ин-т не фтехим. процессов АН АзССР», 1977, вып.8, с.160−163.
- Коллеров Д.К. Метрологические основы газоаналитическкх измерений. «Стаддартгиз», М., 1967, 395 с.
- Коллеров Д.К. Организация метрологического надзора за газоанализаторами. «Измерительная техника», 1970, № 10, с.70−74.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. «Наука», М., 1977, 832 с.
- Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества.
- Машиностроение", Ленинград, 1975 г., 776 с.
- Курлавов Л .И., Мартынов, а Г .П. Способ составления газовых смесей определенного состава."Приборы и техника эксперимента", 1976 г., № 6, с. 211 * 212.
- Локотош БД., Праскова З. М. Измерение расхода с помощью поршневых преобразователей. В кн. Расчет и конструирование расходоме-роЕ. Под ред. II .ii .Кремлевского, М., Машиностроение. Ленинградское отд., 1978 г., с. ±78 * 181.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа."Наука", М., 1970 г.
- Методы обработки результатов наблюдений при измерениях. Труды метрологических институтов. Выпуск 134 /194/. Издательство Стандартов, М.-Л., 1972 г., Я8 с.
- Мурзин Г М. ЕГлопотов К.И., Сафонов В. Н. Установка для приготовления газовых смесей аргон-азот-кислород. Тезисы докл. Первой Есес. конф. по анализу неорганических газоб. Л., 1983 г., с. 220.
- Морщакин И.И., Митяшин И. П., Черкасова Л. С. Устройство для пропорционального смешивания сред. Авторское свидетельство СССР, is 173 967, Б.И. № 16, 1968 г., 87 с.
- МоннеЕИч А.С. Краны-дозаторы переменного объема для анализа газов. В сб. 'Методы анализа и контроля производства в химической промышл.", 1976 г., № 8, с. 75 * 76.
- МС 14−71. Метрология. Термины и определения. 68 с.
- Насосы смесительные ФК 17 575−76. Новые промышленные каталоги. Сер.7, 1976, № 18 18.
- Оборудование для производства эталонных газов (Для проверки загрязнения атмосферы аналитическими приборами) Материал фирмы: Япония, ВУП, 1976, & 23, 20 107.
- Пасиченко В.Т. Устройство для дозирования газа. Авторское свидетельство СССР, № 5429II, заявл. 1977 г. J& 2, 90 с.
- Павлов А.В., Черников А. И. Приемники излучения автоматических опто-электронных приборов. М., «ЭНЕРГИЯ», 1972, 240 е., илл.
- Пипко А.К., Плисковский В. Я., Пеичко Е. А. Конструирование и расчет вакуумных систем. М., «Энергия», 1979 г., 504 с.
- Поверочная схема для средств измерения состава газов. «Измерительная техника», 1972, № 6, 32−34. Авт.: Коллеров Д. К., Боегылев А.в., Горелик Д. О., и ар.
- Полянин К.П. Интегральные стабилизаторы напряжения. М., «ЭНЕРГИЯ», 1979 г., 192 с. илл.
- Путин Ю.Н., Стеголичев О. Г. Авторское свидетельство СССР, В 312 083, Б.И. Nil, 197Z г.
- Разработка и исследование макетного образца установки для приготовления и аттестации образцовых газовых смесей. Отчет Б 396I9I № 740 845. Руководитель Рожнов М. С. УРЦМС, г. Киев, 1974, 765 с. Сб. рефератов НИР, сер.13, 1976, т.8 томов.
- РДМУ 109−77. Издательство стандартов. М., 1978, 64 с.
- Сердюков И.В. Высокочувствительный стабилизатор давления сжатого воздуха. «Приборостроение», 1964, № 6, с.21−22.
- Сердюков И.В. Высокочувствительный стабилизатор давления сжатого воздуха. «Приборостроение», 1964, № 6, с.21−22.
- Рожнов М.С., Бурко В. М. Погрешности приготовления и аттестации образцовых газовых смесей последовательным дозированием из пьезометра-дозатора в пьезометр-смеситель. «Метрология», 1978, № I, с.64−70.
- Рожнов М.С., Бурко В. М. Установка для приготовления и аттестации образцовых газовых смесей (Смесь-2). «Измерительная техника», 1977, 12, с.48−50.
- Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. Изд. второе, стереотипное. «Техника», Киев, 1977, 768 с.
- Смирнов Г. П., Кузнецов А. П., Коханский А. И. Пневмогидро-дроссель. Авт. свидетельство № 569 765. Б.И., 1977 г. № 31, 106 с.
- Соколов Е.Я., Зингер Н. М. Струйные аппараты. «Энергия», М., 1970, 387 с.
- Соколов Н.А., Посконков Н. Д. Регулятор расходов жидкостей и газов. Авторское свидетельство СССР, № 54II5I, Б.И. 1976 г., № 48, 131 с.
- Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. М., «Энергия», 1977, 679 е., илл.
- Стародумов И.К. Дозатор для газа или жидкости. Авторское свидетельство СССР № 241 036, Б.И. 1969 г., № 13, 96 с.
- Техническое описание на частотомер электронно-счетный43.38. КЗ 2.721,087.ТО.
- Теплюк З.Н., Древенецкий В. В. О целесообразности применения дроссельных пакетов в качестве линейных гидравлических элементов. «Вестник львовского политехнического ин-та», 1976, й 6, с.101−103.
- Таблицы физических величин. Справочник под редакцией Кикоина И. К. «Атомиздат», М., 1976, IG24 с.
- Трошник А.К., Чаплыгин Э. И., Кривошеев Г. Я., Бурков Ю. Г. Новые элементы системы «Волга», ЛДНТП. Материалы краткосрочногосеминара 23−24 сентября. Л-д, 1976, с.4−8.
- Трубников Ю.И. Современные масс-спектральные приборы и средства их метрологического обеспечения. Обзорная информация. Госстандарт СССР. М., 1976, 52 с.
- Универсальная система элементов промышленной пневмоавтоматики УСЭШа. Каталог. ЦНИИ информации и технико-экономических исследований приборостроения, средств автоматизации и систем управления. М., 1968, 23 с.
- Успенский В.А., Кузнецов Ю. М. Струйный вакуумные насосы. «Машиностроение», М., 1973, 145 с.
- Худсон Д. Статистика для физиков. Издательство «Мир», М., 1970 г., 296 с.
- Хамракулов Т.К., Ивницкий Д. М., Халиков А. Н. Кулоно-метрический дозатор газовых и парогазовых смесей. Авторское свидетельство СССР, 2 066 734, Ьж N 3SZr.
- Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических цроцессов. Изд-во «Мир», М., 1977, 552 с.
- Цейслер П.П., Эренбург И. И. К вопросу повышения точности аттестации микроконцентраций газов .динамическим методом.
- АН СССР. Симпозиум «Чистые вещества и технические средства эталонирования аналитических приборов». Т§ зисы докладов, Л., 1973, с.25−27.
- Цейтлин Б.Г. Расходо-измерительная техника. Изд-во стандартов. М., 1977, 239 с.
- Хаяси Осаму. Роль генераторов эталонного и корректирующего газа в метрологии. «Кэйсо, 1974, 17, № 12, с.40−43.
- Эталонные газовые смеси, применяемые для охраны окружающей среды в США и Японии. «Метрология и точные измерения», 1976, № 9, с.34−37.
- Яворский Б.М., Детлаф А. А. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. Изд-во «Наука», М., 1965, 848 с.
- Ямамото Хироси, Окуда Путеру, Номото Хироаки. Япон. пат., Jfe 51−34 307, № 45−33 896, 1976 г.
- Baumann Hans D. Adjustable laminar flow restriction. Pat. USA, № 3 144 879, 1964.
- Berry Ronald. Improvements relating to sampling valves (United Kingdom Atomic Energy Authority). British Pat., № 1 059 480, 1967.
- Biezunsky M.G. La melange continu en ligne par propor-tionnometre. MESUCQRA 1963. Congr. Internat. Paris, 1963, vol.2, Paris, 1964.
- Brassens A. PrSparation de m§ langes de gas pour § talon-nage d’un chromatographe par une m^thode volumStrique en dynamique. Analysis, 1975, № 3, N2 10, p.576−579.
- Chase J.D. Sintered plate flowmeter. J. Scient. Inst rum., 1964, vol.41, N2 6, p. 386−387.
- Frisone Gino J. A simple and precise soap-ЪиЪЫе flow meter. Chemist-Analist, 1965, vol.54, Ш 2, 56 p.
- Gas et mat6rials de la division scientifique. Edition 1976. L’air-liquide, 176 p.
- Greenwood Eugene C. Metering and shut-off valve having straight-through flow characteristics. Pat. USA, Ш 3 194 479, 1965.
- Hoffman Helmuth. Einstellbare messblende./Klockner-Humb old-Deutz AG. Заявка ФРГ, IS 2 513 659, 1976.
- Jonsson J.A. Journ. Chromatography, 1975, № 2, p.271 275.
- Kauss James M. Method and means of controlling the rate of fluid flow./P and M Scientifique Corp. Pat. USA, IS 3 143 145, 1964.
- Klee Gerhard. Einstellbare Regel und Mepeinrichtangen. /Samson Apparatebau Akt.-Ges. Pat. gBHp^fi 1 135 185.
- Kerb Hans. Yorrichtung zum Dosieren von Fliissigkeiten/ bang Apparatebau GmbH. Заявка ФРГ, IS 2 456 389, 1976.
- Kuethe A.M. Investigations of the turbulent mixing regions formed by jets. Journ. Appl. Mech., vol.2, Hi 3, A, p.87−93. (Sept. 1935).
- Levy A. The accuracy of the bubble meter method for the flow measurements. J. Scient. Instrum., 1964, vol.41, N? 7, p.449−453.
- Leidig Wolfgang. Analogsteuerung von Wage- und Dosier-vorgangen. Chem.-Techn., (BRD), 1977, Bd.6, m 2, S.75−76.
- Litz Frank A., Mathisen Einar S., Schumann Paul A.,
- Jr., Valentino Cail R. Automatic test sample handling system. /International Business Machines Corp. Pat. USA, № 3 985 507, 1976.
- Lyshkow Norman Gas dilution apparatus./Combustion Equipment Associates Inc. Pat. USA, № 3 892 549, 1975.
- Modes Edward E. Automatic fluid flow regulator./Powers Regulator Co. Pat. USA, Ш 3 955 595, 1976.
- Morris Robert A., Salat Robert P., Kujawski Edmand. Precision metering valve./Vactronic Lab. Equipment, Inc. Pat. USA, № 3 139 262, 1964.
- Mylting Lauritz E. Fluid control devices./Che Allan-Sherman-Hoff Co. Pat USA, N? 2 985 420, 1061.
- Navak J., Janak J. Device for stabilization of gas flow. J. Scient. lustrum., 1961, vol.38, № 9, p.374.
- Nelson Walter R. Plow control device. Pat. USA, Ж 3 995 664, 1976.
- New Quickfit dispensers. Lab. Equipm. Dogest, 1966, vol.4, If? 8, p.39−40.
- Матерная фкрщг standard Technology Inc., Japan, BYN, 1976, № 23, 20 107.
- Porter George K. Plow rate calibration. Pat. USA, 1. N? 3 125 879, 1961.
- Preisig Jurg. Dosieranlage./Standard-Messagerate-Fab-rik GmbH. Заявка ФРГ, 1-й 2 515 710, 1976.
- Robbins Elmer A., Key William B. Bath controller for gasoline having dribble feed./Tokheim Corp., Pat. USA, Ш 3 982 664,
- Smith Sydney S. Variable flow restriction device./Smith Development Co. Pat. USA, Ш 3 095 006, 1963.
- Stchel Chr. Bin einfacher Regler fur kleine Gasdurch-flubraten. Mess.-Steuern.-Regeln, 1977, Bd.20, IS 3, S.148−150.135* Tech. tips. Low-flow fluid delivery system. Instrum. Technol., 1977, vol.24, N? 3, p.70.
- Thielens G.J., Malfait L. An improved combined Toepler pump and microvolumetric device. J. Scient. Instrum., 1965, vol.42, № 1, p.28−30.
- Toschoff Dimitar. Dual diaphragm pressure responsive flow control valve./General Motors Corp. Pat. USA, № 3 213 094, 1964.
- Ultra-Turrax. Homogenizachi pristroj Ultra-Turrax. -Jemna mech. a opt., 1965, t.10, m 5, c.169.139* Smallpiece Cosby Donald Phillipps. Annular scaling ring control valve./Martonair Limited. Pat. USA, K? 3 216 451, 1965.
- Watanabe Noriyuki, Komiya Kinichi. Utsumi Hidao, Katsu-mata Teruhisa. Trans. Soc. Instrum and Contr. Eng., 1976, 12,1. Ж 6, 701−705.
- Webster Henry G. Control and indication of carrier gas flow in chromatography. Lab. Equipm. Digest, 1965, vol.3, 6, p.69−74.
- V/eibhbrod Joseph. Fluid restrictor for linear flow meters./National Instrument Labs, Inc. Pat. USA, № 3 071 160, 1963.
- V/igotsky Victor W. Regulator uses downstream pressure as pilot energy. Design News, 1960, vol.15, W2 23, p.26−27.
- Yoshida Takeshi. Sample collecting apparatus./K.K.Hoku-shin Denki Seisalcusho. Pat. USA, MS 3 985 028, 1976.
- Zweikomponenten-Dosiergerat. Mack, und Werkzeug, 1977, Bd.78, K? 10, S.30.