Geum.ru

Общие принципы синтеза информационно-измерительных систем физико-химического состава и свойств веществ 05. 11. 13 Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Вид материалаАвтореферат диссертации

Содержание


Основные выводы
Подобный материал:
1   2   3
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Общим результатом работы является решение научной проблемы, имею-щей важное хозяйственное значение – разработана методология синтеза ИИСФХ, которая на основе пяти общих принципов обеспечивает создание систем, удовлетворяющих требованиям к их назначению, условиям приме-нения и технико-экономическим характеристикам.

При выполнении данной работы решен ряд научно-технических задач и получены следующие результаты.

1. В соответствии с объемом выполняемых функций в классе ИИСФХ выделены подклассы, главные и основные группы, группы и подгруппы сис-тем. Установлено, что получение любой измерительной информации о фи-зико-химическом составе и свойствах веществ осуществляется системами, являющимися или содержащими в своем составе базовые системы – системы прямых, косвенных или совокупных измерений.

2. Разработаны обобщенные структурные схемы базовых систем. Показа-но, что системы прямых измерений являются объединением простых ИК, которые могут содержать последовательно соединенные ПОП, ППП, ПИ и ППИ. В зависимости от функций, выполняемых в процессе прямых измере-ний, простые ИК разделены на 4 типа, один из которых имеет два подтипа. Системы косвенных и совокупных измерений являются объединением слож-ных ИК, состоящих из каналов первичной информации и ПКИ (системы кос-венных измерений) или ПСИ (системы совокупных измерений). Каналами первичной информации могут быть простые ИК или «квази-измерительные» каналы. «Квази-измерительные» каналы содержат последовательно соеди-ненные ПОП и ПИ или ПОП, ППП и ПИ. В зависимости от объема функций, выполняемых при получении первичной информации, «квази-измеритель-ные» каналы разделены на два типа, один из которых включает два подтипа.

3. Разработано математическое описание технико-экономических харак-теристик (статических функций преобразования, показателей погрешностей измерений, надежности, быстродействия, материалоемкости, энергопотреб-ления и стоимости) базовых систем. В результате анализа математического описания установлено, что в общем случае технико-экономические характе-ристики базовой системы определяются ее структурной схемой, парамет-рами и технико-экономическими характеристиками технических средств, свойствами реализуемой МВИ, а также информативными и неинформатив-ными параметрами исследуемого вещества.

4. Выделено одиннадцать типов задач синтеза ИИСФХ, различающихся числом критериев, наличием или отсутствием ограничений синтеза и тем, определяется структурная схема, совокупность технических средств и ре-жимные параметры ИИС или только ее структурная схема и совокупность технических средств, обеспечивающие соответствие системы требованиям к ее назначению, условиям применения и технико-экономическим характерис-тикам. Разработаны математическое описание и алгоритмы решения типо-вых задач синтеза.

5. На основе перечисленных результатов сформированы общие принци-пы синтеза ИИСФХ, конкретизирующие вопросы разработки промышлен-ных изделий применительно к системам данного класса и обеспечивающие создание ИИС, удовлетворяющих требуемым назначению и условиям при-менения, а также обладающих требуемыми (оптимальными) технико-эконо-мическими характеристиками:

– выбор или разработка МВИ, соответствующих требованиям к назначению систем (принцип определения методического обеспечения систем);

– разработка структурных схем систем, позволяющих реализовать выбран-ные или разработанные МВИ (принцип составления структурных схем сис-тем);

– разработка вариантов построения систем в результате выбора или разра-ботки совместимых технических средств, соответствующих структурным схемам систем и требованиям к условиям их применения (принцип состав-ления функциональных схем систем);

– оценивание технико-экономических характеристик вариантов построения систем на основе математического моделирования или экспериментального исследования (принцип оценивания технико-экономических характеристик систем);

– выбор варианта построения систем, удовлетворяющего требуемым техни-ко-экономическим характеристикам (принцип определения варианта постро-ения систем).

6. На основе общих принципов синтеза ИИСФХ созданы:

– автоматизированные системы высокоскоростного анализа нитратов, аммо-ния, марганца, алюминия, магния, кальция, фосфора и калия в почвах АСВА-П(Ц), АСВА-П(Ч), АСВА-П(М) и АСВА-П(К), имеющие наимень-шую стоимость получения измерительной информации при погрешностях и производительности измерений, удовлетворяющих предъявленным требова-ниям;

– ИИС физико-химического состава и свойств природного газа АСИК «Метан», АСК «Бентонит», АКР «Севан» и АКР «Севан-2», обладающие наименьшей стоимостью при погрешностях измерений, соответствующих предъявленным требованиям;

– автоматические хемилюминесцентные устройства для определения окси-дов азота, аммиака и озона в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны и газовых выбросах Клен-1, Клен-2, Клен-1-01, Клен-1-02, Клен-2-01, Клен-2-02, Клен-3, Клен-4, а также арсина и фосфина в воздухе рабочей зоны Платан-1, Платан-2, Платан-8 и Платан-8-01, имеющие наименьшую стои-мость при погрешностях измерений, удовлетворяющих предъявленным тре-бованиям;

– рентгенофлуоресцентные химико-аналитические комплексы ИНЛАН-РФ для определения хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, меди, цинка, ртути, свинца и висмута в природной и сточной воде, газовых выбросах и почве, обладающие наименьшей стоимостью;

– автоматическая система контроля концентрации кислорода в воздухе по-мещений станции заправки образцов ракетно-космической техники 13Ш34.01, соответствующая требованиям к погрешности, надежности и быстродействию измерений;

– установка автоматического измерения концентраций азота и гелия в ком-понентах жидкого ракетного топлива УК-РГ.05, обеспечивающая получение измерительной информации непосредственно в процессе заправки образцов ракетно-космической техники.


Основные положения и результаты диссертации изложены в следующих работах.

Отечественные ведущие рецензируемые научные журналы и изда-ния, в которых должны быть опубликованы основные научные резуль-таты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук:

1. Бузановский В.А., Рыжнев В.Ю., Сергеев С.К. и др. Российские эко-аналитические комплексы // Экология и промышленность России. – 2000. – Январь. – С. 4-9.

2. Бузановский В.А., Овсепян А.М. Информационно-измерительные сис-темы физико-химических свойств природного газа // Технологии нефти и газа. – 2007. – № 6. – С. 67-73.

3. Бузановский В.А., Булаев А.А. Хемилюминесцентные газоаналитичес-кие устройства для контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны // Безопасность труда в промышленности. – 2007. – № 12. – С. 39-46.

4. Бузановский В.А. Аспекты синтеза информационно-измерительных систем физико-химического состава и свойств веществ // Приборы и систе-мы. Управление, контроль, диагностика. – 2008. – № 1. – С. 31-36.

5. Бузановский В.А. Синтез информационно-измерительных систем физико-химического состава и свойств природного газа // Метрология. – 2008. – № 1. – С. 34-44.

6. Бузановский В.А., Попов А.А. Рентгенофлуоресцентный химико-ана-литический комплекс // Экология и промышленность России. – 2008. – Январь. – С. 4-6.

7. Бузановский В.А. Структурные схемы информационно-измерительных систем экологического назначения // Экологические системы и приборы. – 2008. – № 1. – С. 6-10.

8. Бузановский В.А., Овсепян А.М. Информационно-измерительные системы физико-химического состава и свойств природного газа // Газовая промышленность. – 2008. – № 2. – С. 27-31.

9. Бузановский В.А. Синтез агрохимических информационно-измери-тельных систем // Датчики и системы. – 2008. – № 3. – С. 12-15.

10. Бузановский В.А. Общие принципы синтеза информационно-измери-тельных систем физико-химического состава и свойств веществ // Измери-тельная техника. – 2008. – № 4. – С. 68-72.

11. Бузановский В.А. Определение азота и гелия в компонентах топли- ва // Химия и технология топлив и масел. – 2008. – № 4. – С. 53-56.

12. Бузановский В.А. О компонентах измерительных систем физико-хи-мического состава и свойств веществ (в порядке обсуждения) // Законода-тельная и прикладная метрология. – 2008. – № 4. – С. 14-18.

13. Бузановский В.А. Схема измерения содержания азота и гелия в высо-кокипящих компонентах жидкого ракетного топлива // Космонавтика и раке-тостроение. – 2008. – № 4. – С. 56-62.

14. Бузановский В.А., Булаев А.А. Хемилюминесцентные газоанализато-ры экологического назначения // Экология и промышленность России. – 2008. – Июнь. – С. 6-8.

15. Бузановский В.А., Попов А.А. Рентгенофлуоресцентные химико-ана-литические комплексы для экологического надзора // Безопасность труда в промышленности. – 2008. – № 6. – С. 38-41.

16. Бузановский В.А., Булаев А.А. Хемилюминесцентные газоаналити-ческие устройства экологического назначения // Экологические системы и приборы. – 2008. – № 6. – С. 11-16.

17. Бузановский В.А. Информационно-измерительная система состава и свойств попутного нефтяного газа // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2008. – № 7. – С. 5-8.

18. Бузановский В.А. Общие принципы синтеза информационно-измери-тельных систем состава и свойств веществ // Вестник машиностроения. – 2008. – № 8. – С. 80-84.

19. Бузановский В.А. Синтез информационно-измерительных систем со-става и свойств природного газа // Химическое и нефтегазовое машиностро-ение. – 2008. – № 8. – С. 33-36.

20. Бузановский В.А. Система контроля содержания кислорода в воздухе помещений заправочной станции // Авиакосмическое приборостроение. – 2008. – № 8. – С. 48-52.

21. Бузановский В.А., Булаев А.А. Хемилюминесцентные устройства для мониторинга газообразных сред // Датчики и системы. – 2008. – № 8. – С. 7-10.

22. Бузановский В.А. Системы безопасности на основе физико-химичес-ких измерений // Безопасность труда в промышленности. – 2008. – № 8. – С. 35-39.

23. Бузановский В.А., Попов А.А. Рентгенофлуоресцентные химико-ана-литические комплексы экологического назначения // Экологические систе-мы и приборы. – 2008. – № 8. – С. 3-7.

24. Бузановский В.А. Испытание информационно-измерительных систем агрохимического назначения // Агрохимия. – 2008. – № 9. – С. 82-86.

25. Бузановский В.А. Газохроматографическая измерительная система состава и свойств природного газа // Газовая промышленность. – 2008. – № 9. – С. 81-83.

26. Бузановский В.А., Булаев А.А. Хемилюминесцентные газоаналити-ческие устройства // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2008. – № 9. – С. 19-22.

27. Бузановский В.А. Схема измерения концентраций азота и гелия в компонентах жидкого ракетного топлива // Авиакосмическое приборострое-ние. – 2008. – № 9. – С. 53-57.

28. Бузановский В.А. Общие принципы синтеза информационно-измери-тельных систем физико-химического состава и свойств веществ экологичес-кого назначения // Экологические системы и приборы. – 2008. – № 9. – С. 17-22.

29. Бузановский В.А. Структурные схемы информационно-измеритель-ных систем физико-химического состава и свойств веществ // Измеритель-ная техника. – 2008. – № 10. – С. 57-60.

30. Бузановский В.А., Булаев А.А. Газоаналитические устройства для контроля состояния воздуха рабочей зоны // Медицина труда и промышлен-ная экология. – 2008. – № 10. – С. 37-45.

31. Бузановский В.А. Технология синтеза информационно-измеритель-ных систем физико-химического состава и свойств веществ // Технология машиностроения. – 2008. – № 10. – С. 30-34.

32. Бузановский В.А., Булаев А.А. Хемилюминесцентные газоаналити-ческие устройства для экологического и санитарно-гигиенического контроля и мониторинга // Безопасность жизнедеятельности. – 2008. – № 10. – С. 20-26.

33. Бузановский В.А. Синтез информационно-измерительных систем состава почв // Экологические системы и приборы. – 2008. – № 10. – С. 27-32.

34. Бузановский В.А., Попов А.А. Рентгенофлуоресцентные химико-ана-литические комплексы // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2008. – № 11. – С. 39-41.

35. Бузановский В.А. Принципы синтеза информационно-измерительных систем состава и свойств веществ // Информационные технологии. – 2008. – № 12. – С. 58-62.

36. Бузановский В.А. Структурные схемы измерительных систем физи-ко-химического состава и свойств веществ с «простыми» измерительными каналами // Измерительная техника. – 2009. – № 1. – С. 67-71.

37. Бузановский В.А. Элементы и компоненты измерительных систем (в порядке обсуждения) // Законодательная и прикладная метрология. – 2009. – № 1. – С. 52-57.

38. Бузановский В.А., Попов А.А. Использование рентгенофлуоресцен-ции в экологическом контроле // Безопасность жизнедеятельности. – 2009. – № 1. – С. 26-29.

39. Бузановский В.А. Измерительные каналы измерительных систем // Законодательная и прикладная метрология. – 2009. – № 2. – С. 23-25.

40. Бузановский В.А. Подсистемы измерительных систем физико-хими-ческого состава и свойств веществ // Законодательная и прикладная метро-логия. – 2009. – № 2. – С. 26-31.

41. Бузановский В.А. Информационно-измерительная система состава и свойств природного газа // Технологии нефти и газа. – 2009. – № 2. – С. 60-64.

Зарубежные научные журналы и издания, включенные в систему цитирования Web of Science – Science Citation Index Expanded:

42. Buzanovskii V.A. General synthesis principles for data acquisition systems for substance physicochemical composition and properties // Measurement Techniques. – 2008. – V. 51. – № 4. – P. 452-457.

43. Buzanovskii V.A. Determination of nitrogen and helium in propellant components // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. – 2008. – V. 44. – № 4. – P. 284-289.

44. Buzanovskii V.A. Block diagrams for information measuring systems of physicochemical composition and substance properties // Measurement Techniques. – 2008. – V. 51. – № 10. – P. 1133-1138.

45. Buzanovskii V.A. Block diagrams for measuring systems of substance physicochemical composition and properties with «simple» measuring channels // Measurement Techniques. – 2009. – V. 52. – № 1. – P. 105-110.

Другие научно-технические, научно-производственные и научно-практические журналы, сборники научных трудов:

46. Бабков В.И., Бузановский В.А., Кораблев И.В., Круашвили З.Е. Аналитические системы высокоскоростного анализа // Сельскохозяйствен-ное приборостроение. – 1986. – № 1. – С. 8-12.

47. Бузановский В.А., Кораблев И.В. Системы аналитического контроля с преобразованием пробы потенциально опасных процессов химической технологии и их математическое описание // Автоматизация потенциально опасных процессов химической технологии: Межвуз. сб. науч. тр. / ЛТИ им. Ленсовета. – Л., 1988. – С. 36-39.

48. Бузановский В.А., Булаев А.А., Кораблев И.В. Модель статической характеристики хемилюминесцентного газоанализатора // Автоматизация химических производств. – 1989. – № 11. – С. 16-24.

49. Бузановский В.А., Булаев А.А., Кораблев И.В. Анализ чувствитель-ности хемилюминесцентного газоанализатора // Автоматизация химических производств. – 1989. – № 11. – С. 25-30.

50. Бузановский В.А. Типизация аналитических систем // Автоматизация химических производств. – 1990. – № 6. – С. 28-31.

51. Бузановский В.А. Варианты построения информационно-измеритель-ных систем физико-химического состава и свойств веществ // Контрольно-измерительные приборы и системы. – 2007. – № 6. – С. 35-36.

52. Бузановский В.А., Овсепян А.М. Информационно-измерительные системы состава и свойств природного газа // Территория НЕФТЕГАЗ. – 2007. – № 8. – С. 36-43.

53. Бузановский В.А., Овсепян А.М. Хроматографические информацион-но-измерительные системы физико-химического состава и свойств природ-ного газа // Нефтегазовое машиностроение. – 2007. – № 9. – С. 56-60.

54. Бузановский В.А. Вопросы синтеза информационно-измерительных систем физико-химического состава и свойств веществ // Приборостроение и средства автоматизации. Энциклопедический справочник. – 2007. – № 10. – С. 63-68.

55. Бузановский В.А. Найти и обезвредить // Охрана труда. Практикум. – 2007. – № 10. – С. 56-60.

56. Бузановский В.А. Схемы построения систем физико-химического состава и свойств веществ с «простыми» измерительными каналами // При-боростроение и средства автоматизации. Энциклопедический справочник. – 2007. – № 11. – С. 63-67.

57. Бузановский В.А. Контроль воздуха рабочей зоны // Охрана труда. Практикум. – 2007. – № 12. – С. 57-60.

58. Бузановский В.А., Колесник В.Г. Синтез системы контроля содержа-ния кислорода в воздухе помещений заправочной станции // Экологические проблемы разработки и эксплуатации ракетно-космической техники: Сб. тр. СИП РИА. Вып. 17 / Издательство ПСТМ. – М., 2007. – С. 24-26.

59. Бузановский В.А. Способ измерения концентраций азота и гелия в компонентах жидкого ракетного топлива // Экологические проблемы раз-работки и эксплуатации ракетно-космической техники: Сб. тр. СИП РИА. Вып. 17 / Издательство ПСТМ. – М., 2007. – С. 27-31.

60. Бузановский В.А. Информационно-измерительные системы физико-химического состава и свойств веществ // Мир измерений. – 2008. – № 2. – С. 4-9.

61. Бузановский В.А. Схемы построения информационно-измерительных систем физико-химического состава и свойств веществ // Приборостроение и средства автоматизации. Энциклопедический справочник. – 2008. – № 2. – С. 54-59.

62. Бузановский В.А. Газохроматографическая информационно-измери-тельная система физико-химического состава и свойств природного газа // МГОУ – ХХI – Новые технологии. – 2008. – № 2. – С. 45-51.

63. Бузановский В.А. Комфортно ли рабочее место // Охрана труда. Практикум. – 2008. – № 3. – С. 38-40.

64. Бузановский В.А., Булаев А.А. Хемилюминесцентные газоаналити-ческие устройства для контроля воздуха рабочей зоны // Приборостроение и средства автоматизации. Энциклопедический справочник. – 2008. – № 4. – С. 18-24.

65. Бузановский В.А. Информационно-измерительная система физико-химических свойств природного газа // Территория НЕФТЕГАЗ. – 2008. – № 5. – С. 16-19.

66. Бузановский В.А. Информационно-измерительная система физико-химического состава и свойств природного газа // Нефтегазовое машино-строение. – 2008. – № 6. – С. 55-58.

67. Бузановский В.А. Вопросы синтеза информационно-измерительных систем состава и свойств веществ // Машиностроитель. – 2008. – № 7. – С. 31-36.

68. Buzanovskii V.A. Designing data-acquisition systems for natural-gas composition and properties // Chemical and Petroleum Engineering. – 2008. – V. 44. – № 7-8. – P. 464-468.

69. Buzanovskii V.A., Bulaev A.A. Chemiluminescent gas analyzers // Chemical and Petroleum Engineering. – 2008. – V. 44. – № 9-10. – P. 514-518.

70. Buzanovskii V.A., Popov A.A. X-ray fluorescence chemical analytical units // Chemical and Petroleum Engineering. – 2008. – V. 44. – № 11-12. – P. 663-667.