Измерительные преобразователи концентрации компонентов жидких дисперсных сред для систем управления технологическими процессами и экологического мониторинга

Измерительные преобразователи концентрации компонентов жидких дисперсных сред для систем управления технологическими процессами и экологического мониторинга

Автор: Фетисов, Владимир Станиславович

Шифр специальности: 05.13.05

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2005

Место защиты: Уфа

Количество страниц: 399 с. ил.

Артикул: 3012474

Автор: Фетисов, Владимир Станиславович

Стоимость: 250 руб.

Измерительные преобразователи концентрации компонентов жидких дисперсных сред для систем управления технологическими процессами и экологического мониторинга  Измерительные преобразователи концентрации компонентов жидких дисперсных сред для систем управления технологическими процессами и экологического мониторинга 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Список используемых сокращений
Введение
Глава 1. Современное состояние техники измерений
концентрации компонентов жидких дисперсных сред
1.1. Общая характеристика дисперсных сред
1.2. Актуальность и особенности полевых измерений концентрации жидких дисперсных сред.
1.3. Основные требования, предъявляемые к полевым средствам измерения концентрации ЖДС.
1.3.1. Условия эксплуатации
1.3.2. Метрологические характеристики
1.3.3. Показатели надежности.
1.3.4. Другие требования.
1.4.Классификация и обзор методов измерения концентрации ЖДС
1.4.1. Методы измерения концентрации ЖДС
с модификацией компонентов
1.4.2. Методы измерения концентрации ЖДС
без модификации компонентов.
1.4.3. Оценка пригодности и перспективности методов
для полевых измерений концентрации ЖДС
1.5. Основные пути повышения метрологической надежности
и живучести полевых средств измерения концентрации ЖДС
1.6. Краткий обзор рынка полевых средств измерения концентрации ЖДС.
1.7. Нерешенные проблемы в области разработок полевых средств измерения концентрации ЖДС. Выводы по главе и постановка задачи исследования
Глава 2. Средства измерения параметров состава
водогазомасляных эмульсий
ф 2.1. Общая постановка и последовательность решения задачи
оптимизации ИИС для измерения концентрации
компонентов ЖДС.
2.2. Задача измерения параметров состава водогазомасляных
эмульсий. Оптимальное комплексирование совместных измерений
2.3. Обоснование выбора методов измерения
на примере многофункционального датчика состава ВГМЭ
2.4. Комплексирование измерений параметров состава ВГМЭ с помощью комбинированных
акустоэлектрических датчиков КАЭД.
2.5. Математическое моделирование КАЭД
2.5.1. Математическая модель ПИП
электрического канала КАЭД
2.5.2. Уточнение метода измерения по результатам моделирования ПИП электрического канала КАЭД
2.5.3. Математическая модель ПИП
акустического канала КАЭД.
2.5.4. Уточнение конструкции ПИП, схемы включения
и алгоритма функционирования акустического канала 9 2.5.5. Полная математическая модель КАЭД и ее использование
для оптимизации геометрических параметров датчика для случая дисковых противолежащих элементов
2.5.6. Исследование технических возможностей КАЭД
с дисковыми элементами
2.5.6.1. Получение расчетных формул для вычислений ЙДО
2.5.6.2. Анализ погрешностей КАЭД с дисковыми элементами.
2.5.6.3. Описание экспериментального образца КАЭД
и выполненных экспериментов
2.5.7. Моделирование КАЭД для других
расположений элементов
2.6. Дальнейшие возможности повышения метрологической
надежности и живучести КАЭД.
Результаты и выводы по главе
Глава 3. Фотометрические полевые средства измерения концентрации разбавленных ЖДС с повышенной метрологической надежностью
3.1. Модель ЖДС как рассеивателя оптического излучения.
ф Основные допущения и область применимости.
3.2. Четырехлучевая импульсная схема и ее модификации.
3.2.1. Моделирование четырехлучевой импульсной схемы для случая узких диаграмм направленности приемников
и излучателей
3.2.2. Влияние радиуса измерительной ячейки
на результаты измерений
3.2.3. Предложения по построению четырехлучевой импульсной схемы с узкими диаграммами направленности излучателей и приемников и обработка ее сигналов с помощью искусственных нейросетей.
3.2.4. Четырехлучевая импульсная схема
с широкими диаграммами направленности излучателей и приемников и линейным расположением элементов .
3.2.5. Модель для изучения фотометрических преобразователей
с произвольными углами раскрыва диаграмм направленности излучателей и произвольным расположением элементов. .
3.3. Практическая реализация многолучевых контактных
фотометрических концентратомеров
3.3.1. Градуировочный стенд.
3.3.2. Программное обеспечение для автоматизированной градуировки и обработки сигналов многолучевых фотометрических концентратомеров
3.3.3. Результаты стендовых испытаний многолучевого фотометрического концентратомера
3.3.4. Улучшение показателей надежности
многолучевого концентратомера путем интеллектуализации
алгоритма его работы.
Результаты и выводы по главе 3 .
Глава 4. Фотометрические бесконтактные средства измерения
концентрации разбавленных ЖДС.
4.1. Общая характеристика бесконтактных
концентратомеров ЖДС.
ф 4.2. Поверхностные бесконтактные концентратомеры ЖДС
4.2.1. Использование четырехлучевой импульсной схемы
в поверхностных бесконтактных концентратомерах ЖДС.
4.2.2.Улучшенная четырехлучевая схема поверхностного концентратомера с коллимированным
пучком излучателя
4.3. Струйные бесконтактные концентратомеры ЖДС .
4.3.1. Струйные концентратомеры с продольным просвечиванием струи и узкими диаграммами направленности приемников
4.3.2. Струйные концентратомеры с продольным просвечиванием струи и широкими диаграммами направленности приемников
4.3.3. Струйные концентратомеры с продольным просвечиванием . струи и кольцевыми матрицами фотоприемников
4.3.4. Струйные концентратомеры
ф с поперечным просвечиванием струи
4.4. Результаты испытаний бесконтактных концентратомеров
4.4.1. Результаты испытаний поверхностного ,
бесконтактного концентратомера.
4.4.2. Результаты испытаний струйных концентратомеров
с продольным просвечиванием струи
Результаты и выводы по главе 4.
Глава 5. Фотометрические концентратомеры ЖДС
с переменной измерительной базой
5.1. Концентратомеры ЖДС на основе турбидиметров
с переменной измерительной базой.
5.1.1. Принцип действия и особенности конструкций
5.1.2. Оптимизация диапазона перемещения подвижного элемента.
5.1.3. Алгоритм функционирования турбидиметра
с переменной измерительной базой
5.2. Концентратомеры ЖДС на основе нефелометров
ф с переменным углом регистрации рассеяния.
5.2.1. Принцип действия и особенности конструкций
5.2.2. Нефелометр с секторным возвратнопериодическим вращением излучателя и поворотным шифратором.
5.3. Практическая реализация концентратомеров
с переменной измерительной базой
5.3.1. Результаты испытаний турбидиметра
с переменной измерительной базой
5.3.2. Использование механической очистки окон для повышения метрологической надежности турбидиметров
с переменной измерительной базой
Результаты и выводы по главе
Заключение
Список использованных источников


Разбавление в известных пропорциях используют тогда, когда концентрация ДФ близка к предельной, и градуировочные кривые многих типов преобразователей для этих значений концентрации имеют сильную нелинейность наблюдается насыщение или даже изменение знака производной . Для эмульсий разбавление используют, кроме того, с целью избежания нестабильного участка, градуировочных кривых, связанного с обращением фаз . Повышение концентрации ДФ путем выпаривания ДС используют редко. Для ускорения процесса может применяться сброс давления в сосуде с ЖДС и отвод образующегося газа пара. Наиболее наглядными и достоверными методами определения концентрации ЖДС являются те, которые основаны на разделении фаз, т. ДФ от ДС посредством какоголибо целенаправленного физического или химического воздействия, и последующих прямых или косвенных измерениях выделенных количеств вещества. Рассмотрим несколько основных применяемых на практике видов такого воздействия. Центрифугирование позволяет отделять ДФ как эмульсий, так и суспензий. Оно основано на движении жидкости под действием центробежной силы в быстровращающемся цилиндрическом сосуде к пористым стенкам этого сосуда центрифуги, через которые свободно протекает ДС, но частицы ДФ задерживаются и остаются в сосуде рис. I . Н к М 1. С химическим изменением ДФ или ДС за счет хим. ВО . Спектрометрия Колориметрия
числе. Ьпсроскогг. Рис I 2. С поверхностной реакцией У. Ц,Л МП. I М 1 1 V . V. V. ПИческие . Рис. Классификация методов измерения концентрации ЖДС без изменения компонентов
Рис. Для определения концентрации достаточно применить прямые измерения массы или объема разделенных компонентов. Центрифугирование применяют и при поточных измерениях концентрации ЖДС. В этих случаях для автоматизации измерений обычно используют емкостные или оптические датчики, контролирующие состояние ЖДС либо после завершения разделения смеси , с. Одним из интересных применений центрифугирования для поточных измерений является непрерывное получение эталона чистой дисперсионной среды свободного от взвешенных частиц, который затем подается в один из каналов двухканального измерителя концентрации ДФ. Седиментация процесс осаждения частиц под действием гравитационных сил. Для этого плотность вещества частиц ДФ должна быть больше плотности ДС. Часто седиментацию проводят не только в гравитационном, но и в дополнительно создаваемых полях электрическом, магнитном, полях центробежных сил, что сильно ускоряет процесс осаждения. Седиментация используется не только для измерения концентрации, но и для анализа дисперсного состава частиц по различным скоростям осаждения для частиц разных размеров , с. После отстаивания в трубчатых вертикальных сосудах концентрация ДФ может быть определена по высоте уплотненной зоны , т. Флотация процесс всплывания частиц ДФ под действием архимедовой силы. При этом плотность вещества частиц ДФ должна быть меньше плотности ДС. Это типичный метод разделения фаз для газовых эмульсий. Технологический процесс разделения смесей газжидкость называется сепарацией. Увеличение размера пузырьков сильно ускоряет процесс табл. Таблица 1. В отношении пен сепарация представляет особую проблему и производится обычно с помощью специальных химических реагентов пеногасителей, реже с помощью физических методов механических включая ультразвуковые, термических, электрических , т. Фильтрование процесс отделения ДФ от ДС посредством пропускания ЖДС через пористую фильтровальную перегородку, которая задерживает частицы ДФ на своей поверхности или в порах. Для ускорения процесс фильтрования обычно проводят под давлением или под вакуумом , т. Полное высушивание ДС является частным, тривиальным случаем уже рассмотренного типа модификации ЖДС повышения концентрации ДФ. Может применяться для определения концентрации суспензий. Высушивание может выполняться в печах или вакуумных сушилках , т. Дистилляция процесс выпаривания жидкости с последующим конденсированием ее и сбором в охлаждаемом сосуде. При этом можно затем производить взвешивание обеих разделенных фаз . Деэмульгация процесс разделения фаз эмульсий. Он основан на коалесценции глобул ДФ, которая происходит при разрушении межфазных слоев пленок на сферических поверхностях этих глобул.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.275, запросов: 244