Общие принципы синтеза информационно-измерительных систем физико-химического состава и свойств веществ

• Автор: Бузановский, Владимир Адамович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 242 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. БАЗОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ФИЗИКОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ
1.1. Краткие сведения о системах
1.2. Классификация систем
1.3. Обобщенные структурные схемы базовых систем
1.3.1. Обобщенная структурная схема систем прямых измерений
1.3.2. Обобщенные структурные схемы систем косвенных и совокупных измерений
Выводы
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАЗОВЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ
2.1. Математическое описание статических функций преобразования базовых систем
2.1.1. Математическое описание статических функций преобразования систем
прямых измерений
2.1.2. Математическое описание статических функций преобразования систем косвенных измерений
2.1.3. Математическое описание статических функций преобразования систем совокупных измерений
2.2. Математическое описание показателей погрешностей базовых систем
2.2.1. Математическое описание показателей погрешностей систем прямых измерений
2.2.2. Математическое описание показателей погрешностей систем косвенных измерений
2.2.3. Математическое описание показателей погрешностей систем совокупных измерений
2.3. Математическое описание показателей надежности базовых систем
2.3.1. Математическое описание показателей надежности систем прямых измерений
2.3.2. Математическое описание показателей надежности систем косвенных и совокупных измерений
2.4. Математическое описание показателей быстродействия базовых систем
2.4.1. Математическое описание показателей быстродействия систем прямых
измерений
2.4.2. Математическое описание показателей быстродействия систем косвенных и
совокупных измерений
2.5. Математическое описание показателей материалоемкости базовых систем
2.5.1. Математическое описание показателей материалоемкости систем прямых измерений
2.5.2. Математическое описание показателей материалоемкости систем косвенных и совокупных измерений
2.6. Математическое описание показателей энергопотребления базовых систем
2.6.1. Математическое описание показателей энергопотребления систем прямых измерений
2.6.2..Математическое описание показателей энергопотребления систем косвенных и
совокупных измерений
2.7. Математическое описание стоимостных показателей базовых систем
2.7.1. Математическое описание стоимостных показателей систем прямых
измерений
2.7.2. Математическое описание стоимостных показателей систем косвенных и совокупных измерений
Выводы
3. СИНТЕЗ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ
3.1. Задачи синтеза систем
3.2. Классификация задач синтеза систем
3.3. Алгоритмы решения типовых задач синтеза систем
3.3.1. Алгоритмы решения задач синтеза первого рода
3.3.2. Алгоритмы решения задач синтеза второго рода
3.3.3. Алгоритмы решения задач синтеза третьего рода
Выводы
4. ПРИМЕНЕНИЕ ОБЩИХ ПРИНЦИПОВ СИНТЕЗА ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ
4.1. Синтез автоматизированных систем высокоскоростного анализа почв
4.1.1. Задачи синтеза систем
4.1.2. Синтез системы анализа почв по методу ЦИНАО
4.1.3. Синтез системы анализа почв по методу Чирикова
4.1.4. Синтез системы анализа почв по методу Мачигина
4.1.5. Синтез системы анализа почв по методу Кирсанова
4.2. Синтез информационно-измерительных систем физико-химического состава и
свойств природного газа
4.2.1. Синтез лабораторной системы
4.2.2. Синтез промышленной системы
4.3. Синтез хемилюминесцентных газоаналитических устройств
4.3.1. Теоретическое исследование газофазного хемилюминесцентного метода
4.3.2. Разработка устройств определения оксидов азота, аммиака и озона
4.3.3. Разработка устройств определения арсина, фосфина и моногермана
4.4. Синтез рентгенофлуоресцентных химико-аналитических комплексов
4.5. Синтез системы контроля кислорода в воздухе
4.6. Схема измерения газов в топливе
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ

где тХно... - математическое ожидание абсолютной погрешности измерений параметра вещества;
MX]ио...* — математическое ожидание относительной погрешности измерений параметра вещества;
МгХт* - математическое ожидание приведенной погрешности измерений параметра вещества.
Символом < ... > обозначена операция статистического усреднения.
Вторые центральные моменты (дисперсии) погрешностей измерений характеризуют случайные погрешности систем [115, 226-228,236, 237]
< ( ЛХио... — тХую... ) 2 > — (оХио... ) 2,
< ( 5Хио...* - MXио...*) 2 > = < ( АХио...* - тХт' ) 2 > / ( Хио... )
= (ZXm... )2 = (оХио... )2 / (Хио...)2,
<(б„Хио.. — МДио... )2> = < ( ДХио... -дгХио... )2> / ( ПХио...)2
= (ХпХио...*)2 = (оХио...*)2 / (ТЗХио...)2, где оХио... — среднеквадратическое отклонение (СКО) абсолютной погрешности
измерений параметра вещества;
ZXho.. * - СКО относительной погрешности измерений параметра вещества;
ХцХио... - СКО приведенной погрешности измерений параметра вещества.
С учетом соотношений (2.10)-(2.12) погрешности базовых систем могут быть оценены по следующим выражениям
АХио... < гпХую,.. + к оХио... ,
8Хио... < МХио... + к 2Хцо... = шХио... / Хио... + к оХио... / Хио... >
5пХио„. 5 МпХио.. + к ZnXио... = Хио... / DXm...+ к оХио... / DXио
Коэффициент доверительной вероятности зависит от вида распределения погрешностей систем. В случае, когда это распределение соответствует нормальному закону (закону Гаусса): при к = 1 доверительная вероятность составляет 68 %, при к — 2 — 95 %, а при к = 3- 99,7 % [115].
Согласно приведенным сведениям все формы представления погрешностей измерений - абсолютная, относительная и приведенная погрешность - связаны между собой. При этом исходной формой представления погрешностей является абсолютная погрешность. В связи с этим математическое описание показателей погрешностей базовых систем было разработано только для показателей их абсолютных погрешностей.