Принципы построения и разработка электрохимических измерительных преобразователей для приборов и систем контроля природных и техногенных динамических процессов

• Автор: Желонкин, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 262 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Концепция мониторинга инфранизкочастотных

динамических процессов

1.1. Аппаратурное обеспечение информационно

измерительной системы

1.2. Основные требования к функциям

измерительных преобразователей

1.3. Анализ электрохимических принципов

преобразования энергетических воздействий

1.4. Выводы
2. Моделирование диффузионных преобразователей
2.1. Физические основы и принципы построения
электрохимических преобразователей
2.2. Динамические процессы диффузионного преобразователя
2.3. Математическая модель измерительного
диффузионного преобразователя
2.4 .Исследование характеристик диффузионных преобразователей
2.5. Выводы
3. Принцип построения комбинированных структур измерительных диффузионных преобразователей
3.1. Характеристики электроосмотического преобразователя
3.2. Моделирование и разработка управляемых структур преобразования
3.3. Аппроксимация: исходных математических моделей
3.4. Разработка обобщенной модели измерительного диффузионного преобразователя
3.5. Математическое моделирование комбинированных
управляемых структур
3.6. Обобщенная модель инерционного диффузионного преобразователя
мя степенями свободы
3.7. Исследование динамических характеристик комбинированных диффузионных преобразователей
3.8. Автоматизированное моделирование измерительных диффузионных преобразователей
3.9. Выводы
4. Конструктивно-технологические принципы построения измерительных электрохимических преобразователей
4.1. Принципы построения конструктивных вариантов
4.2. Стабилизация параметров и динамических свойств
4.3. Суперпозиционного взаимодействия электрохимических
процессов, электрических и электромагнитных полей
4.4. Технологические способы стабилизации параметров
и характеристик электрохимических преобразователей
4.5. Способы компенсации температурной зависимости
характеристик преобразователя
4.6. Выводы
5. Анализ погрешностей измерительного диффузионного преобразователя и методы их уменьшения
5.1. Расчет погрешностей цепи преобразования
5.2. Оценка точности преобразования случайных процессов
5.3.Оптимизация параметров измерительного диффузионного преобразователя
5.4. Спектральные характеристики управляемого
процесса преобразования
5.5. Выводы
6. Экспериментальные исследования измерительных преобразователей

6.1. Расчет параметров и характеристик
измерительных преобразователей
6.2. Исследование характеристик преобразователя
угловых ускорений
6.3. Экспериментальные исследования устройства измерения динамических воздействий
6.4. Выводы
7 Принцип построения системы контроля пространственно распределенных сигналов
7.1. Спектральный анализ системы преобразования
7.2. Исследование многоканального процесса преобразования
7.3. Разработка структуры пространственных измерений
динамических процессов
7.4. Методы статистического синтеза случайного расположения приемников сигнала
7.5. Разработка системы контроля динамических процессов
7.6. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

Диффузионный поток, возникающий при переносе концентрации вещества; С(х, у, г), приводит к выравниванию значений концентрации в объеме. Изменение величины во времени пропорционально изменению потока.
Согласно принципам диффузионной кинетики электрохимическая реакция имеет следующие последовательные стадии: .1) подвод реагирующего вещества к электроду; 2) электрохимическая стадия; разряда; 3) отвод прореагировавших веществ от поверхности электрода и образование новой фазы.
Прш протекании электродной реакции в результате окисления, или восстановления компонентов электролита в приэлектродных, слоях постоянно изменяется концентрация; этих компонентов; Диффузионные процессы, возникающие засчет градиента концентрации, направлены в сторону выравнивания разности концентраций смещение потенциала электрода, вызванное изменением концентрации электролита при протекании реакции вследствие замедленной1 доставки ионов к поверхности, электрода или отводаих в объем; раствора; определяет концентрационную поляризацию.
Основные закономерности; концентрационной поляризации базируются; на диффузионной теории Нернста [9-11]. Количественно диффузия описывается; законами Фика. Элементарный объем массы вещества йт, диффундирующей; через'сечение £ за время-(г/т при градиенте концентрации с1€/с1х определяется уравнением: с!т>=—03-—(1т. (2.2)

Изменение концентрации С во времени по:обе стороны элемента сечением Б:
•?' />".. - (2,з)
ат ах
Слои жидкости, прилегающие к двойному электрическому слою, в равновесных условиях имеют постоянную; концентрацию ионов: Вг неравновесных условиях (при протекании электрического тока) концентрация по. мере удаления; от электрода меняется; такие концентрационные изменения; распространяются в пределах единиц микрона. Этот слой называют погранич-