Методическое обеспечение и средства электромагнитного контроля составляющих скорости жидких полупроводящих сред

• Автор: Ганьшин, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Основные теоретические зависимости, описывающие процесс измерения скорости

1.1. Принципы теории идентификации электромагнитных полей

1.1.1. Основы теории идентификации электромагнитного поля

1.1.2. Обобщенная математическая модель низкочастотного магнитного поля

1.1.3. Расчет весовых коэффициентов сферических гармоник

1.1.3.1. Формирование массива исходных данных

1.1.3.2. Определение весовых коэффициентов а„т

1.2. Принципы гидродинамики потоков, обтекающих датчик скорости

1.2.1. Физика процесса обтекания датчика идеальной жидкостью..
1.2.2. Физика процесса обтекания датчика реальной жидкостью
1.3. Определение электрохимических параметров среды
1.3.1. Статистические данные по солености различных водоемов..
1.3.2. Расчет удельной электропроводности солевого раствора морской воды
1.4. Погрешности измерения электромагнитных датчиков скорости
1.4.1. Погрешности измерения датчиков скорости жидкости
1.4.2. Погрешности, обусловленные влиянием внешней среды
1.4.3. Погрешности взаимодействия с измерительным прибором

2. Инженерная методика преобразования сигнала электромагнитного датчика скорости
2.1. Постановка задачи раздела
2.2. Разработка математической модели магнитного поля в зоне
измерения
2.2.1. Массив исходных данных
2.2.2. Алгоритм расчета магнитного поля датчика
2.3. Разработка математической модели поля скоростей датчика
2.3.1. Решение уравнения Лапласа для потенциальной функции,
характеризующей поток
2.3.2. Анализ толщины пограничного слоя
2.4. Разработка математической модели электрического поля между
электродами датчика
2.5. Методика расчета проводимости среды между электродами
датчика
2.5.1. Определение направления потоков жидкости между
электродами датчика
2.5.2. Алгоритм расчета проводимости пространства между
электродами датчика
2.6. Методика расчета коэффициента пропорциональности между
скоростью судна и ЭДС между электродами датчика скорости
2.7. Алгоритм преобразования сигнала датчика с учетом воздействия
сопротивления жидкости между электродами датчика •
2.8. Инженерная методика преобразования исходного сигнала
электромагнитного датчика скорости
3. Методики построения и диагностики двухкомпонентных и
трехкомпонентных датчиков
3.1. Факторы, определяющие оптимальное исполнение датчиков

3.2. Методика построения двухкомпонентных датчиков скорости
судов
3.3. Методика построения трехкомпонентных датчиков скорости
судов
3.4. Расчет технических характеристик разработанных датчиков
3.5. Метод диагностики двухкомпонентных и трехкомпонентных
датчиков скорости
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж
Приложение

Суммарную погрешность от всех перечисленных явлений можно считать систематической^].
1.4.2. Погрешности, обусловленные влиянием внешней среды
К данной группе относятся погрешности, вызванные изменением солености морской воды, влиянием пограничного слоя при обтекании, качкой судна, волновым движением воды и ее температурой.
С изменением солености в морской воде изменяется количество электрических зарядов, однако при использовании в датчике переменного магнитного поля данное обстоятельство на его погрешности практически не сказывается.
Погрешность, вызванная пограничным слоем при обтекании поверхности датчика, в значительной степени зависит от места его установки. Пограничный слой образуется из жидкости, частично увлекаемой датчиком, при его движении в жидкости, На данную погрешность влияет не только пограничный слой датчика, но и пограничный слой днища судна, в котором существуют турбулентные вихри, которые приводят к возникновению циркуляционных токов, вызывающих падение напряжения на собирательных электродах. Возникающая при этом разность потенциалов зависит от турбулентности, электропроводности воды и градиента скорости потока. Погрешность от пограничного слоя вокруг датчика носит систематический характер и ее можно оценить, рассчитав толщину пограничного слоя. Погрешность от пограничного слоя вокруг судна также носит систематический характер и определяется, а затем устраняется при поверке всего измерителя скорости.
Погрешности от волнения моря и качки носят как систематический, так и случайный характер. В условиях волнения и качки увеличивается турбулентность воды, что приводит к возрастанию толщины пограничного слоя. В этом случае лаг показывает скорость всегда меньше действительной