Метод контроля микроклимата на основе обработки результатов совокупных измерений

• Автор: Тырышкин, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Глава 1. Анализ методов измерений и способов уменьшения различных погрешностей измерительных систем
1.1. Классификация измерений и погрешностей
1.2. Оценки истинного значения на основании ограниченного ряда наблюдений
1.3. Систематические погрешности измерений и способы их уменьшения
1.4. Погрешность аналоговых измерительных преобразователей при случайных воздействиях
1.5. Выводы
Глава 2. Основные моменты и фундаментальные положения метода обработки совокупных измерений (ОСИ)
2.1. Выбор оптимальных параметров измерительных преобразователей для снижения входной погрешности
2.2. Относительное выравнивание совокупных измерений в САУЗ
2.3. Абсолютное выравнивание измерений по образцовой мере
2.4. Применение функции корреляции разнородных величин для коррекции измерений в САУЗ
2.5. Получение оценок измеряемого сигнала в системах совокупных измерений.
2.6. Выводы
Глава 3. Математическая модель метода ОСИ
3.1. Модель метода ОСИ в сравнении с современными методами обработки измерительной информации в САУЗ.
3.2. Относительное выравнивание измерений введением корректирующей функции вида у=ах+Ь.
3.3. Абсолютное выравнивание по эталонной мере. Вычисление усредненного корректирующего воздействия для математического ожидания совокупных измерений в виде полинома п-го порядка
3.4. Применение коррекции по значениям разнородных величин заведомо более высокой степени точности
3.5. Выводы
Глава 4. Экспериментальная проверка функционирования и численная оценка эффективности метода ОСИ
4.1. Описание технической реализации экспериментальной установки для проверки основных положений метода ОСИ
4.2. Результаты поставленного эксперимента. Апостериорная оценка эффективности метода ОСИ
4.3. Выводы Заключение Список литературы
Приложение А. Экспериментальные данные.
Актуальность исследования. На современном этапе развития средств контроля для систем искусственного климата в значительной мере наметилась тенденция к интеграции всех инженерных систем зданий и сооружений в единую совокупность, которая представляет собой определенного рода измерительную систему, обладающую структурной избыточностью. Наблюдается возросший интерес к передовым технологиям строительства, новым материалам, системам управления инженерной инфраструктурой со стороны всех участников инвестиционно-строительного процесса - государственных организаций, органов управления архитектурно-строительным комплексом, предприятий промышленности, гостиничного бизнеса и индустрии развлечений, застройщиков элитного жилья.
Существующие методы обработки экспериментальных данных не позволяют удовлетворить всем требованиям, которые предъявляются к ним на данном этапе развития средств контроля микроклимата. В частности системы со структурной избыточностью обладают большим, чем необходимо для описания объекта измерения, количеством выходных параметров. Однако, с точки зрения практицизма, эти данные используются менее рационально, чем это возможно. Тогда как существующие методы в большинстве своем направлены на получение только одного выходного сигнала и мало используют преимущества структурной избыточности измерительного комплекса.
Переход на высокотехнологичное и глубоко интегрированное оборудование оказывается несколько болезненным без отработанного теоретического аппарата. Системы, предлагаемые на рынке, не имеют или имеют недостаточно развитый механизм коррекции измерений.
Перспективным следует считать разработку и внедрение новых методов обработки измерительной информации для систем контроля микроклимата, обладающих структурной избыточностью. Учитывая существенные вычислительные мощности систем контроля микроклимата и применение в них первичных измерительных преобразователей достаточной степени точности, необходимо создать механизм, позволяющий простым способом увеличить точность системы контроля в целом, не приводя при этом к потере информативности и снижению количества выходных сигналов.
В настоящее время существует большое количество методов обработки различных измерений, однако они в большинстве своем не являются универсальными и не способны корректировать однотипным вычислительным процессом значения разнородных измерительных сигналов. Все это делает актуальным решение вопросов, направленных на экономию, сбережение и более рациональное использование энергоресурсов на подконтрольном объекте.
Целью настоящей работы является разработка метода, реализуемого средствами микропроцессорной техники, позволяющего обрабатывать результаты совокупных и смешанных измерительных сигналов, получаемых от первичных измерительных преобразователей, предназначенного для систем контроля микроклимата.
Для достижения поставленной цели, в настоящей работе можно сформулировать следующие задачи:
1. Разработка метода обработки измерительных сигналов, направленного на повышение надежности показаний измерительной системы в целом.
2. Анализ различных кривых коррекции измерительного сигнала для отдельного канала измерения и подбор оптимального варианта аппроксимации корректирующей функции.
3. Исследование зависимости снижения результирующей погрешности, полученной после обработки, от количества первичных измерительных преобразователей.
глядности достаточно трёх параметров и при увеличении их числа расчёты аналогичны.
2.3. Абсолютное выравнивание измерений по образцовой мере
Каждое средство измерения нуждается в поверке для соблюдения метрологических стандартов и поддержания соответствующей точности измерения, рассмотрим виды поверок и способы их выполнения применительно к системам совокупных измерений.
Одной из главных форм государственного метрологического надзора и ведомственного контроля, направленных на обеспечение единства измерений в стране, является поверка СИ. Поверке подвергаются СИ, выпускаемые из производства и ремонта, получаемые из-за рубежа, а также находящиеся в эксплуатации и хранении. Основные требования к организации и порядку проведения поверки СИ установлены ГОСТ “ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения”. Термин “поверксС1 введен ГОСТ “ГСИ. Метрология. Термины и определения” как “определение метрологическим органом погрешностей средства измерений и установление его пригодности к применению”. В отдельных случаях при поверке вместо определения значений погрешностей проверяют, находится ли погрешность в допустимых пределах. Таким образом, поверку СИ проводят для установления их пригодности к применению. Пригодным к применению в течение определенного меж-поверочного интервала времени признают те СИ, поверка которых подтверждает их соответствие метрологическим и техническим требованиям к данному СИ. Средства измерений подвергают первичной, периодической, внеочередной, инспекционной и экспертной поверкам.
Первичной поверке подвергаются СИ при выпуске из производства или ремонта, а также СИ, поступающие по импорту.