Информационно-измерительная система для контроля уровней многокомпонентных сред с последовательной перестройкой зондирующей частоты

• Автор: Арсланов, Руслан Венерович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 170 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ПРИНЯТЫХ В РАБОТЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЕЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СРЕД

1.1 Требования предъявляемые к ИИС

1.2 Существующие методы и средства измерения

1.3 Недостатки существующих методов и средств измерения

1.4 Постановка цели и задач исследований

1.5 Выводы по главе

2 ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЕЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СРЕД И РЕАЛИЗУЮЩАЯ ЕГО ИИС
2.1 Способ измерения уровней многокомпонентных сред с последовательной перестройкой зондирующей частоты
2.2 Математическая модель высокочастотного способа
ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЕЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СРЕД
2.3 Исследование общей математической модели способа измерения уровней и ее упрощение
2.4 Синтез ИИС для контроля уровней многокомпонентных

2.5 Алгоритмы спектрального анализа данных в ИИС
2.5.1 Анализ на основе цифрового узкополосного фильтра.
2.5.2 Исключение влияния максимальных гармоник
2.5.3 Увеличение длины реализации входной последовательности
2.6 Выводы по главе
3 АНАЛИЗ ИИС ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЕЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СРЕД С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ПЕРЕСТРОЙКОЙ ЗОНДИРУЮЩЕЙ ЧАСТОТЫ
3 Л Определение частотных параметров зондирующего
сигнала
3.2 Определение минимальной толщины слоя, различимого предлагаемой ИИС
3.3 Определение количества измеряемых слоев в контролируемой многокомпонентной среде
3.4 Определение времени цикла измерения уровней
3.5 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4 АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТИ ИИС
4.1 Источники погрешности ИИС
4.1.1 Неточность вычисления частот СС цифрового сигнала.
4.1.2 Неточность задания диэлектрических проницаемостей слоев многокомпонентных сред
4.1.3 Влияние изменения температуры контролируемой
среды на погрешность ИИС
4.1.4 Неточность задания частоты зондирующего сигнала
4.1.5 Влияние погрешности преобразования в АЦП на погрешность измерения уровня
4.1.6 Погрешность округления при расчетах в ЭВМ
4.1.7 Активные потери в чувствительном элементе
4.1.8 Влияние неучтенных слагаемых математической
модели способа измерения на погрешность ИИС
4.1.9 Неточность угла установки ЧЭ в технологическом резервуаре
4.2 Зависимость погрешности измерения уровня от изменений основных источников погрешностей ИИС
4.3 Расчет погрешности ИИС и выработка рекомендаций по
ЕЕ УМЕНЬШЕНИЮ
4.4 Выводы по главе
5 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИИС И ВНЕДРЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1 Моделирование разработанной ИИС на ЭВМ
5.2 Внедрение полученных результатов в нефтехимическую промышленность
5.3 Внедрение полученных результатов в учебный процесс
5.4 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

4) при использовании второго метода привязываются к физическим свойствам слоев в контролируемой системе, что вносит дополнительную погрешность при изменении этих свойств;
5) количество измеряемых уровней с помощью существующих высокочастотных методов измерения не превышает количества, которое позволяют определять механические или ультразвуковые методы, и не превышает трех уровней.
Таким образом, можно привести ряд основных недостатков, свойственных всем существующим в настоящее время методам измерения уровней многокомпонентных продуктов:
1) количество уровней, измеряемых существующими ИИС, в большинстве случаев не отвечает поставленным требованиям;
2) большинство ЧЭ, используемых в существующих ИИС, привязано к параметрам измеряемых сред и не обладают универсальностью;
3) изменение параметров окружающей среды и физических свойств контролируемых сред приводит к увеличению погрешности измерений;
4) низкая достоверность определения количества слоев в контролируемой многокомпонентной среде, либо необходимость точного задания в используемом устройстве количества слоев контролируемой среды.
1.4 Постановка цели и задач исследований
Цель параграфа - формулировка цели и задач исследования.
Из описания существующих методов и устройств измерения уровней многокомпонентных сред и их недостатков, приведенных выше, все существующие на сегодняшний день устройства и методы измерения не отвечают требованиям, предъявляемым к ИИС многоуровневых измерений, по количеству одновременно измеряемых уровней, надежности и универсальности. Кроме того, как было сказано в предыдущем параграфе, создавать ИИС мно-