Разработка методики и измерительного устройства для диагностики состояния водно-ледового слоя на дорожной поверхности

• Автор: Зименков, Павел Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список принятых сокращений

Введение
1 Анализ условий образования и способов наблюдений за гололедно-изморозевыми отложениями на дорожной поверхности

1.1 Факторы образования гололедно-измеорозевых отложений

1.2 Инструментальные методы наблюдений за гололедно-изморозевыми отложениями

1.3 Выбор и обоснование направления исследований по созданию дорожного датчика

Выводы

2 Датчик состояния дорожной поверхности, принципы действия и схемные решения

2.1 Исследование зависимости измеряемых величин проводимости от толщины исследуемого слоя
2.2 Оптимизация геометрии чувствительной поверхности по диапазону измерения толщины исследуемого слоя
2.3 Конструкция датчика и схема электрическая функциональная
2.4 Схема электрическая принципиальная
2.5 Алгоритм функционирования
Выводы
3 Датчик состояния дорожной поверхности, его конструкция и характеристики
3.1 Конструкция
3.2 Определение характеристик
3.2.1 Определение метрологических характеристик измерительных каналов
3.2.2 Характеристики состояний поверхности
3.2.3 Определение метрологических характеристик измерения толщины слоя воды
3.3 Методика поверки
Выводы
4 Натурные испытания
4.1 Проведение натурных испытаний
4.2 Обработка результатов натурных испытаний
4.3. Алгоритмы анализа динамики развития состояния поверхности измерительной системы гололедно-изморозевых отложений
Выводы
Заключение
Список используемой литературы

Список принятых сокращений
АДМС - автоматическая дорожная метеорологическая станция.
АЦП - аналого-цифровой преобразователь.
ВЛС - водно-ледовый слой.
ВМО - всемирная метеорологическая организация.
ВПП - взлетно-посадочная полоса.
ГИО — гололедно-изморозевые отложения.
ДД - дорожный датчик.
ДС - дорожный сенсор.
ИСГИО - измерительная система гололедно-изморозевых отложений.
КРАМС - комплексная радиотехническая аэродромная метеорологическая станция.
МО РФ - Министерство обороны Российской федерации.
ПК - персональный компьютер.
ПО - программное обеспечение.
СИ - средство измерения.
УСД - устройство сбора данных.
ФИРН1 - пред серийное название разработанного дорожного датчика пассивного типа.

03 - область с проявлением краевого эффекта на торцах электродов -линии тока над электродом представлены эллиптическими дугами (четверть эллипса в плоскости УОТ) с изменяющимися соотношениями радиусов вдоль оси х (за счет сужения области), линии между электродами - эллиптическими дугами (половина эллипса в плоскости ТОХ).
В соответствии с принятыми обозначениями проводимость слоя (б) между электродами (параллельное соединение) примет вид:
б — б/ + 2 х 62 + 2 х б^ (2.1)
где: б,- - распределенная проводимость слоя между областями О, электродов 1 и 2.
Для каждой области с применением математического анализа определены формулы зависимости проводимости от геометрии чувствительной поверхности и толщины исследуемого слоя. В формулах приняты общие обозначения:
а - удельная проводимость вещества слоя; а - ширина электродов;
Ъ - расстояние от торца электрода, до которого распространяются силовые линии с внутренних сторон электродов; с - длина электродов;
й - половина расстояния между электродами;
£,• - компенсационный коэффициент, учитывающий преобразование сечения для эллиптических дуг над электродами;
Ы,- - компенсационный коэффициент, учитывающий преобразование сечения для эллиптических дуг между (вне) электродами (ов);
/,- (г) - длина линии протекания электрического тока над электродом;
Ы (г) - половина длины линии протекания электрического тока между (вне) электродами (ов);