Измерение расхода диэлектрических сыпучих материалов на основе явления поляризации и эффекта Поккельса

• Автор: Гуляев, Валерий Генрихович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ЗАДАЧИ В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА РАСХОДА ЦЕМЕНТА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ПРОИЗВОДСТВА
1.1. Общее состояние в области организации контроля и учета расхода цемента в технологических процессах производства
1.2. Основные технологические схемы и оборудование для складской переработки и циклического дозирования цемента.

1.3. Классификация и анализ методов и средств учета расхода цемента.

1.3.1. Методы и устройства для контроля количества цемента в емкости склада

1.3.2. Методы и устройства для учета расхода цемента в пневмотранспортных магистралях

1.4. Требования к системам автоматического учета цемента

1.5. Задачи и общая методика исследования процессов контроля и

учета расхода цемента.
ГЛАВА И. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПОСЫЛОК БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА ЦЕМЕНТА В ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ.
2.1. Основные свойства цементновоздушного потока.
2.2. Взаимодействие электрического поля с цементновоздушным потоком.
2.3. Исследование влияния сыпучего диэлектрического материала
на изменение параметров емкостного преобразователя.
2.4. Теоретические основы амплитудной модуляции света
2.5. Теоретические основы определения массы вещества в
измерительной вставке по амплитудной модуляции света в ячейке Поккельса
2.6. Теоретические основы измерения скорости диэлектрика
движущегося в электрическом поле.
2.7. Измерение скорости сыпучих диэлектрических материалов при
пневмотранспортировании
Выводы.
ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ, СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА РАСХОДА СЫПУЧИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Экспериментальное исследование измерения массового расхода сыпучих материалов посредством обработки сигнала датчика на эффекте Поккельса
3.1.1. Разработка рациональной конструкции и реализация автоматизированной системы измерения расхода сыпучего материала.
3.2. Система визуализации измерителя расхода сыпучих материалов при пневмотранспортировании
3.2.1. Структура программы
3.2.2. Методология проведения измерений.
Выводы.
ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Лабораторные исследования зависимости амплитуды сигнала расходомера от скорости движения диэлектрика.
4.2. Лабораторные исследования зависимости амплитуды сигнала расходомера от массы диэлектрика.
4.3. Измерение средней скорости движения сыпучего
диэлектрического материала при просыпании его через вертикально установленный трубопровод
4.3.1. Динамика и законы движения сыпучих
материалов
4.4. Лабораторные исследования по измерению массы сыпучего материала
4.5. Результаты производственных испытаний по измерению массового расхода портландцемента при пневмозагрузке
цементовозов.
Выводы.
ГЛАВА V. ОБОСНОВАНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И ОЦЕНКА ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5.1 Оптимизация энергопотребления пневмотранспортной системы
5.1.1. Математическая модель процесса
пневмотранспортирования.
5.1.2. Функциональная схема пневмотранспортной системы с коррекцией по плотности и скорости потока.
5.2. Применение системы измерения массового расхода в
технологических процессах переработки цемента
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Основные положения теории поляризации диэлектриков в электрическом поле. Методы модуляции световой волны на основе эффекта Поккельса. Методы математического моделирования и численный эксперимент. Методы статистической обработки информационных сигналов и установления сходимости теоретических и экспериментальных данных. Новизна и полезность разработанных научнотехнических решений подтверждена Патентом РФ на изобретение 1 от ноября года. Личный вклад. Результаты, выносимые на защиту, получены автором самостоятельно. Личным вкладом соискателя в совместно опубликованных работах является участие в разработке научных основ нового метода массового расхода сыпучих диэлектрических материалов, принципов построения системы автоматизированного контроля массового расхода сыпучих материалов, математической модели системы управления процессом пневмотранспортирования. Автором проведены лабораторные и производственные испытания измерителя расхода и анализ полученных результатов. Практическая значимость диссертационной работы заключается
1. Создании высокоточного, наджного и простого в технической реализации первичного измерительного преобразователя массового расхода сыпучих диэлектрических материалов, транспортируемых по трубопроводу. Создании эффективных измерительных систем на основе разработанного первичного преобразователя. Возможности применения разработанных новых методов и технических средств в технологических процессах с использованием пневмотранспортных систем. Работа выполнялась в рамках Госбюджетной аналитической ведомственной целевой программы Развитие научного потенциала высшей школы Федерального агентства по образованию РФ гг. ННГАСУ на научные исследования и инновационную деятельность года. Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждена корректностью постановки задачи, аналитическими зависимостями измеряемых параметров массового расхода и скорости диэлектрических материалов с характеристиками информативных сигналов, результатами экспериментальных исследований и производственными испытаниями разработанной автоматизированной системы контроля и учта расхода сыпучих диэлектрических материалов при пневмотраспортировании. Реализация результатов работы. На основе предложенных теоретических положений разработана и реализована автоматизированная система контроля и учта расхода строительных сыпучих материалов при пневмотраспортировании, прошедшая натурные испытания на реатьном объекте Нижегородском бетонном заводе ООО Бетон. РУ. По результатам производственных испытаний определены работоспособность и эффективность автоматизированной системы контроля и учта расхода сыпучих строительных материалов при пневмотранспортировании. Суммарная погрешность измерения на установке не превышала 1. Внедрение этой системы измерения на действующих установках загрузки автоцементовозов и складе цемента Нижегородского бетонного завода ООО Бетон. РУ позволило осуществить оперативный контроль и учт расхода цемента, в результате которого снизились непроизводственные потери дорогостоящего материала и повысилось качество выпускаемой бетонной смеси. Материалы диссертационного исследования используются в Нижегородском архитектурностроительном университете для дипломного проектирования и в учебном процессе дисциплины Автоматизация измерений,контроля и испытаний. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной научнопрактической конференции Строительство, РостовнаДо ну, г. Шестой международной научнотехнической конференции Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и наджность машин, приборов и оборудования, Вологда, г. Тринадцатой международной научнопрактической конференции Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения и информатики, Москва, г. Разработка измерителя расхода была представлена Министерством промышленности и инновации Нижегородской области на ом Международном салоне Изобретения Женевы Швейцария и отмечена Дипломом и серебряной медалью. Публикации.