Измерительно-вычислительная система определения влажности капиллярно-пористых материалов

• Автор: Летягин, Игорь Георгиевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
Е1. Характеристики влажности
1.2. Классификация методов измерения влажности
1.3. Аналитические приборы контроля влажности
1.4. Выводы
2. МОДЕЛИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
2.1. Сеточная модель образца влажного материала
2.2. Выбор информативного параметра
2.3. Аппроксимация вольтамперной характеристики пробы
2.4. Выводы
3. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
3.1. Способ определения диффузионного сопротивления по
напряжениям
3.2. Способ определения диффузионного сопротивления по токам
3.3. Определение влажности пробы капилярно-пористого материала
3.4. Калибровка влажности
3.5. Выводы
4. ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ «ТЕМП-281»
4.1. Аппаратные средства
4.2. Программное обеспечение ИВС «ТЕМП
4.3. Методика проектирования измерительно-вычислительной системы
определения влажности
4.4. Выводы

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРИТЕЛЬНОВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ Исследование информативных параметров сеточной модели образца влажного материала
Сопоставление матричной математической модели с экспериментальными данными
Сопоставление дифференциального сопротивления с диффузионным
Сопоставление модели весового метода с моделью делителя тока
Калибровка влажности по модели и прямым уточнением
параметров
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Проблема определения влажности материалов, применяемых в промышленности и сельском хозяйстве, является актуальной, так как в определенных условиях служит показателем их качества. Влажность оказывает большое влияние на технологические и электрические свойства материалов, характеризует их чистый вес.
Широкое распространение получил весовой метод контроля, однако длительность процесса измерения и сложность автоматизации не позволяют применять его в информационных технологиях. Промышленное применение нашли кондуктометрические влагомеры, однако процесс измерения влажности по электрофизическим характеристикам пробы влажного материала до настоящего времени остается мало изученным. Проведенный литературный обзор и патентный поиск показал, что нет аналитических моделей, которые описывают взаимосвязь влажности и электрических характеристик пробы материала, в частности, влажности и проводимости в кондуктометрическом методе. Существующие эмпирические модели не учитывают ни один из факторов, влияющих на результаты определения влажности (напряжение, температура, солевой состав влаги в пробе и т.д.). Кроме того, эмпирические выражения накладывают ограничения на величину диапазона влажности, в результате вся характеристика разбивается на несколько поддиапазонов, каждый из которых описывается своей эмпирической зависимостью. Известно, что вольтамперная характеристика (ВАХ) пробы влажного материала имеет нелинейный характер. Особенно это проявляется на низких напряжениях. Чтобы уменьшить влияние нелинейности на результаты измерения дифференциальной проводимости пробы материала, кондуктометрические влагомеры используют повышенные измерительные напряжения. При этом возникают процессы поляризации пробы, электролиза. В итоге метрологические характеристики электрометрических приборов остаются на низком уровне.

Рис. 2.3. Элемент двухмерной матрицы модели влажного материала
Рис. 2.4. График изменения заряда в узле и аппроксимирующая его функция.