Вимірювальна техніка та метрологія
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2123
Browse
10 results
Search Results
Item Вплив випромінювальних характеристик металевих сплавів на методичні похибки двокольорової компенсаційної та класичної термометрії(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Жуков, Л. Ф.; Петренко, Д. О.; Zhukov, Leonid; Petrenko, Dmytro; Фізико-технологічний інститут металів і сплавів НАН України; Physical and Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of UkraineДосліджено методичні похибки двокольорової компенсаційної та класичної енергетичної й спектрального відношення пірометрії випромінювання під впливом змінних випромінювальних характеристик металевих сплавів. Випромінювальні характеристики кількісно оцінено за допомогою середнього рівня випромінювальної здатності та коефіцієнта селективності. Середніми (настроювальними) значеннями цих параметрів вибрано такі, що відповідають вольфраму в вакуумі за температури 1600 К (за довжин хвиль 0,7 та 0,9 мкм), а діапазони їх змін – відповідно до умов в металургійних печах та в агрегатах. Відповідно до настроювальних значень випромінювальних характеристик введено поправки в математичні моделі класичної, а також двокольорової компенсаційної пірометрії випромінювання і розраховано методичні похибки. На основі аналізу математичних моделей методів пірометрії випромінювання встановлено закономірності впливу середнього рівня випромінювальної здатності та коефіцієнта селективності на методичні похибки. На відміну від класичної пірометрії випромінювання, методичні похибки двокольорової компенсаційної термометрії практично не залежать від коефіцієнта селективності. Це є перевагою двокольорової компенсаційної термометрії та дає змогу мінімізувати похибки безконтактних вимірювань температури металевих сплавів, вкритих прозорими та напівпрозорими оксидними плівками, які спричиняють істотні зміни коефіцієнта селективності. Визначено відхилення середнього рівня випромінювальної здатності від настроювального, за яких модулі методичних похибок двокольорової компенсаційної термометрії не перевищують 1,0 % та 0,5 %. Вони становлять ±0,042 та ±0,020, відповідно. У металургії найпоширеніший комплексний вплив випромінювальних характеристик на методичні похибки оптичної термометрії. Тому, залежно від співвідношення випромінювальних характеристик, змінюватиметься співвідношення похибок досліджених методів. Визначено функціональну залежність коефіцієнта селективності від середнього рівня випромінювальної здатності, за якої похибки всіх розглянутих методів рівні. Під комплексним впливом середнього рівня випромінювальної здатності та селективності її спектрального розподілу похибки двокольорової компенсаційної пірометрії випромінювання менші від похибок класичної інфрачервоної енергетичної пірометрії випромінювання, а також термометрії спектрального відношення відповідно в 1,04–1,26 та 1,21–1,57 разу.Item Первинні перетворювачі для вимірювання температури в металургії(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Фединець, В. О.; Юсик, Я. П.; Васильківський, І. С.; Гук, Н. О.; Fedynets, Vasyl; Yusyk, Yaroslav; Vasylkivskyi, Ihor; Huk, Nazarii; Національний університет “Львівська політехніка”; ПАТ “Науково-виробниче об’єднання “Термоприлад ім. В. І. Лаха”; Lviv Polytechnic National University; PJSC “S&P association “Thermoprylad” named after V. Lakh”Успішне впровадження у металургійне виробництво систем автоматизації неможливе без наявності надійної та достовірної первинної інформації про параметри технологічного процесу. Температура є одним із основних параметрів, що визначає кількісні та якісні показники готової продукції. Тому технологічні процеси металургійної промисловості потребують наявності достатньої та різноманітної кількості первинних перетворювачів температури, що характеризуються високою точністю, чутливістю, стабільністю і стійкістю до завад. У статті наведено огляд термометричних та конструкційних матеріалів для створення первинних вимірювальних перетворювачів із заданими метрологічними характеристиками, перетворювачів для вимірювання температури в доменному виробництві, газових потоків у технологічних процесах металургії, розплавлених металів, а також для інтелектуальних вимірювальних перетворювачів.Item Залежність похибки визначення температури пірометрами від коефіцієнта випромінювальної здатності об’єктів(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-26) Микитин, І. П.; Скоропад, П. І.; Mykytyn, Ihor; Skoropad, Pylyp; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityНаведено результати дослідження залежності похибки визначення температури термометрами випромінення від коефіцієнта випромінювальної здатності досліджуваних об’єктів. Проаналізовано математичні моделі, які описують залежності між дійсним значенням термодинамічної температури і виміряними пірометрами уявними температурами, із урахуванням впливу значення коефіцієнта випромінювальної здатності матеріалів. Ці моделі покладено в основу побудови найпоширеніших типів пірометрів, зокрема: яскравісного, повного випромінення та спектрального відношення. Описано результати проведених теоретичних досліджень. Проаналізовано доцільність та наведено практичні рекомендації стосовно застосування певного типу пірометра залежно від коефіцієнта випромінювальної здатності досліджуваних об’єктів та вимог до метрологічної достовірності результату вимірювання.Item Дослідження температурних полів у корпусі термоперетворювача(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Янишин, Я. С.; Yanyshyn, Yaroslav; Львівський національний аграрний університет; Lviv National Agrarian UniversityУ роботі запропоновано аналітичне дослідження складової інструментальної похибки термо- перетворювачів, спричиненої протіканням тепла під час вимірювання високих температур. Значення вказаної похибки залежить від конструктивного виконання термоперетворювачів, інтенсивності теплообміну із вимірюваним середовищем і особливостей його контакту із зовнішнім середовищем.Item Залежність похибки прогнозування температури нейронними мережами від похибки вимірювання(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Лопатко, О. О.; Lopatko, Olha; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ роботі подано результати дослідження залежності похибки прогнозування значення температури нейронними мережами від похибки вимірювання. Описано алгоритм створення тестових послідовностей та навчання нейронних мереж. Наведено результати дослідження залежності похибки прогнозування значення температури від мультиплікативної, нелінійної та випадкової складових похибки, а також описано результати дослідження залежності похибки прогнозування значення температури від одночасного впливу цих складових.Item Розроблення експериментального устаткування для вимірювання температури розплаву металу оптичним способом(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Петриченко, Г. І.; Petrychenko, G. I.; Тов Нвф “Харків-прилад”; SPC Kharkiv-Prylad LtdПодано опис експериментального устаткування для відпрацювання способу вимірювання температури розплаву металу за допомогою оптичного волоконного пірометра. Температуру запропоновано вимірювати, занурюючи зонд у метал крізь шар шлаку.Item Прогнозування температури потоків води та повітря із використанням нейронної мережі(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Микитин, І. П.; Лопатко, О. О.; Mykytyn, I.; Lopatko, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityВикладено результати дослідження залежності похибки прогнозування температури потоку води та повітря від кількості входів нейронної мережі та перевірки навченої нейронної мережі на експериментальних даних. Наведено формулу температурного перехідного процесу та описано створення тестових послідовностей для навчання нейронних мереж. Подано малюнки та опис устав, за допомогою яких виконано вимірювання значень температурного перехідного процесу. Описано результати проведених експериментальних досліджень.Item Метрологічна надійність термоелектричного наносенсора квантового еталона температури(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Стадник, Б. І.; Яцишин, С. П.; Фрьоліх, Т.; Микийчук, М. М.; Луцик, Я. Т.; Скоропад, П. І.; Національний університет «Львівська політехніка»; Технічний університет, м. Ільменау, НімеччинаМожливість упровадження еталона квантової температури потребує зосередження уваги на перетворювальному елементі I–T як унікальному електронному пристрою, що підлягає істотним навантаженням під час роботи. Враховуючи його нанорозмірність, оскільки елемент виготовляють на основі CNTFET конструкції, трансформуючи її у нанорозмірний термоелектричний перетворювач (стік та витік) із надпровідним затвором, ми передбачаємо особливо жорсткі вимоги до цього елемента. Вирішити цю проблему можна із залученням інженерії еластичних напружень, яку раніше успішно застосовували для масштабування процесів виготовлення багатозатворних комплементарних польових транзисторів.Item Вдосконалення двопровідних терморезистивних перетворювачів з комутаційним інвертуванням зразкових струмів(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Бойко, Оксана; Boyko, Oksana; Львівський національний медичний університет ім. Данила ГалицькогоВдосконалено метод компенсації впливу опорів ліній зв’язку в двопровідних терморезистивних перетворювачах на основі комутаційного інвертування зразкового вимірювального струму. Для збільшення швидкодії та зменшення впливу перехідних комутаційних процесів застосовано аналогові запам’ятовувальні пристрої на входах ліній зв’язку. Розроблено структурну і принципову схеми терморезистивного перетворювача. Проаналізовано залежності коефіцієнта послаблення впливу опорів ліній зв’язку від похибки зразкових струмів. Коефіцієнт послаблення впливу опорів ліній зв’язку за відносної похибки зразкових струмів 0,01 становить 34 дБ і збільшується зі зменшенням відносної похибки. У разі вибору транзисторів комутатора і джерел зразкових струмів з метрологічними характеристиками, які забезпечують необхідну точність вимірювання температури, вплив зміни опору ліній зв’язку в діапазоні 0–30 Ом повністю компенсу- ється. Встановлено, що похибка нелінійності функції перетворення в діапазоні 0–200 °С не перевищує 0,1 °С.Item Аналітичний огляд реперних точок температури(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Кунець, Ігор; Микитин, ІгорЗдійснено аналітичний огляд реперних точок температури МТШ-90, що ґрунтуються на основних і вторинних реперних точках температури. Кількість реперних точок температури обмежена, це призводить до того, що виникають великі температурні проміжки між реперними точками температури. Розглянуто переваги та недоліки використання евтектичних стопів як робочого матеріалу реперної точки температури, використання яких дасть змогу істотно зменшити температурні проміжки в МТШ-90. Проведен аналитический обзор реперных точек температуры МТШ-90, базирующихся на основных и вторичных реперных точках температуры. Количество реперных точек температуры ограничено, это приводит к тому, что возникают большие температурные промежутки между реперными точками температуры. Рассмотрены преимущества и недостатки использования эвтектических сплавов как рабочего материала реперной точки температуры, использование которых позволит существенно уменьшить температурные промежутки в МТШ-90. Standards of physical quantities are used for reproduction and storage of physical units as well as for transfer its size by appropriate measuring instrument. The temperature is an intense value and is determined only indirectly depending on certain physical quantities of temperature, for example, resistance, thermoelectric power and so on. This situation has led to the fact that there are several temperature scales, each of which has its unit of temperature measure. Therefore, the international temperature scale was proposed for the international standardization of temperature measurement. The basis of international temperature scale is temperature defining points based on well-reproducible phase transitions corresponding to the triple point (the temperature equilibrium between solid, liquid and gaseous phases) or the melting point or crystallization (temperature equilibrium of liquid and solid phases), mainly of pure metals. The cleanness of metal should be 99,999%. The international temperature scale was improved for several times. The interpolation methods and temperature reference points has changed, but the principle remains the same - the basis of the scale is a set of phase transitions of pure substances and interpolation means graded at these points. Currently the world uses the international temperature scale ITS-90 which was adopted at the XVIII General Conference on Weights and Measures. The major changes in scale compared to the previous related to the expansion of the range scale changing the temperature defining points, introduction of new interpolation devices and new methods of constructing interpolation dependencies for platinum resistance thermometers. Temperature scale ITS-90 is based on 17 basic temperature defining points. This leads to the fact that the scale has sufficiently large temperature intervals between temperature defining points some of which exceed 240 K. To reduce the temperature intervals between the temperature defining points ITS-90, the secondary temperature defining points are used. The boiling point, melting point and crystallization point of pure substances, eutectic alloys and compounds are used with the implementation of secondary temperature defining points. Uncertainty of reproduction the temperature by secondary temperature reference points is less than 1 mK. Taking into consideration the above we can conclude that the eutectic alloys are used as raw material of secondary defining points with prospects of using in ITS-90. Eutectic alloy consists of two or more substances the crystallization process of which occurs simultaneously. The temperature crystallization of eutectic alloy is lower than the temperature crystallization of each of the materials used in the alloy. Its value depends on the percentage composition of components and on the uniformity of eutectic alloy. The article presents the classification of eutectic alloys according to the composition of the substance. The composition of some existing eutectic alloys and their melting point is also presented. The use of eutectic alloys as a working material of temperature defining point has several advantages: the emergence of new eutectic materials and their use in the future will significantly reduce the temperature intervals between temperature defining points ITS-90; eutectic temperature defining points can be used as a mobile, it allows you to calibrate the sensors directly on objects. However, the eutectic temperature defining points have a number of disadvantages compared with the main temperature defining points ITS-90: uncertainty of reproduction of temperature phase transition by eutectic temperature defining points is more than by the basic temperature defining points; the working material of eutectic temperature defining points with eventually usage becomes heterogeneous that leads to changes in the shape and temperature plateau phase transition; the percentage of eutectic alloy which is used in temperatures defining points must be strictly followed. The use of existing eutectic alloys allow in some cases to reduce the temperature intervals between temperature reference points more than 4 times. The emergence of new eutectic alloys will allow filling the temperature intervals by eutectic temperature reference points. Therefore, further research is planned to investigate the dependence of change shape and temperature plateau phase transition of eutectic alloy from cyclical heating and cooling of temperature defining point, as well as development of methods and means of homogenizing the eutectic material of temperature defining point.