Заключение кафедры (Разработка методик и аппаратуры для технической диагностики промышленного оборудования с применением волоконно­оптического телеметрического комплекса)

«УТВЕРЖДАЮ» Проректор по МР ФГБОУ ВО «Московскпй.технологический университет» проф. В.В. Слепцов 20 г ЗАКЛ$ОЧКНИЙ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" Диссертация «Разработка методик и аппаратуры для технической диагностики промышленного оборудования с применением волоконнооптического телеметрнческого комплекса» выполнена на кафедре «Инновационные технологии в приборостроении, микро- и оптоэлектронике» ФГБОУ ВО «Московский технологический университет», Министерство образования и науки РФ.

В период подготовки диссертации соискатель Симонов Максим Андреевич работал в ФГБОУ ВО «Московский технологический университет» преподавателем кафедры «Инновационные технологии в приборостроении, микро" н оптоэлектронике». В 2012 году Симонов Максим Андреевич окончил ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения н информатики» по специальности «Оптические гехнологии и материалы» с отличием. Научный руководитель — д.т.н,, проф. Кондратенко Владимир Степанович, ФГБОУ ВО «Московский технологический университет»„кафедра «Инновационные технологии в приборостроении, микро- и оптоэлектронике». По итогам обсуждения на заседании кафедры «Инновационные технологии в приборостроении, микро- и оптоэлектронике» принято следующее заключение." Диссертационная работа Симонова М.А.

является законченным научным исследованием, выполненным автором самостоятельно и направленным на ь решение актуальной задачи повышения эффективности технической 1.',. диагностики производственных объектов, путем разработки методик и аппаратуры измерения температуры и деформации. Актуальность работы подтверждается, с одной стороны, необходимостью повысить точность температурного и деформационного мониторинга объектов, работающих в условиях повышенной взрывоопасности или под высоким потенциалом относительно земли. При проведении таких измерений электрическими методами возникают большие погрешности и высокий уровень шумов из-за электромагнитных паводок, С другой стороны, необходима простая и надежная технология, способная повьюить уровень безопасности производственных объектов.

Традиционными способами температурного и деформационного мониторинга производственных объектов являются: измерение температуры объектов термоэлектрическими преобразователями. В настоящее для измерения температуры объекта используются платиновые термометры, Для измерения деформации объекта применяются электромеханические датчики. Следует выделить основные недостатки этих методов: Значительная погрешность измерений нз-за удаленности датчиков от регистрирующих модулей; ° Невозможность проведения мониторинга на объектах, находящихся под высоким потенциалом. Таким образом, актуальность данной работы определяется потребностью контроля технического состояния и предотвращения аварийных ситуаций сильноточного коммутационного оборудования, трансформаторно-реакторного оборудования, резервуаров хранения и переработки нефтехимической продукции, мелем рввббооттм мявляется рвтрвботкв методик и вппврвтурм для текиивескои диагностики промышленного оборудования с применением волоконнооптического телеметричес кого комплекса, обеспечивающего контроль 'и Ктт, технической решение актуальной задачи повышения эффективности диагностики производственных объектов, путем разработки методи аппаратуры измерения температуры и деформации.

Актуальность работы подтверждается, с одной стороные необходимостью повысить точность температурного и деформационного м~нитор~н~а объектовт работающих в условиях повышенной взрывоопасности или под высоким потенциалом относительно земли. При проведении таких измерений электрическими методами возникают большие погрешности и высокий уровень шумов из-за электромагнитных паводок. С другой стороны, необходима простая и надежная технология, способная повысить уровень безопасности производственных объектов.

Традиционными способами температурного и деформационного мониторинга производственных объектов являются: измерение температуры объектов термоэлектрическими преобразователями. В настоящее для измерения температуры объекта и~пользуются платиновые термометры. Для измерения деформации объекта применяются электромеханические датчики. Следует выделить основные недостатки этих методов: ° Значительная погрешность измерений из-за удаленности датчиков от регистрирующих модулей; «Невозможность проведения мониторинга на объектах, находящихся под высоким потенциалом. Таким образом, актуальность данной работы определяется потребностью контроля технического состояния и предотвращения аварийных ситуаций сильноточного коммутационного оборудования, трансформаторно-реакторного оборудования, резервуаров хранения и переработки нефтехимической продукции.

йеиаю даооты «пикете» реараоотка методик и аппаратуры ддк текииеееко» диагностики промышленного оборудования с применением волоконнооптического телеметричес кого комплекса, обеспечивающего контроль формирования системы мониторинга, с возможностью отслеживания '-„;.. быстропротекающих процессов, непрерывно и и большом объеме.

Это позволяет предотвратить преждевременный выход из строя объекта илн оборудования, снизить риск аварийных и опасных ситуаций. 2. Исследованы методики нахождения спектров чувствительных элементов волоконно-оптических датчиков. В результате проведении исследований для разработки волоконно-Оптического телеметрнческого комплекса была выбрана методика установления пороговых параметров пика ВОлоконной решетки БрэГГа. 3. Разработаны алгоритмы обработки спектров, позволяющие с высокой точностью находить центральную длину волны резонансного пика отражения волоконно-оптической решетки Брэгга волоконно-оптического дагчика.

4, Исследовано влияние температурного и деформационного воздействия на волоконные решетки Брэгга волоконно-оптических датчиков. В результате исследований установлена возможность одновременной регистрации как температуры, так и деформации с четким разделением этих физических величин. Разработана методика расчета температурного и деформационного воздействия на волоконные решетки Брэгга. Совокупность указанных результатов является решением важной задачи в области разработки методик и аппаратуры для технической диагностики приборов н технологических систем, П актическая значимость аботы: Разработанный волоконно-оптический телеметрический комплекс прошел метрологические испытания и сертификацию в Национальном метрологическом институте "Всероссийский НИИ метрологической службы", что подтверждено свидетельством об утверждении типа средств измерений на "Комплексы волоконно-оптические телеметрические ВОТК-21х-1„55-у~40" К13,С.32.004.А №49372.

Предложены, апробированы и рекомендованы к применению: '1. Технические условия на волоконно-оптический телеметрический комплекс ~ТУ-5210-221-77951881-2012), унифицированный регистрирующий модуль 1ТУ-1000-440-77951881-2011), волоконно-оптический датчик температуры 1ТУ-1100-311-77951881-2014), волоконно-оптический датчик деформации (ТУ-7378-540-77951881-2011). 2. Конструкция волоконно-оптического унифицированного регистрирующего модуля с малой степенью поляризации выходного излучения высокой частотой работы и больщим количеством оптических каналов. 3.

Конструкция волоконно-оптического датчика температуры, позволяющего проводить измерения с точностью ~1'С в диапазоне температур енность на чных абот соискателя н полнота изложения мате иалов дисссертэл1ии. Все основные научные результаты опубликованы в печатных работах„в том числе 2 статьи в журнале из перечня ВАК, три патента на изобретение РФ, два патента на полезную модель РФ. Наиболее значимые научные работы по теме диссертации: 1.

Симонов М, А„Кондратенко В. С,„Заренбин А.В., Игнатьев А. Д., Лукин Н. Д., Костенко В.Г. Разработка волоконно-оптического зондового рефрактометра для измерения концентрации сухих веществ сахаристых растворов. д Бжемесячный научно-технический, производственный и справочный журнал «Приборы», 2013, №5, С,21.

2. Заренбин А.В.„Кондратенко В.С., Симонов М.А. Результаты и анализ измерения концентрации сухих веществ сахаристых растворов малой От -50 С до+500'С. 4. Конструкция волоконно-оптического датчика деформации, позволяющего провОдить измерения относительнОй деформации с точностью 0.2%, абсолютной деформации — 1-2 мкм с возможностью работы при температуре до +100'С; Результаты проведенных исследований и разработок в настоящее время внедрены на производственных обьектах таких предприятий, как ОАО «Концерн «Океанприбор», ООО НИЦ «Динамика», Новизна разработок подтверждена 3-мя патентами РФ на изобретения и 2- мя патентами на полезную модель РФ.

концентрации до 5 % с использованием волоконно-оптической системы. //,': Ежемесячный научно-технический, производственный и справочный журнал «Приборы», 2013, №11, с.48. 3. Симонов М.А., Заренбин А.В., Гриднева Г.Н. Опыт разработки и применения волоконно-оптического телеметрического комплекса мониторинга состояния объекта коксования нефтепродуктов. // Ш всероссийская конференция по фотонике и информационной оптике: Сборник научных трудов.