Диссертация (1091115)
Текст из файла
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ"МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"На правах рукописиСимонов Максим АндреевичРАЗРАБОТКА МЕТОДИК И АППАРАТУРЫ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОЙДИАГНОСТИКИ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ СПРИМЕНЕНИЕМ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОГОКОМПЛЕКСАСпециальность: 05.11.07 – Оптические и оптико-электронныеприборы и комплексыДиссертация на соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук,профессор Кондратенко В. С.Москва – 20162Введение ..........................................................................................................................
6ГЛАВА 1. Обзор и анализ современных методик и аппаратуры длятехнической диагностики промышленных объектов ............................................... 161.1.Обзорметодикитехническойдиагностикипромышленногооборудования с использованием электронных средств ...........................................
161.1.1. Метод измерения температуры термометром сопротивления ...................... 161.1.2. Метод измерения температуры термистором ................................................. 171.1.3. Метод измерения деформации тензорезистором............................................ 181.2.Анализметодикииаппаратурытехническойдиагностикипромышленного оборудования с использованием волоконно-оптическихсредств ...........................................................................................................................
211.2.1. Методы распределенной технической диагностики .................................... 221.2.2. Методы локальной и квазираспределенной технической диагностики ..... 241.2.3. Аппаратура для локальной и квазираспределенной техническойдиагностики с использованием волоконно-оптических средств ............................ 311.2.4. Выводы и постановка задачи исследований ................................................... 40ГЛАВА 2. Теоретические исследования квазираспределенной волоконнооптической методики определения температуры и деформации и разработкаалгоритмов обработки измерений ..............................................................................
422.1. Волоконно - оптические решетки Брэгга и их основные параметры .............. 422.2.Теоретическиеисследованияметодикнахожденияспектровчувствительных элементов ВОД ................................................................................ 462.1.1. Методика разбиения на спектральные интервалы ......................................... 472.1.2. Методика установления пороговых параметров пика ВБР ........................... 492.1.3.
Методика, основанная на установлении общего числа резонансныхпиков .............................................................................................................................. 502.1.4. Методика, основанная на задании приблизительного положениярезонансных пиков .......................................................................................................
512.1.5. Вывод по теоретическому исследованию методик нахождения спектровчувствительных элементов ВОД ................................................................................ 5132.2. Разработка алгоритма обработки спектров чувствительных элементовВОД ................................................................................................................................ 522.2.1. Алгоритм отыскания РДВ ВБР, основанный на умножении спектра нанечетную функцию ...................................................................................................... 542.2.2.
Алгоритм отыскания РДВ ВБР, основанный на аппроксимациимодельным спектром ................................................................................................... 562.3. Исследование влияния температурного и деформационного воздействияна ВБР ВОД...................................................................................................................
572.3.1.Исследованиевлияниятемпературногоидеформационноговоздействия на ВБР ВОД при изоляции одного из воздействий ............................ 582.3.2.Исследование одновременного температурного и деформационноговоздействия на ВБР ВОД.............................................................................................
592.4. Разработка методики расчета внешнего воздействия на ВБР .......................... 612.5. Выводы ................................................................................................................... 63ГЛАВА 3.Разработка технического задания на волоконно-оптическийтелеметрический комплекс (ВоТК) иэкспериментальные исследованияприменения волоконно-оптической методики измерения температуры идеформации производственных объектов ................................................................. 643.1.Техническоезаданиенаволоконно-оптическийтелеметрическийкомплекс ........................................................................................................................ 643.1.1.
Техническое задание на унифицированный регистрирующий модуль(УРМ) ............................................................................................................................. 643.1.2.Техническиехарактеристикиволоконно-оптическогодатчикатемпературы (ВОДТ) и деформации (ВОДД) ........................................................... 693.1.4. Требования к испытаниям ВоТК ...................................................................... 703.2.
Принцип действия и конструктивные особенности ВоТК ............................... 743.2.1. Принцип действия и конструктивные особенности УРМ ............................. 763.2.2. Принцип действия и конструктивные особенности ВОДТ ........................... 803.2.3. Принцип действия и конструктивные особенности ВОДД ........................... 863.2.4.
Конструктивные особенности волоконно-оптических соединений ............. 9143.3. Экспериментальные исследования применения волоконно-оптическойметодики измерения температуры и деформации производственных объектов .. 943.3.1. Экспериментальные исследования характеристик датчика температуры ... 943.3.2. Экспериментальные исследования характеристик датчика деформациии выбор схемы измерения ........................................................................................... 983.4.
Выводы ................................................................................................................. 108ГЛАВА4.Метрологическиетелеметрическогокомплексаииспытанияапробацияволоконно-оптическогоегонадействующихпроизводственных объектах...................................................................................... 1094.1. Метрологические испытания волоконно-оптического телеметрическогокомплекса ....................................................................................................................
1094.1.1. Методика проведения испытаний .................................................................. 1094.1.2. Калибровка и проверка датчиков температуры ............................................ 1174.1.3. Калибровка и проверка датчиков деформации ............................................. 1224.1.4. Испытания унифицированного регистрирующего модуля ......................... 1274.2. Апробация ВоТК на действующих производственных объектах .................. 1294.2.1.
Апробация ВоТК на объекте коксования нефтепродуктов ОАО«Газпромнефть-ОНПЗ» ............................................................................................. 1294.2.3. Апробация ВоТК для решения задач ОАО «Концерн «Океанприбор» ..... 1324.3. Альтернативные области применения разработанной методики сприменением волоконно-оптических средств ........................................................ 1344.3.1. Волоконно-оптический термометр.................................................................
1344.3.2. Устройство измерения показателя преломления .......................................... 1364.3.3. Волоконно-оптический торцевой датчик давления...................................... 138Выводы ........................................................................................................................ 142Заключение ................................................................................................................. 144Список использованной литературы........................................................................ 148Приложение1.Результатыаттестацииразработанноговолоконно-оптического телеметрического комплекса .............................................................. 1585Приложение2.Актыиспользованиярезультатовдиссертационныхисследований ..............................................................................................................
167Приложение 3. Патенты на изобретение и полезную модель ............................... 1706ВведениеВ результате эксплуатации промышленных объектов возникаютразрушения конструкций из-за образования и роста дефектов, либо потериустойчивости. Причинами данных проблем являются напряжения материаловв конструкции объекта [78].Посколькуконструкцийсозданиеидеальныхневозможно,возникаютпоформеравнонапряженныхнеравномерностираспределениянапряжений в стенках промышленных объектов. Рост напряженностиконструкций приводят кобразованию зон повышенных напряжений ивозникновениюповышенныхобластейпластическихдеформацийинапряжений, которые могут привести к потере устойчивости конструкции.Концентрация напряжений приводит к появлению и росту дефектов,являющихся одной из главных причин производственных аварий.Распространены случаи работы промышленных объектов в условияхотличия собственной температуры от температуры окружающей среды, а также неравномерного распределения температур в различных зонах объекта.Изменение температуры по поверхности или объему материала объектаприводит к объемному расширению или сжатию материала.Неравномерность распределения температурного поля в объектепровоцируетвозникновениеперенапряженийвразличныхчастяхконструкции объекта, что неизбежно приводит к их повреждению [85].Повреждаемостъ - это процесс необратимых изменений в материалепод действием напряжений и деформаций в условиях перепада температур.Изменяется структура материала в результате деформаций по границам зерени сдвигов внутри зерен, их дробления, образования двойников, процессовразрыхления в результате образования вакансий и микроскопическихразрывов.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
