Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1091115), страница 2

Файл №1091115 Диссертация (Разработка методик и аппаратуры для технической диагностики промышленного оборудования с применением волоконно­оптического телеметрического комплекса) 2 страницаДиссертация (1091115) страница 22018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Отмеченные процессы приводят к снижению характеристиккратковременной и длительной прочности, инициируют ползучесть, мало имногоцикловуюусталость.Микродефектыэксплуатационныхфакторов превращаютсявпривоздействиимакродефектыввиде7макроскопическихнарушенийматериала,видкоторыхопределяетсяхарактером действующей нагрузки: усталостной, статической, длительнойстатической. Дефектообразование в результате термической усталости можетпроявляться в виде изменения формы объекта и образования сетки трещин[78].Высокиеуровнитемператур,неравномерноераспределениетемпературного поля в объекте, изменения температур в процессепроизводственныхциклов,создаютвматериалеобъектавысокиетермомеханические, статические и циклические напряжения, которые могутпревысить в определенных зонах объекта предел упругости, что приводит квозникновению пластической деформации.

В зависимости от видов нагрузкив наиболее напряженных конструкциях объекта могут возникать статическиеи циклические макротрещины.Исходяизприведенныхаргументовтехническаядиагностикапромышленного оборудования, а именно, мониторинг температурного идеформационного состояния поверхности объекта позволяет своевременновыявить опасные зоны объекта и предотвратить их разрушение.На сегодняшний день можно выделить несколько методов, нашедшихширокое применение в технической диагностике оборудования: методизмерения температуры термометром сопротивления, метод измерениятемпературы термистором, метод измерения деформации тензорезистором.Данные методы применяются в методике технической диагностикипромышленного оборудования с использованием электронных средств иимеют целый ряд существенных недостатков, таких как:• Необходимость подачи электропитания по отдельному кабельному каналук измерителям;• Необходимостьналичияраздельныхизмерительного и управляющего сигналов;линийприемо/передачи8• Ухудшение технических параметров измерителей под воздействиемэлектромагнитных полей, высоковольтного напряжения, агрессивныхсред;• Несоответствиесовременнымтребованиямпопожаро-взрывобезопасности.Современныеметоды,составляющиеметодикутехническойдиагностики оборудования с применением волоконно-оптических средств,позволяют устранить эти недостатки благодаря использованию абсолютнонечувствительного к электромагнитным наводкам волоконного световода,длина которого может достигает десятков километров.

Волоконный световодвыполняет одновременно функцию передачи оптического излучения ифункцию чувствительного элемента.В данной методике особое место занимают квазираспределенныеметоды, в которых не весь волоконный световод является чувствительнымэлементом, а некоторые заранее выделенные участки или специальныеволоконные устройства, например, волоконные решетки Брэгга.Однако существующие на сегодняшний день системы, работающие натаких методах, так же не лишены недостатков:• Большинство существующих образцов измерительной аппаратуры имеетмалый спектральный и динамический диапазон работы, не обладаетдостаточной скоростью опроса волоконно-оптических датчиков, чтонеобходимо для технической диагностики больших объектов;• Большинство существующих образцов измерительной аппаратуры так жене имеет нормировки опорного сигнала, что приводит к систематическимошибкам в измерениях;• Современныеволоконно-оптическиедатчикитемпературыимеютвысокую погрешность и малый диапазон работы (до 150°С), хотя вбольшинстве приложений требуется измерение температуры до 500°С спогрешностью измерений не хуже ±1°С.9• Современные волоконно-оптические датчики деформации имеют малыйдиапазон работы (до 5000με), хотя в большинстве приложений требуетсяизмерение относительного растяжения / сжатия объекта до ±10000με.Состояние проблемы.

Актуальной проблемой является созданиеновых типов квазираспределенных методов и аппаратуры для техническойдиагностики промышленных объектов, позволяющих проводить мониторингна кардинально новом уровне, а именно, проводить измерения с высокойточностью, с возможностью гибкого формирования системы мониторинга, свозможностью отслеживания быстропротекающих процессов, непрерывно ив большом объеме.Наиболее подходящей и практически применимой для решения такихзадач является волоконно – оптический телеметрический комплекс,основанный на измерении спектральной характеристики волоконныхрешеток Брэгга.Важной прикладной задачей, решаемой с помощью волоконно –оптического телеметрического комплекса, является корректная работаволоконно-оптических датчиков температуры и деформации, адаптации их кпромышленному применению, проведение измерений в большом количестветочек одновременно, с высокой частотой, точностью и надежностью длябыстрого реагирования в случае преждевременного выхода из строя объектаили оборудования, снижения и предотвращения аварийных и опасныхситуаций.Таким образом, разработка методик и аппаратуры для техническойдиагностики промышленного оборудования с применением волоконнооптического телеметрического комплекса является актуальной темой дляисследования.Цель работы и задачи исследования.Цель данной работы - разработка методик и аппаратуры длятехнической диагностики промышленного оборудования с применениемволоконно-оптическоготелеметрическогокомплекса,обеспечивающего10контроль параметров температуры и деформации объектов с высокойточностью в режиме реального времени.Для достижения поставленной цели необходимо было решитьследующие задачи:1.Провести анализ современных методик и аппаратуры длятехнической диагностики промышленного оборудования.2.Провести теоретические исследования методик нахожденияспектров чувствительных элементов волоконно-оптических датчиков.3.Разработать алгоритмы обработки спектров чувствительныхэлементов волоконно-оптических датчиков.4.Исследоватьвлияниетемпературногоидеформационноговоздействия на волоконные решетки Брэгга волоконно-оптических датчиков.5.Разработать техническое задание на волоконно-оптическийтелеметрический комплекс.6.Разработатьконструкциюволоконно-оптическоготелеметрического комплекса.7.Провестиоценкутехническиххарактеристикволоконно-оптических датчиков температуры и деформации.8.Провести метрологические испытания волоконно-оптическоготелеметрического комплекса.9.Апробировать разработанный волоконно-оптический комплексна действующих промышленных объектах.10.Представитьприменимостьразработаннойметодикииаппаратуры для решения альтернативных задач с применением волоконнооптических средств.Реализация поставленной в диссертации цели позволила получитьважные в научном и практическом отношении результаты.Научная новизна работы заключается в следующем:Разработана методика определения температуры и деформациипромышленныхобъектов,основаннаянаизмеренииспектральных11характеристик волоконных решеток Брэгга и позволяющая проводитьмониторинг технического состояния промышленных объектов на новомуровне.

А именно, проводить измерения с высокой точностью, свозможностьюгибкогоформированиясистемымониторинга,свозможностью отслеживания быстропротекающих процессов, непрерывно ив большом объеме. Это позволяет предотвратить преждевременный выход изстроя объекта или оборудования, снизитьриск аварийных и опасныхситуаций.Исследованыметодикинахожденияспектровчувствительныхэлементов волоконно-оптических датчиков.

В результате проведенияисследований для разработки волоконно-оптического телеметрическогокомплекса была выбрана методика установления пороговых параметров пикаволоконной решетки Брэгга.Разработаны алгоритмы обработки спектров, позволяющие с высокойточностью находить центральную длину волны резонансного пика отраженияволоконно-оптической решетки Брэгга волоконно-оптического датчика.Исследовано влияние температурного и деформационного воздействияна волоконные решетки Брэгга волоконно-оптических датчиков. В результатеисследований установлена возможность одновременной регистрации кактемпературы, так и деформации с четким разделением этих физическихвеличин. Разработана методика расчета температурного и деформационноговоздействия на волоконные решетки Брэгга.Практическая ценность работы состоит в том, что:Разработаны и утверждены технические условия на ВоТК (ТУ-5210221-77951881-2012), УРМ (ТУ-1000-440-77951881-2011), ВОДТ (ТУ-1100311-77951881-2014), ВОДД (ТУ-7378-540-77951881-2011).Разработана конструкция волоконно-оптического телеметрическогокомплекса:• оптоэлектроннаяунифицированногосхемаипринципрегистрирующегодействиямодулясразработанногомалойстепенью12поляризации выходного излучения, высокой частотой работы и большимколичеством оптических каналов,• конструкция волоконно-оптического датчика температуры, позволяющегопроводить измерения с точностью ±1°С в диапазоне температур от -50°Сдо +500°С,• конструкция волоконно-оптического датчика деформации, позволяющегопроводить измерения относительной деформации с точностью 0.2%,абсолютной деформации~ 1-2 мкм с возможностью работы притемпературе до +100°С.Порезультатампроведенияметрологическихиспытанийразработанный волоконно-оптический телеметрический комплекс внесен вгосударственныйреестрсредствизмерений,чтоподтвержденосвидетельством об утверждении типа средств измерений на "Комплексыволоконно-оптические телеметрические ВоТК-21х-1,55-y/40" RU.C.32.004.A№49372 (Приложение 1).Разработанныеметодикииаппаратуранашлиприменениевальтернативных волоконно-оптических решениях.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее