##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Дослідження базується на запиті практики про необхідність розробки й впровадження нових засобів волоконно-оптичних засобів моніторингу вологості газу, які, за рахунок підвищення вірогідності вимірювальної інформації, забезпечують зниження невиробничих втрат. У роботі вирішене актуальне науково-технічне завдання наукового обґрунтування, розробки й дослідження засобу моніторингу вологості газу. Пропонований засіб забезпечує підвищення достовірності результатів вимірювання за рахунок використання принципів часткової інваріантності до зовнішніх неконтрольованих впливів вимірювань, яка досягається шляхом синтезу процесів перетворення світла, конструкції, комбінації матеріалів і способу одержання вимірювальної інформації. Як об'єкт дослідження визначені процеси формування й перетворення інформаційного сигналу у волоконно-оптичному засобі моніторингу вологості газу у складних умовах транспортування. Відповідно, предметом дослідження є волоконно-оптичні засоби моніторингу, що функціонують у складних умовах експлуатації. Теоретична частина роботи виконана з використанням: а) системного аналізу й дослідження операцій – при визначенні структурних зв'язків між елементами вимірювального засобу діагностики й декомпозиції об'єкта дослідження; б) теорії оптичних хвилеводів – при розрахунках коефіцієнтів оптичного зв'язку ділянок оптичного волокна (ОВ); в) методів аналітичного дослідження процесів взаємодії полів хвилеводних елементів – при дослідженні процесів перетворення світлового випромінювання у чутливому елементі (ЧЕ) під впливом деформацій. Проведено порівняльний аналіз впливу експлуатаційних факторів на характеристики волоконно-оптичних пристроїв контролю властивостей газу на суднах-газовоза. Проведений аналіз результатів впливу експлуатаційних дестабілізуючих факторів на характеристики пристроїв моніторингу відомих типів, дозволив локалізувати коло досліджень у межах використання волоконно-оптичних датчиків амплітудної модуляції. Визначено, що компенсацію некорельованої складової погрішності акселерометра необхідно виконувати на основі використання методів інваріантних перетворень, заснованих на принципі багатоканальності. Обрані методи, припущення і математичний апарат дослідження. Обґрунтовано застосування хвильового аналізу процесів у чутливому елементі (ЧЕ) засобу моніторингу на основі рівнянь Максвелла та методу рівних об'ємів. На підґрунті модифікованої теорії зв'язаних мод у оптичних волокнах, а також положеннях теорії пружності, сформована математична модель перетворення світлового випромінювання у пропонованому засобі моніторингу. Застосування запропонованого методу визначення параметрів синтезованого засобу діагностування на практиці створює передумови для розробки вимірювальних перетворювачів широкого цільового призначення.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
[2]. Pekler, V. V., Mamontov, G. M. (2003). Sostoyaniye i perspektivy razvitiya gigrometrov i sredstv ikh metrologiche-skogo obespecheniya. [Status and development prospects of hygrometers and means of their metrological support]. Nauchnoe priborostroenie. – V.13, No. 3. – S. 12-18. [in Russian].
[3]. Patent of Ukraine 79525. IPC (2013.01) G02B 6/00 G01N 25/56 (2006.1). Volokonno-optychnyy hihrometr. [Fiber-optic hygrometer] / A. K. Sandler, Yu. M. Tsyupko, O. A. Sandler, K. Yu. Tsyupko; applicants and patent holders Sandler, A. K., Tsyupko, Yu. M., Sandler, O. A., Tsyupko, K. Yu. – u201212093. – dec. 10/24/2012; publ. 04/25/2013, bul. No. 8. – 3 p. [in Ukraine].
[4]. Patent of Ukraine for invention № 108519. IPC (2015.01) G02B 6/00 G01N 19/10 G01K 5/10. Volokonno-optychnyy datchyk klimat-kontrolyu dlya vymiryuvannya volohosti i temperatury. [Fiber-optic climate control sensor for measuring humidity and temperature] / AK Sandler, Yu. M. Tsyupko, OA Sandler, K. Yu. Tsyupko; applicants and patent holders Sandler, A. K., Tsyupko, Yu. M., Sandler, O. A., Tsyupko, K. Yu. – a201306835; – stated. 31.05.2013; publ. 12.05.2015, bul. № 9. – 3 p. [in Ukraine].
[5]. RF patent RU 2543694. IPC G02B1/10. Zashchitnoye pokrytiye dlya gigroskopichnykh opticheskikh materialov na osnove lazerno-osazhdayemykh uglerodnykh nanotrubok dlya tseley optoelektroniki i meditsinskoy tekhniki. [Protective coating for hygroscopic optical materials based on laser-deposited carbon nanotubes for optoelectronics and medical technology] / N. V. Kamanina, P. Ya. Vasiliev, P. V. Kuzhakov; Patent holder Open Joint Stock Company "State Optical Institute named after S.I. Vavilov". – 2013118962/28; – dec. 04/23/2013; – publ. 03/10/2015. [in Russian].
[6]. Snyder, A., Love, D. (1987). Teoriya opticheskikh volnovodov. [Theory of optical waveguides]. – Moscow: Radio i svyaz'. [in Russian].
[7]. Semenov, A. S., Smirnov, V. L., Shmalko, A. V. (1990). Integral'naya optika dlya sistem peredachi i obrabotki in-formatsii.[Integrated optics for information transmission and processing systems]. – Moscow: Radio i svyaz'. [in Russian].
[8]. Chernenko, V. D. (2010). Optomekhanika volokonnykh svetovodov. [Optomechanics of fiber light guides.] – St. Petersburg: Polytechnika. [in Russian].
[9]. Ovchinkin, A. V. (2004). Issledovaniye protsessov vzaimodeystviya komponentov volokonno-opticheskogo kabelya pod vozdeystviyem mekhano-termicheskikh nagruzok, voznikayushchikh pri ekspluatatsii informatsionno-izmeritel'nykh system. [Investigation of the processes of interaction of fiber-optic cable components under the influence of mechano-thermal loads arising during the operation of information-measuring systems]: dis. ... cand. tech. Sciences: 05.11.16. – Irkutsk. [in Russian].
[10]. Gruzopod"yemnyye mashiny. [Hoisting machines]: A textbook for universities in the specialty "Hoisting and transport machines and equipment"(1986) / M. P. Aleksandrov, L. N. Kolobov, N. A. Lobov and others: – Moscow: Mashinostroenie. [in Russian].
[11]. Sandler, A. K. (2019). Modelirovaniye akselerometra mayatnikovogo tipa. [Modeling of a pendulum-type accelerometer]. Cherkasy: Bulletin of the Cherkasy State Technological University. No. 1. –P. 75 – 81. [in Ukraine].
[12]. Sandler, A. K. (2020). Optymizatsiya konstruktyvnykh parametriv volokonnoho akselerometru. [Optimization of design parameters of the fiber accelerometer]. Bratislava: Slovak international scientific journal. – № 42. VOL.1. – P. 25-31. [in Slovak].
[13]. Sandler, A.K. (2019). Chuvstvitel'nyy element volokonno-opticheskogo akselerometra na osnove sapfirovogo stekla. [Sensitive element of a fiber-optic accelerometer based on sapphire glass]. Odessa: IX international scientific-methodical conference "Ship`s electrical engineering, electronics and automation". [in Ukraine].