Багатоканальний радіовимірювальний прилад контролю витрат газового середовища

Abstract

У даній МКР проведено теоретичні методи аналізу радіовимірювальних приладів контролю витрат газових сумішей. Розроблена математична модель радіовимірювального оптичного перетворювача витрат газу на основі системи рівнянь Кірхгофа, яка враховує вплив оптичного випромінювання через залежність елементів нелінійних еквівалентних схем, що дало змогу отримати функції перетворення і чутливості, залежність реактивної складової і від’ємного опору від режимів живлення та оптичного випромінювання. Доведено адекватність моделей (похибка 5%). Запропоновані принципові схеми і конструкції радіовимірювальних оптичних перетворювачів витрат газу, які працюють у НВЧ діапазоні (1 – 1,5)•109 Гц, що складаються з біполярного і польового транзистора з бар’єром Шоткі, які є фоточутливими елементами. Теоретично і експериментально показана можливість управління як реактивною складовою, так і від’ємним опором від зміни напруги управління, що розширює функціональні можливості оптичних перетворювачів. Експериментальні дослідження показали, що найбільшу чутливість і лінійність функції перетворення мають оптичні перетворювачі витрат газу з фоточутливим елементом на основі польових транзисторів з бар’єром Шоткі, тому вони є базовими при створенні оптичних НВЧ перетворювачів. Чутливість перетворення складає 6-15 МГц/л/год, а похибка вимірювання складає 1,56%. У четвертому розроблено багатоканальний радіовимірювальний прилад контролю витрат газового середовища на основі ПЛІС фірми ALTERA MAXII, який має 12 вимірювальних каналів і підʼєднується до персонального комп'ютера. У п'ятому розділі описано рекомендації щодо охорони праці та безпеки при роботі з даним пристроєм та розрахунок опроміненості роговиці ока при прямому лазерному опроміненні. У шостому розділі проведено розрахунок кошторису витрат на виробництво пристрою та ефективність вкладених інвестицій.

This paper considers theoretical analysis techniques of radio control devices flow gas mixtures. The mathematical model of radio measuring optical transducer flow of gas on the basis of Kirchhoff's equations, which includes the effect of optical radiation through a nonlinear dependence element equivalent circuits, allowing us to get conversion function and sensitivity, dependence reactive component and negative resistance of power and modes of optical radiation. Adequacy of models (error  5%). The proposed schematic diagrams and design of radio optical converters gas flow, operating in the microwave range (1-1,5) • 109 Hz, consisting of bipolar and field-effect transistor with a Schottky barrier, which is a photosensitive element. Theoretically and experimentally the possibility of managing a reactive component and negative resistance of voltage change management that extends the functionality of the optical transducers. Experimental studies have shown that the greatest sensitivity and linearity conversion functions with optical converter gas flow from the photosensitive element based FETs with Schottky barrier because they are fundamental in the creation of optical microwave converters. Sensitivity transformation is 6-15 MHz/l/h, and measurement error is 1,56%. Fourth-developed multi Radiometric devices cost control gas environment based FPGA firm ALTERA MAXII, which has 12 measuring channels and is connected to a personal computer. In the fifth chapter describes recommendations for health and safety at work with this unit 'exposure calculation and the cornea of the eye by direct laser irradiation. In the sixth section, the calculation estimates the cost of production of the device and efficiency of investment.