Борисенко Є. А. Підвищення точності ультразвукових рівнемірів в особливих умовах експлуатації тестовим методом

Об’єкт дослідження – процес вимірювання рівня рідинних і сипких середовищ ультразвуковими рівнемірами. Мета досліджень – розробити метод підвищення точності ультразвукових рівнемірів рідинних і сипких середовищ, що експлуатуються в особливих умовах. Методи дослідження – методи математичного та імітаційного моделювання із використанням комп'ютеризованої системи накопичення та обробки вимірювальної інформації, методи математичної статистики, методи обробки результатів багаторазових спостережень, методи визначення результатів і оцінювання похибок непрямих вимірювань, методи оцінювання похибок, що базуються на теорії акустики. Під час синтезу методів підвищення точності застосовувалися алгоритми цифрової обробки сигналів, методи автоматичного регулювання, структурно-алгоритмічні і тестові методи підвищення точності. Теоретичні та практичні результати – для рівнеметрії полягають в тому, що побудовано ультразвуковий рівнемір сипких та рідинних середовищ, який реалізує методи тестових впливів, що дозволило зменшити сумарну похибку результату вимірювання в особливих умовах експлуатації з 13,8% до 0,8%. Наукова новизна – отримав подальший розвиток метод тестових впливів в області приладів з інтервальним представленням вимірювальної інформації, що за рахунок сумісного застосування адитивного та мультиплікативного тестів дозволив компенсувати адитивні та мультиплікативні складові похибок; вперше запропоновано тестовий метод підвищення точності ультразвукового рівнеміра рідинних та сипких середовищ, який за рахунок еталонного прирощення вимірюваного рівня та зміни періоду слідування квантуючих імпульсів шляхом часткової компенсації систематичних та випадкових похибок дозволив підвищити точність результату вимірювання рівня в особливих умовах експлуатації; обґрунтовано використання медіанного алгоритму згладжування даних, що на відміну від інших простих алгоритмів більш ефективний для зменшення випадкових складових похибок. Ступінь упровадження - упроваджені: на ТОВ НВП «Т. О. Р.» (м. Харків) розроблений здобувачем дослідний зразок ультразвукового рівнеміра застосовано для контролю рівня охолоджуючої рідини; на КП «Харківські теплові мережі», використано ультразвуковий рівнемір, для контролю рівня води і мазуту у баках; під час розробки корисних моделей рівнемірів, що дозволяють підвищити точність і достовірність вимірювань (патенти України № 47454 від 10.02.2010, бюл. № 3 та № 53775 25.10.2010, бюл. № 20).Сфера використання - проектування засобів вимірювання із вбудованими системами підвищення точності