Кочан О. В. Методи і засоби підвищення точності вимірювання температури термоелектричними перетворювачами з неоднорідними термопарами

Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному: 1) Вперше запропоновано нову концепцію бездемонтажного калібрування термоелектричного перетворювача для успішної реалізації якої необхідно і достатньо виділити на його термопарі ділянку, в межах якої не відбуваються деградаційні зміни питомої термо-е.р.с., що дає змогу використати цю ділянку для оперативного визначення похибки шляхом цілеспрямованого переміщення зони температурного градієнту у сторону опорної ділянки. 2) Отримала подальший розвиток модель, що описує зміни термо-е.р.с. неоднорідної термопари внаслідок зміни розподілу температури вздовж її електродів, що дало змогу встановити закономірність, яка відображає зв'язок між поточними і максимальними значеннями похибок дрейфу і неоднорідності. 3) Вперше запропоновано оперативний метод визначення похибки термоелектричного перетворювача у процесі експлуатації, зумовленої дрейфом функції перетворення термопари, за допомогою опорної ділянки шляхом цілеспрямованого зміщення зони температурного градієнту таким чином, щоб цей градієнт був прикладений лише до опорної ділянки термопари. 4) Вперше запропоновано оперативний метод діагностування стану електродів термопари у процесі експлуатації, який, завдяки цілеспрямованим змінам температурного поля вздовж її електродів, дає змогу визначити шляхом рішення системи лінійних рівнянь за методом сукупних вимірювань питому термо-е.р.с. віртуальних ділянок, на які розбита термопара та визначити ступінь їх деградації, щоб зробити обґрунтований висновок про придатність термопари для подальшої експлуатації. 5) Вперше запропоновано метод керування профілем температурного поля за допомогою штучної нейронної мережі несхильний до самозбудження, що забезпечує зменшення тривалості встановлення заданого профілю температурного поля до однієї-двох ітерацій завдяки реалізації розімкнутої системи керування та навчання нейронної мережі безпосередньо на об'єкті керування. 6) Набула подальшого розвитку модель похибки термопари, яка описує залежність похибки термопари від температури та тривалості експлуатації, а також значення температури після зміни профілю температурного поля, що дозволяє спрогнозувати термін придатності термопари до використання. 7) Вперше запропоновано структуру двоконтурної системи вимірювання температури, яка, за рахунок почергової зміни функцій контурів (вимірювання та керування температурною об'єкта або корекція похибок і діагностування стану електродів термопари) забезпечує похибку вимірювання температури в межах 1,3°С для термопар типу хромель-алюмель. 8) Вперше запропоновано метод встановлення функції перетворення термоелектричного перетворювача за рахунок введення двох додаткових виводів термопари, що дає змогу експериментально підтвердити ефективність запропонованих методів.