Анализ объекта контроля

В данном дипломном проекте требуется разработать двухканальный волоконно-оптический турбидиметр для оперативного контроля прозрачности технических жидкостей, объектами для контроля являются различные технические жидкости. Основным показателем качества жидкости является наличие различных мелких частиц, примесей, и других неоднородностей которые отрицательно влияют на работу различных механизмов и машин.

К неоднородным техническим средам можно отнести различные масла, технические жидкости, смазки. Как в процессе эксплуатации технических средств, так и при воздействиях окружающей среды, однородные технические среды изменяют свои свойства и характеристики. Например, изменяются физико-механические свойства от нормируемых значений, после чего рассматриваются как неоднородности. Степень таких неоднородностей определяет качественные показатели работоспособности отдельного узла, блока, агрегата или технологической операции. По состоянию жидких сред, таких как технических масел, коллоидных растворов, эмульсий, суспензий, можно оценить работоспособность оборудования.

Проведем анализ для таких неоднородных технических сред как моторное масло и осадительная ванна. Чтобы обеспечить хорошее качество продукции в формовании вискозных волокон и пленок кислотно-солевым способом, наиболее важное значение имеет состояние осадительной ванны, которая влияет на качество продукции [2]. В процессе гидролиза гемицеллюлозы или волокон образуются различные примеси из материала волокон, кусочков регенерированной целлюлозы, сульфидов тяжелых металлов, элементарной серы и побочных веществ в проходящих химических реакциях. Побочные механические примеси удерживаются на свежесформированном волокне, тем самым снижая их качество и засоряют фильтры, по этим причинам ухудшается процесс вытяжки волокон, снижается прочность, повышается ворсистость и вероятность обрывов волокон. В основном тяжелые механические примеси скапливаются на внутренних поверхностях желобов прядильных машин, ухудшая при этом непрерывную циркуляцию осадительной ванны, тем самым повышая риск выхода из строя.

Разнородность осадительной ванны определяется гомогенными компонентами жидкой фазы и разнородными неоднородностями в виде взвесей. Светотехнические характеристики неоднородной осадительной ванны, состоящей из многообразных химически не реагирующих между собой неоднородностей, описываются следующим выражением:

(1.1)

где Ф0 - поток излучения воздействующий на среду,

Фui - поток излучения, пропускаемый i-ой неоднородностью,

D(λ) - оптическая плотность i-ой неоднородности.

Соответственно для коэффициента пропускания имеем:

(1.2)

где Фui - прошедший через среду информативный поток по i-ой неоднородности,

Ф0 - поток излучения воздействующий на среду,

Характер несущего информацию излучения определяется ослаблением воздействующего потока с пропусканием и поглощением излучения каждой компонентой неоднородной среды. Тем не менее, воздействующее излучение с фиксированными спектрально-энергетическими характеристиками (в некотором диапазоне) для стандартной среды практически не меняется.

Исходя из этого основная первичная информация о неоднородной среде формируется именно неоднородностями среды. Решающим фактором в ослаблении светового потока средой является дисперсная фаза, зависящая от концентрации Сдф неоднородностей в исследуемом объеме. Так же на чувствительность информативного излучения к неоднородностям влияет спектральный состав этого излучения. Если в длинноволновой области зависимость τ проявляется значительно слабее от λ, то в коротковолновой области эффект замутнения среды сказывается сильнее. Однако в коротковолновом диапазоне в большей мере проявляется нелинейность характеристики . Ограничивая спектрально-энергетический диапазон воздействующего излучения, добиваются требуемой чувствительности при допустимой нелинейности.

Очистку осадительной ванны производят на кислотной станции по результатам периодического контроля проб путем забора непосредственно из корыта и доставки проб в лабораторию на исследование. Успех таких способов и технологий операционного контроля во многом определяется качеством подготовки и восстановления осадительной ванны. Только оперативный контроль должен обеспечивать процесс формования достоверной и своевременной технологической информацией. Осадительная ванна является неоднородной средой, и ее качество определяется инородными частицами, включающими в себя различные органические и неорганические вещества. Исследованиями частиц дисперсной фазы проанализированы форма и размеры дисперсности, а также статистика распределения их параметров приведена в таблице 1.1. Статистика показывает, что дисперсность осадительной ванны в основном определяется неоднородными частицами размером до 10 мкм.

Статья в тему

Трехфазный выпрямитель, работающий на активно-индуктивную нагрузку
Электронные аппараты, отнесенные к устройствам силовой электроники, используются в различных системах и источниках электропитания, которые служат для преобразования электрической энергии с одними параметрами в электрическую энергию с другими параметрами. Например, преобразование ...