ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАГИСТЕРСКОЙ РАБОТЫ

     Актуальность тематики магистерской работы

     Уже несколько лет Донбасс является болевой точкой экологической карты Украины. Платой за индустриализацию района является повышенная степень загрязненности окружающей среды. Промышленные отходы предприятий, выбросы в воздушный бассейн газов, пыли и сажи, сбросы в водные бассейны сточных вод ежегодно обостряют неблагополучную обстановку региона.

     Одним из опасных загрязнителей атмосферы является оксид углерода. Оксид углерода относится к высшим приоритетным компонентам загрязнителей воздуха по их отрицательному воздействию на растения, животных и человека. Он присутствует в выбросах как мощных источников загрязнения: металлургических и химических заводов, заводов строительной индустрии, тепловых электростанций, так и большого количества мелких источников: небольших котелен, предприятий местной и пищевой промышленности, труб печного отопления, а также распределенных источников, в качестве которых выступает автомобильный, железнодорожный, авиационный и морской транспорт. Оксид углерода является одним из продуктов горения органического топлива в технологических установках и двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Задача измерения оксида углерода многопланова: она относится к комплексу задач оптимального управления процессами горения, и входит в комплекс задач контроля окружающей среды. До 80% выбросов оксида углерода приходится на автомобильный транспорт. Поэтому, отмечая степень важности в загрязнении окружающей среды этого класса источников выбросов, в настоящей работе в качестве объекта исследований рассматривается канал спектроскопического абсорбционного измерителя концентрации оксида углерода, ориентированный на эту область, что не исключает применения основных результатов работы для других смежного класса источников выбросов таких, как системы отвода топочных газов парогенераторов и пр.

     Целью магистерской работы является: повышение быстродействия измерения объемной концентрации оксида углерода в выхлопных газах ДВС с учетом динамики ее изменений с использованием системного подхода, путем применения спектроскопического оптикоабсорбционного метода определения концентрации оксида углерода и компенсации динамических возмущений среды, влияющих на результаты измерений.

     Идея работы: Использование спектроскопического оптикоабсорбционного метода измерения концентрации оксида углерода в автоматических системах измерения концентрации оксида углерода и его совершенствование путем введения компенсации доминирующих факторов погрешности: присутствие в оптическом канале пленки сажи (накапливание на окнах оптических каналов пленки сажи, рассеяние потока излучения в оптических каналах), поглощение излучения диоксидом углерода и парами воды, и погрешности от динамических изменений характеристик измеряемой среды, на основе предложенных методов компенсации.

     Для реализации идеи и достижения цели магистерской работы поставлены и решены следующие задачи:

проанализировать методы измерения концентрации оксида углерода для автоматизированного контроля в выхлопных газах ДВС и пути улучшения их метрологических характеристик, выявить факторы, влияющие на погрешности базового метода, и разработать принципы их компенсации;
разработать модель канала измерителя концентрации оксида углерода автоматизированной системы контроля оксида углерода на основе спектроскопического оптикоабсорбционного метода с использованием оптического канала и метода компенсации, устраняющего динамические возмущения среды, влияющих на результаты измерений;
разработать структурно-алгоритмические методы, обеспечивающие требуемую точность измерений, высокое быстродействие автоматизированной системы контроля оксида углерода в выхлопных газах ДВС.