Источник: Тезисы подготовлены к опубликованию в сборнике тезисов докладов
VIII научно-технической конференции «Приборостроение 2009: состояние и перспективы» г.Киев
Розробка інформаційно-вимірювальної системи
контролю концентрації метану у вугільних шахтах
Вовна О.В. Трембецька О.А.
Донецький національний технічний університет, м. Донецьк, Україна
Проведені дослідження дозволили одержати нові, науково-обґрунтовані теоретичні і практичні результати, які в сукупності є істотними для підвищення швидкодії при необхідній точності контролю концентрації метану у вугільних шахтах. Запропоновані і обґрунтовані методи та засоби для підвищення ефективності ІВС контролю концентрації метану у вугільних шахтах на основі оптико-абсорбційного методу виміру концентрації метану з компенсацією оптичної щільності вугільного пилу і комплексу дестабілізуючих факторів рудничної атмосфери, що забезпечить підвищення швидкодії при необхідній точності контролю концентрації метану.
Запропоновано шляхи підвищення ефективності ІВС контролю концентрації метану за рахунок використання оптико-абсорбційного методу контролю і застосування відкритого оптичного вимірювального каналу. При цьому одержаний показник ефективності ІВС дозволяє на порядок підвищити показник інформаційної пропускної спроможності існуючих вимірювачів концентрації метану і повністю задовольняє вимогам ДСТУ.
Для забезпечення необхідних показників точності робочого засобу виміру концентрації метану розроблені методи компенсації оптичної щільності вугільного пилу на результати виміру. Виконані дослідження з реалізації та застосуванню двох методів – адитивної та мультиплікативної компенсації. За результатами досліджень запропоновано використовувати мультиплікативний метод, алгоритм якого практично повністю усуває вплив вугільного пилу на результат виміру концентрації метану.
Визначені функції чутливості об'ємної концентрації метану при варіації температури, тиску і молярної концентрації метану, які використані для корекції вимірювання об'ємної концентрації метану. Для забезпечення метрологічних характеристик ІВС введені додаткові вимірювальні канали: температури і тиску рудничної атмосфери, це дозволить зменшити абсолютне значення додаткової похибки виміру об'ємної концентрації метану до ±0,1°об%.
Обґрунтована структурно-алгоритмічна організація ІВС контролю концентрації метану у вугільних шахтах. Для виконання метрологічних досліджень та оцінки технічної ефективності запропонованих рішень, розроблений та створений макетний зразок вимірювача, який прийнятий як базовий для розробки дослідного зразка ІВС ДП «Петровський завод вугільного машинобудування».
Вимірювання, концентрація, метан, вугільна шахта, оптико-абсорбційний метод, метод компенсації, вугільний пил, математична модель, дестабілізуючи фактори.