В. Г. Валеев и А.Ф. Авдеева

Перевод: Цыбулька В.С.

Это устройство состоит из преобразователя емкости и цепи с параметрической модуляцией; емкость преобразователя - сложная функция от нескольких факторов. Например, диэлектрическая константа зависит от размера гранул пыли, плотности частиц, сопротивления между частицами, концентрации, химического состава и т.д. Кроме того, структура материала косвенно зависит от метода консолидации, от величины неэластичного напряжения, включая любые эффекты механической обработки материала перед измерением (способ размола), и так далее. Множество факторов сложно оценить, что приводит к дополнительной ошибке при измерении влажности. Ошибка может быть уменьшена, определив влияние внешних воздействующих факторов.

Основные контролируемые параметры при проектировании устройства: содержание влаги (влажность) W, температура t, сжимаемость h материала при некотором заданном давлении, проводимостьустройства при 50 Гц.

Последний параметр косвенно указывает на сопротивление между угольными частицами. Описывающие функции - емкость C и  проводимость g устройства при 1,5 МГц. Функции и параметры варьировались во время эксперимента в следующих пределах:

W: 3.6-13%; t: 4-30"C; C: 40-80 пФ; h: 9-28 мм; g: 0.3-6.5 мм рт.ст; :0.7-5.6 мм рт.ст.

Мы получили 19 кривых, содержащих r экспериментальных точек в каждой. В первой стадии приближения мы взяли функции в общей форме в виде квадратичных, которые позволяют определить преобладающие факторы, также оценить нелинейность и преобразовать в упрощенную форму.

Стохастическое приближение позволило улучшить модель. Коэффициенты в уравнении были исправлены в соответствии с формулой [1]:

где ,  - значения коэффициента i на шаге N и N+1, ,  - значение функции на шаге N+1,  - значение найденного параметра i на шаге N+1.

Таким образом, определили коэффициенты в упрощенной модели через стохастическое приближение, которое дало следующее математическое описание устройства:

C=54.8+6.7W+3.6h+1.1t +9.1+1.8+0.6+2.3W;

g = 3.1+1.23W+0.94h+0.5t+1.58+0.01-0.26.

При повторной обработке получили:

C=54+6.8W+4.5h+1.24t+8.8.

Рисунок 1

Точно так же можно получить упрощенное выражение для r. Эти два уравнения могут быть решены системно, чтобы устранить любой параметр, который трудно измерить.

Можно получить простую схему компенсации внешних влияющих факторов на основании, что C и r линейно связаны; тогда кроме постоянной составляющей мы имеем:

,                                                                (1)

где,  - константы.

Зависимость проводимости от амплитуды высокочастотного напряжения (1), может быть получена средствами корреляции во время калибровки в условиях производства.

Рисунок 1 демонстрирует компенсацию внешнего параметра; устройство использует параметрическую модуляцию. Если   , то система в балансе.

Literature

1. Мякишев В.Л., Kozin В.З., // ВУЗ Горн. Зб. №2, 1971.