авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 40 | 41 || 43 |

«Федеральное агентство по рыболовству ФГОУВПО “Мурманский государственный технический университет” Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН Полярный геофизический ...»

-- [ Страница 42 ] --

Lн 1 (4) x0 = arctg W Из формулы (3) видно, что при /4 l+х0 /2 входное сопротивление отрезка длин ной линии приобретает емкостной характер, при этом эквивалентная электрическая емкость Ср при l+х0 /2. Поэтому всегда можно выбрать такие значения длины l отрезка длинной линии или индуктивности Lн, при которых Сп Cр, и, тем самым, обеспечить тре буемое минимальное влияние Сп на частотное перекрытие (3) и, следовательно, на точность измерения физической величины во всем диапазоне ее изменения.

Отметим, что эксперименты с различными жидкостями подтверждают эффективность устройства, рассмотренного в статье (Ершов и др., 2007), для измерения различных физиче ских свойств жидкостей. Например, в экспериментах применялась конструкция отрезка длинной линии длиной 100 мм, внутренним диаметром металлического цилиндра из нержа веющей стали 20 мм с U-образным внутренним проводником, покрытым диэлектрической (полихлорвиниловой) оболочкой. Диаметр U-образного медного проводника вместе с обо лочкой равен 2 мм, а без оболочки – 1,2 мм. Части U-образного проводника расположены симметрично относительно продольной оси металлического цилиндра;

расстояние между этими частями внутреннего проводника равно 7 мм. Такая же конструкция чувствительного элемента применима и с иным, рассмотренным выше, способом возбуждения и съема элек тромагнитных колебаний.

Заключение Таким образом, рассмотренное радиочастотное устройство обеспечивает расширение области применения, позволяя производить измерения физических свойств жидкости при значительном удалении электронного блока от контролируемого объекта и при минималь ном влиянии кабелей связи на точность измерения. Это устройство может быть применено для контроля концентрации смесей (растворов) жидкостей, в том числе влагосодержания жидкостей, и других физических свойств веществ.

Список литературы:

1) Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М.: Физматгиз.

1963. 404 с.

2) Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Высокочастотный метод измерения неэлек трических величин. М.: Наука. 1978. 280 с.

3) Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Радиоволновые измерения параметров тех нологических процессов. М.: Наука. 1989. 208 с.

4) Ершов А.М., Маслов А.А., Совлуков А.С., Фатеев В.Я., Яценко В.В. Радиочастотная концентратометрия технологических водных растворов// Датчики и системы. 2007. № 11. C. 17-21.



1361 МНТК "Наука и Образование - 2010" Лейко Н.Н.

МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ Лейко Н.Н. (МГТУ, кафедра А и ВТ) В статье представлена методика создания электронных учебных материалов в виде CHM файлов с использованием свободных программных продуктов. Это OpenOffice.org [1] и программа htm2chm [2].

В качестве примера приведены методические указания для студентов Мурманского государственного технического университета, выполняющих лабораторные (практические) работы по теме "Компьютерная графика в системе КОМПАС-3D LT V9" в процессе изучения дисциплины "Информатика". В указаниях 3 главы 32 раздела, 250 рисунков, ряд которых неоднократно используется в методических указаниях. В электронном виде объем методических указаний в виде одного файла с расширением.chm составил менее Мегабайт.

Так как использовано свободное ПО, то финансовые затраты на создание электронной версии отсутствуют. ля сравнения, стоимость одного экземпляра методических указаний объемом 6,27 условных издательских листов, отпечатанных в типографии тиражом экземпляров, в ценах 2010 года составляет 160,44 рубля.

CHM - это файлы в формате Compressed HTML Help. Формат был разработан Microsoft для гипертекстовых справочных систем. Для просмотра CHM файлов достаточно наличия в операционной системе Internet Explorer. Первый раз формат был использован в ОС Windows 98, и он до сих пор используется в операционных системах Windows [4].

В основном, формат CHM применяется для создания справочных файлов, но некоторые электронные библиотеки хранят в нем книги. Основное преимущество СНМ – легкость формирования оглавления книги [5].

Методика создания электронных учебных материалов заключается в следующем:

1. Продумывается структура будущего документа.

2. Создаются две папки, одна для исходных файлов, другая для файлов, подготовленных к компиляции.

3. В папке для исходных файлов при помощи текстового процессора [1]:

3.1. Создаются исходные текстовые файлы [3].

3.2. В исходные текстовые файлы вставляются графические элементы (рисунки, диаграммы) [3].

4. В папке для файлов, подготовленных к компиляции при помощи текстового процессора [1]:

4.1. Сохраняются в виде файлов в формате.htm или.html исходные текстовые файлы с вставленными графическими элементами [3].

4.2. Создается файл index.html, обязательный при подготовке создания файла в формате.chm [4].

5. При помощи программы htm2chm [2]:

5.1. Генерируется файл TOC.hhc (Table of Contents), при помощи которого создается содержание - отдельная панель со списком глав, разделов (страниц) для упрощения навигации. Одновременно генерируется файл индекса index.hhk для организации поиска по индексу [4].

5.2. Редактируется файл TOC.hhc (Table of Contents) для придания содержанию, вида, соответствующего задуманной структуре [4].

5.3. Производится компилирование проекта, в результате чего создается документ в виде скомпилированного файла в формате.chm [4].

МНТК "Наука и Образование - 2010" Методика создания электронных учебных материалов Выводы:





1. Применение методических указаний в формате.chm при проведении практических и лабораторных занятий в 2009 и 2010 гг. в группах ЭС1 и ВТ1 позволили:

1.1. Добиться выполнения работы всеми студентами в течение учебного времени.

1.2. Сократить время выполнения работы в среднем на 15 мин.

2. Использование свободного ПО не требует финансовых затрат на создание электронных учебных материалов.

3. Применение описанной методики позволят пользователю самостоятельно создать подобный документ в виде скомпилированного файла в формате.chm.

Список источников и литературы:

[1] http://openoffice.org .

[2] http://htm2chm.by.ru/ [3] OpenOffice.org 3 Руководство по Writer. Авторы Magnus Adielsson и др. Перевод Дмитрий Чернов Алексей Еременко Дмитрий Смирнов 2008 г.

[4] http://oszone.net/ [5] http://genon.ru/GetAnswer.aspx?qid=b57bdd7e-b50d-4659-91e1-b397445f5225 .

1363 МНТК "Наука и Образование - 2010" Маслов А.А., Яценко В.В., Власова А.Р., Совлуков А.С.

ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОЧАСТОТНОГО МЕТОДА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОПТИЛЬНОГО ПРЕПАРАТА Маслов А.А., Яценко В.В., Власова А.Р., Совлуков А.С. (Мурманск, МГТУ, кафедра АиВТ, jacenkovv@rambler.ru ) Abstract. The article describes different constructions of radio-frequency sensors. Informative parameters and their application for determining composition of smoke liquids are being considered.

Аннотация. В статье рассматриваются различные конструкции радиочастотных датчиков, информативные параметры чувствительного элемента и их использование при исследовании компонентного состава коптильного препарата.

Перспективными и эффективными методами анализа и исследования химического состава коптильной жидкости являются радиочастотные методы измерения, которые основаны на использовании зависимости параметров электромагнитных систем от контролируемой величины в диапазонах частот от единиц мегагерц до десятков гигагерц (Маслов и др., 2009).

Измерительные устройства, построенные на основе таких методов, имеют в качестве первичных преобразователей (датчиков) отрезки однородной и неоднородной длинной линии различного исполнения.

Для проведения экспериментов, целью которых являлось исследование влияния конструкции радиочастотного датчика на вид амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), использовался U-образный и микрополосковый датчики, изготовленные на кафедре "Автоматика и вычислительная техника" МГТУ.

U-образный радиоволновый датчик представляет собой отрезок коаксиальной линии в виде полой металлической трубы с соосно расположенным внутри нее U-образным проводом, покрытым слоем трансформаторного лака. Длина провода составляет 0.3 м (Ершов и др., 2007;

Маслов и др., 2008).

Второй датчик - микрополосковый, представляет собой двухстороннюю фольгированную текстолитовую пластину, одна сторона которой представлена в виде медной линии, длиной порядка 1 м, а вторая сторона полностью покрыта медью (Совлуков и др., 2009;

Маслов и др., 2009).

Амплитудно-частотные характеристики, полученные без погружения датчиков в жидкость (в воздухе), представлены на рисунке 1.

Рисунок 1.

Амплитудно-частотные характеристики микрополоскового и U-образного датчиков, находящихся в воздухе МНТК "Наука и Образование - 2010" Применение радиочастотного метода для непрерывного контроля процесса приготовления коптильного препарата Анализ полученных кривых позволяет сделать вывод о перспективности применения U-образного датчика для исследования состава коптильного препарата, так как этот чувствительный элемент практически не влияет на амплитудно-частотную характеристику (коэффициент передачи на рассматриваемом диапазоне частот 1). Другим достоинством U-образного датчика является более простое математическое описание АЧХ такого чувствительного элемента. Кроме того, проведение многочисленных опытов показало, что U-образный датчик может находиться в жидкости длительное время (текстолитовая подложка микрополоскового датчика может впитывать жидкость, что влияет на характеристику датчика).

Таким образом, предпочтительнее использовать в качестве чувствительного элемента U-образный радиоволновый датчик с диэлектрической оболочкой в виде слоя трансформаторного лака.

Для выявления информативных параметров, позволяющих получить информацию о составе раствора, был проведен ряд экспериментов с бинарными растворами (рисунок 2).

Рисунок 2 - Амплитудно-частотные характеристики датчика, помещенного в:

1 – дистиллированную воду;

2, 3, 4 – растворы уксусной кислоты (концентрация уксуса 2 – 0.002%, 3 – 0.03%, 4 – 0.5%) Анализ полученных графиков позволяет сделать вывод, что информативными параметрами могут являться максимальное значение коэффициента передачи и соответствующая этому значению величина частоты генератора сигнала.

Однако, такие информативные параметры достаточны для бинарных растворов. Для коптильных препаратов изменения откликов слишком мало для надежной регистрации в силу малого изменения химического состава коптильной жидкости. Оценить изменение компонентного состава смеси можно с помощью интегрального показателя, который определяется площадью, ограниченной осью частот и графиком амплитудно-частотной характеристики (рисунок 3).

Площадь фигуры 1 можно определить по формуле:

A[2]+ A[1] ( f [2] f [1]) S= 1 1365 МНТК "Наука и Образование - 2010" Маслов А.А., Яценко В.В., Власова А.Р., Совлуков А.С.

Рисунок 3.

Определение интегрального показателя Для того чтобы при расчете интегрального показателя учитывать значения частот, при которых рассчитываются полученные значения коэффициентов, целесообразно вычислять модифицированный интегральный показатель по формуле:

J = S [i + 1] f [i + 1] n i = где n – количество отсчетов в массиве данных, полученном при построении амплитудно-частотной характеристики.

Таким образом, модифицированный интегральный показатель может J использоваться в качестве информативного параметра при исследовании химического состава коптильного препарата.

Для определения зависимости модифицированного интегрального показателя J от степени насыщения воды коптильными компонентами, был проведен эксперимент в ходе которого строились амплитудно-частотные характеристики радиочастотного датчика, помещенного в коптильные жидкости, полученные через 30 мин, 4 часа, 10 часов и 16 часов после начала процесса абсорбции водой компонентов дыма. На рисунке 4 представлены амплитудно-частотные характеристики для исследуемых проб коптильных жидкостей.

Рисунок 4 - Амплитудно-частотные характеристики датчика, помещенного в коптильные жидкости с разными стадиями готовности.

МНТК "Наука и Образование - 2010" Применение радиочастотного метода для непрерывного контроля процесса приготовления коптильного препарата интегральный показатель 0 5 10 15 время приготовления (ч) Рисунок 5 – Зависимость модифицированного интегрального показателя от времени приготовления коптильной жидкости Для полученных амплитудно-частотных характеристик произведен расчет модифицированного интегрального показателя степени насыщения коптильной жидкости.

График зависимости J = f (t ) представлен на рисунке 5.

Таким образом, экспериментально доказано, что модифицированный интегральный показатель J может использоваться в качестве информативного параметра при исследовании степени насыщения раствора компонентами дыма в процессе приготовления коптильной жидкости.

В ходе экспериментов выявлена оптимальная конструкция радиочастотного датчика в виде отрезка коаксиальной длинной линии с U-образным внутренним проводником.

Исследована информативность интегральных параметров радиочастотного измерительного устройства, обоснована возможность их использования для решения задачи контроля концентрации компонентов коптильных препаратов. Проведены экспериментальные исследования, направленные на определение информативности модифицированного интегрального показателя при определении степени насыщения раствора компонентами коптильного дыма.

Список литературы:

1. Совлуков, А.С. Резонаторный метод измерения физических свойств жидкостей с применением полосковых линий/ А.С. Совлуков, А.А. Маслов, В.В. Яценко, А.Р.Власова // Вестник МГТУ : труды Мурм. гос. техн. ун-та.- 2009.-Т.12, № 2.-С.271-276.

2. Маслов, А.А. Метод спектроскопического исследования вещества в системах непрерывного контроля состава коптильных препаратов/А.А. Маслов, В.В. Яценко А.Р.Власова А.В. Власов // Вестник МГТУ : труды Мурм. гос. техн. ун-та.- 2009.-Т.12, № 2. С.268-271.

3. Маслов, А.А. Радиоволновый резонаторный метод измерения физических свойств жидкостей с диэлектрическими потерями /А.М. Ершов, А.А. Маслов, А.С. Совлуков, В.Я.

Фатеев, В.В. Яценко // Вестник МГТУ : труды Мурм. гос. техн. ун-та.- 2008.-Т.11, № 3. С.498.

4. "Радиочастотная концентратометрия технологических водных растворов" /А.М.

Ершов, А.А. Маслов, А.С. Совлуков, В.Я. Фатеев, Яценко В.В.//Журнал Датчики и системы №11. 2007 г.

1367 МНТК "Наука и Образование - 2010" Яценко В.В., Власов А.В.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЙТИНГОВОЙ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ»

Яценко В.В, Власов А.В. (г. Мурманск, МГТУ, кафедра АиВТ, e-mail:

jacenkovv@rambler.ru) The article describes results of rating system application to the subject in three-year period. Its influence on students’ attendance is being analyzed. The results of students’ progress in studies processing in a term are described. Advantages and disadvantages of rating system are given.

В статье описывается результат применения рейтинговой системы оценок по конкретной дисциплине в течение трех лет. Анализируется ее влияние на посещаемость студентами занятий, приводятся выводы по результатам обработки успеваемости по отдельно взятому семестру. Отражены достоинства и недостатки применения рейтинговой системы.

Работа на лекционных, семинарских и лабораторных занятиях является основой деятельности преподавателей и студентов. Меняется образовательное пространство, требования работодателей и общества в целом. Но, к сожалению, формы проведения учебных занятий остаются такими, какими они были в те времена, когда трудоустройство было гарантированным, а университеты не были поставлены в жесткие рамки конкурентной борьбы. Положение, когда студенты принимают в учебном процессе пассивную роль, неуспевающие выявляются только после сессии, не отвечает требованиям сегодняшнего дня.

Создание стимулов активизации самостоятельной работы студентов;

упорядочивание требований преподавателей к уровню знаний;

получение простых, своевременных и наглядных показателей успеваемости – все это может быть достигнуто при использовании рейтинговой системы. Основной замысел введения рейтинговой системы заключается в достижении управляемости учебного процесса, как со стороны преподавателя, так и студента.

Рейтинговая система является одной из современных и эффективных видов контроля знаний и умений студентов, стимулирующих их познавательную активность. Технология рейтинговой системы позволяет всесторонне оценивать учебную деятельность и уровень усвоения знаний студента. Это происходит на всем протяжении изучения дисциплины с использованием четких критериев, что повышает объективность и предсказуемость оценки.

Целью внедрения рейтинговой системы является побуждение студентов к активному, всестороннему и систематическому изучению предмета, повышение их творческой активности.

В течение 2008 – 2010 гг. на кафедре «Автоматики и вычислительной техники» МГТУ происходит апробация рейтинговой системы оценки знаний студентов специальности «Автоматизация технологических процессов и производств». Разработка данной системы оценки проводилась параллельно с постановкой второй части курса «Микропроцессорные системы управления», касающейся изучения принципов работы современных микроконтроллеров.

В настоящее время студентам затруднительно самостоятельно осваивать новые темы данной дисциплины по двум причинам: первое – на сегодняшний день курс слабо обеспечен собственными методическими разработками, второе – недостаточная мотивация студентов к обучению. Таким образом, степень усвоения студентами нового материала в значительной степени зависит от посещения учащимися лекционных, лабораторных и практических занятий. Получение баллов по данному пункту системы формирования оценок является МНТК "Наука и Образование - 2010" Внедрение рейтинговой оценки знаний студентов по дисциплине «Микропроцессорные системы управления»

процент посещения занятий Рисунок 1 – Гистограммы процента посещенных занятия по МПСУ студентами в 2007 – 2009 гг. 2007 2008 существенным стимулирующим фактором для студентов. На рисунке 1 показана динамика посещения учащимися занятий при отсутствии рейтинговой системы (2007 год) и при внедрении балльной системы.

Немаловажным аспектом разработанной системы является введение в методику расчета баллов «эталонного студента». На каждом этапе обучения преподаватель, опираясь на баллы «эталона», может спрогнозировать итоговую оценку обучаемого в конце семестра.

Каждое занятие обучаемому распечатывается лист с текущей успеваемостью, где помимо собственно набранных им баллов присутствует этот прогноз. Это позволяет учащемуся иметь актуальную информацию о текущем положении дел и адекватно оценивать собственные усилия по усвоению учебного материала. Особенно важен этот аспект в начале семестра, где студенты обычно ведут не столь интенсивную работу.

Постоянный мониторинг успеваемости учащихся позволяет преподавателю оценивать однородность подачи учебного материала, а также определять степень взаимодействия студентов в группе и их заинтересованность преподаваемым материалом. На рисунках 2 – представлены графики успеваемости трех групп, полученные в течение одного из семестров преподавания дисциплины. Из анализа представленных зависимостей и опыта проведения занятий можно сделать следующие выводы:

- подача материала в течение семестра несколько неоднородна. В начале семестра на всех трех графиках наблюдается подъем, сменяющийся заметным провалом. Это объясняется тем, что на первых практических занятиях преподаватель ведет интенсивную работу со студентами, под его контролем осваиваются используемые программные средства, выполняются первые несложные практические и лабораторные работы. Затем задания усложняются и вклад самого студента в решение задачи увеличивается. Это приводит к некоторой задержке выполнения плана обучаемыми, что и отражается на графике. По мере освоения учащимися материала дисциплины (на что оказывает положительное влияние своевременная обратная связь по прогнозируемой оценке), подавляющее большинство студентов выходят на некоторую «номинальную производительность»

- рейтинговая система позволяет выявить лидеров в группе. Их наличие положительно сказывается на общей успеваемости группы. Кроме того, данная система позволяет оценить степень взаимодействия студентов в группе;

- как видно из представленных графиков, ни один из студентов не опустился до уровня «не удовлетворительно» (меньше 20 баллов), так как отстающие студенты своевременно скорректировали интенсивность своей работы.

1369 МНТК "Наука и Образование - 2010" Яценко В.В., Власов А.В.

Преподавателям рейтинговая система позволяет:

- рационально планировать учебный процесс по дисциплине, устраняя неравномерность в подаче материала (обычно это характерно для новых курсов);

- облегчить стимулирование студентов в вопросах освоения необходимого материала;

- иметь актуальную и наглядную информацию по успеваемости каждого студента и группы в целом;

- при необходимости своевременно вносить коррективы в организацию учебного процесса по результатам текущего рейтингового контроля;

- объективно определять итоговую оценку по дисциплине с учетом текущей успеваемости.

Рейтинговая система оценки знаний позволяет студентам:

- четко понимать систему формирования оценок по дисциплине, что в значительной степени уменьшает число конфликтных ситуаций при получении итоговых оценок;

- осознавать необходимость систематической и ритмичной работы по усвоению учебного материала на основании знания своей текущей рейтинговой оценки;

успеваемость 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 недели Рисунок 2 – Графики прогнозов успеваемости группы А успеваемость 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 недели Рисунок 3 – Графики прогнозов успеваемости группы В МНТК "Наука и Образование - 2010" Внедрение рейтинговой оценки знаний студентов по дисциплине «Микропроцессорные системы управления»

успеваемость 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 недели Рисунок 4 – Графики прогнозов успеваемости группы С - своевременно оценивать результаты своей работы по изучению дисциплины, выполнению всех видов учебной нагрузки задолго до начала экзаменационной сессии.

Вместе с тем, при внедрении рейтинговой системы возникает ряд проблем:

- сложность в определении "веса" различных видов деятельности и участия студентов в учебном процессе;

- недовольство отдельных студентов новой системой оценки знаний.

Для повышения эффективности рейтинговой системы преподаватели в начале семестра должны довести до сведения студентов четкие критерии оценки различных видов работ.

Опыт применения рейтинговой системы для оценки знаний студентов 4 курса спец. «»

показал, что данная система является эффективным инструментом, при помощи которого можно существенно повысить уровень преподавания дисциплины за счет создания у обучаемых необходимой мотивации и увеличения однородности подачи материала в ходе семестра. Представление преподавателю информации о текущей успеваемости студентов в удобном графическом виде позволяет достаточно легко выявлять проблемных обучаемых, к которым необходимо применить дополнительное стимулирующее воздействие. Таким образом, можно сделать вывод, что разумное применение рейтинговой системы в современных условиях позволяет существенно облегчить труд преподавателя.

Список литературы:

1. Верещагин Ю.Ф., Ерунов В.П. Рейтинговая система оценки знаний студентов, деятельности преподавателей и подразделений вуза: Учебное пособие. - Оренбург: ОГУ, 2003. - 105 с.

2. Рейтинговая система оценки знаний студентов при освоении предмета фармакологии Назаренко Н. А., Буюклинская О. В., Громова Л. Е., Коптяева Р. Г., Крылов И.

А., Алиева А. А., Волчихина Н. В. Северный государственный медицинский университет, Сборник тезисов и материалов XI региональной учебно–методической конференции «Образовательная деятельность в условиях инновационного развития высшей школы»

Архангельск 2006 года 109 с.

1371 МНТК "Наука и Образование - 2010" Яценко В.В., Власов А.В.

МНТК "Наука и Образование - 2010" Техническая эксплуатация флота МНТК "Наука и Образование - 2010" МНТК "Наука и Образование - 2010" Об оценке уровня надежности сварных соединений корпусных конструкций и влиянии технологии сварки на коррозионную стойкость ОБ ОЦЕНКЕ УРОВНЯ НАДЕЖНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ВЛИЯНИИ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ НА КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ Баева Л.С., Пашеева Т.Ю. ( г. Мурманск, МГТУ, кафедра технологии металлов и судоремонта) Представлены результаты исследований особенностей общей и местной коррозии сварных соединений корпусных конструкций. Рассмотрены мероприятия по снижению скорости коррозии в сварных соединениях.

Введение Коррозия - процесс самопроизвольный, сопровождающийся снижением свободной энергии материала. Его результатом является появление термодинамически более устойчивых по сравнению с исходным материалом химических соединений.

Механизм коррозионных разрушений сварных соединений не отличается от механизма разрушения основного металла. Особенности, которые определяют (в отличие от основного металла) причины, характер, кинетику и механизм разрушения сварных соединений, зависят от физико-химического воздействия сварки, вызывающего неблагоприятное изменение и неоднородность свойств металла и напряженного состояния, следствием чего является усиление отрицательного воздействия среды.

Для сварного соединения характерны: а) структурно-химическая макро- и микронеоднородность (основной металл, литой металл шва, переходные структурные зоны влияния;

зерна, границы зерен, фазы включения и т.д. в пределах каждой зоны);

б) неоднородность напряженного состояния собственного (остаточные напряжения и пластическая деформация) и от внешней нагрузки;

в) геометрическая неоднородность (технологические и конструктивные концентраторы). Эти основные виды неоднородности определяют механическую, физическую и электрохимическую макро- и микронеоднородность сварных соединений и особенности коррозионных разрушений сварных соединений.

Коррозионный износ корпусов судов можно подразделить на два вида: равномерный (общий) и местный.

Местный коррозионный износ проявляется в виде специфических коррозионных разрушений в днищевой обшивке, которые являются инициаторами образования трещин в листах обшивки. Интенсивный местный коррозионный износ в еще большей степени, чем общий износ, снижает уровень надежности корпусных конструкций, так как появление трещин вызывает временный вывод судов из эксплуатации.

Общий коррозионный износ приводит к снижению технического состояния корпусов судов, а следовательно, к преждевременному выводу их из эксплуатации. Поэтому очень важно знать скорости коррозионного изнашивания связей, чтобы иметь возможность определить время наступления отказа корпуса и таким образом оценить уровень его надежности.

Особенности коррозионного износа сварных соединений корпусов судов Сварные соединения подводной части корпуса судна условно можно разделить на две группы: «открытые», включающие все стыковые и пазовые сварные соединения наружной обшивки, и «закрытые» - тавровые сварные соединения наружной обшивки с набором.

Металл шва у открытых соединений непосредственно омывается водной средой, в которой 1375 МНТК "Наука и Образование - 2010" Баева Л.С., Пашеева Т.Ю.

движется судно. В электрохимическом коррозионном процессе такие сварные соединения представляют трехэлектродную систему. Электролитом для них является морская вода, омывающая сварной шов, зону термического влияния (ЗТВ) и основной металл. Металл шва у закрытых соединений не имеет прямого контакта с водной средой акватории. Поэтому поверхность участка обшивки в районе приварки набора, омываемую водой (электролитом), можно рассматривать как двухэлектродную систему: одним макроэлектродом является зона теплофизического воздействия сварки (частный случай ЗТВ), другим – прилегающие к ней участки основного металла.

Местный коррозионный износ в подводной части корпусов наиболее ярко выражен у открытых и закрытых сварных соединений. Для открытых сварных соединений характерным является износ валика усиления и ЗТВ. Такая коррозия названа «канавочной».

Особенностью местного износа корпусов судов является наличие интенсивных коррозионных разрушений закрытых сварных соединений. Днищевая обшивка подвергается необычному коррозионному износу, локализованному в местах приварки днищевого набора.

Разрушения внешне похожи на канавки или бороздки различной глубины, протянувшиеся по днищу в разных местах.

Развитие местного износа вызывается электрохимической неоднородностью (ЭХН) сварных соединений, которая представляет собой интегральную характеристику их склонности к коррозии и обусловливается неоднородностью упругопластического напряженного состояния (УПН), структурно-химической неоднородностью (СХН) и геометрической неоднородностью (ГН). У закрытых сварных соединений основное влияние на характер, кинетику и механизм коррозионных разрушений оказывает теплофизическое воздействие, определяемое термодеформационным циклом сварки (ТДЦ). Под воздействием ТДЦ в сварных соединениях образуются участки, различающиеся остаточной пластической деформацией и определенной дислокационной структурой. Максимальная остаточная пластическая деформация и связанная с ней плотность дислокаций, наблюдается в околошовной зоне, которая в процессе сварки нагревается до температур 500 - 900 °С. В этой зоне возникает наибольшая ЭХН. Таким образом, регулируя способы теплового возбуждения, можно влиять на процесс изменения внутренней и свободной энергии свариваемого металла и, следовательно, оказывать влияние на термодинамическую устойчивость сварных соединений, варьируя ТДЦ.

Вышеизложенное позволяет сформулировать процесс развития канавочной коррозии закрытых сварных соединений, выделив в нем три этапа.

Первый этап - инкубационный период, в котором главную роль играют электрохимические процессы, обусловленные упругопластической и структурно-химической неоднородностью, возникающей под воздействием термодеформационного цикла сварки на поверхности обшивки, противоположной сварному шву, и активированной технологическими и эксплуатационными напряжениями. На этих участках наружной поверхности металла обшивки под действием ТДЦ образуются коррозионно-активные зоны.

Вследствие локального анодного растворения коррозионно-активных путей в этих зонах образуются первичные коррозионные углубления - микроязвочки. Металл в вершине микрояэвочки имеет более отрицательный потенциал по сравнению с окружающим металлом, поэтому происходит преимущественно растворение металла в вершине микроязвочки. Концентрация напряжений, о свою очередь, еще более сдвигает потенциал металла в сторону отрицательных значений, тем самым способствуя ускорению анодного растворения и увеличению концентрации напряжений в вершине коррозионной язвочки.

Второй этап - образование коррозионных канавок из микро-язвочек в результате совместного действия напряжений и коррозионной среды. Вершины канавок располагаются МНТК "Наука и Образование - 2010" Об оценке уровня надежности сварных соединений корпусных конструкций и влиянии технологии сварки на коррозионную стойкость в зоне максимальных остаточных растягивающих и эксплуатационных знакопеременных напряжений. Участки металла в вершине коррозионной канавки являются анодом по отношению к ее стенкам и обладают большим отрицательным потенциалом по сравнению с потенциалом микроязвочек. Это приводит к интенсивному развитию коррозионных процессов.

Третий этап - образование трещины в вершине канавки. Под воздействием концентрации напряжений и знакопеременных нагрузок возникают новые коррозионно активные пути: макро- и микротрещинки, связанные с микропластической деформацией, пе ремещающейся в глубь металла с определенной скоростью. Анодное растворение и микропластическая деформация в вершине зародившейся микротрещины взаимно инициируют и контролируют друг друга: пластическая деформация делает металл более анодным и увеличивает скорость растворения, анодный процесс ускоряет процесс пластической деформации, облегчая выход дислокаций на поверхность вследствие удаления поверхностных барьеров, препятствующих их выходу. Смена знака деформаций (растяжение — сжатие) сопровождается трением внутренних сторон микротрещин и механическим разрушением защитных пленок, что способствует более эффективной работе электрохимических пар вершина— стенка трещины. На заключительной стадии в связи с уменьшением живого сечения и при достаточном запасе потенциальной энергии механический фактор начинает преобладать над коррозионным, трещина развивается с высокой скоростью, близкой к скорости хрупкого разрушения без коррозионной среды, и появляется в тот момент, когда концентрация напряжений вызывает локальный чисто механический микронадрыв с разрядкой концентрации напряжений.

Коррозионные канавки, располагаясь в зоне максимальных остаточных напряжений, представляют собой дополнительный эффективный концентратор (так как угловые сварные соединения сами являются эффективными концентраторами напряжений) и усиливают отри цательнее влияние циклического нагружения на усталостную прочность закрытых сварных соединений. Очевидно, канавочная коррозия инициирует образование трещин в оставшемся живом сечении околошовной зоны, снижая уровень надежности закрытых сварных соединений и конструкции в целом.

Одной из основных причин выхода из строя корпусных конструкций судов являются износовые отказы и мгновенные повреждения (в сочетании с постепенно накапливающимися повреждениями— износовыми отказами).

Износовые отказы возникают из-за равномерного коррозионного износа и наступают в период, когда средняя остаточная толщина листов обшивки достигает предельного значения.

Наступление отказов из-за мгновенных повреждений соответствует моменту появления трещин или коррозионных свищей, вызываемых канавочной коррозией.

По характеру и механизму повреждения материала к разновидности межкристаллитной коррозии следует отнести и ножевую коррозию – разрушение околошовной зоны, граничащей со сварным швом элементов конструкций из аустенитных хромоникелевых и других высоколегированных сталей. Ножевая коррозия с большой скоростью распространяется в глубь металла и существенным образом зависит от технологии сварки.

О возможности регулирования коррозионной стойкости сварных соединений термическим циклом сварки Межкристаллитная коррозия опасна тем, что при наличии остаточных сварочных напряжений происходит ее перерастание в коррозионное растрескивание под напряжением.

1377 МНТК "Наука и Образование - 2010" Баева Л.С., Пашеева Т.Ю.

При обнаружении в конструкции трещиноподобных дефектов и трещин необходимо установить причину их появления. Без установления механизма развития повреждаемости и трещинообразования в конструкции, как правило, невозможны ее качественный ремонт, установление параметров и критериев предельного состояния и на их основе – срока возможной эксплуатации.

Дефекты и трещины могут появиться при изготовлении, монтаже, транспортировке конструкций. Их происхождение считают технологическим.

Особенности общей электрохимической коррозии сварных соединений связаны с электрохимической неоднородностью двух видов:

а) макронеоднородностью, обусловленной различием химического состава и структуры в разных зонах соединения;

б) микронеоднородностью, обусловленной структурной и химической неоднородностью в пределах каждой зоны (рисунок 1). Рисунок 1. Схемы коррозии сварного соединения:

1 - характерное распределение начальных макропотенциалов в сварном соединении;

Фш - электродный потенциал шва;

ФЗТВ - электродный потенциал зоны термического влияния;

Фм - электродный потенциал основного металла;

Ф уст - установившийся стационарный потенциал заполяризованной системы шов — зона термического влияния (з.т.в.) — основной металл;

II — макроэлектрохимическая коррозия, макропара основной металл — зона термического влияния, макропара зона термического влияния — шов, макропара основной металл — шов с зоной термического влияния;

III— коррозия саморастворения каждой зоны: 1— гетерогенный механизм электрохимической коррозии;

2 — гомогенный механизм электрохимической коррозии;

3 — химическая коррозия МНТК "Наука и Образование - 2010" Об оценке уровня надежности сварных соединений корпусных конструкций и влиянии технологии сварки на коррозионную стойкость Коррозионную стойкость закрытых сварных соединений можно регулировать термическим циклом сварки. Очевидно, что режимы сварки следует выбирать таким обра зом, чтобы исключить сквозной прогрев полки и получить наименьшие остаточные деформации.

На основании изложенного можно сделать следующие выводы:

1. Уровень коррозионной надежности закрытых сварных соединений и корпусов судов смешанного плавания зависит от скоростей их коррозионного изнашивания.

2. Существующий уровень коррозионной надежности корпусов судов не обеспечивает длительных сроков эксплуатации, предусмотренных для судов этого класса на стадии проектирования.

Сварка в машиностроении. Справочник. М.: «Машиностроение», 1979 – стр. 3. Скорость местного коррозионного изнашивания (канавочной коррозии) закрытых сварных соединений зависит от режимов сварки: возрастает при увеличении сварочного тока и напряжения и снижается три увеличении скорости сварки.

4. Для повышения уровня коррозионной надежности закрытых сварных соединений приварку набора к обшивке следует выполнять на малых погонных энергиях сварки.

Список литературы:

1.Чижик А.А., Ланин А.А. Новый инженерный метод оценки склонности к образованию и развитию технологических трещин при сварке и термической обработке. Л.: ЛДНТП, 1987.

2. Лившиц Л.С. Металловедение для сварщиков (сварка сталей). М.: Машиностроение, 1979.

3. Шурпицкий А.В. Коррозионная надежность сварных соединений корпусных конструкций.

Л.:ЛДНТП, 1986.

4. Сварка в машиностроении. Справочник. В 4-х т. М.: Машиностроение, 1979 – т.3, 1979.

5.Титов В. Закономерности выбора присадочных материалов при дуговой сварке коррозионностойких сталей//Главный механик, 2009. №4. С. 23- 1379 МНТК "Наука и Образование - 2010" Буев С.А.

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СУДОВ И БЕРЕГОВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ МЕТОДОМ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ Буев С.А. (МГТУ,, кафедра ЭОС, decas@yandex.ru) The example the analysis of results of statistical data processing quantitative IR thermography (thermovision) diagnostics of the control of the electrical equipment is considered. Is shown, that after the appropriate statistical processing it is possible to receive operational parameters of reliabil ity.

Современные судовые электроэнергетические системы относятся к структурно сложным системам, характеризуемым высокой степенью сложности не только из-за количе ства включаемых элементов, но, главным образом, вследствие сложности функциональных и логических связей между элементами и частями системы, возможностью восстанавливаемых и невосстанавливаемых отказов у одних и тех же элементов в зависимости от характера отка за, последействием, выражаемым в необходимости отключения ряда исправных элементов при ремонте отказавших и т.п. При решении вопросов надежности и безопасности в качестве элементов системы выступают такие сложные технические устройства, как турбо- и дизель генераторы, различные преобразователи, системы автоматического регулирования напряже ния и частоты вращения, автоматические синхронизаторы и переключатели питания, различ ные аппараты коммутации, защиты, регулирования [1].

Особое значение имеет развитие, с одной стороны, методов технической диагностики для выявления, локализации и предупреждения элементов оборудования, определяющего ве роятные отказы и повреждения, с другой разработка эффективных методов статистической обработки полученных данных для определения на их основе показателей надежности.

Судовая инфраструктура, предназначенная для выполнения разнообразных функций (электробезопасность, пожаробезопасность, производственные задачи), подчиненная прави лам морского Регистра, требует разработки оперативных методов неразрушающего контро ля.

Не менее важное значение методы тепловизионного контроля имеют и для оценки технического состояния энергетических объектов береговой инфраструктуры флота, вклю чающей в себя распределительные и трансформаторные подстанции, кабельные трассы и т.п., обеспечивающих энергоэффективную деятельность судов (у причалов), судоремонтных предприятий и других объектов.

В ряде особых регионов, например, ЗАТО, энергетическая береговая инфраструктура флота непосредственно связана с электрическими сетями жилых массивов, обеспечивающих деятельность флота.

Возможности тепловизионного метода, как средства контроля работоспособности энергетического оборудования представлены в работах [2, 3].

Задачей тепловизионной диагностики на судах является инженерный аудит разнооб разного оборудования и выявление дефектов элементов судового энергетического оборудо вания с учетом уровня нагрузки, условий и сроков эксплуатации, районов плавания, пер спектив ремонта и замены элементов оборудования на основе оперативного неразрушающе го контроля непосредственно при рабочих режимах эксплуатации.

С этой позиции тепловизионная диагностика представляет собой высокоэффективное диагностическое средство для снижения техногенных и технологических рисков на судах как средствах повышенной опасности.

МНТК "Наука и Образование - 2010" Оценка технического состояния электрооборудования судов и береговой инфраструктуры методом тепловизионной диагностики Во-первых, на судне, в отличие от береговых объектов, электро- и теплоэнергетиче ское оборудование локализуется на малых площадях;

техническое пространство ограничено, электрическое оборудование тесно скомпоновано, доступ к объектам диагностирования ог раничен. Во-вторых, как правило, не существует двух судов с идентичным электрооборудо ванием, несмотря на их однотипность. Поэтому специалист, осуществляющий тепловизион ную диагностику судового электрооборудования на судне, должен идентифицировать обору дование и его местоположение.

Основная часть оборудования выработала свой ресурс, но не меняется из-за недостат ков финансирования. Учитывая существенный износ оборудования большинства отечест венных судов, кратковременность их пребывания в портах, на первый план выходит вопрос о временных затратах для поиска неисправности. Поэтому для целей технической диагностики оборудования необходимо разрабатывать новые методы, которые обеспечивают оператив ную дистанционную диагностику оборудования под нагрузкой.

Существующие руководящие документы и методики тепловизионной диагностики ориентированные, главным образом, на объекты высоковольтного электрооборудования [4], не учитывают проблемы, связанные со спецификой судового электрооборудования.

На примере тепловизионной диагностики электрооборудования судов и береговой инфраструктуры нами показана эффективность подобной технической диагностики.

Обследованию подвергалось оборудование судов различного класса и назначения, в том числе барка Седов, Десна, Афанасьев.

Обследованы объекты судовой электро- и теплоэнергетики: кабельные трассы, обору дование ГРЩ, технологическое, теплоэнергетическое и другое оборудование.

Для примера на рисунке 1 представлены фотография и термограмма трансформаторов тока, установленных на ГРЩ судна "Десна".

Рисунок Рисунок 1381 МНТК "Наука и Образование - 2010" Буев С.А.

В ряде случаев температура поверхности элементов электрического оборудования достигала 60-70 °С при нагрузке, составляющей 25-30 % от номинальной, что свидетельству ет о повышенной электро- и пожаропасности.

Например, фотография и термограмма дефекта контактного соединения в ячейке РТП 1 представлена на рисунке 2. Превышение температуры контакта фазы В составляет 4 оС при нагрузке 25 %. Следовательно, при 100 % нагрузке превышение температуры будет равно 4(100/25)2 = 64 оС. Данный дефект может быть отнесен к аварийным, которые следует уст ранять при внеплановом ремонте.

Для электрических объектов береговой инфраструктуры флота характерным является износ оборудования в течение значительных сроков эксплуатации. Гистограмма распределе ния оборудования по годам эксплуатации приведена на рисунке 3 (1 – силовые трансформа торы;

2 – подстанции РП 35/6;

3 – подстанции РП 6/0,4;

4 –ячейка КРУ - 6 кВ;

5 – камеры КРУ 6 кВ). Фактически, большинство силовых трансформаторов, распределительных подстанций 35/6 кВ, 6/0,4 кВ, ячеек и камер и другое оборудование работают более 20-30 лет. В среднем более 67 % оборудования имеет срок эксплуатации более 20 лет, 32 % - более 30 лет.

Анализ показывает, что в отличие от объектов класса напряжения 35-330 кВ электри ческое оборудование судов и подстанций напряжением 0,4 кВ имеет повышенный перегрев и дефектность.

% до 10 10...20 20...30 30...40 более Годы эксплуатации 1 2 3 4 Рисунок 3.

Регулярная тепловизионная диагностика энергетического объекта позволяет оценить эксплуатационные параметры надежности оборудования. По разработанной методике [2], [3] произведен расчет функции распределения наработки до отказа F(t) по данным, полученным при периодической тепловизионной диагностике контактных соединений одного из энерге тических объектов береговой инфраструктуры (рисунок 4).

Представленные данные подтверждают выводы о значительном старении силового электрического оборудования судов и береговой инфраструктуры, что проявляется в повы шенной дефектности, перегреве элементов оборудования выше нормативных значений.

Тепловизионная диагностика позволяет надежно и оперативно выявлять дефекты су дового оборудования при проведении планово-предупредительных работ на судах. Актуаль ным является тепловизионная диагностика на плавучих буровых платформах – объектах по вышенной электро- и пожароопасности.

Внедрение методов тепловизионной диагностики на судах, буровых платформах, объ ектах береговой инфраструктуры обеспечивает уменьшение эксплуатационных затрат, капи таловложений и убытков.

МНТК "Наука и Образование - 2010" Оценка технического состояния электрооборудования судов и береговой инфраструктуры методом тепловизионной диагностики Рисунок Это достигается:

– предотвращением и уменьшением аварийных ситуаций путем выявления дефектов;

– уменьшением объемов послеаварийных ремонтов и работ по устранению отказов;

– минимизацией перечня судового оборудования, подлежащего демонтажу, с учетом его реального технического состояния, снижением трудозатрат, расхода материалов;

– сокращением случаев преждевременного вывода оборудования в ремонт и сниже нию простоя оборудования на судах рыбопромыслового флота, во избежание нарушения производственного цикла.

Список литературы:

1. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. – СПб.: По литехника, 2000. – 248 с.

2. Власов А.Б. Тепловизионная диагностика объектов электро- и теплоэнергетики (ди агностические модели). Мурманск : Изд-во МГТУ, 2005. – 265 с.

3. Власов А.Б. Модели и методы термографической диагностики объектов энергетики.

М. : Колос, 2006. 280 с.

4. РД 34.45-51.30097. Объем и нормы испытаний электрооборудования / Под общ.

ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, Л.Г. Мамиконянца – 6-е изд. с изм. и доп. – М.: изд. НЦ ЭНАС, 2002. 256 с.

5. Никитин А.М. Управление технической эксплуатацией судов. – СПб. : Изд. Поли технического ун-та, 2006 г. – 360 с.

1383 МНТК "Наука и Образование - 2010" Ващенко А.В.

АНАЛИЗ ПРИЧИН РАЗРУШЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ СУДОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ Ващенко И.П. (кафедра технологии металлов и судоремонта, МГТУ) В результате ранее проведенных исследований по выявлению причин аварийного разрушения деталей СТС было установлено:

- причинами разрушения корпуса запорного проходного клапана Ду125 Л/к «Капитан Драницын явились:

1. Нарушение режимов эксплуатации паровой системы судна приведшее к возникновению ударного давления (гидравлического удара).

2. Наличие микротрещин в месте разрыва корпуса клапана образовавшихся в результате приложения недопустимого усилия в процессе развития разрушения.

3. Неравномерность износа стенок корпуса клапана в процессе эксплуатации.

4. Химический состав материала разрушенного корпуса клапана Ду125 не соответствуют химическому составу чугуна марки СЧ25 по ГОСТ1412-85.

- обрыв скобы соединительного звена Кентера якорной цепи на судах «Нефтегаз-57», и МБ 0019 «Дмитрий Покромович» произошел в результате:

1. Низкого качества металла скобы соединительного звена Кентера якорной цепи, с повышенным содержанием неметаллических включений и наличием большого количества пор различного происхождения у наружной поверхности замковой части скобы.

2. Материал скобы по химическому составу и прочностным характеристикам соответствует химическому составу и прочностным характеристикам качественной стали марки 20 в кованом состоянии по ГОСТ 8479-70.

3. Разрушение скобы произошло в результате предварительного образования (зарождения) микротрещины в замковой части скобы.

- разрушение коленчатого вала двигателя МАN B & W 12 V 23/30А произошло из-за:

1. Химический состав стали коленчатого вала двигателя не соответствует химическому составу стали 38ХМА по ГОСТ 4543-71.

2. Прочность и пластичность стали коленчатого вала двигателя не соответствует требованиям к прочности и пластичности стали 38ХМА по ГОСТ 4543-71.

3. Сталь коленчатого вала низкого качества, с повышенным содержанием неметаллических включений и наличием большого количества пор различного происхождения, способствующих зарождению микротрещин и их развитию.

4. Разрушение коленчатого вала могло произойти в результате предварительного образования (зарождения) микротрещины в районе масляного отверстия шатунной шейки цилиндра №1 с последующим её развитием и дальнейшим разрушением шейки по всему сечению.

5. Сталь марки 38ХМА в зависимости от диаметра (толщины) поковок и требуемой категории прочности рекомендуется применять для диаметров (толщин) поковок не более 100 мм КП500.

6. Микроструктура стали коленчатого вала неоднородна и не соответствует микроструктуре стали назначенного режима термической обработки (улучшение), что подтверждается и неоднородностью прочностных и пластических свойств стали.

МНТК "Наука и Образование - 2010" Анализ причин разрушений деталей судовых технических средств 7. Характер разрушения шатунной шейки коленчатого вала соответствует характеру усталостного разрушения из-за наличия неметаллических включений, являющихся концентраторами напряжений и термических напряжений.

8. Внимательное рассмотрение излома дает основание считать, что начальным источником разрушения послужили мелкие поверхностные трещины, расположенные по окружности масляного отверстия разрушенной шатунной шейки коленчатого вала.

- разрушение выпускных клапанов двигателя марки 8NVD36А-1 произошло из-за:

1. Неправильного выбора марки стали (40Х9С2) для их изготовления, склонной к отпускной хрупкости второго рода, температурный интервал которой (450-600оС) испытывают выпускные клапаны в условиях эксплуатации.

2. Режима термической обработки, не обеспечивающего достаточную прочность выпускных клапанов при эксплуатации.

- причинами повышенного износа коренных шеек коленчатого вала двигателя 6ЧН 12/ являются:

1. Нарушение режима охлаждения коленчатого вала при эксплуатации двигателя.

2. Нарушение режима термической обработки коленчатого вала после его изготовления.

3. На всех кривошипах коленчатого вала № 1 (810) обнаружены синие цвета побежалости соответствующие явлению синеломкости, которое проявляется при нагревах стали до температуры 250-300оС (интервал среднетемпературного отпуска стали).

4. На коренных и шатунных шейках коленчатого вала обнаружены большие задиры и глубокие (глубиной до 1 мм) риски, которые возникли в результате подплавления подшипников. На нижних половинках вкладышей подшипников имеются выкрашивания бронзовой заливки вплоть до основания стальной части вкладышей подшипников.

5. Проведенные дополнительные исследования подтвердили правильность 1-го и2-го пунктов указанных «причин повышенного износа коренных шеек коленчатого вала двигателя 6ЧН 12/14».

- разрушение поршня двигателя ЗИЛ-130 произошло из-за:

1. Низкого качества сплава АК12ММгН (АЛ30).

2. В структуре сплава поршня содержатся неметаллические включения различной формы, являющиеся концентраторами напряжений.

3. Прочностные характеристики сплава поршня двигателя ЗИЛ-130 соответствуют прочностным характеристикам сплава АК12ММгН (АЛ30) по ГОСТ 1583-93.

4. В результате проведенных исследований установлена марка сплава поршня двигателя ЗИЛ-130.

- причиной разрушения материала шпильки крепления крышки охладителя главного двигателя 8М35BF теплохода «Клавдия Еланская» явились:

1. Несоответствие химического состава шпильки крепления химическому составу стали 35ГС по ГОСТ 5781-82.

2. Низкое качество сплава шпильки крепления из-за высокого содержания неметаллических включений различной формы, являющихся концентраторами напряжений и способствующих образованию микротрещин.

3. Нарушение режима термической обработки сплава шпильки крепления, способствующего образования структуры мартенсита закалки и термических напряжений.

1385 МНТК "Наука и Образование - 2010" Ващенко А.В.

- причинами разрушения распределительного вала двигателя 8 NVD 48 A2 U СРТМ к явились:

1. При визуальном осмотре разрушенного распределительного вала на обеих торцевых его поверхностях в месте шпоночного сопряжения обнаружены многочисленные трещины и излом усталостного характера.

2. Усталостное разрушение распределительного вала является смешанным и содержит зону волокнистого (постепенного развития трещины), зону кристаллического (ускоренного развития трещины) и зону окончательного быстрого разрушения.

3. В результате микроскопического анализа выявлены неметаллические включения различного происхождения вызывающие образование микротрещин в металле распределительного вала.

4. Микроструктура сплава распределительного вала представляет собой мартенситно ферритную структуру присущую неполной закалке доэвтектоидной стали с более низкими механическими свойствами, чем при улучшении.

5. Материал распределительного вала не соответствует требованиям ГОСТ4543 по характеристикам прочности, пластичности и ударной вязкости.

6. Усталостное разрушение сплава распределительного вала при длительной эксплуатации (превышающей назначенный ресурс).

7. Нарушение режима термической обработки распределительного вала или его эксплуатация в кованом состоянии.

8. Неосторожное обращение с распределительным валом при его монтаже или при осуществлении прессовой посадки.

Выводы Основными причинами аварийного разрушения деталей судовых технических средств перечисленных в данной работе являются:

1. Низкое качество металла деталей СТС (повышенное содержание неметаллических включений) и наличие дефектов различного происхождения способствующих зарождению микротрещин и их развитию.

2. Наличие концентраторов напряжений в деталях, вызванных термической обработкой.

3. Нарушение назначенных режимов термической обработки, что приводит к неоднородности прочностных и пластических свойств металла.

5. Усталостное разрушение сплава при длительной эксплуатации (превышающей назначенный ресурс).

МНТК "Наука и Образование - 2010" Универсальный расчет данных тепловизионного контроля при произвольных условиях испытаний УНИВЕРСАЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ДАННЫХ ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ ПРИ ПРОИЗВОЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ИСПЫТАНИЙ Власов А.Б. (г. Мурманск, МГТУ, кафедра электрооборудования судов, vlas ovab@mstu.edu.ru) It is organized experimental and theoretical analysis of the heat condition under investigation ob ject, estimation of their temperature on base given quantitative quantitative IR thermography (ther movision) diagnostics porcelain covering. It Is shown that possible with sufficient degree of accu racy to produce the account influencing diagnostic factor in broad range of importances, using software, allowing conduct the similar calculations.

Проведение натурных испытаний, например, на открытых подстанциях в большинст ве случаев происходит при наличии ветровой нагрузки. Ветер не влияет на процесс собст венно термографической съемки, но значительно затрудняет экспертную оценку реального технического состояния объектов контроля, поскольку под действием ветра тепловые кон трасты резко уменьшаются. Поэтому вопрос о разработке методов учета фактора ветровой нагрузки остается актуальным.

Анализ процесса теплообмена на границе раздела объектов различной формы (пла стина, вертикальный или горизонтальный цилиндр и т.п.), материала (медь, алюминий, сталь, нихром и т.п.), излучательности показывает, что для достоверной оценки технического состояния объектов необходимо учесть совокупность возможных режимов вынужденной и смешанной конвекции, определяемых величиной скорости ветра, геометрией исследуемых объектов энергетики.

Нами сформулированы условия прямой и обратной задач оценки влияния ветровой нагрузки на результаты тепловизионного контроля.

Прямая задача определяет насколько уменьшается температура поверхности объекта tв(v) при скорости ветра v, если при отсутствии ветра температура поверхности равна tб.в, а температура среды постоянна и равна T0.

В связи с такой постановкой условия прямой задачи при ее решении можно экспери ментально определить превышение температуры поверхности без ветра:

tб.в = tб.в T0, (1) и, используя алгоритм решения прямой задачи, теоретически определить превышение тем пературы поверхности с ветром, равное tв(v) = tв(v) T0. (2) Решение подобной задачи актуально в том случае, когда по данным тепловизионных испытаний эксперту необходимо решить вопрос, не будет ли температура объекта превы шать критических значений в период ветровой нагрузки, например, в соответствующие се зонные периоды?

В процессе выработки экспертного решения по результатам тепловизионного контро ля для практического использования представляет интерес параметр – коэффициент превы шения температуры Kv, определяемый соотношением:

Кv(v) = tб.в/tв(v). (3) Зная теоретическое значение коэффициента превышения температуры Кv(v), можно оценить температуру поверхности объекта при тех или иных ветровых нагрузках по соотно шению:

tв(v) = T0 + tв(v) = T0 + tб.в/Кv(v). (4) 1387 МНТК "Наука и Образование - 2010" Власов А.Б.

Обратная задача определяет, какое значение будет иметь температура поверхности объекта при отсутствии ветра (v = 0) при приведенной температуре среды Tпр (например, Tпр = 40 оС по ГОСТ 8024-90), если в процессе тепловизионных испытаний при произвольных значениях температуры окружающей среды T0 и скорости ветра v определяется температура поверхности tв(v).


В рамках решения обратной задачи теоретически рассчитывается температура по верхности объекта tб.в при отсутствии ветра при приведенной температуре среды Tпр.

Зная теоретическое значение коэффициента превышения температуры К(v), можно оценить температуру поверхности объекта в отсутствие ветровых нагрузках по соотноше нию:

tб.в = tпр + tб.в = tпр + tп(v)Кv. (6) Обратная задача имеет сугубо практическое значение для эксперта, которому необхо димо оценить, увеличится ли температура поверхности объекта до критической, если при фиксированной токовой нагрузке ветер, например, на подстанции прекратится, а температу ра окружающего воздуха поднимется, например, в летний период до 40 оС и выше.

К факторам, которые должны учитываться при расчете, относятся: радиационное ох лаждения объекта за счет излучения;

коэффициент излучательности поверхности;

физиче ские параметры воздуха и сопротивление материала;

линейные размеров изделия и т.п.

Все перечисленные выше факторы учтены в универсальной программе приведения результатов тепловизионного контроля к единому критерию (рис. 1) путем теоретических расчетов коэффициентов теплоотдачи и значений температуры поверхности при термогра фической диагностике оборудования с использованием ЭВМ. Таким образом, влияние вет ровой нагрузки при наличии разных факторов может быть в полной мере учтено при реше нии прямой и обратной задач теплового расчета.

Разработанная программа позволяет производить расчет, накопление и обработку данных, полученных при неоднократной тепловизионной диагностике для оценки эксплуа тационных параметров надежности.

Рис.

1. Фрагмент расчета данных по программе Список литературы:

1. Власов А.Б. Модели и методы термографической диагностики объектов энергети ки. М.: Колос, 2006. 280 с.

2. Власов А.Б. Тепловизионная диагностика объектов электро- и теплоэнергетики (диагностические модели). Мурманск: Изд-во МГТУ, 2005. 265 с.

3. Власов А.Б., Царев Б.Д. Универсальный расчет данных тепловизионного контроля при произвольных условиях испытаний. Свидетельство об официальной регистрации про граммы для ЭВМ, Российское агентство по патентам и товарным знакам, Россия, 2010 г.

МНТК "Наука и Образование - 2010" Система сепарирования топлива СИСТЕМА СЕПАРИРОВАНИЯ ТОПЛИВА Баева Л.С., Григорьева О.П. (г. Мурманск, МГТУ, судомеханический факультет) Статья посвящена системе сепарирования топлива как наиболее эффективному способу очистки топлива от воды и механических примесей, а также понижения зольности.

Рассматриваются: способы очистки нефтепродуктов в сепараторах отечественного производства и импортного, опыт зарубежных фирм и компаний.

Введение Топливная система является одной из наиболее сложных систем морского дизельного судна. При проектировании и эксплуатации системы отдельные участки ее, имеющие определенные функции, обычно рассматривают как самостоятельные. Например, системы приема и перекачивания топлива, сепарирования топлива, расходно-топливная.

Остановимся на системе сепарирования топлива. Система сепарирования предназначена для очистки топлива от воды и механических примесей и для заполнения очищенным топливом расходных цистерн. В судовых топливных системах топливо очищают способами отстоя, фильтрования и сепарирования. Наиболее эффективным способом очистки топлива от воды и механических примесей, а также понижения зольности является сепарирование. Перед сепарированием топливо частично очищается от воды и механических примесей в отстойной цистерне.

Рис. а - Процесс осаждения частиц плотных примесей в неподвижной отстойной цистерне при непрерывном протекании через нее нефтепродукта.

б - Разделение отстойной цистерны перегородками, что увеличивает поверхность осаждения и улучшает процесс очистки нефтепродуктов.

Эффективность сепарации отстоем зависит от:

- диаметра частиц, которые в данном случае могут быть осаждены;

- плотности частицы и жидкости ();

- динамической вязкости нефтепродукта ();

- конструкции отстойной цистерны, т. е. от величины поверхности осаждения.

Сепарирование приобретает особо важное значение при использовании в дизелях тяжелых топлив. Повышение качества топлива путем сепарирования позволяет уменьшить изнашивание деталей ЦПГ (цилиндропоршневая группы) и топливной аппаратуры, уменьшить нагарообразование в цилиндрах и повысить экономичность дизеля.

Современные сепараторы можно разделить на трубчатые и дисковые — с коническими тарелками. Принцип сепарирования заключается в отделении более плотных твердых частиц и воды от топлива под действием центробежных сил, возникающих при вращении топлива в барабане сепаратора. Эффективность осаждения плотных частиц в центробежных трубчатых сепараторах с частотой вращения барабана 7000 об/мин и 1389 МНТК "Наука и Образование - 2010" Баева Л.С., Григорьева О.П.

диаметре барабана 0,3 м по сравнению с гравитационным отстоем жидкости в отстойной цистерне составляет более 8000.

Более эффективными являются дисковые сепараторы – с коническими тарелками,так как улучшение процесса очистки нефтепродуктов можно достичь увеличением поверхности осаждения, а это достигается применением барабана с многими конусными тарелками.

Рис.2 Схема трубчатого сепаратора. Рис.3 Схема конусных тарелок.

Загрязненная жидкость поступает по центральному каналу сепаратора под самую нижнюю тарелку, а затем непрерывно протекает в пространствах между тарелками от периферии к центру, где происходит ее очистка. Тяжелые частицы (примеси) осаждаются на нижней поверхности ближайшей расположенной выше тарелки, откуда, как показывают пунктирные стрелки, они движутся к периферии в направлении наружных стенок барабана.

Очищенная жидкость течет по межтарелочным каналам вверх к центру. Наружные кромки тарелок загнуты вверх, чтобы не завалить дно барабана отсепарированными частицами и равномерно распределить их в грязевой камере.

Производительность сепаратора зависит от ряда факторов:

- числа z тарелок в сепараторе, - угловой частоты вращения барабана, - величины угла наклона тарелок, - размеров тарелок, точнее, величины радиуса r1.

Способы очистки нефтепродуктов в сепараторах Установкой соответствующих деталей на барабан при сборке сепаратора последний может быть настроен на режим либо пурификации, т. е. на удаление из топлива воды и механических примесей, либо кларификации, т. е. на удаление только механических примесей. В судовой практике в пурификаторах от нефтепродуктов отделяются твердые частицы и вода с жидким шламом, кларификаторы же применяют для получения весьма чистых масел или как вторую ступень очистки после грубой очистки в пурификаторах.

В зависимости от способа очистки барабана от отлагающейся грязи сепараторы подразделяют на само- и несамоочищающиеся. Из самоочищающегося сепаратора грязь удаляется автоматически под действием центробежных сил на ходу сепаратора при периодических открытиях его барабана. Промывание сепаратора возможно вручную или автоматически по заданной программе. Из несамоочищающегося сепаратора грязь удаляют вручную, для чего каждый раз его останавливают и разбирают.

Самоочищающиеся сепараторы устанавливают на судах, дизели которых приспособлены для использования тяжелых топлив. Однако часто самоочищающиеся сепараторы используют также для сепарирования и дизельных топлив.

МНТК "Наука и Образование - 2010" Система сепарирования топлива Конструкция любого современного сепаратора после соответствующей замены частей барабана позволяет работать как в режиме пурификации, так и в режиме кларификации. Принцип работы барабана сепаратора-кларификатора и пурификатора аналогичен. На рис.4 слева показана сборка барабана для очистки от воды (пурификация), а справа — для очистки от механических примесей (кларификация). Обрабатываемая смесь подается в барабан через трубу в полый распределитель закрепленный в барабане, и вращается с ним на валу. Частота вращения поступающей в барабан смеси возрастает, пока не сравняется с частотой вращения барабана. Смесь, выходящая через распре делитель, движется по барабану вверх.

Рис. 4 Устройство барабана отечественного самоочищающегося сепаратора СЦС-3.

В кларификаторе в отличии от пурификатора тарелки не имеет распределительных отверстий и выпускное отверстие единственное. Более легкое очищенное топливо стремится занять положение, близкое к оси вращения барабана и под напором вновь поступающей жидкости проталкивается по зазорам между тарелками вверх и выходит через выпускное отверстие. В пурификаторе вода, содержащаяся в смеси, отделяется и удаляется через кольцевой зазор между крышкой барабана и верхней конической тарелкой и выходит из барабана через кольцевое отверстие, унося с собой некоторое количество плотных частиц в виде грязи. Отверстие расположено ниже и дальше от оси, чем отверстие для выпуска очищенного нефтепродукта, а его наружный диаметр можно менять сменой регулировочной шайбы. Если диаметр мал, то вместе с очищенным нефтепродуктом будет вытекать вода, а при большом диаметре с водой будет вытекать нефтепродукт. Диаметр отверстия шайбы можно определить расчетом по номограммам или методом проб. Нефтепродукт в кларификаторе будет проходить большее расстояние и находиться в барабане дольше, чем в пурификаторе, отчего очистка будет более качественной.

Для очистки сепаратора служит поршневой затвор 2, который открывает и закрывает отверстия 14 для выброса шлама, находящиеся на цилиндрической стенке барабана. Верхняя кромка затвора упирается в резиновое кольцо 3, закрепленное кольцом 13 в крышке 10. На левой части рис. 4 затвор находится в верхнем положении и закрывает отверстия 14, а на правой части— в нижнем и открывает отверстия 14. Открытие и закрытие затвора осуществляют поворотом маневрового крана на 3—5 с, чем и открывают доступ воды в камеру 15. Под давлением буферной воды в камере В затвор 2 поднимается вверх, закрывая разгрузочные отверстия, и сепаратор начинает очищать топливо. Под давлением буферной воды в камере А затвор 2 опускается вниз, открывая разгрузочные отверстия, и скопившийся в барабане шлам выбрасывается. Этот процесс длится 8—10 с.

В рабочее положение барабан приводят закрытием маневрового крана. Периоды между разгрузками определяются степенью загрязнения нефтепродукта, но разгрузку барабана нужно производить до полного заполнения шламом грязевой камеры, иначе качество сепарации значительно ухудшается.

1391 МНТК "Наука и Образование - 2010" Баева Л.С., Григорьева О.П.

Система сепарирования топлива Для сепарирования топлива на судне устанавливают обычно 3—4 сепаратора.

Рис. 5. Система сепарирования топлива В типичной системе сепарирования сепаратор 9 предназначен для сепарирования только тяжелого топлива, сепаратор 11 — преимущественно для сепарирования дизельного топлива, но может быть использован как дублирующий для сепарирования тяжелого топлива, сепаратор 10 — преимущественно для сепарирования тяжелого топлива, но может быть использован как дублирующий для дизельного.

При сепарировании тяжелого топлива сепараторы 9 и 10 могут быть настроены либо на последовательную, либо на параллельную работу. При последовательной работе сепаратор 10 настраивают на режим пурификации, а сепаратор 9 — на режим кларификации.

Топливо к сепаратору 10 подводится из отстойной цистерны 4 тяжелого топлива, в которой оно подогревается. Приемный насос 7 сепаратора 10 подает топливо через подогреватель 3 и переключающий клапан  6 к барабану сепаратора. Очищенное от воды и большей части механических примесей топливо насосом 8 сепаратора 10 подается через приемный насос 7 и подогреватель к барабану сепаратора 9. Здесь оно дополнительно очищается от механических примесей и насосом 8 подается в одну из расходных цистерн 5 тяжелого топлива. Цистерны 5 тяжелого топлива могут заполняться только сепараторами. Это свойство предохраняет систему топливоподачи от случайного попадания в нее неочищенного топлива и исключает, следовательно, возможность отказа дизеля по этой причине.

При параллельной работе сепараторы 9 и 10 настраивают на режим пурификации с уменьшенной подачей. Оба сепаратора принимают топливо из отстойной цистерны 4 и подают очищенное топливо в заполняемую расходную цистерну 5. При относительно небольшом содержании в топливе механических примесей иногда используют только один из сепараторов тяжелого топлива, который настраивают на режим пурификации.

Сепарирование дизельного топлива сепаратором 11, настроенным на режим пурификации происходит аналогично.

Несмотря на схожесть конструкций, каждый сепаратор имеет свои характерные особенности, которые отражены в заводской инструкции по его обслуживанию. При повышении вибрации сепаратора прежде всего очищают барабан от шлама и, если вибрация не устранена, проверяют правильность сборки барабана, исправность всех подшипников и МНТК "Наука и Образование - 2010" Система сепарирования топлива состояние амортизаторов верхней опоры вертикального вала. При появлении трещин на основных деталях барабана сепаратор выводят из эксплуатации. После 10 — 12 тыс. ч работы сепаратора корпус и крышку барабана, большую и малую гайки барабана и вертикальный вал рекомендуется подвергнуть проверке магнитной или другой дефектоскопии на отсутствие трещин.

Опыт компании MAN Diesel в использовании биологического топлива и сырой нефти Следуя введению системы «зеленый сертификат», особый акцент компания MAN Diesel делает на воспроизводимые С02- нейтральные виды топлива, такие как растительные масла с присадками и без присадок и отработанные смазочные масла и их различные смеси виды топлива, которые вызывают различные проблемы в работе многооборотных двигателей, имеющих более чувствительную систему впрыска.

Дизельные двигатели с умеренной частотой вращения, созданные для использования тяжёлого дизельного топлива, с их нечувствительностью к качеству топлива могут без труда справиться с широким спектром других видов топлива, биотоплива и сырой нефти. При этом сокращаются топливные расходы, выброс С02 и.частично решается проблема глобального потепления.

Чтобы твердые парафины не закупоривали инжекторное сопло, помимо фильтрации в нефть очищают в центрифугальном сепараторе до впрыскивания. Один из комплексных мер предосторожности включает эффективную вентиляцию помещений с целью снижения температуры возгорания. Вся сырая нефть подвергается газонефтесепарационному воздействию. Обработанная сырая нефть затем перекачивается в основные близлежащие резервуары для хранения. Сырая нефть для дизельной электростанции перекачивается из основного резервуара в хранилище дизельной электростанции для расслоения. В дальнейшем нефть очищается в модуле сепаратора для удаления мелких частиц перед подачей в систему впрыска двигателей MAN Diesel 32/40.

Вывод Сегодня отечественным дизелестроительным предприятиям необходимо уделять большое внимание вопросам повышения надежности и ресурса двигателя, обеспечению экологических показателей (сокращению вредных выбросов, дымности отработанных газов), масляной экономичности, уменьшению шума и вибраций, автоматизации и т.д. Важное направление развития судовых дизелей - обеспечение их надежной работы на низкосортных марках топлива с вязкостью до 730 сСт при 50 °С (это по любой оценочной шкале предельное достижение). Сепарирование приобретает особо важное значение при использовании в дизелях тяжелых топлив. Повышение качества топлива путем сепарирования позволяет уменьшить изнашивание деталей цилиндропоршневой группы и топливной аппаратуры, уменьшить нагарообразование в цилиндрах и повысить экономичность дизеля. Необходимо совершенствовать конструкции отстойных цистерн и сепараторов. Следует учитывать, что производительность сепараторов возрастает с увеличе нием числа тарелок в сепараторе, угловой частоты вращения барабана, величины угла наклона тарелок, размеров тарелок. Современная технология добычи гидробионтов требует надежного технологического оборудования. Одним из способов повышения эксплуатационной надежности деталей сепараторов является комплексное диффузионное насыщение поверхности из порошковых материалов.

Такие меры необходимы для устойчивого развития государства, защиты и обеспечения национальных интересов, укрепления международного авторитета России среди ведущих морских держав.

1393 МНТК "Наука и Образование - 2010" Баева Л.С., Григорьева О.П.

Список литературы:

1. Черепанов Б. Е. Судовые вспомогательные и промысловые механизмы, системы и их эксплуатация. – М.: Агропромиздат, 2000. - 343 с.

2. Самсонов В. И., Худов Н. И. Двигатели внутреннего сгорания морских судов. М.:

Транспорт, 2001. – 368 с.

3. Конкс, Г. А. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта 4. Petersen, P.D. Group Marketing Communication MAN Diesel «Diesel Facts» 2008.-№3. С.1- МНТК "Наука и Образование - 2010" Вероятностная оценка метрологических характеристик учебных средств измерений ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УЧЕБНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ Ефремов Л.В., Кумова Ж.В., Чистякова М.А. (г. Мурманск,МГТУ, Кафедра технологии металлов и судоремонта. levlefre@ya.ru) The report focuses on the results of the first phase of the study of metrological characteristics of educational measurement tools using new methods and programs for the probabilistic prediction.

Эффективность учебной и научной работы технических кафедр Вузов во многом зависит от наличия и состояния средств измерений (СИ) различных величин. Например, на кафедре технологии металлов и судоремонта имеются приборы для проведения лабораторных работ по измерению твердости, массы и размеров различных деталей, температуры, давления тел и пр. параметров. Зачастую такие же измерения приходится выполнять в рамках научной работы или оказания услуг предприятиям промышленности и транспорта, но применять учебные СИ для этой цели недопустимо без их метрологической аттестации. Поэтому актуальной проблемой можно считать проведение пробных поверок учебных СИ своими силами для оценки целесообразности подачи заявки в официальную метрологическую службу. Проведение пробных поверок необходимо и для оценки технического состояния и степени износа различных СИ с целью решения вопроса об их замене. Имеются и другие проблемы, решение которых требует оценки состояния СИ по правилам проведения поверок.

Предварительный анализ существующего положения в этой области показал, что в настоящее время не имеется единого подхода к методам проведения поверок СИ с учетом очевидного вероятностного характера деградации метрологических характеристик (МХ). В нашем докладе дается информация о первом этапе разработки новой методики вероятностной оценки и анализа МХ на примере поверки электронных весов (рис. 1).

Рисунок 1 Поверяемое средство измерения Известно, что основной МХ является погрешность СИ [1], Погрешность измерений – это разность между показанием средства измерений и истинным значением измеряемой физической величины, которую можно назвать диагностическим параметром (ДП), установленным по принятой метрологической методике поверки СИ данного типа. Для имитации истинного значения диагностического параметра ha необходимо было применить эталон, который в данном случае создавался с помощью набора стандартных разновесов от 1395 МНТК "Наука и Образование - 2010" Ефремов Л.В., Кумова Ж.В., Чистякова М.А.

аналитических весов. При этом необходимо располагать фирменными данными о величине предельно допустимой погрешности hа.

Под влиянием различных систематических и случайных факторов, погрешность любого прибора имеет вероятностную природу, т.е. всегда имеет место некоторый разброс ДП относительно своего математического ожидания. Поэтому основными МХ принято считать среднюю арифметическую hср и среднюю квадратическую h погрешность СИ.



Pages:     | 1 |   ...   | 40 | 41 || 43 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.