Розвиток теоретичних основ та створення методів і алгоритмів мінімізації похибок термоперетворювачів на базі статистичної термодинаміки - Автореферат

.НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»Робота виконана у Національному університеті «Львівська політехніка» Міністерства освіти і науки України Науковий консультант - доктор технічних наук, професор Стадник Богдан Іванович, завідувач кафедри «Інформаційно-вимірювальні технології» Національного університету Львівська політехніка» Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор Лозбін Віктор Іванович, завідувач кафедри «Теплотехніка та теплові електричні станції» Люблінської політехніки, м. Захист відбудеться 28 листопада 2008 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.08 у Національному університеті «Львівська політехніка» (79013, Львів-13, вул.Розвиток електротермометрії створив підстави для забезпечення науки й техніки термоелектричними термоперетворювачами (ТП) підвищеної точності й метрологічної надійності завдяки використанню нових технологій і матеріалів. Розвиток термодинаміки у напрямку статистичної термодинаміки нерівноважних процесів дозволив обґрунтувати, на підставі флуктуаційно-дисипаційної теореми, характер виникнення чинників впливу, що визначають дрейф метрологічних і експлуатаційних характеристик ТП. Особливого значення набуває реалізоване роботами наукової школи з термометрії НУ «Львівська політехніка» вивчення впливу фізико-механічних чинників стану ТМ у процесі їх зміни при термометруванні. Виявлені загальні закономірності температурно-часових змін функцій перетворення дають змогу обґрунтувати застосування різних типів термометричних субстанцій (металокерамічна й плавлена; полі - і монокристалічна; аморфна й модифікована присадками; виготовлена за умов дії фізичних полів на субстанцію) у термоелектричних перетворювачах. Вперше отримано аналітичні залежності для функції перетворення термоелектричного перетворювача й чинників впливу на неї на підставі статистично-термодинамічного аналізу складних процесів перенесення у термометричній субстанції, як відкритій, термодинамічно виокремленій системі.Постійно триваюча зміна термометричної субстанції і, як результат, неперервний дрейф визначальних метрологічних характеристик ТП, включаючи зміни ФП, розглядаються нами засобами статистичної термодинаміки нерівноважних процесів. У даній праці підлягають аналізу джерела, зумовлені дією термодинамічних сил і потоків на ТМ, які призводять до змін ФП, описуваних введеною і оцінюваною нижче функцією впливу (термін відповідає ДСТУ 2681-94 «Метрологія. Розгляд технологічних операцій виготовлення ТП у звязку з процесами, що відбуваються у них підчас експлуатації, дозволив акцентувати увагу на значенні технологічної чистоти у процесі збирання ТП із окремих конструктивних елементів; на стану їх поверхні; на газонаповненні внутрішнього простору ТП. У другому розділі на підставі залучення статистичної термодинаміки нерівноважних процесів розкрито доцільність розвитку обєднавчого підходу стосовно вивчення функцій впливу, зумовлених складними процесами перенесення у процесі дії на ТМ термоелектричних ТП чисельних виробничо-технологічно-експлуатаційних факторів, як чинників збурення, зокрема хемічних чинників. Процеси електро-, термо-та частково масоперенесення формують ФП термоелектричних ТП, а інші процеси перенесення - відповідальні за формування функцій впливу.Проаналізовано тенденції розвитку і виявлено можливість удосконалення термоелектричних термоперетворювачів шляхом урахування термодинамічного стану термометричної субстанції на основі виявленого звязку останнього і стабільності функції перетворення. Обґрунтовано й розвинуто статистично-термодинамічні засади мінімізації похибок термоперетворювачів з аморфними, моно - і полікристалічними та модифікованими термометричними матеріалами. Обґрунтовано й розвинуто науково-методичні аспекти мінімізації інструментальної похибки термоелектричних термоперетворювачів з чутливими елементами із аморфних, моно - і полікристалічних термометричних матеріалів за умов дії на них різних чинників - механізмів деформування, поруватості, слабких електромагнетних полів та домішок, включаючи зміни їх стану й розподілу, а також ряду інших чинників у процесі їх спільної, часто конкурентної дії. Для проектування, виготовлення й дослідження, стабілізації й прогнозування, а також коректування функції перетворення запропоновано введення теоретично обґрунтованої і експериментально підтвердженої сумарної функції впливу, що відповідає інструментальній похибці, зумовленій нестабільністю властивостей термометричної субстанції, і повязує воєдино дію множини виробничо-експлуатаційних чинників на метрологічні характеристики термоперетворювачів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ