Academic literature on the topic '621.317.42'

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального науково-технічного завдання вибору параметрів ефективних засобів блискавкозахисту електроенергетичних об'єктів за допомогою вдосконалених моделей електрофізичних процесів на фінальній стадії руху лідерного каналу блискавки до землі з урахуванням можливості появи зустрічного лідера від наземних об'єктів. За допомогою фізичного та математичного моделювання електрофізичних процесів розвитку електричного пробою у системах з заземленими електродами, що мають загострені або округлені вершини, доведено, що наявність або відсутність корони, а також її інтенсивність, пропорційна току корони, не оказує впливу на імовірність поразки заземленого електрода високовольтним розрядом при рівнях прикладеної постійної напруги, що відповідають умовам грозової обстановки. Запропоновано статистичну модель для визначення імовірності удару блискавки в електроенергетичні об'єкти з урахуванням їх висоти і габаритів, а також можливості розвитку від них зустрічної іскри. Ця модель заснована на використанні експериментальних даних щодо параметрів блискавок, а також процесів при пробої довгих повітряних проміжків. Наведено результати експериментальних досліджень кореляції між інтенсивністю коронування заземленого електрода (імітує блискавковідвід за умови грози) та імовірністю влучення в нього високовольтного імпульсного розряду (імітує удар блискавки).
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.14.02 – electrical power stations, networks and systems. - National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov 2016. The thesis is devoted to solution of modern scientific and technical problem of choosing of the parameters of effective means of lightning protection of electric power facilities using advanced models the electrical processes in the final stages of motion of leader channel of lightning to the ground with regard of the possibility of appearance of an ascending leader from grounded objects. A statistical model for determination of the probability of lightning strokes at objects on the ground, taking into account their height and size, as well as probabilities of development of ascending sparks from them, based on the usage of experimental data on the parameters of lightning and the electrical physical processes at breakdown of long air gaps has been proposed. The results of experimental studies of the correlation between the intensity of corona from earthed electrodes (simulate a lightning rod in a thunderstorm situation) and probability of being hit by a high-voltage impulse discharges (simulate lightning strike) have been presented.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 – Электрические станции, сети и системы. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков 2016. Диссертационная работа посвящена решению актуальной научно-технической задачи выбора параметров эффективных средств молниезащиты электроэнергетических объектов с помощью усовершенствованных моделей электрофизических процессов на финальной стадии продвижения лидерного канала молнии к земле с учетом возможности появления встречного лидера от заземленных объектов. В диссертации обоснована цель и актуальность проводимых исследований, проведен обзор известных из литературы экспериментальных данных о параметрах лидерного канала молнии при высоковольтном разряде. Проведен анализ существующих методов моделирования электромагнитных процессов при продвижении лидерного канала молнии к земле, а также методов расчета электрического поля в системах с тонкими длинными проводящими объектами типа разрядных каналов и проводящих стержней. Предложена статистическая модель для определения вероятности удара молнии в электротехнические объекты с учетом их высоты и габаритов, а также возможности развития от них встречной искры, основанная на использовании имеющихся данных о параметрах молний и электрофизических процессах при пробое длинных воздушных промежутков. Компьютерное моделирование процессов, сопровождающих продвижение лидерного канала молнии на последнем этапе перед "выбором" места удара заземленного объекта, позволило определить прогнозируемое число поражений молниеотводов и защищаемого нестандартного электротехнического объекта (цистерны с нефтепродуктами). При этом оценена степень влияния числа используемых молениеотводов на вероятность поражения защищаемого объекта, а также показано, что применение тросовых молниеотводов выбранной конфигурации позволяет практически исключить попадание молнии в рассмотренный объект в течение всего срока его эксплуатации.
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.14.02 – electrical power stations, networks and systems. - National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov 2016. The thesis is devoted to solution of modern scientific and technical problem of choosing of the parameters of effective means of lightning protection of electric power facilities using advanced models the electrical processes in the final stages of motion of leader channel of lightning to the ground with regard of the possibility of appearance of an ascending leader from grounded objects. A statistical model for determination of the probability of lightning strokes at objects on the ground, taking into account their height and size, as well as probabilities of development of ascending sparks from them, based on the usage of experimental data on the parameters of lightning and the electrical physical processes at breakdown of long air gaps has been proposed. The results of experimental studies of the correlation between the intensity of corona from earthed electrodes (simulate a lightning rod in a thunderstorm situation) and probability of being hit by a high-voltage impulse discharges (simulate lightning strike) have been presented.

Метою роботи є дослідження та розробка апаратно-програмного комплексу системи контролю літій-іонних акумуляторних батарей В розділі 1 було розглянуто використання літій-іонних акумуляторів у техніці, їхні технічні характеристики та можливість їхнього вторинного використання. В розділі 2 проведено аналіз існуючих алгоритмів пасивного балансування послідовно включених акумуляторів типу 18650. Вибрано мікросхеми вимірювання температури, напруги, струму та головний мікроконтролер. В розділі 3 проведено розробку та тестування алгоритмів визначення внутрішнього опору, визначення температури, створення таблиць OCV та алгоритму балансування. В розділі 4 описано основні вимоги експлуатації, відповідно до норм міжнародного стандарту ДСТУ EN IEC 62040-1:2020 “Системи безперебійного живлення. Частина 1. Вимоги щодо безпеки (EN IEC 62040-1:2019, IDТ; ІЕС 62040-1:2017, IDТ)”, та норми охорони праці при використанні системи контролю акумуляторних батарей
ВСТУП 10 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ ТА ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ СИСТЕМ КОНТРОЛЮ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ 13 1.1 Призначення системи контролю Li-ion акумуляторів 13 1.2 Повторне використання Li-ion акумуляторів 16 1.3 Методи зарядки Li-ion акумуляторів 18 1.4 Методи захисту акумуляторних батарей реалізовані на BMS 19 1.5 Огляд існуючих систем безперебійного живлення на базі Li-ion акумуляторів 21 1.6 Висновки до розділу 1 24 РОЗДІЛ 2 ВИБІР ЗАСОБІВ ТА МЕТОДІВ ДЛЯ ПРИСТРОЮ BMS 26 2.1 Вибір алгоритму балансування 26 2.2 Алгоритм визначення внутрішнього опору Li-ion акумулятора 31 2.3 Опис алгоритм створення таблиці OCV 33 2.4 Вибір мікросхеми датчика струму 35 2.5 Вибір мікросхеми BMB 39 2.6 Висновки до розділу 2 42 РОЗДІЛ 3 РОЗРОБКА ТА ТЕСТУВАННЯ АПАРАТНО - ПРОГРАМНОЇ ЧАСТИНИ 43 3.1 Розробка плати BMS 43 3.2 Розробка алгоритму балансування 45 3.2 Тестування алгоритму визначення внутрішнього опору батареї 48 3.3 Тестування алгоритму створення таблиць OCV 50 3.4 Тестування алгоритму визначення температури 52 3.5 Тестування алгоритму балансування 54 3.6 Висновки до розділу 3 58 РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 59 4.1 Охорона праці 59 4.2 Інженерний захист персоналу об’єкту та населення 61 4.3 Висновки до розділу 4 63 ВИСНОВКИ 65 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 67 ДОДАТОК А 70 ДОДАТОК B 77

У даній роботі описано процес створення системи керування імітатором магнітного поля, який буде використовуватися для випробування підсистеми орієнтації та стабілізації наносупутників КПІ ім. Ігоря Сікорського. Розглянуто конструкцію та принцип роботи магнітних імітаторів. Проведений аналіз існуючих аналогів системи керування. За результатами аналізу прийнято рішення використовувати імпульсний метод регулювання та мостову схему регулятора. Розроблено структурну та принципову схему пристрою. Підібрані необхідні компоненти та створено експериментальний макет системи, для якого написано програмне забезпечення. Проведено випробування, під час якого виявлені значні пульсації струму у котушках імітатора. Для зменшення пульсацій розраховано та створено вихідний фільтр для драйвера котушки. Результати розрахунку підтверджені експериментальними даними.
This paper describes the process of creating a control system for a magnetic field simulator, which will be used to test the orientation and stabilization subsystem of nanosatellites of Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute. The design and principle of operation of magnetic simulators are considered. The analysis of existing analogues of the control system was carried out. Based on the results of the analysis, it was decided to use the pulse regulation method and the bridge circuit of the regulator. The structural and schematic diagrams of the device were developed. The necessary components were selected and an experimental system layout was created, for which software was written. A test was performed, during which significant current ripple in the simulator coils was detected. To reduce ripple, the output filter for the coil driver was calculated and created. The calculation results are confirmed by experimental data.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.05 – теоретична електротехніка (141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми розвитку теоретичних основ, методів і засобів аналізу і синтезу просторової структури стаціонарного магнітного поля технічних об'єктів на основі витягнуто-сфероїдальних, сферичних, сплюснуто-сфероїдальних, а також циліндричних гармонік скалярного потенціалу. У дисертаційній роботі обґрунтовано засади практичного застосування просторового гармонічного аналізу магнітного поля поблизу поверхні технічних об'єктів (ТО) з урахуванням особливості їх форми. Для використання в якості теоретичної основи синтезу струмових джерел магнітного поля отримано узагальнене зображення векторного потенціалу у вигляді його взаємозв'язку з витягнуто-сфероїдальними, сферичними та сплюснуто-сфероїдальними гармоніками скалярного потенціалу магнітного поля. Розроблено метод експериментального визначення амплітудних коефіцієнтів просторових гармонік, заснований на узагальненому представленні сферичних і сфероїдальних гармонік магнітного поля, для практичного визначення просторової структури магнітного поля поблизу поверхні технічних об'єктів, з використанням єдиної експеримен-тально-методичної бази. Розроблено метод практичного визначення величин 24-х амплітудних коефіцієнтів сферичних гармонік магнітного поля за допомогою системи кругових контурних обмоток, який використовує при математичній обробці сигнатур обертання властивість зменшення відносного вкладу в вимірюваний магнітний потік від гармонік старших степенів магнітного поля при видаленні від поверхні ТО. Розроблено метод експериментального визначення мультипольних магнітних моментів, заснований на інтегральній обробці сигнатур трьох проекцій магнітної індукції, зафіксованих поблизу технічного об'єкта, при його лінійному переміщенні. Виконано класифікацію методів і засобів експериментального визначення сферичних гармонік магнітного поля технічних об'єктів. Обґрунтовано принципи побудови систем для експериментального визначення просторових гармонік магнітного поля ТО. Для пошуку параметрів конструкції циліндричного електромагніта з максимальним створюваним магнітним моментом розроблено аналітичну модель магнітного поля електромагніту, на основі циліндричного гармонічного аналізу індуктивної намагніченості його феромагнітного осердя. Для створення із заданою якістю просторової структури магнітного поля квадрупольного електромагніту розроблено метод мінімізації вкладів неквадрупольних середньо-інтегральних по довжині коефіцієнтів магнітної індукції в апертурі, на основі знайденого їх взаємозв'язку з параметрами конструкції залізного ярма і надпровідної струмової обмотки.
Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences in the specialty 05.09.05 – theoretical electrical engineering (141 – electric power engineering, electrotechnics and electromechanics). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The dissertation is devoted to solve the actual scientific problem of the development of theoretical bases, analysis and synthesis methods and means of the spatial structure of the stationary magnetic field of technical objects on the basis scalar potential’s of elongated spheroidal, spherical, flattened-spheroidal, and cylindrical harmonics. In the thesis substantiated practical application principles of spatial harmonic analysis of the magnetic field near the technical objects (TO) surface, taking into account their forms peculiarities. To use as a theoretical basis for the synthesis of magnetic fields current sources, the generalized vector’s potential representation is obtained in the form of its interrelation with elongated-spheroidal, spherical and oblate-spheroidal harmonics of the scalar potential of the magnetic field. The experimental determination method of amplitude coefficients of spatial harmonics, based on the generalized representation of spherical and spheroidal harmonics of the magnetic field, is developed for practical determination of the spatial structure of the magnetic field near the surface of technical objects, using a single experimental-methodical basis. The method for practical determination of the values of the 24 amplitude coefficients of spherical harmonics of a magnetic field by means of a system of circular contour windings using, in the mathematical processing of rotational signatures, the property of reducing the relative contribution to the measured magnetic flux from the harmonics of the higher power magnetic field when moving away from the surface of TO is developed. The method of experimental determination of multipole magnetic moments, based on integral processing of pass-through characteristics of three magnetics induction projections, fixed near the technical object, with its linear displacement, is developed. The classification of methods and means of experimental spherical harmonic’s determination of technical object’s magnetic field is fulfilled. The principles of system’s construction for experimental determination of spatial harmonics of magnetic field TO are substantiated. An analytical electromagnet’s model of the magnetic field, based on a cylindrical harmonic analysis of the inductive magnetization of its ferromagnetic core, was developed to find cylindrical electromagnet’s parameters with a maximum-created magnetic moment. To create a quadrupole electromagnet with the given quality of the magnetics field spatial structure, a method for minimizing the contributions of nonquadrupture intermediate-integral lengths of the magnetic induction coefficients in the aperture, based on their found relationship with the parameters of the floors yarn construction and the superconducting current winding, was developed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.05 – теоретична електротехніка (141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми розвитку теоретичних основ, методів і засобів аналізу і синтезу просторової структури стаціонарного магнітного поля технічних об'єктів на основі витягнуто-сфероїдальних, сферичних, сплюснуто-сфероїдальних, а також циліндричних гармонік скалярного потенціалу. У дисертаційній роботі обґрунтовано засади практичного застосування просторового гармонічного аналізу магнітного поля поблизу поверхні технічних об'єктів (ТО) з урахуванням особливості їх форми. Для використання в якості теоретичної основи синтезу струмових джерел магнітного поля отримано узагальнене зображення векторного потенціалу у вигляді його взаємозв'язку з витягнуто-сфероїдальними, сферичними та сплюснуто-сфероїдальними гармоніками скалярного потенціалу магнітного поля. Розроблено метод експериментального визначення амплітудних коефіцієнтів просторових гармонік, заснований на узагальненому представленні сферичних і сфероїдальних гармонік магнітного поля, для практичного визначення просторової структури магнітного поля поблизу поверхні технічних об'єктів, з використанням єдиної експеримен-тально-методичної бази. Розроблено метод практичного визначення величин 24-х амплітудних коефіцієнтів сферичних гармонік магнітного поля за допомогою системи кругових контурних обмоток, який використовує при математичній обробці сигнатур обертання властивість зменшення відносного вкладу в вимірюваний магнітний потік від гармонік старших степенів магнітного поля при видаленні від поверхні ТО. Розроблено метод експериментального визначення мультипольних магнітних моментів, заснований на інтегральній обробці сигнатур трьох проекцій магнітної індукції, зафіксованих поблизу технічного об'єкта, при його лінійному переміщенні. Виконано класифікацію методів і засобів експериментального визначення сферичних гармонік магнітного поля технічних об'єктів. Обґрунтовано принципи побудови систем для експериментального визначення просторових гармонік магнітного поля ТО. Для пошуку параметрів конструкції циліндричного електромагніта з максимальним створюваним магнітним моментом розроблено аналітичну модель магнітного поля електромагніту, на основі циліндричного гармонічного аналізу індуктивної намагніченості його феромагнітного осердя. Для створення із заданою якістю просторової структури магнітного поля квадрупольного електромагніту розроблено метод мінімізації вкладів неквадрупольних середньо-інтегральних по довжині коефіцієнтів магнітної індукції в апертурі, на основі знайденого їх взаємозв'язку з параметрами конструкції залізного ярма і надпровідної струмової обмотки.
Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences in the specialty 05.09.05 – theoretical electrical engineering (141 – electric power engineering, electrotechnics and electromechanics). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The dissertation is devoted to solve the actual scientific problem of the development of theoretical bases, analysis and synthesis methods and means of the spatial structure of the stationary magnetic field of technical objects on the basis scalar potential’s of elongated spheroidal, spherical, flattened-spheroidal, and cylindrical harmonics. In the thesis substantiated practical application principles of spatial harmonic analysis of the magnetic field near the technical objects (TO) surface, taking into account their forms peculiarities. To use as a theoretical basis for the synthesis of magnetic fields current sources, the generalized vector’s potential representation is obtained in the form of its interrelation with elongated-spheroidal, spherical and oblate-spheroidal harmonics of the scalar potential of the magnetic field. The experimental determination method of amplitude coefficients of spatial harmonics, based on the generalized representation of spherical and spheroidal harmonics of the magnetic field, is developed for practical determination of the spatial structure of the magnetic field near the surface of technical objects, using a single experimental-methodical basis. The method for practical determination of the values of the 24 amplitude coefficients of spherical harmonics of a magnetic field by means of a system of circular contour windings using, in the mathematical processing of rotational signatures, the property of reducing the relative contribution to the measured magnetic flux from the harmonics of the higher power magnetic field when moving away from the surface of TO is developed. The method of experimental determination of multipole magnetic moments, based on integral processing of pass-through characteristics of three magnetics induction projections, fixed near the technical object, with its linear displacement, is developed. The classification of methods and means of experimental spherical harmonic’s determination of technical object’s magnetic field is fulfilled. The principles of system’s construction for experimental determination of spatial harmonics of magnetic field TO are substantiated. An analytical electromagnet’s model of the magnetic field, based on a cylindrical harmonic analysis of the inductive magnetization of its ferromagnetic core, was developed to find cylindrical electromagnet’s parameters with a maximum-created magnetic moment. To create a quadrupole electromagnet with the given quality of the magnetics field spatial structure, a method for minimizing the contributions of nonquadrupture intermediate-integral lengths of the magnetic induction coefficients in the aperture, based on their found relationship with the parameters of the floors yarn construction and the superconducting current winding, was developed.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 – приборы и методы контроля и определения состава веществ. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" МОН Украины, Харьков, 2016. Диссертационная работа посвящена повышению точности диэлькометрических влагомеров путем усовершенствования и разработки методов и средств, позволяющих уменьшить "сортовую неопределенность" измерений данными влагомерами. Проведен анализ существующих методов и современных аналогов определения влажности, в результате которого выбран диэлькометрический метод определения влажности. Также проведен анализ способов определения влажности в рамках диэлькометрического метода. Выделены достоинства и недостатки каждого способа. В соответствии с требованиями по компенсации влияния сорта материала выбран способ измерения влажности с применением тестовых методов. Рассмотрены тестовые алгоритмы определения влажности веществ диэлькометрическими влагомерами. Для каждого тестового алгоритма проведена проверка на инвариантность к изменению начальной диэлектрической проницаемости исследуемого материала. По результатам проверки дано заключение о том, что ни один из рассмотренных тестовых алгоритмов не позволяет в полной мере избавиться от влияния сорта вещества, а те, которые обладают достаточно хорошими показателями по компенсации "сортовой неопределенности", имеют ряд других недостатков, связанных с плохой сходимостью полученных результатов расчета влажности с действительными значениями, а также сложностью реализации. Разработана методика проведения экспериментов, в которой даны рекомендации по выбору группы исследуемых материалов, использованию первичного преобразователя, подготовке проб, выбору устройства для измерения электрической емкости и измерению емкости. В соответствии с данной методикой проведены экспериментальные исследования разработанного тестового алгоритма определения влажности веществ. Полученные результаты расчета влажности показали довольно хорошую компенсацию "сортовой неопределенности". Для реализации предложенных тестовых алгоритмов разработан емкостной первичный преобразователь влажности сыпучих и жидких веществ адаптивного влагомера. Разработана методика калибровки первичного преобразователя на основе термогравиметрического метода определения влажности. С применением процедуры итерационного планирования эксперимента получена математическая модель измерительного процесса определения влажности сыпучих веществ термогравиметрическим методом, в результате чего определены факторы, оказывающие наибольшее влияние при определении влажности данным методом, и оценена неопределенность измерений.
Thesis for the degree of Ph. D. in Engineering Science, specialty 05.11.13 – devices and methods of testing and determination of substances structure. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2016. Thesis is devoted to accuracy increase for capacitive moisture meters by improving and developing of the methods and means allowing to reduce "uncertainty of substance type" of measurements by these moisture meters. In the thesis the test algorithms of substances moisture determination allowing to compensate "uncertainty of substance type" of measurements by capacitive moisture meters are proposed: the first test algorithm in which as test influences an additive and multiplicative tests are applied; the second test algorithm in which except additive and multiplicative tests a combined test is carried out. Comparative analysis of the received test algorithms with the best of the found analogs is carried out. Capacitive primary converter of adaptive moisture meter for bulk and liquid substances moisture measurements is developed for realization of the proposed test algorithms. The calibration methodology for primary converter on the basis of oven-drying moisture determination method is given. The mathematical model of measuring process for bulk substances moisture determination on the basis of oven-drying method is received using the procedure of iterative experiment planning. As a result, the factors that have the greatest influence at moisture determining by this method are determined and uncertainty of measurement is estimated.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.13 «Прилади і методи контролю та визначення складу речовин». – Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2019. Дисертацію присвячено проблемі підвищення точності вимірювання вмісту вологи різних матеріалів шляхом розроблення нових методів визначення вмісту вологи, а також розробки нових первинних і вторинних перетворювачів вмісту вологи. В дисертаційній роботі здійснено порівняльний аналіз відомих способів вимірювання вмісту вологи, що передбачають тестові впливи на речовину. Для більшості відомих тестових алгоритмів, використаних для визначення вмісту вологи, вплив «сортової невизначеності» на результат вимірювання є дуже суттєвим. Вперше здійснено теоретичну перевірку обумовленості значень вмісту вологи, отриманих в результаті застосування запропонованих тестових алгоритмів. Як наслідок було синтезовано новий метод визначення вмісту вологи, в якому тестовий алгоритм утворено з двох адитивних, двох мультиплікативних і одного додаткового тестів і використання якого дозволило забезпечити задовільний рівень обумовленості обчислених значень. Було здійснено порівняльний аналіз запропонованих тестових алгоритмів за допомогою двох мір відстані між обчисленими і номінальними значеннями вмісту вологи. Показано, що новий метод визначення вмісту вологи забезпечує найменшу розбіжність із номінальними значеннями вмісту вологи і є найбільш придатним для використання. Також було запропоновано диференційний метод вимірювання вмісту вологи сипких і рідинних матеріалів, що передбачає використання чотирьох вимірювальних конденсаторів, два з яких заповнюють пробою досліджуваної речовини, а інші два – пробою такої ж речовини, але попередньо зневодненої, який має меншу чутливість до зміни сорту речовини (∆̅ Σ = 0,72%) у порівнянні з класичною диференційною схемою (∆̅ Σ = 1,16%). Вперше отримано математичні моделі статичних характеристик перетворення для ємнісних первинних вимірювальних перетворювачів вмісту вологи, які дозволили провести порівняльний аналіз термокомпенсаційних властивостей одинарного первинного перетворювача, класичного диференційного та первинного перетворювача, сформованого з чотирьох вимірювальних конденсаторів. Після розроблення і виготовлення дослідних зразків первинних і вторинних вимірювальних перетворювачів, було проведено серію експериментів для визначення рівня впливу сорту речовини на результат вимірювання вмісту вологи з використанням диференційного методу і методу з тестовим алгоритмом, утвореним з двох адитивних, двох мультиплікативних і одного додаткового тестів. Результати експериментів показали низьку чутливість до зміни сорту речовини. Результати проведених теоретичних і експериментальних досліджень використані у практиці таких підприємств і організацій: ТОВ «ВО ОВЕН» (Харків, Україна); ПП «ЄС - Автоматика» (Харків, Україна); УА ТОВ ФІРМА «КОДА» (Харків, Україна); навчальний процес Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут».
Dissertation for Doctor Degree of Technical Science (Doctor of Science) in specialty 05.11.13 “Devices and Methods of Control and Defining the Composition of Materials”. – National Aerospace University “Kharkiv Aviation Institute”, Kharkiv, 2019. The dissertation is dedicated to the problem of different materials moisture measurement accuracy increase in a way of new methods of moisture measurement development, synthesis of a new testing algorithms to calculate the quantity of moisture, conditionality examination for the solutions, received with a help of new testing algorithms, development of a new mathematical models of a static transformation characteristics, able to consider the influence of material’s type, temperature and granulometric composition of a material under research, and new initial and secondary transducers of moisture measurement development. In the dissertation we can find a comparative analysis of already developed methods of moisture measurement, provided for testing influences on the material under research. As a result, it was determined that for most of already developed testing algorithms used to calculate the result of moisture measurement the influence of “type uncertainty” is significant. To synthesize more adequate tests the function, which describes deviation of a simplified test from the universal Wiener equation, had been graphically defined with its approximation by the instruments of general type linear regression. The function of amendment had been received after approximation. Adding it to the simplified Wiener equation allowed to provide complete overlap of simplified and original Wiener formulas. The new testing algorithm, that should decrease variation between calculated and standard moisture values had been created. Really, decrease of variation had been provided, but invariance to the type of material disappeared. These attempt can not be called successful. After that a new principle of testing algorithms using least squares method and different Lagrange polynomials had been suggested. It allowed to wide the adequate range of moisture values up to 30 %, but maximal variation still has a value of 7,4 % and we don’t have effective “type uncertainty” compensation. Testing algorithm, synthesized from one additive and one multiplicative test, provided maximal deviation of 1,5 % from linear function in comparison with 3,6 % for the best analogue. To decrease variation between standard and calculated values of moisture new testing algorithm with one additive, one multiplicative and one complementary tests had been suggested. Maximal variation for it has a value of 1,16 % taking the full range of moisture measurement from 0 % to 40 %. For the first time it was done theoretical verification of the moisture values conditionality, obtained with a help of developed testing algorithms application. Mentioned above testing algorithms happened to be unusable because of low moisture values conditionality in a points 0 % and 10 % of moisture control. That’s why the new method of moisture measurement, where a testing algorithm had been constructed from two additive, two multiplicative and two complementary tests had been developed. It’s application allowed to provide conditionality of calculated moisture values at satisfactory level. A comparison analysis had been fulfilled for three best analogues and the last testing algorithm with a help of two measures of distance between calculated and nominal moisture values. It allowed to see that new method of moisture measurement provides the smallest deviation with standard moisture values and is preferable to use. During further researches a new differential method of moisture measurement for dry and liquid materials had been suggested. It provides the usage of four measuring capacitors, where two of them are filled with a probe of the material under research and the rest of capacitors should be filled with same material, but previously dehydrated. The method provides low sensitivity to the type of researched material (∆̅ Σ = 0,72%) in comparison with traditional differential method of measurement (∆̅ Σ = 1,16%). New mathematical models of a static transformation characteristics for the capacitance initial measuring transducers have been received for the first time, that allowed to fulfill the comparison analysis of thermal compensation properties for single initial transducer, classic differential transducer and a transducer, created from four measuring capacitors. After capacitance initial and secondary transducers had been developed, some number of experiments had been carried out to define the level of material’s type influence on the result of moisture measurement when using the new differential method and a method with testing algorithm, synthesized from two additive, two multiplicative and one complementary tests. Results of these experiments showed low sensitivity to the material’s type variation. Results of fulfilled theoretical and experimental researches are implemented in practice of such a firms and organizatios: limited company “VO OVEN” (Kharkiv, Ukraine); industrial enterprise “ES – Automatica” (Kharkiv, Ukraine); limited company “KODA” (Kharkiv, Ukraine); in the learning process of National Aerospace University (Kharkiv, Ukraine).

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" МОН України, Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена підвищенню точності діелькометричних вологомірів шляхом удосконалення та розробки методів і засобів, що дозволяють зменшити "сортову невизначеність" вимірювань даними вологомірами. У дисертації запропоновано тестові алгоритми визначення вологості речовин, що дозволяють компенсувати "сортову невизначеність" вимірювань діелькометричними вологомірами: перший тестовий алгоритм, в якому в якості тестових впливів застосовують адитивний і мультиплікативний тести; другий тестовий алгоритм, в якому крім адитивного і мультиплікативного тестів проводять комбінований тест. Проведено порівняльний аналіз отриманих тестових алгоритмів з найбільш досконалими серед виявлених аналогів. Для реалізації запропонованих тестових алгоритмів розроблено ємнісний первинний перетворювач вологості сипучих і рідинних речовин адаптивного вологоміра. Наведено методику калібрування первинного перетворювача на основі термогравіметричного методу визначення вологості. Із застосуванням процедури ітераційного планування експерименту отримано математичну модель вимірювального процесу для визначення вологості сипучих речовин термогравіметричним методом, в результаті чого визначено фактори, що мають найбільший вплив при визначенні вологості даним методом, і оцінено невизначеність вимірювань.
Thesis for the degree of Ph. D. in Engineering Science, specialty 05.11.13 – devices and methods of testing and determination of substances structure. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2016. Thesis is devoted to accuracy increase for capacitive moisture meters by improving and developing of the methods and means allowing to reduce "uncertainty of substance type" of measurements by these moisture meters. In the thesis the test algorithms of substances moisture determination allowing to compensate "uncertainty of substance type" of measurements by capacitive moisture meters are proposed: the first test algorithm in which as test influences an additive and multiplicative tests are applied; the second test algorithm in which except additive and multiplicative tests a combined test is carried out. Comparative analysis of the received test algorithms with the best of the found analogs is carried out. Capacitive primary converter of adaptive moisture meter for bulk and liquid substances moisture measurements is developed for realization of the proposed test algorithms. The calibration methodology for primary converter on the basis of oven-drying moisture determination method is given. The mathematical model of measuring process for bulk substances moisture determination on the basis of oven-drying method is received using the procedure of iterative experiment planning. As a result, the factors that have the greatest influence at moisture determining by this method are determined and uncertainty of measurement is estimated.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.13 «Прилади і методи контролю та визначення складу речовин». – Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2019. Дисертацію присвячено проблемі підвищення точності вимірювання вмісту вологи різних матеріалів шляхом розроблення нових методів визначення вмісту вологи, а також розробки нових первинних і вторинних перетворювачів вмісту вологи. В дисертаційній роботі здійснено порівняльний аналіз відомих способів вимірювання вмісту вологи, що передбачають тестові впливи на речовину. Для більшості відомих тестових алгоритмів, використаних для визначення вмісту вологи, вплив «сортової невизначеності» на результат вимірювання є дуже суттєвим. Вперше здійснено теоретичну перевірку обумовленості значень вмісту вологи, отриманих в результаті застосування запропонованих тестових алгоритмів. Як наслідок було синтезовано новий метод визначення вмісту вологи, в якому тестовий алгоритм утворено з двох адитивних, двох мультиплікативних і одного додаткового тестів і використання якого дозволило забезпечити задовільний рівень обумовленості обчислених значень. Було здійснено порівняльний аналіз запропонованих тестових алгоритмів за допомогою двох мір відстані між обчисленими і номінальними значеннями вмісту вологи. Показано, що новий метод визначення вмісту вологи забезпечує найменшу розбіжність із номінальними значеннями вмісту вологи і є найбільш придатним для використання. Також було запропоновано диференційний метод вимірювання вмісту вологи сипких і рідинних матеріалів, що передбачає використання чотирьох вимірювальних конденсаторів, два з яких заповнюють пробою досліджуваної речовини, а інші два – пробою такої ж речовини, але попередньо зневодненої, який має меншу чутливість до зміни сорту речовини (∆̅ Σ = 0,72%) у порівнянні з класичною диференційною схемою (∆̅ Σ = 1,16%). Вперше отримано математичні моделі статичних характеристик перетворення для ємнісних первинних вимірювальних перетворювачів вмісту вологи, які дозволили провести порівняльний аналіз термокомпенсаційних властивостей одинарного первинного перетворювача, класичного диференційного та первинного перетворювача, сформованого з чотирьох вимірювальних конденсаторів. Після розроблення і виготовлення дослідних зразків первинних і вторинних вимірювальних перетворювачів, було проведено серію експериментів для визначення рівня впливу сорту речовини на результат вимірювання вмісту вологи з використанням диференційного методу і методу з тестовим алгоритмом, утвореним з двох адитивних, двох мультиплікативних і одного додаткового тестів. Результати експериментів показали низьку чутливість до зміни сорту речовини. Результати проведених теоретичних і експериментальних досліджень використані у практиці таких підприємств і організацій: ТОВ «ВО ОВЕН» (Харків, Україна); ПП «ЄС - Автоматика» (Харків, Україна); УА ТОВ ФІРМА «КОДА» (Харків, Україна); навчальний процес Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут».
Dissertation for Doctor Degree of Technical Science (Doctor of Science) in specialty 05.11.13 “Devices and Methods of Control and Defining the Composition of Materials”. – National Aerospace University “Kharkiv Aviation Institute”, Kharkiv, 2019. The dissertation is dedicated to the problem of different materials moisture measurement accuracy increase in a way of new methods of moisture measurement development, synthesis of a new testing algorithms to calculate the quantity of moisture, conditionality examination for the solutions, received with a help of new testing algorithms, development of a new mathematical models of a static transformation characteristics, able to consider the influence of material’s type, temperature and granulometric composition of a material under research, and new initial and secondary transducers of moisture measurement development. In the dissertation we can find a comparative analysis of already developed methods of moisture measurement, provided for testing influences on the material under research. As a result, it was determined that for most of already developed testing algorithms used to calculate the result of moisture measurement the influence of “type uncertainty” is significant. To synthesize more adequate tests the function, which describes deviation of a simplified test from the universal Wiener equation, had been graphically defined with its approximation by the instruments of general type linear regression. The function of amendment had been received after approximation. Adding it to the simplified Wiener equation allowed to provide complete overlap of simplified and original Wiener formulas. The new testing algorithm, that should decrease variation between calculated and standard moisture values had been created. Really, decrease of variation had been provided, but invariance to the type of material disappeared. These attempt can not be called successful. After that a new principle of testing algorithms using least squares method and different Lagrange polynomials had been suggested. It allowed to wide the adequate range of moisture values up to 30 %, but maximal variation still has a value of 7,4 % and we don’t have effective “type uncertainty” compensation. Testing algorithm, synthesized from one additive and one multiplicative test, provided maximal deviation of 1,5 % from linear function in comparison with 3,6 % for the best analogue. To decrease variation between standard and calculated values of moisture new testing algorithm with one additive, one multiplicative and one complementary tests had been suggested. Maximal variation for it has a value of 1,16 % taking the full range of moisture measurement from 0 % to 40 %. For the first time it was done theoretical verification of the moisture values conditionality, obtained with a help of developed testing algorithms application. Mentioned above testing algorithms happened to be unusable because of low moisture values conditionality in a points 0 % and 10 % of moisture control. That’s why the new method of moisture measurement, where a testing algorithm had been constructed from two additive, two multiplicative and two complementary tests had been developed. It’s application allowed to provide conditionality of calculated moisture values at satisfactory level. A comparison analysis had been fulfilled for three best analogues and the last testing algorithm with a help of two measures of distance between calculated and nominal moisture values. It allowed to see that new method of moisture measurement provides the smallest deviation with standard moisture values and is preferable to use. During further researches a new differential method of moisture measurement for dry and liquid materials had been suggested. It provides the usage of four measuring capacitors, where two of them are filled with a probe of the material under research and the rest of capacitors should be filled with same material, but previously dehydrated. The method provides low sensitivity to the type of researched material (∆̅ Σ = 0,72%) in comparison with traditional differential method of measurement (∆̅ Σ = 1,16%). New mathematical models of a static transformation characteristics for the capacitance initial measuring transducers have been received for the first time, that allowed to fulfill the comparison analysis of thermal compensation properties for single initial transducer, classic differential transducer and a transducer, created from four measuring capacitors. After capacitance initial and secondary transducers had been developed, some number of experiments had been carried out to define the level of material’s type influence on the result of moisture measurement when using the new differential method and a method with testing algorithm, synthesized from two additive, two multiplicative and one complementary tests. Results of these experiments showed low sensitivity to the material’s type variation. Results of fulfilled theoretical and experimental researches are implemented in practice of such a firms and organizatios: limited company “VO OVEN” (Kharkiv, Ukraine); industrial enterprise “ES – Automatica” (Kharkiv, Ukraine); limited company “KODA” (Kharkiv, Ukraine); in the learning process of National Aerospace University (Kharkiv, Ukraine).