<<
>>

3.2. Алгоритмы автоматизированного определения физикохимических показателей свойств воды, измеряемых с помощью погружных преобразователей.

В СПК погружные преобразователи гидрофизикохимических полей могут располагаться на носовом погружном устройстве, заглубляемой буксируемой линии и зондирующих устройствах. Они обеспечивают непрерывное измерение физикохимических показателей свойств воды в режиме in situ на ходу судна и в режиме позиционирования на якорной стоянке или в дрейфе.

С помощью погружных преобразователей в СПК могут проводится измерения следующих физикохимических показателей свойств воды:

- температуры;

- удельной электрической проводимости;

- водородного показателя;

- окислительно-восстановительного потенциала;

- массовой концентрации растворенного кислорода.

Наряду с этими непосредственно измеряемыми показателями водной среды в комплексе предусмотрена возможность определения расчетным путем солености (степени минерализации) и относительной концентрации кислорода.

Предусмотрена также возможность автоматического определения глубины места, на котором проводятся измерения, с помощью датчика давления.

Алгоритмы определения физикохимических показателей состава и свойств воды обеспечивают автоматический пересчет выходных напряжений чувствительных элементов датчиков в размерные значения измеряемых характеристик.

'* Пересчет ведется в соответствии с передаточными функциями,

описывающими соответствующие преобразователи.

В ряде случаев проводится автоматическая температурная коррекция результатов измерений.

Коэффициенты преобразования ai в нижеприведенных формулах 3.2.1 3.2.7. определяются в процессе градуировки измерительных каналов и подтверждаются по результатам метрологической аттестации.

Вследствие линейного характера преобразования температуры в электрический сигнал, алгоритм определения температуры сводится к вычислению линейной функции

T=a,(U+a2), (3,2.1)

где Т - измеряемая температура, °С;

U - значение напряжения на выходе канала, В;

Особенностью канала определения удельной электрической проводимости является широкий интервал подлежащих измерению значений удельной электрической проводимости (от пресных водоемов до океанских вод).

Для обеспечения требуемой точности измерения канал имеет два диапазона измерения: "пресный" и "соленый”. Значение измеренной удельной электрической проводимости, при которой происходит переключение из одного диапазона в другой, лежит в пределах от 0,6 до 0,8 См/м. Переключение диапазонов производится автоматически.

Алгоритм определения удельной электропроводимости включает вычисление функции

χ = ar(U+a0)+a2U2-l^ , (3.2.2)

где χ - измеряемая удельная электрическая проводимость, См-м'1;

U - значение напряжения на выходе канала, В;

Алгоритм определения водородного показателя помимо линейной функции содержит множитель, учитывающий температурную зависимость датчика, при этом для согласования постоянных времени каналов измерения температуры воды и водородного показателя показания датчика температуры подвергаются усреднению. Расчет водородного показателя производится по формулам

ρH = a, +(∕U∕∙103-a2)∕(a3(T +273,15), (3.2.3)

» f=Ti = (↑-a)∙Ti.↑ + a∙Ti, (3.2.4)

A

a=-, (3.2.5)

lι

где pH— водородный показатель, ед. pH,

U- значение напряжения на выходе канала, В;

Т, Тц 7\_]-усредненное значение измеряемой температуры в і'-й и (i-l)-ft моменты времени, °С;

Ti - измеряемая температура в /-й момент времени, °С;

'• ∆ - интервал времени между текущими отсчетами в канале

измерения температуры, с;

г, - постоянная времени усреднения температуры, с.

Алгоритм определения значения окислительно-восстановительного потенциала сводится к вычислению линейной функции

Eh - Ui∙a2'103+ a3 , (3.2.6)

где Eh - измеряемый окислительно-восстановительный

потенциал, мВ;

U} - значение напряжения на выходе канала, В;

Ä Алгоритм определения массовой концентрации растворенного

кислорода содержит линейную функцию и множитель, учитывающий зависимость проницаемости мембраны от температуры окружающей среды, при этом для согласования постоянных времени каналов измерения температуры воды и массовой концентрации растворенного кислорода показания датчика температуры подвергаются усреднению.

Расчет массовой концентрации растворенного кислорода производится по формулам O2 = a1 ∙ 10^4 ∙(U + a3)∙ea*z

с-ю « . (з.з.п)

3.4 Алгоритмы определения параметров радиационной обстановки

В составе СПК предусмотрен комплекс аппаратуры, предназначенной для непрерывного автоматизированного радиационного контроля водной и воздушной сред методом прямых измерений, а также для спектрометрического определения бета- и гамма-излучающих нуклидов в пробах образцов природной среды.

Для решения этих задач в состав комплекса могут быть включены:

- погружной (один или несколько) преобразователь гамма-излучения

* водной среды, обеспечивающий прямые измерения интегральной удельной

активности водной среды по гамма-излучающим нуклидам в энергетическом диапазоне 0,1-3,0 МэВ;

- канал определения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения воздушной среды, обеспечивающий непрерывное измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в воздушном пространстве;

- гамма-бета спектрометрический комплекс на базе низкофоновых установок, предназначенный для измерения активности гамма и бета-

£ излучающих нуклидов в пробах воды и донного грунта.

Погружной преобразователь поля гамма-излучения воды предназначен для непрерывного измерения интегральной удельной активности водной среды по гамма-излучению. В зависимости от конкретной решаемой задачи при контроле экологического состояния акваторий в аппаратуре контроля радиационной обстановки предусмотрена возможность перестройки энергетических диапазонов погружных преобразователей и регистрации аномалий в других частях спектра, например, в диапазонах 1,8-3,0 МэВ или 1,2-1,9 МэВ. Вне зависимости от энергетического диапазона регистрации гамма-излучения выходным сигналом преобразователя является последовательность чисел отсчетов, равная числу импульсов, зафиксированных за установленное время экспозиции в выбранном энергетическом диапазоне.

Пересчет полученных от погружного преобразователя значений в размерную физическую величину (Бк л'1) проводится по формулам:

, (3.4.1)

, (3.4.2)

где А - интегральная удельная активность, Бк’л"1;

S - чувствительность преобразователя c^1'Eκ^1H,

Λr- отсчет, с'1, принятый от преобразователя;

t-3 - время экспозиции ( задается оператором), с;

Пф - фоновое значение ( указывается в паспорте на блок

детектирования), с"1.

Канал определения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения воздушной среды включает в себя блок детектирования и блок сопряжения и предназначен для непрерывного измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения приповерхностного слоя воздуха.

Пересчет полученных значений в размерную физическую величину проводится по формулам

£) = -

(3.4.3)

(3.4.4)

где D - мощность экспозиционной дозы, Рч" ;

N - отсчет, с'1, принятый от блока сопряжения;

/э - время экспозиции ( задается оператором в интервале от 1 до

100 ), с;

Пф - среднее значение собственного фона блока детектирования ( указано в паспорте на блок детектирования ), с'1;

5’ - действительное значение чувствительности блока

детектирования (указано в паспорте на блок детектирования ), c",∙P^1∙4 .

Гамма-бета спектрометрический комплекс предназначен для измерения активности гамма- и бета-излучающих нуклидов в пробах воды, донных отложений или других объектов контроля. Он включает в себя две низкофоновые установки и спектрометрические тракты, предназначенные для регистрации гамма- и бета-излучающих нуклидов, и амплитудный анализатор на базе аналого-цифрового преобразователя, устанавливаемый в контроллере. Расчет удельной активности и идентификация гамма- и бета- излучающих нуклидов производятся путем накопления и обработки

спектрометрической информации, поступающей от трактов регистрации * гамма- и бета-излучения, при этом набор и накопление спектрометрической

информации осуществляются с помощью амплитудного анализатора. Расчет удельной активности и идентификация гамма- и бета-излучающих радионуклидов производятся в контроллере, который обеспечивает

выполнение следующих функций:

- управление режимами работы каждого спектрометрического тракта;

- анализ спектрограмм и идентификация радионуклидов;

- определение активности соответствующих нуклидов в пробе;

- автоматический расчет погрешности измерений;

- протоколирование результатов измерений;

- автоматический учет плотности пробы;

- многофакторный контроль за работоспособностью измерительного тракта и стабильностью его метрологических характеристик;

-возможность помещения результатов измерений в базу данных.

3.5.

<< | >>
Источник: Гуральник Дмитрии Леонтьевич. Создание и Внедрение В практику экологического контроля и мониторинга судовых природоохранных комплексов [Электронный ресурс]: Дис. ... д-ра техн. наук : 03.00.16, 05.11.13 .-М.: РГБ, 2005. 2005

Скачать оригинал источника

Еще по теме 3.2. Алгоритмы автоматизированного определения физикохимических показателей свойств воды, измеряемых с помощью погружных преобразователей.:

  1. Определение количественных показателей гемодинамики печени.
  2. Алгоритм для определения нарушения функции почек
  3. Анализ некоторых показателей качества в службе онкологической помощи населению Приморского края
  4. Автоматизированные системы управления лечебно - профилактическим учреждением
  5. ГЛАВА 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА МЕДИЦИНСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (МИС)
  6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛИНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИКИ И ЕГО ОБОСНОВАНИЕ
  7. Оглавление
  8. ВВЕДЕНИЕ
  9. 1.3. Требования нормативных документов по контролю качества вод.
  10. 2.2. Обоснование требований и разработка предложений по техническому облику и структуре принципиально нового средства автоматизированного оперативного экологического контроля - СПК. Базовый состав СПК.
  11. 3.1. Обобщенная схема обработки информации в СПК.
  12. 3.2. Алгоритмы автоматизированного определения физикохимических показателей свойств воды, измеряемых с помощью погружных преобразователей.
  13. 3.9. Методические основы построения распределения характеристик состава и свойств воды по площади акватории по данным измерений с помощью СПК.
  14. 3.10 Метод разграничения поверхностных вод разного происхождения и выделения аномальных зон по совокупности результатов измерений, полученных с помощью СПК по разным показателям.
  15. ВЫВОДЫ.
  16. 4.4. Экологический мониторинг внутренних и морских водных объектов с применением СПК.
  17. Приложение
  18. Глава 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И БИОХИМИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ПРИ РАКЕ ЖЕЛУДКА И ТОЛСТОЙ КИШКИ КАК КРИТЕРИЯ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ГРУПП ОНКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА
  19. Конкретный пример реализации алгоритма формирования интеллектуального агента для определения профессиональной пригодности по риску профессиональных заболеваний
- Акушерство и гинекология - Анатомия - Андрология - Биология - Болезни уха, горла и носа - Валеология - Ветеринария - Внутренние болезни - Военно-полевая медицина - Восстановительная медицина - Гастроэнтерология и гепатология - Гематология - Геронтология, гериатрия - Гигиена и санэпидконтроль - Дерматология - Диетология - Здравоохранение - Иммунология и аллергология - Интенсивная терапия, анестезиология и реанимация - Инфекционные заболевания - Информационные технологии в медицине - История медицины - Кардиология - Клинические методы диагностики - Кожные и венерические болезни - Комплементарная медицина - Лучевая диагностика, лучевая терапия - Маммология - Медицина катастроф - Медицинская паразитология - Медицинская этика - Медицинские приборы - Медицинское право - Наследственные болезни - Неврология и нейрохирургия - Нефрология - Онкология - Организация системы здравоохранения - Оториноларингология - Офтальмология - Патофизиология - Педиатрия - Приборы медицинского назначения - Психиатрия - Психология - Пульмонология - Стоматология - Судебная медицина - Токсикология - Травматология - Фармакология и фармацевтика - Физиология - Фтизиатрия - Хирургия - Эмбриология и гистология - Эпидемиология -