CC BY
20
Также проведен эксперимент по определению чувствительности при анализе раствора трикарбонил-циклооктотетраена железа в этиловом спирте. Минимально определенная концентрация C8H8Fe(CO)3 - 0,003 моль/л (рис. 6.)._
102 100
t-98
К
п96
о
С 94 о
92 90
2200 2100 2000 1900
Волновое число, см-1
Рис.6. Спектры поглощения раствора C8H8Fe(CO)3 в этиловом спирте, снятые на двойной петле.
Таблица ^Погрешность определения содержания ацетона в «неизвестных» образцах
Истинное значение, % Расчетное значение, % Погрешность, %
0,660 0,569 13,8
9,090 9,193 1,1
33,30 33,459 0,5
Согласно проведенному эксперименту, с помощью новых оптоволоконных зондов возможно определение количественного содержания органических веществ (на примере ацетона) до уровня десятых долей процента с точностью до 0,5%. Конструкция и комплектующие зонда могут меняться в зависимости от характеристик образца и рабочей среды (агрессивность, температура, агрегатное состояние): зонды с алмазной призмой позволяют работать с сыпучими, жидкими и пастообразными образцами при высоких температурах и агрессивности; зонды с зеркалом и петлей применимы для анализа жидкостей при средних и нормальных температурах и минимальной агрессивности среды.
Литература
1. Zhukova, L. Photonic crystalline IR fibers for the spectral range of 2-40 pm/ L. Zhukova, A. Korsakov, A. Chazov, D. Vrublevsky, V. Zhukov// Applied Optics - 2012. Vol.51. No.13. P. 2414-2418.
2. Korsakov A.S., Zhukova L.V., Vrublevsky D.S. The structure modeling and experimental study of photonic crystal infrared fibers based on silver and thallium (I) halide crystals. Recent research developments in materials science. 2012. V. 9. P. 231-233.
3. Корсаков А.С., Жукова Л.В. Кристаллы для ИК-волоконной оптики. Физико-химические основы получения твердых растворов галогенидов серебра и таллия (I) для ИК-волоконной оптики. LAP Lambert academic publishing. 146 с. 2011.
4. Жукова Л.В., Примеров Н.В., Корсаков А.С., Чазов А.И. Кристаллы для ИК - техники AgCl^Br^, AgCl^Bryf.^y и световоды на их основе. //Неорганические материалы. 2008. Т. 44. № 12. С. 1516-1521.
Д /А*.
\ f ' Ай Л
0,01 моль IV/I /л '"i f/ 'w-/ \ \: ,
0,005 мол ь/л 1 1 1
0,003 мол ь/л I' J
Буторин В.А.1, Ткачев А.Н.2
'Докт. техн. наук, профессор; 2ассистент, кафедра «Электрические машины и эксплуатация электрооборудования в сельском хозяйстве», Челябинская государственная агроинженерная академия
ЗАВИСИМОСТЬ РЕСУРСА ПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ОТ ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕНЕНИЯ
ПРОБИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИХ ИЗОЛЯЦИИ
Аннотация
В работе получено выражение ресурса плёночных электронагревателей в виде функции плотности распределения. Согласно итоговому выражению ресурс зависит от параметров скорости и характера изменения пробивного напряжения со временем. Что, в свою очередь, достигается с помощью теории активного планирования эксперимента для ускоренных стендовых испытаний.
Ключевые слова: плёночный электронагреватель, ресурс, пробивное напряжение, изоляция.
Butorin V.A.1, Tkachev A.N.2
'Doctor of technical science, professor; 2assistant, Department of Electrical Machines and exploitation of electrical equipment in
agriculture, Chelyabinsk State Agroengineering Academy
DEPENDENCE OF FILM ELECTRIC HEATERS USEFUL LIFE FROM PARAMETERS CHANGES THE BREAKDOWN
VOLTAGE OF INSULATION
Abstract
Expression offilm electric heater useful life was found in this work in form of the density distribution function. The useful life depends of the parameters of speed and character of changing the breakdown voltage in time according with the result expression. In one's part this achieved by the theory of the active planning experiment for accelerated bench test.
Keywords: film electric heater, useful life, breakdown voltage, insulation.
Время эксплуатации электрооборудования значительно зависит от состояния его изоляции. Нами проводятся исследования состояния изоляции плёночных лучистых электронагревателей (ПЛЭН), получивших широкое распространение для обогрева различных объектов бытового, промышленного и сельскохозяйственного назначения. Оценка технического состояния изоляции ПЛЭН проводится по определяющему параметру - пробивному напряжению. На основании результатов испытаний плёночных электронагревателей на пробивное напряжение можно, в конечном итоге, судить об их ресурсе. Решение данной задачи является необходимым условием для проведения полного и грамотного технического обслуживания и текущего ремонта данных нагревателей в рамках системы планово-предупредительного ремонта электрооборудования.
135
Ранее нами была приведена зависимость текущей величины напряжения пробоя изоляции от наработки ПЛЭН [1]
U = U0 - к • ta, (1)
где U - пробивное напряжение изоляции, В; U0 - пробивное напряжение изоляции после периода приработки, В; V -величина, характеризующая скоростной режим изнашивания, В/ча; t - наработка, ч; а - безразмерный показатель процесса изнашивания при строго постоянных условиях испытаний, определяющий характер изменения пробивного напряжения.
Ресурс плёночных электронагревателей из выражения (1) можно определить следующим образом:
T =
U о - ипР
(2)
где T - ресурс, ч; Up - предельно-допустимое значение пробивного напряжения изоляции, В.
Параметры U0, Unp и а являются постоянными для каждого типоразмера плёночных электронагревателей. Конструктивные особенности и технология изготовления ПЛЭН отображаются показателем а. Значение предельно-допустимого пробивного напряжения изоляции Unp определяется опасностью ее дальнейшей эксплуатации и нормируется документами.
Значит, ресурс изоляции ПЛЭН является функцией одной величины V. Непосредственно в ходе эксперимента возможно определение величины пробивного напряжения U. Поэтому, введём в рассмотрение скорость изменения пробивного напряжения U со временем: y = dU/dt. Взяв производную по пробивному напряжению из равенства (1), получаем
y(t =1)
V = -
т
а
(3)
где y(t=1) - скорость изменения у пробивного напряжения при единичной наработке, В/ч; т - коэффициент, введенный для согласования размерности, ч1-а.
За единичную наработку t = 1 при вычислении ресурса принимается удобный при проведении эксперимента и последующей обработке временной интервал от начала стендовых испытаний после периода приработки.
При подстановке выражения (3) в (2) получаем ресурс ПЛЭН
T =
ак - uо)
у(< =1)1
т
(4)
На испытательном стенде проводится серия опытов, по результатам которых рассчитывается показатель а по методу наименьших квадратов [2]
С n ( n V ^
n•Ух)2 - Ух
i=1 V i=1
f
а =
n •у хг • yt -у х
V
i
i=1
i
i=1
У у-
\
i=1
У
V
У
(5)
где n - число наблюдений; xt = lg(t) - логарифм значения наработки tt от начала наблюдения до замера величины изменения U; у- = lg(U0 - U) - логарифм значения изменения пробивного напряжения изоляции за наработку t.
Плотность распределения ресурса изоляции находится по равенству [3]
g(т)= f [v(t)]• V'(t), (6)
где f[V] - плотность распределения величины V; V(T) - функция обратная (2); |V(T)| - абсолютное значение первой производной функции V(T).
Итоговое выражение плотности распределения ресурса изоляции ПЛЭН через параметры скорости изменения пробивного напряжения при единичной наработке получается таким:
g (т )=
а
'■(Uо - ипр )
Vy(,^-тЛл •т а+1
• exp
1
2
г
а
(uо - и„р )
m
Tа • V
+ ■
у (t=1)
Л
у (t=1)
Т V
у (t=1) У
(7)
2
где my(t=1), ay(t=1) - соответственно математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение величины у при единичной наработке.
Получение значений параметров скорости изменения пробивного напряжения my(t=1) и ay(t=1), необходимых для вычисления плотности распределения ресурса изоляции ПЛЭН (7), проводится с помощью теории активного планирования эксперимента для ускоренных стендовых испытаний. Это позволит значительно сократить время проведения испытаний для определения ресурса рассматриваемых устройств.
Литература
1. Буторин В.А. Теоретическая оценка плотности распределения ресурса плёночных электронагревателей / В. А. Буторин, И.Б. Царев, А.Н. Ткачев // Достижения науки и техники АПК. - 2011. - № 01. - С. 79-80.
2. Адлер, Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. - М.: Наука, 1976. - 280 с.
3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. - М.: ACADEMIA, 2003. - 458 с.
Шмыгалев А.С.1, Сутчук А.Л.2, Гулько Д.Я.3, Корсаков А.С.4, Жукова Л.В.5
'Аспирант; 2магистрант; 3магистрант; 4кандидат химических наук, старший научный сотрудник, Уральский Федеральный Университет; 5профессор, доктор технических наук, старший научный сотрудник, Уральский Федеральный Университет. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОД, ВЫТЕКАЮЩИХ ИЗ ИК-СВЕТОВОДОВ
Аннотация
Данная работа посвящена исследованию оптических волокон различного состава, простой и сложной структуры с целью визуализации картины поля моды. Материал статьи может быть использован в качестве методического указания для исследования других типов ИК-световодов.
136
