Введение
ГЛАВА 1. Обзор и анализ современных методик и аппаратуры для технической диагностики промышленных объектов 16
1.1. Обзор методики технической диагностики промышленного оборудования с использованием электронных средств 16
1.1.1. Метод измерения температуры термометром сопротивления 16
1.1.2. Метод измерения температуры термистором 17
1.1.3. Метод измерения деформации тензорезистором 18
1.2. Анализ методики и аппаратуры технической диагностики промышленного оборудования с использованием волоконно-оптических средств 21
1.2.1. Методы распределенной технической диагностики 22
1.2.2. Методы локальной и квазираспределенной технической диагностики 24
1.2.3. Аппаратура для локальной и квазираспределенной технической диагностики с использованием волоконно-оптических средств 31
1.2.4. Выводы и постановка задачи исследований 40
ГЛАВА 2. Теоретические исследования квазираспределенной волоконно-оптической методики определения температуры и деформации и разработка алгоритмов обработки измерений 42
2.1. Волоконно - оптические решетки Брэгга и их основные параметры 42
2.2. Теоретические исследования методик нахождения спектров чувствительных элементов ВОД 46
2.1.1. Методика разбиения на спектральные интервалы 47
2.1.2. Методика установления пороговых параметров пика ВБР 49
2.1.3. Методика, основанная на установлении общего числа резонансных пиков 50
2.1.4. Методика, основанная на задании приблизительного положения резонансных пиков 51
2.1.5. Вывод по теоретическому исследованию методик нахождения спектров чувствительных элементов ВОД 51
2.2. Разработка алгоритма обработки спектров чувствительных элементов ВОД 52
2.2.1. Алгоритм отыскания РДВ ВБР, основанный на умножении спектра на нечетную функцию 54
2.2.2. Алгоритм отыскания РДВ ВБР, основанный на аппроксимации модельным спектром 56
2.3. Исследование влияния температурного и деформационного воздействия на ВБР ВОД 57
2.3.1. Исследование влияния температурного и деформационного воздействия на ВБР ВОД при изоляции одного из воздействий 58
2.3.2. Исследование одновременного температурного и деформационного воздействия на ВБР ВОД 59
2.4. Разработка методики расчета внешнего воздействия на ВБР 61
2.5. Выводы 63
ГЛАВА 3. Разработка технического задания на волоконно-оптический телеметрический комплекс (ВоТК) и экспериментальные исследования применения волоконно-оптической методики измерения температуры и деформации производственных объектов 64
3.1. Техническое задание на волоконно-оптический телеметрический комплекс 64
3.1.1. Техническое задание на унифицированный регистрирующий модуль (УРМ) 64
3.1.2. Технические характеристики волоконно-оптического датчика температуры (ВОДТ) и деформации (ВОДД) 69
3.1.4. Требования к испытаниям ВоТК 70
3.2. Принцип действия и конструктивные особенности ВоТК 74
3.2.1. Принцип действия и конструктивные особенности УРМ 76
3.2.2. Принцип действия и конструктивные особенности ВОДТ 80
3.2.3. Принцип действия и конструктивные особенности ВОДД 86
3.2.4. Конструктивные особенности волоконно-оптических соединений 91
3.3. Экспериментальные исследования применения волоконно-оптической методики измерения температуры и деформации производственных объектов 94
3.3.1. Экспериментальные исследования характеристик датчика температуры 94
3.3.2. Экспериментальные исследования характеристик датчика деформации и выбор схемы измерения 98
3.4. Выводы 108
ГЛАВА 4. Метрологические испытания волоконно-оптического телеметрического комплекса и апробация его на действующих производственных объектах 109
4.1. Метрологические испытания волоконно-оптического телеметрического
комплекса 109
4.1.1. Методика проведения испытаний 109
4.1.2. Калибровка и проверка датчиков температуры 117
4.1.3. Калибровка и проверка датчиков деформации 122
4.1.4. Испытания унифицированного регистрирующего модуля 127
4.2. Апробация ВоТК на действующих производственных объектах 129
4.2.1. Апробация ВоТК на объекте коксования нефтепродуктов ОАО
«Газпромнефть-ОНПЗ» 129
4.2.3. Апробация ВоТК для решения задач ОАО «Концерн «Океанприбор» 132
4.3. Альтернативные области применения разработанной методики с
применением волоконно-оптических средств 134
4.3.1. Волоконно-оптический термометр 134
4.3.2. Устройство измерения показателя преломления 136
4.3.3. Волоконно-оптический торцевой датчик давления 138
Выводы 142
Заключение 144
Список использованной литературы
