сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Эталонный адиабатический калориметр: аппаратная реализация и алгоритмы управления
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-11-38-45
Аннотация
Описаны конструкция и система управления эталонного адиабатического калориметра, входящего в состав Государственного первичного эталона единицы удельной теплоёмкости твёрдых тел ГЭТ 60-2019. Подробно рассмотрены состав оборудования и алгоритмы управления, обеспечивающие необходимую точность измерений удельной теплоёмкости. Цифровая система управления обеспечивает адиабатический режим работы калориметра в диапазоне 30–600 °С – поддержание заданной разности температур с погрешностью менее 0,06 °С в динамическом режиме и менее 0,001 °С в статическом. Для управления используется предиктивный пропорционально-интегральнодифференцирующий регулятор, параметры которого определены на основе математической модели.
При поддержке: адиабатический калориметр КА-С4 создан в рамках мероприятий по совершенствованию эталона ГЭТ 60-74 по договору о предоставлении субсидий (соглашение № 172-11-008 от 07 июня 2017 г.) с Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии. Обработка данных измерений, разработка и анализ математической модели выполнены за счёт гранта Российского научного фонда № 21-11-00296 (https://rscf.ru/project/21-11-00296/)
Об авторах
Т. А. Андреева
Национальный исследовательский университет ИТМО;
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия
Россия
Татьяна Алексеевна Андреева
Санкт-Петербург
Н. Ю. Быков
Национальный исследовательский университет ИТМО
Россия
Россия
Николай Юрьевич Быков
Санкт-Петербург
В. В. Власова
Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева
Россия
Россия
Виктория Владимировна Власова
Санкт-Петербург
Т. А. Компан
Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева
Россия
Россия
Татьяна Андреевна Компан
Санкт-Петербург
В. И. Кулагин
Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева
Россия
Россия
Валентин Иванович Кулагин
Санкт-Петербург
А. Я. Лукин
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия
Россия
Александр Яковлевич Лукин
Санкт-Петербургг
Список литературы
1. Компан Т. А., Кулагин В. И., Власова В. В., Кондратьев С. В., Лукин А. Я., Пухов Н. Ф. Государственный первичный эталон единицы удельной теплоёмкости твёрдых тел ГЭТ 60-2019 // Измерительная техника. 2020. № 6. С. 3–8. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-6-3-8
2. Пат. № RU 2727342 C1 РФ / Т. А. Компан, В. И. Кулагин, В. В. Власова, В. П. Ходунков // Изобретения. Полезные модели. 2020. № 21.
3. Хеммингер В., Хене Г. Калориметрия: Теория и практика. М.: Химия, 1989. 175 с.
4. Pramann A., Krupke H.-W., Moriya Y., Rudtsch S., Sarge S. M., Phase transitions of gallium and indium, determined by adiabatic calorimetry, Physikalisch-Technische Bunsentagung, Anmerkungen zur Konferenz PTB, Saarbrücken, Germany, 1–3 May 2008, 279 p.
5. Zhi Cheng Tan, Quan Shi and Xin Liu, in book Calorimetry – Design, Theory and Applications in Porous Solids, ed. by Juan Carlos Moreno-Piraján, IntechOpen, 2018. https://doi.org/10.5772/intechopen.76151
6. Nishiyamaa E., Tsukushia I., Fujimuraa J., Yokotaa M., Thermochimica Acta, 2020, vol. 692, 178151. https://doi.org/10.1016/j.tca.2020.178751
7. Stolen S., Glockner R., Gronvold F., J. Chem. Thermodynamics, 1996, vol. 28, рр. 1263–1281. https://doi.org/10.1006/jcht.1996.0113
8. Компан Т. А., Власова В. В., Кулагин В. И. Оценка влияния теплообменного газа в калориметре на погрешность измерений удельной теплоемкости // Метрология 2020. № 3. С. 43–52. https://doi.org/10.32446/0132-4713.2020-3-43-52
9. Денисенко В. ПИД-регуляторы: вопросы реализации (часть 1) // Современные технологии автоматизации. 2007. № 4. С. 86–97.
10. Денисенко В. ПИД-регуляторы: вопросы реализации (часть 2) // Современные технологии автоматизации. 2008. № 1. С. 86–99.
11. Maslyaev M., HvatovA., Kalyuzhnaya A. V., J. Comp. Sci., 2021, vol. 53, 101345. https://doi.org/10.1016/j.jocs.2021.101345
12. Гайдук А. Р. Об управлении многомерными объектами // Автоматика и телемеханика. 1998. № 12. С. 22–37.
13. Компан Т. А., Кулагин В. И., Власова В. В., Кондратьев С. В., Пухов Н. Ф. Система метрологического обеспечения измерений единицы удельной теплоёмкости в диапазоне температур от 260 до 870 К. Государственный первичный эталон и средства передачи // Эталоны. Стандартные образцы. 2020. Т. 16. № 2. С. 21–29. https://doi.org/10.20915/2687-0886-2020-16-2-21-29
14. Компан Т. А., Кулагин В. И., Власова В. В., Кондратьев С. В., Пухов Н. Ф. Измерение удельной теплоёмкости бериллия в диапазоне температур 260–870 К // Измерительная техника. 2021. № 3. С. 29–32. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-3-29-32
Рецензия
Для цитирования:
Андреева Т.А., Быков Н.Ю., Власова В.В., Компан Т.А., Кулагин В.И., Лукин А.Я. Эталонный адиабатический калориметр: аппаратная реализация и алгоритмы управления. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2021;(11):38-45. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-11-38-45
For citation:
Andreeva T.A., Bykov N.Yu., Vlasova V.V., Kompan T.A., Kulagin V.I., Lukin A.Ya. Reference adiabatic calorimeter: hardware implementation and control algorithms. Izmeritel`naya Tekhnika. 2021;(11):38-45. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-11-38-45
Просмотров:
131
Послать статью по эл. почте 