Содержание к диссертации
Введение
1 Методы математического моделирования МПУ жидких сред для герметизированного оборудования 12
1.1 Современные методы измерения уровня жидких сред в закрытых резервуарах 13
1.2 Методы моделирования и анализ известных математических моделей ультразвуковых МПУ на упругих волнах измерительных систем .22
1.3 Постановка задач исследования 29
2 Математическое моделирование мпу жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения для герметизированного оборудования 30
2.1 Методика моделирования и концептуальная математическая модель МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложным акустическим трактом 31
2.2 Математическое моделирование магнитных полей МПУ жидких сред накладного типа со сложным акустическим трактом для возбуждения ультразвуковых волн кручения 40
2.3 Математическое моделирование информационных сигналов МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложным акустическим трактом 57
2.4 Математическое исследование МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложным акустическим трактом в составе герметизированного оборудования 67
2.5 Выводы по разделу 2 77
3 Применение эффективных численных методов расчета параметров мпу жидких сред накладного типа для герметизированного оборудования 78
3.1 Получение разностных уравнений параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложной геометрией акустического тракта 79
3.2 Эффективные численные методы решения разностных уравнений информационных параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения 90
3.3 Способы повышения эффективности численного расчета параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложной геометрией акустического тракта 99
3.4 Выводы по разделу 3 106
4 Разработка комплекса программ для проведения вычислительного эксперимента с мпу жидких сред накладного типа для герметизированного оборудования 107
4.1 Моделирование магнитных полей МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения в средах ELCUT и ANSYS 108
4.2 Разработка комплекса программ численного расчета информационных параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложной геометрией акустического тракта 117
4.3 Вычислительный эксперимент расчета информационных параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения для герметизированного оборудования с использованием разработанного комплекса программ 128
4.4 Выводы по разделу 4 134
Основные результаты и выводы 136
Литература 138
- Методы моделирования и анализ известных математических моделей ультразвуковых МПУ на упругих волнах измерительных систем
- Математическое моделирование магнитных полей МПУ жидких сред накладного типа со сложным акустическим трактом для возбуждения ультразвуковых волн кручения
- Эффективные численные методы решения разностных уравнений информационных параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения
- Разработка комплекса программ численного расчета информационных параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложной геометрией акустического тракта
Методы моделирования и анализ известных математических моделей ультразвуковых МПУ на упругих волнах измерительных систем
Большое разнообразие рабочих сред технологических объектов и технических условий эксплуатации уровнемеров являются определяющими факторами в выборе метода измерения уровня. В ряде случаев для обеспечения требуемой точности и достоверности измерения уровня продукта применяются уровнемеры, использующие различные принципы преобразования [1–15, 44]. Так поступают, когда рабочая жидкость в закрытом резервуаре в процессе хранения или переработки образует фракции, например, пенообразование.
Пенообразование, ферментация и др. затрудняют использование ультразвуковых и емкостных уровнемеров, в то время, как для применения радарных и радиационных уровнемеров этот факт не вызывает затруднений [2, 14, 15].
Все известные методы измерения уровня жидких сред, основанные на конкретных физических эффектах и явлениях, можно классифицировать по 3-м группам [4, 14, 15]: – гравитационные методы, в которых проявляется гравитационная сила (сила тяжести), где измерение уровня реализуется через известные законы Архимеда сообщающихся сосудов, весовой метод и др. [1, 3, 4, 7]; – полевые методы, в которых используются различные виды полей для идентификации жидкой/сыпучей и воздушной сред. На этих принципах основана работа емкостных, индуктивных, электромагнитных, резистивных, резонансных, ультразвуковых, магнитострикционных уровнемеров [2, 5, 10, 16– 23]; – лучевые методы, где используются электромагнитные волны светового диапазона, формируемые источниками света и лазерными диодами. К ним относятся радиоизотопный и оптический методы [4, 15].
Физическая реализация перечисленных методов отличается метрологическими, техническими и эксплуатационными параметрами, трудоемкостью и себестоимостью изготовления технического средства измерения уровня (уровнемера), возможностями применения на конкретном технологическом объекте в промышленной области. Выбор того или иного метода измерения зависит от условий эксплуатации на объекте (открытый/закрытый резервуар, рабочая среда под давлением или нет и др.), требуемой точности, диапазона измерения, разрешающей способности, быстродействия, рабочей температуры и химической активности измеряемой жидкости и др. [8, 14, 15].
В закрытых резервуарах, где рабочая жидкость может находиться под давлением и быть химически активной (агрессивной), получил распространение визуальный метод измерения уровня, который имеет ряд известных недостатков, и прежде всего по точности измерения, но имеет достаточно простую реализацию [9, 11, 13].
Конструктивно визуальные уровнемеры представляют собой трубки (байпасные камеры) или мерные стекла (если рабочая среда имеет атмосферное давление), монтируемые на резервуарах (рисунок 1.1, а). Трубки и стекла оцифровываются в метрических единицах объема. Для увеличения диапазона измерения уровня при большом размере резервуара или увеличения его прочности устанавливается несколько перекрывающихся трубок или мерных стекол (рисунок 1.1, б). Рисунок 1.1 – Принцип визуального измерения жидких сред а) – с одной или б) – несколькими выносными камерами
Другими по популярности в технических системах измерения и контроля жидких сред являются поплавковые уровнемеры. Разнообразие технических решений в построении этого вида уровнемеров огромное множество [1–4, 15].
В простейшем случае в поплавковых уровнемерах чувствительным элементом выступает поплавок, плавающий на поверхности рабочей жидкости и регистрирующий границу раздела двух сред – жидкой и воздушной. Поплавок механически, электрически или через магнитное поле связан с измерительной шкалой прибора, на которой визуально отображаются текущие показания уровня жидкой среды в резервуаре. Технические и метрологические показатели известных поплавковых уровнемеров весьма разнообразны [1–4, 15].
В последние годы, перечисленные выше методы измерения уровня жидкости в закрытых резервуарах, получили дальнейшее развитие в виде бай-пасных измерительных систем [8, 11, 13]. Их основой служат байпасные ин дикаторы (указатели) уровня, состоящие из поплавковой камеры в виде трубы из нержавеющей стали, установленной на резервуаре в виде сообщающегося сосуда (рисунок 1.2). Благодаря этому, уровень в трубе соответствует уровню в резервуаре. Установленный в поплавковой камере поплавок с магнитом позволяет отображать текущий уровень жидкости в резервуаре на роликовой шкале прибора, изменяя локально ее цвет.
Байпасные индикаторы уровня технически просты и надежны, предназначены для измерения и контроля химически активных жидких сред в закрытых резервуарах, в том числе, находящихся под давлением.
Известно, что резервуары с агрессивными средами (кислотами, щелочами) характеризуются повышенным коррозионным влиянием на детали поплавка с магнитом байпасного индикатора уровня. Поэтому все его элементы, находящиеся в контакте с агрессивной жидкой средой выполняются из специальных материалов, что приводит к удорожанию прибора в целом.
На основе байпасных индикаторов может быть построена измерительная система, в которой для повышения точности измерения уровня может быть дополнительно встроен электрический уровнемер, как показано на ри-16 сунке 1.3. В этом случае, помимо повышения точности измерения относительно визуального метода измерения уровня (рисунок 1.1), появляется возможность автоматизировать процесс измерения уровня жидкости в резервуаре, организовав, таким образом, автоматизированную систему учета (АСУ) продукта на предприятии.
Математическое моделирование магнитных полей МПУ жидких сред накладного типа со сложным акустическим трактом для возбуждения ультразвуковых волн кручения
Для возбуждения в среде [/-образного звукопровода НМПУ из магни-тострикционного материала с выбранными характеристиками (электрическими, магнитными, магнитострикционными) УЗВ кручения необходимо иметь два источника магнитного поля.
Одним таким источником является проводящий магнитострикционный звукопровод НМПУ со сложной геометрией (рисунок 2.1), через который пропускают токовые импульсы записи длительности ти с интервалом Т = \/f ис где im =п(ґ)-5гзп/(рзп ) - амплитудное значение, Eп{t) - напряжение точника питания усилителя записи, прикладываемое к звукопроводу, Sзп, рзп, L - его площадь поперечного сечения, удельное сопротивление и полная длина соответственно, п - число гармоник, t - текущее время.
Вокруг звукопровода с током ix (V) формируется импульсное магнитное поле, напряженность которого описывается известным выражением [67-71]: Hзп(t) = ix(t)/(2n-x1), (2.3) где хх - расстояние от поверхности проводящего звукопровода. Направление силовых магнитных линий этого поля определяется правилом правого винта (буравчика).
Другим источником стационарного магнитного поля выступает постоянный магнит М входного МПВ НМПУ, который закрепляется на поплавковом элементе П и размещается в полости байпасной камеры измерительной системы ТО. Корпус байпасной камеры обычно изготавливается радиальным, реже - в виде квадратной трубы. В нашем случае материалом для изготовления корпуса байпасной камеры должен служить немагнитный материал, например, нержавеющая сталь.
Для обеспечения плавучести поплавковой системы (поплавок +магнит) в жидкой среде байпасной камеры ТО должно выполняться условие [71]: Fвыт Pпм, (2.4) где Fвыт = V pmg - сила выталкивания, V - вытесненный поплавком объем жидкой среды ТО плотностью рт, g - ускорение свободного падения, Рпм =Рп+Рм+Р0 - полный вес поплавковой системы с учетом неучтенных масс Р0 (весов), форма постоянного магнита выбирается радиальной, а именно, в форме кольца с типовым размером. Такой радиальный магнит М создает продольное стационарное магнитное поле напряженностью Н0, которое примерно в \hмl Рм) раз больше внутри, чем вне его геометрических размеров - толщины hм и диаметра Dм = 2Rм. В нашем случае интерес вызывает оценка значения напряженности внешнего магнитного поля кольцевого магнита в области расположения ветвей 1, 2 [/-образного звукопровода НМПУ, при которых возможно уверенное возбуждение УЗВ кручения с заданным отношением С/Ш вдоль всего диапазона измерения уровня hx. Это возможно выполнить с использованием соответствующего математического описания постоянного магнита кольцевой формы и метода моделирования, взяв за основу расчетную схему НМПУ байпасной измерительной системы, приведенной на рисунке 2.5.
Такое математическое выражение для кольцевого или цилиндрического магнита должно позволять с достаточной точностью рассчитывать значение напряженности поля вне магнита в заданной точке пространства (А х В) аку стического тракта НМПУ (рисунок 2.5), исходя из следующих условий [109, 130–132, 151]: - радиальный магнит намагничен равномерно и его намагниченность не изменяется; - влиянием внешних магнитных полей можно пренебречь (экранирование); - корпус байпасной камеры ТО выполнен из немагнитного материала, а влияние стенки (корпуса) резервуара не значительное.
В результате взаимодействия двух полей Н0 и Нзп (t) источников поля в зонах (т. 2, 5 по рисунку 2.1) расположения магнита М поплавкового элемента по оси [/-образного звукопровода, на его поверхностях образуются торсионные (результирующие) поля напряженностью соответственно [7, 49, 72 75]: #х.1(0 = язп(02+я0.1; (2.5) Нх2 (t) = yJHзп (tf + Я022 , (2.6) где напряженности поля магнита в пространстве расположения ветвей 1, 2 звукопровода, являются источниками формирования УЗВ кручения.
Для моделирования магнитных полей постоянных магнитов радиальной формы применяют метод соленоида, который позволяет с достаточной точностью вычислить требуемые параметры в заданной точке пространства. При этом, правда, делают допущение об однородности намагниченности моделируемого магнита и плотности намотки эквивалентного соленоида.
Из источников информации автору известен ряд математических выражений для описания магнитных полей соленоидов [67, 76-80], которые могут быть использованы для нашего случая. Проанализируем известные математические выражения для магнитных полей магнитов.
В [79] предлагается моделировать постоянные магниты, когда их где Н{0) - напряженность магнитного поля в точке Q от постоянного маг нита, М(Р) - намагниченность в точке Р, rPQ —VQ—rp - вектор, направленный из точки Р в точку Q, V - объем постоянного магнита.
При divM = 0, когда имеет место однородная намагниченность по всему объему V постоянного магнита, его поле (2.7) можно вычислить по известному выражению: вектор внешней нормали, и интеграл вычисляется по поверхности постоянного магнита, имеющего площадь S .
Вычисления напряженности H{Q) поля постоянного магнита по формулам (2.7), (2.8) сопряжены с трудностями определения объемного (2.7) или поверхностного (2.8) интегралов. Объем численных вычислений чрезвычайно большой, требует больших временных затрат при относительно не высокой точности. А поэтому, данные выражения не будем использовать для моделирования НМПУ на волнах кручения со сложной геометрией акустического тракта.
Эффективные численные методы решения разностных уравнений информационных параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения
Выполненные в разделе 2 результаты математического моделирования МПУ накладного типа на УЗВ кручения для байпасных систем имеют ряд допущений, из-за которых их применение ограничено узким классом исследуемых устройств. Для решения задачи в общем случае, т.е. создания модели, адекватно отражающей работу НМПУ при любых параметрах расчетной области, необходимо применение эффективных численных методов, реализованных в виде комплекса программ.
Ключевым моментом здесь является численный расчет характеристик магнитного поля, на основании которого определяются выходные параметры НМПУ. В настоящее время известны различные методики проведения такого расчета, которые обладают своими преимуществами и недостатками [30, 37, 138–141]. Результаты подобных исследований позволили провести вычислительные эксперименты над магнитными полями НМПУ на УЗВ кручения и создать устройства с улучшенными параметрами [142–144].
Однако, имеющиеся решения не позволяют учитывать сложную геометрию акустического тракта, и их применение при моделировании НМПУ на УЗВ кручения для байпасных систем из-за значительной погрешности является нецелесообразным. В то же время, эти методики могут быть усовершенствованы c получением новых, пригодных для решения рассматриваемой задачи.
Для этого могут быть применены численные методы решения системы уравнений Максвелла, описывающей распределение магнитных полей в любой точке пространства [145]. Получению новых способов разностной аппроксимации уравнений Максвелла и решению эффективными численными методами полученных систем конечно-разностных уравнений будет посвящен данный раздел. Далее рассмотрим известные способы получения конечно-разностных уравнений для более точного описания магнитных полей НМПУ на УЗВ кручения для байпасных систем и укажем пути их совершенствования.
Получение разностных уравнений параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложной геометрией акустического тракта
Магнитное поле в каждой точке пространства определяется векторами магнитной индукции В, напряженностей электрического Е и магнитного Н полей и электрического смещения D, связанных между собой системой уравнений Максвелла, которая в дифференциальной форме записи имеет вид [69, 121, 145]: где D = &о&E, В = \xо\iH, j = yE - плотность тока проводимости, p - плотность электрического заряда, є, і - диэлектрическая и магнитная проницаемости среды соответственно, у - удельная проводимость вещества, єо, іо электрическая и магнитная постоянные соответственно.
Из-за нелинейности и анизотропности свойств ферромагнитных материалов, такие характеристики как є, і, у являются нелинейными, зависящими от многих аргументов функциями. Это усложняет и делает невозможным в общем случае аналитическое решение системы уравнений Максвелла (3.1) [145]. Однако, имеется большое разнообразие методов численного решения системы (3.1), которые в зависимости от типа рассматриваемых полей и сред, где они распространяются, могут быть классифицированы следующим образом [69]: - методы для расчета статических и стационарных полей в однородных средах; - методы для расчета статических и стационарных полей в неоднородных средах; - методы для расчета переменных полей в однородных средах; - методы для расчета переменных полей в неоднородных средах.
В соответствии с данной классификацией, задача расчета магнитного поля МПУ накладного типа для байпасных систем относится к расчету стационарного магнитного поля для неоднородных сред. Следовательно, в системе Известно, что расчет магнитных полей численными методами упрощается при введении понятия векторного магнитного потенциала А, определяемого равенством [140]: В = rot А. (3.3) Равенство (3.3) имеет место в силу соленоидальности магнитного поля. Так как divS = 0, то вектор магнитной индукции В является ротором некоторого вектора А, а значит, выполнятся равенство (3.3) [140]. При расчете магнитных полей постоянных магнитов, можно положить равенство нулю токов проводимости j в расчетной области. Тогда первое уравнение системы (3.2) запишется в виде rot/7 = 0, откуда, как известно [140], следует что H = -gmdu, (3.4) где и - скалярная функция, являющаяся обобщенным скалярным магнитным потенциалом поля Н [140]. Введение векторного магнитного потенциала А и обобщенного скалярного магнитного потенциала и позволит сократить до двух число неизвестных в системе уравнений (3.2) и упростить её решение. Используя выражения (3.3), (3.4), систему уравнений (3.2) можно свести к одному из двух дифференциальным уравнениям в частных производных. Эти уравнения для обобщенного скалярного магнитного потенциала им и для векторного магнитного потенциала А, соответственно, имеют вид [121]:
Уравнения (3.5), (3.6) справедливы для любой точки расчетной области НМПУ, поэтому их решение с учетом граничных и краевых условий определяют искомые напряженность и индукцию поля в соответствии с (3.3) и (3.4).
Основной трудностью, возникающей при решении этих уравнений для магнитных полей НМПУ на УЗВ кручения со сложной геометрией акустического тракта, является кусочная неоднородность расчетной области, т.е. магнитная проницаемость \± в ней изменяется скачком. Из-за этого коэффициенты в уравнениях (3.5) и (3.6) представляют собой функции, имеющие разрывы в некоторых точках. Это значительно усложняет их аналитическое решение и должно учитываться при численном расчете.
Следует отметить, что характеристики магнитных полей НМПУ определяются одинаково путем решения любого из уравнений (3.5) или (3.6). Но при численном интегрировании, уравнение (3.5) для скалярного магнитного потенциала и требует меньших вычислительных ресурсов, так как представляет собой одно уравнение в частных производных. При использовании же вектор ного магнитного потенциала А, уравнение (3.6) может быть сведено к системе двух или трех уравнений в частных производных, в зависимости от числа координатных составляющих вектора А.
При решении уравнений (3.5) или (3.6) необходимо учитывать также имеющиеся краевые условия первого и второго рода. При наличии краевых условий первого рода, искомую функцию можно считать известной в определенной совокупности точек, для которых они заданы. В то же время, краевые условия второго рода, определяющие не сами искомые функции, а лишь их поведение (частные производные) на границах областей, не дают возможности решать задачу внутри каждой области независимо.
В этом случае процесс получения уравнений усложняется, так как потребуется разностная аппроксимация заданных краевых условий второго рода. Число таких дополнительных уравнений и неизвестных соизмеримо с числом областей в расчетной области, обладающих различной магнитной проницаемостью ы. Искомые величины на границах областей, при этом, связаны между собой граничными условиями [69, 140]:
Следовательно, возникает необходимость отыскания решения дифференциального уравнения в частных производных с переменными коэффициентами (3.5) или (3.6), удовлетворяющего заданным краевым условиям первого и второго рода (3.7). Ввиду отмеченных выше сложностей, для решения уравнений (3.5) или (3.6) при моделировании магнитного поля НМПУ на УЗВ кручения целесообразно применение эффективных численных методов, реализуемых с помощью ЭВМ.
Разработка комплекса программ численного расчета информационных параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложной геометрией акустического тракта
К аналогичным результатам приводит расчет магнитных полей НМПУ на УЗВ кручения для байпасных систем с использованием СКМ ANSYS.
Таким образом, проведение физического эксперимента по измерению слабых магнитных полей НМПУ для герметизированного оборудования с требуемой точностью вызывает ряд сложностей и является весьма трудоемким. Использование же современных пакетов программ ELCUT или ANSYS значительно облегчает задачу, позволяя проводить вычислительный эксперимент над указанными полями с любой требуемой точностью.
Описание такого эксперимента имеется в данном разделе, и в его ходе были получены картины силовых линий и интегральные характеристики (напряженность и потенциал) магнитных полей исследуемых устройств. Сравнение числовых данных, полученных в ходе вычислительного эксперимента с аналитическими расчетами, позволило оценить погрешность и сделать вывод об адекватности разработанных моделей. Однако, дальнейшее моделирование выходных информационных параметров НМПУ на УЗВ кручения для герметизированного оборудования с помощью программы ELCUT или AN-SYS оказывается малоэффективным из-за отсутствия в этих системах подходящих средств.
Для проведения дальнейшего исследования, выгодным оказывается реализация предложенных эффективных численных методов расчета магнитных полей НМПУ на УЗВ кручения для герметизированного оборудования, описанных в разделе 3, в виде комплекса программ. При этом выполнение различных известных операций (численное вычисление ротора и градиента функции, построение графиков) предлагается осуществлять средствами программы MATLAB v.8, путем передачи исходных данных в последнюю. Рассмотрим далее процесс разработки указанного комплекса программ для проведения вычислительного эксперимента.
Разработка комплекса программ численного расчета информационных параметров МПУ жидких сред накладного типа на ультразвуковых волнах кручения со сложной геометрией акустического тракта При разработке программного комплекса численного моделирования выходных информационных параметров НМПУ на УЗВ кручения для герметизированного оборудования его структура была выбрана следующей (рисунок 4.8).
В соответствии со структурой (рисунок 4.8), весь программный комплекс можно условно поделить на четыре взаимодействующие подсистемы.
Подсистема баз данных (БД) выполняет функции хранения и предоставления другим подсистемам комплекса числовых данных физических параметров используемых материалов и констант, заготовок расчетных областей для различных МПУ, эталонных данных об информационных сигналах (импульсы токов чтения и записи, выходные параметры), промежуточных расчетных данных.
Подсистема интерфейса обеспечивает пользовательский интерфейс программного комплекса. Она состоит из набора экранных форм, предназначен 117 ных для управления программным комплексом, ввода параметров конструкции, выбора задаваемых факторов влияния, вывода результатов вычислений.
Подсистема моделирования включает в себя модуль численного решения системы конечно-разностных уравнений магнитного поля НМПУ на УЗВ кручения методом Ричардсона, модуль приближенного вычисления собственных чисел матрицы коэффициентов системы, модуль расчета выходных информационных параметров устройства.
Подсистема визуализации и вывода предназначена для связи программного комплекса с другими СКМ, выбора и отображения геометрии расчетной области НМПУ на УЗВ кручения для удобства ввода параметров, представления результатов расчета в указанной пользователем форме.
В ходе работы программы происходит постоянное взаимодействие указанных подсистем и передача промежуточных данных в другие СКМ, что позволит провести комплексные исследования НМПУ на УЗВ кручения для герметизированного оборудования с наибольшей эффективностью.
Входными данными программного комплекса являются тип НМПУ и резервуара, параметры конструкции выбранного типа устройства и материалов его элементов, вид и параметры сигнального ЭАП, а также учитываемые факторы влияния. Перед началом моделирования необходимо задать другие необходимые для расчета параметры, такие как размер сетки, допустимая погрешность, имеющиеся краевые условия первого и второго рода.
В качестве выходных данных могут выступать картины распределения магнитного поля в выбранной расчетной области НМПУ на УЗВ кручения, построенные на основании переданных в MATLAB значений потенциалов. Такие картины служат для проверки правильность работы программы путем сравнения их с результатами моделирования в других СКМ, таких как ELCUT или ANSYS. При моделировании выходных информационных сигналов НМПУ на УЗВ кручения, полученные данные о распределении магнитного поля обрабатываются соответствующим модулем и формируются временные диаграммы на выводах выходного ЭАП (МПВ) с учетом обозначенных факторов влияния.
На выбор языка программирования для реализации комплекса программ расчета информационных параметров НМПУ на УЗВ кручения для герметизированного оборудования, будет влиять наличие у него следующих возможностей: создание программ с графическим интерфейсом, обеспечивающим удобство при вводе большого числа параметров;
Этим требованиям отвечают многие существующие языки программирования, но для реализации программного комплекса была выбрана объектно-ориентированная визуальная среда разработки Borland Delphi 7. Она позволяет строить программы по модульному принципу, отличающаяся широким набором встроенных математических функций, простотой синтаксиса языка программирования, наличием средств работы с внешними файлами и передачи данных в другие приложения [147].
В результате, в среде Borland Delphi 7 был разработан программный комплекс «Программа моделирования выходных параметров МПУ», который состоит из шести экранных форм. Он обладает структурой, показанной на рисунке 4.8, и позволяет получать картины распределения магнитного поля в расчетной области и выходные информационные параметры НМПУ на УЗВ кручения для герметизированного оборудования. Главное окно этого программного комплекса показано на рисунке 4.9.
С помощью кнопки «Тип МПУ» пользователь может выбрать исследуемый МПУ, указать особенности его акустического тракта и магнитной системы. При этом с помощью подсистемы вывода и визуализации (рисунок 4.8) возможен просмотр геометрии полученной в результате расчетной области, на которой указаны необходимые для последующего ввода параметры. Так, для проведения моделирования НМПУ на УЗВ кручения для герметизированного оборудования со сложной геометрией акустического тракта (см. рисунок 2.5), необходимо выбрать соответствующий тип МПУ, и пользователь увидит его расчетную схему (рисунок 4.10).
