Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Переход экономики Республики Беларусь на рыночную ознаменовался принципиально новыми проблемам!. Причем на первый план вышла проблема энергосбережения и в частности учет и втдосбережение, Основным направлением в этой области является создание квартирных бытовых приборов учета поды, которые до частоящего времени создавались на основе механических счетных устроПст». Однако такие устройства имеют ряд физических огргииченнй и не могут удовлетворять сложившимся современным 'соиналыю-бытовым требованиям. Такими ограничениями являются высокие погрешности измерения, низкая надежноегь иештЧескик детален, а также невозможность решения проблем экологии, надежности, безопасности и комфорта на современном уровне.
Наиболее перспективным направлением в решении этих задач
является создание приборов учета воды с электронным счетным блоком
ц отсутствием магнитных систем, позволяющих не только
'несанкционированно воздействовать на прибор, но н резко
огрзмнчивающих срок службы из-за іншого качества воды.
К моменту начала выполнения данной работы вышеназванные вопросы остались нерешенными. Решение их открывает новые возможности при создании приборов коммерческого учета воды. Комплексное изучение пройдем создания микромоншых датчиков вращения крыльчаток бет использования магнитных устройств, а также решение проблем обеспечения высокой точности измерения потреблягчоп воды с одновременным обеспечением надежности, безопасности, комфорта, экологии на основе последних достижении" микроэлектроники являются актуальными задачами.
Цел- (о днес.'ргацнонноіі работы является решение комплекса научных и теоретических задач, спязанных с получением, обработкой и представлением информации о расходах движущейся жидкости и создание иромышленпо ориентировочных счетчиков жидкостей с использованием достижений микроэлектроники в области интегральны* радиозлект ройных устройств.
Основные задачи исследования:
- и следование и разработка методов увеличения точности счетчиков
расхода жидкостей в частности поды;
исследование и разработка микромощного датчика вращения крыльчатки;
исследование влияния параметров гидроблока па точностные характеристики микроА;ощного датчика;
- разработка и исследование микроконтроллера с плавающими
коэффициентами коррекции погрешности;
- исследование поведения ЖК-нндикагора в условиях агрессивных сред и
разработка1 констр, хтмвно-тсхНологнческих методов повышения их
надежности;
- проведение комплекса ш.ледованнй и разработка конструктивно-
технологических мсгодоп создания интегрального электронного блока
ни металлическом (алюминиевом) основании.
Свпзь работы с крупными научными программами, іешмм.
Названные задачи решались в рамках Государственных научно-
то. 'ИЧсскнх програмі.*: «Белэлсктроника» «Разработать и освонгь серии
цифровых, цифро-аналоговых, аналоговых и дискретных
полупроводниковых Приборов, . комплекты специального
технологического оборудования для приоритетных отраслей промышленности и бытонои техники», ГНТП «Городское хозяйство» «Разработать и освоить в серийном производстве серию белорусских счетчиков холодной и горячен воды, позволяющих производить поверку И уточнение их проливных характеристик в условиях пользователя без применения проливных станций», Республиканская научно-техническая программа 27.04р «ЖК-устронсгва» «Разработать и внедрить и промышленное произволе.во( материалы, технологические процессы, конструкции и оборудование для организации освоения и выпуска различных типов жидкокристаллических устройств» и «Информатика».
Методы проведенного іісследоваішя. Для проведения исследования в раь.ках данной работы использовались высокоэффективные методы, Оже-спек'гроскопня, растровая микроскопия, осциллограммы, графическое Моделирование, сравнение результатов изменении с расчетными данными и снятие экспериментальных зависимостей.
Научшій повіізня. В результате выполнения работы впервые получены следующие результаты:
4.Получено аналитическое выражение вычисления текущего коэффициента коррекции на основе экспериментально определяемых .^ опорных коэффициентов коррекции. Обнаружено увеличение погрешности электронного счетного блока с увеличением «размаха» опорных коэффициентов коррекции за счет -уиличенйя объема вычислений;
2.0пределен характер и причины деградации ЖК-ннликаторов эксплуатируемых в жестких климатических условнял, показано, что применение дополнительной герметизации и металлических выводои обеспечивает необходимую надежность ЖК-индикаторов;
З.Определен характер поведения параметров мнкромощного датчика от Переменных параметров гидроблока, показано, что
существует с юецеленная обдасть работоспособности датчика. При
определенных параметрах (расстояние or сектора до катушки, площади
сектора) существует двойной счет. Установлено, что при определенно»
амплитуде торцевого биения крыльчагки существует область ложного
срабатывания. Выработаны конструктивно- технологические
ограничения для исключения ложных срабатываний.
4.Устано»леію, что для обеспечения высокой точности измерении
расхода воды необходимо определять индивидуально для каждого
счетчика не только опорные коэффициенты коррекции, но и опорные
часоты вращения крыльчатки, на которых определяются опорные
коэффициенты коррекции; і
З.Установлсна кинетическая закономерность процессе анодиропаипя широкораспространенных промышленных сшшпоь алюминия. Показано, что электрофизические к теплофнзнческне свойства системы «анодныП оксид - металл» зависят от вида сплава алюминия, состапа электролита и кинетики анодирования.
Практический .и экономическая значимость диссертяциоітпіі работы заключается в разработке серийно-пригодного, импортозамещающего счетчика жидкостей, а частности холодно/і и горячеіі поды, а целом превосходящего существующие зарубежные аналоги по эксплуатационным и экономическим характеристикам.
Основные положении диссертации, выносимые иатдщигу:
1.Обобщенное математическое уравнение вычисления плавающего коэффициента коррекции на основе кусочію-лннеіііюГі аппроксимации для обеспечения низкой погрешности счетчика.
2,Способ обеспечения минимальной погрешности при максимальной надежности коммерческого счетчика учета расхода воды.
-
Кинетические зависимости процесса анодироданця промышленных сплавов алюминия применительно к интегральным микрозлектронным устройствам.
-
Результаты исследований тертлофизических ц электрофизических свойств системы «пористый оксид алюминия - алюминий» и предложенные методы их улучшения.
Личный вклад соискателя. Все приведенные в диссертации результаты получены лично соискателем н проанализированы с научным руководителем. Соаиічрм опубликованных работ принимали участие в подготовке образцов, проведении отдельных экспериментов и обсуждении результатов. Обработка н интерпретация данных, а также выводы сделаны автором лично.
Апробация результатов диссертации. Основные результаты работы представлялись на Международной научно-технической конференции '(Современные средстна свази» (Пароль,199S), Международной научно-
*
технической конференции «Новые информационные технологии D науке И производстве» (Минск 1998), The 7th international Symposium « Advanced display technologies» (Minsk. 199?), 6-ой Международной научно-технической конференции (Таганрог 1999).
Оиублнкойшиюсть резулы атов. По теме диссертации опубликованы 6 статей п научно-технически?, журналах и 4 статей в материалах международных конференций и 1 тезис докладов е сборнике трудов научны* конференций. Общее количество опубликованных материалов составляет 32 страницы.
Структура и обьем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, четырех глав, заключения, списка нсполмоианных источников н приложения. Объем диссертации составляет (45 ст. аниц, включая 49 страниц с иллюстрациями, 9 страниц с таблицами' н 12 страниц приложения. Список исподьзоваї. шх источников включает 89 нанменопяниі'т
