Регистрация / Вход
Прислать материал

Автоматизированная система теплового контроля состава руды

ФИО: Сахратулаев М. Ш.

Направление: Информационные технологии

Научный руководитель: д.т.н., проф. Будадин Олег Николаевич

Институт: Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления

Кафедра: Кафедра Автоматизации

Академическая группа: АРМ-10-2

В настоящее время метод теплового неразрушающего контроля (ТНК) стал одним из самых востребованных в теплоэнергетике, строительстве и промышленном производстве.

С помощью теплового контроля можно оценить состав компонентов, зная изначально эталонные показатели, определить время с помощью фиксации температуры в начале процесса и в конце процесса (в момент, когда отсутствуют внешние и внутренние источники тепла). Определить различные технологические затраты на подогрев компонентов.

Объектом изучения исследовательской работы служит руда, представляющая собой изотропное вещество, в состав которой входит полезный компонент и пустая порода. Сначала идет подогрев руды до определенной температуры от внешнего источника тепла (нагрева), затем источник убирают и производят тепловой контроль, который осуществляется с помощью тепловизора. Изучение объекта проводится виртуально с применением среды программирования MathCad, полученные данные описываются в теоретической части, и на практике по данным проведенного эксперимента, полученные данные описаны в экспериментальной части. В тексте научно исследовательской работы приведены коды программ, с помощью которых производилось построение графиков зависимостей в теоретической части, а также термограммы, которые были получены по итогам проведенного эксперимента с помощью тепловизора.

Физическая модель процесса представлена на рисунке 1.

Целью исследования является исследование возможности определения состава руды по анализу температурного поля. Сравнить зависимости изменения температуры теоретически и экспериментально и сделать вывод о их соответствии. На основе данных эксперимента по определению состава руды, дать оценку экспериментальных и теоретических данных, а также сделать вывод о возможности определения состава руды по температурному полю.

Задачей исследовательской работы заключается в построении зависимости изменения температуры от 3 факторов(в теоретической части все три зависимости, в экспериментальной кроме зависимости изменения температуры от изменения интенсивности источника теплового излучения), дать оценку возможности определения состава руды при анализе температурных полей.

Рисунок 1 – Физическая модель процесса нагрева руды

Полученные результаты

1. Проведено теоретическое и экспериментальное исследование зависимости температурного поля от параметров источника тепла (нагрева), времени, состава руды.

2. В теоретической части разработана математическая модель и программное обеспечение для исследования температурного поля руды

3. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что:

3.1. Температурное поле руды сильно зависит от таких факторов как время передачи от источника тепла к измерительному прибору, состава руды. При увеличении концентрации увеличивается температурное поле, при увеличении времени передачи, температурное поле уменьшается, тело остывает.

3.2. Также, по данным теоретического исследования, имеет место зависимость от интенсивности источника излучения. При увеличении интенсивности, увеличивается температурное поле.

3.3. Для того, что бы использовать на практике рассмотренные в теоретической части решения, необходимо использовать измерительный прибор с настраиваемыми параметрами, это необходимо для того, чтобы иметь адекватное решение при применении явной разностной схемы, так как она сильно зависит от подбора параметров, которые формируют узлы разностной сетки, для нахождения решения. То есть на практике нужно будет подбирать оптимальное соотношение коэффициентов математической модели.

3.4. Экспериментальное распределение согласуется с теоретическим распределением температуры, согласно критерию Пирсона (нуль гипотеза подтверждается).

4. Исходя из выше сказанного, определение состава руды на основе теплового контроля возможно. И является перспективным проектом, исходя из технико-экономической оценки.