Анотація до роботи:

Шапіро М.В. Прилади і методи виміру вологості зерна та продуктів його переробки. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2003.

Дисертація присвячена питанням розробки та дослідження двопараметрових методів та реалізуючих їх пристроїв для вимірювання вологості зерна та продуктів його переробки на основі КРП з корегуючим каналом по масі проби. Розроблені наукові основи синтезу КРП з індуктивними давачами, функціонуючих с навантаженням у виді RC-моделі вологого продукту. Розроблені класифікація, методика дослідження та виконано дисперсійний аналіз факторів, що впливають на похибку вимірювання вологості. Отримана оцінка вкладів факторів в результуючу похибку, виявлено домінуючий характер впливу насипної маси та необхідність його придушення алгоритмічними засобами. Розроблені методи і засоби для придушення і стабілізації впливаючих факторів. Розроблена методика структурно-параметричної ідентифікації регресійних алгоритмів вимірювального перетворення і знайдені оптимальні по точності алгоритми. На підставі проведених досліджень розроблені серійні прилади.

У дисертаційній роботі вирішена актуальна наукова задача розробки і дослідження методів і засобів оперативного контролю вологості на основі КРП з індуктивними датчиками і каналом компенсації головного заважаючого фактору.

Найбільш важливими науковими і практичними результатами, отриманими в роботі, є:

- розроблені наукові основи синтезу КРП з індуктивними датчиками, що функціонують з навантаженням у виді RC-моделі вологого продукту;

- запропонована класифікація, розроблена методика дослідження і виконано дисперсійний аналіз факторів, що впливають на погрішність виміру вологості дискретними вологовимірювачами з насипними датчиками;

- оцінені внески факторів у результуючу помилку, виявлений домінуючий характер впливу питомої ваги вимірюваного продукту і показана необхідність його пригнічення алгоритмічними засобами;

- розроблені методи і засоби для придушення і стабілізації факторів, що впливають, у тому числі запропоновані метод і реалізуючі засоби для корекції прогресуючих погрішностей, синтезований алгоритм температурної корекції і розроблена методика вибору оптимального по точності способу формування проби;

- показано, що по дисперсійному відношенню Фішера можна здійснювати групування вимірюваних культур і продуктів для виміру в одному приладі;

- розроблена методика структурно-параметричної ідентифікації алгоритмів вимірювального перетворення і процедура параметричної ідентифікації, заснована на критерії мінімуму залишкової дисперсії і пошукової оптимізації з застосуванням криитеріїв прийняття рішень в умовах невизначеності;

- знайдені алгоритми вимірювального перетворення вологості з обліком головного заважаючого фактору, оптимальні по точності в підмножинах лінійних регресійних моделей, нелінійних чотиричленних регресійних моделей, нелінійних пятичлених регресійних моделей та субоптимальний алгоритм у розглянутій безлічі моделей;

- на основі отриманих теоретичних і експериментальних результатів створені і серійно випускаються прилади для виміру вологості і супутніх параметрів зернових культур і продуктів їхньої переробки, розроблена технічна документація на ці прилади, включаючи методику метрологічної атестації.

Публікації автора:

1. Овчаренко А.И., Шапиро М.В. Оценка влияния нестабильности факторов при замешивании теста в макаронном производстве. // Труды Международной конференции “MICROCAD-2001”.- Харьков: НТУ “ХПИ”. - 2001.

Автором узагальнено аналітичні співвідношення та чисельні розрахунки впливу параметрів інгредієнтів на якість продукту, новизна яких полягає в тому, що вони дозволяють виявити питому вагу впливу вологості на процеси.

2. Овчаренко А.И., Шапиро М.В. Модельное оценивание влияния нестабильности факторов. // Материалы международной научно-технической конференции “Проблемы информатики и моделирования”. – Харьков: НТУ “ХПИ”. - 2001. - С. 11.

Здобувачем запропоновано нову методику розрахунку коефіцієнтів впливу параметрів двохкомпонених сумішів на якість процесів у макаронній промисловості.

3. Комирный А.С., Овчаренко А.И., Шапиро М.В. Вычислительные аспекты высокочастотных методов измерения влажности на основе феменологических RC-моделей. //Материалы международной научно-технической конференции “Проблемы информатики и моделирования”. – Харьков: НТУ “ХПИ”. – 2001. – С. 3.

Автором сформульовано задачі оптимізації за розміром похибки при структурно-параметричному синтезі регресійних рівнянь другого порядку і методика її рішення.

4. Комирный А.С., Овчаренко А.И., Шапиро М.В. Синтез статических моделей двухпараметровых измерительных резонансных преобразователей. //Системи обробки інформації (Харківський військовий університет). - 2001. - Вип. 5 (15). - С. 116-121.

Автором запропоновано методичні основи оптимального параметричного синтезу алгоритмів вимірювального перетворення для двопараметрових перетворювачів.

5. Овчаренко А.И., Шапиро М.В. Способ учета главной влияющей компоненты при измерениях влажности зерновых культур и продуктов их переработки. //Тезисы докладов 1-ой международной научной конференции “Рациональное использование природных ресурсов. Проблемы экологии, энергосбережения, экономики, образования и информации в условиях рыночных отношений”. - Черкассы:ЧИТИ. – 2001.- С. 33-34.

Автором запропоновано метод обліку головної впливової компоненти при вимірюванні вологості, що дозволяє одержати суттєве підвищення точності при збереженні високої швидкості вимірювання.

6. Комирный А.С., Овчаренко А.И., Шапиро М.В. Вычислительные аспекты высокочастотных методов измерения влажности на основе феменологических RC-моделей. //Системи обробки інформації (Харківський військовий університет). - 2002. - Вип. 6 (16). - С. 62-69.

Автором запропонована модифікація обчислювального алгоритму методу найменших квадратів, що реалізовано у середовищі пакету “Математика”.

7. Овчаренко А.И., Шапиро М.В. Модельное оценивание влияния нестабильности факторов (на примере процессов в макаронной промышленности). //Системи обробки інформації (Харківський військовий університет). - 2002. - Вип. 6 (16). - С. 88-93.

Автором запропоновано модель поопераційного контролю вологості на прикладі процесів у макаронній промисловості.

8. Овчаренко А.И., Шапиро М.В. Экспресс-измерения влажности зерновых культур и продуктов их переработки с коррекцией по весу пробы. //Хранение и переработка зерна. – 2001. - №12(30).- С. 22-23.

Автором запропоновано структуру приладу та принципи корегування по масі вимірювальної проби.

9. Овчаренко А.И., Щапов П.Ф., Комирный А.С., Шапиро М.В. Цифровой экспресс-влагомер для макаронной промышленности. //Хранение и переработка сельхозсырья. - Российская Академия сельскохозяйственных наук. - 2002.- №1.- С. 53-54.

Здобувачем запропонована структура та результати дослідження технічних характеристик приладів ВЦЛ-11М та ВЦЛ-12М.

10. Овчаренко А.И., Шапиро М.В. Исследование моделей резонансных измерительных преобразователей при измерениях влажности сыпучих материалов. //Системи обробки інформації (Харківський військовий університет). - 2002. - Вип. 1 (17). - С. 42-47.

Автором запропонована методика та результати дослідження КРП у режимах великого та малого параметру, емпіричні залежності чутливості та нелінійності перетворювання від параметрів перетворювача.

11. Овчаренко А.И., Шапиро М.В. О погрешности измерительного преобразования во влагомерах. //Хранение и переработка зерна. – 2002.- №4(34). – С. 36-39.

Автором запропонована методика та результати дослідження похибок вимірювання за рахунок оператору, що виконує вимірювання.

12. Овчаренко А.И., Шапиро М.В., Щапов П.Ф. Коррекция погрешностей по минимуму остаточной дисперсии. //Український метрологічний журнал. – 2002. - Вип.2 . – С. 5-7.

Автором запропоновано алгоритм та методика коригування похибок на основі мінімуму залишкової дисперсії.

13. Овчаренко А.И., Шапиро М.В., Комирный А.С. Контурные резонансные преобразователи влажности сыпучих веществ с индуктивными датчиками. // Сборник материалов ХIV Научно-технической конференции “Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления” (“Датчик-2002”). – М.: МГИЭМ. - 2002. – С. 134-135

Автором запропоновані теоретичні основи резонансних КРП вологості та результати їх моделювання.

14. Шапиро М.В. Исследование составляющих ошибки измерения влагомерами дискретного действия. // Материал Х международной научно-практической конференции “Информационные технологии, техника, технология, образование, здоровье”. – Харьков. - 2002.

15. Середа О.Д., Шапіро М.В., Стеганцов І.В. Патент на промисловий зразок № 1029 від 29.09.1995р., Україна. Машина для виробництва макаронних виробів. Заяв.06.06.95. Опубл. 29.09.95. Бюл.№ 3.