Разработка транспортной системы установки гамма-активационного анализа

Параметром может быть стандартное отклонение (или данное кратное ему) или полуширина интервала, имеющего установленный уровень доверия.

Процедура оценивания и выражения неопределенности сводится к следующим этапам:

1. Необходимо представить математически зависимость между измеряемой величиной Y и входными величинами , от которых она зависит:

Y = .

Для определения содержания золота в методе спектральных отношений (МСО) используется следующая формула для расчета содержания золота

, где ( 1 )

N - обработанные счета , m - масса исследуемой пробы , эталонировочный коэффициент.

2. Если имеется математическая зависимость, следующим шагом требуется определить - оцененное значение входной величины , либо на основе статистического анализа рядов наблюдений или другими средствами.

Эти значения можно получить в результате одного наблюдения, основанного на опыте.

Входными величинами в нашей зависимости являются обработанные счета N , масса исследуемой пробы m, а также эталонировочный коэффициент . Данные передаются с аналитических весов и спектрометрического компьютера в управляющий, который рассчитывает содержание золота в текущей пробе.

3. Третьим шагом требуется оценить стандартную неопределенность u() каждой входной оценки . Оценивание неопределенностей входных величин проводим по типу B, используя данные предварительных измерений.

В качестве предварительных измерений рассмотрим тридцать анализов на содержание золота различных стандартных образцов. Измеряем их обработанные счета, вес, и эталонировочный коэффициент. Рассчитываем их неопределенности по формуле:

( 2 )

Неопределенности по массе и эталонировочному коэффициенту имеют следующие значения :

u(m) = 0,25;

u()=0,014;

Значения неопределенности по массе и эталонировочному коэффициенту меняются не существенно при переходе от одного стандартного образца к другому, а неопределенность по счетам имеет следующую линейную зависимость:

u(N) = 0,0042 * N+10,663. ( 3 )

График зависимости изображен на рис. 1.

То есть, зная счета на пробе, мы можем оценить неопределенность по счетам.

4. Если значения каких-либо входных величин коррелированы, то требуется оценить их коавариации по формуле :

(4 )

Величины обработанных счетов и эталонировочного коэффициента зависят от настройки ускорителя, поэтому они коррелированны. Находим неопределенность корреляции между ними :

U(N, )=0,436;

Расчет производился по формуле для тридцати четырех значений N и

( см. табл. 1 ).

5. В пятом пункте рассчитываем результат измерения, т.е. оценку y измеряемой величины Y из функциональной зависимости f , используя для входных величин оценки , полученные на этапе 2. Напоминаем формулу расчета:

6. После этого определяем суммарную стандартную неопределенность (y) результата измерения y из стандартных неопределенностей и ковариаций :

( 5 )

В нашем случае она приобретает вид:

( 6 )

где .

7. Целью расширенной неопределенности является обеспечение интервала от y - U до y + U, в пределах которого, предположительно, находится большая часть распределения значений, которые можно с достаточным основанием приписать измеряемой величине Y . Чтобы дать расширенную неопределенность U , умножим (y) на коэффициент охвата k и получим U = k(y). Выберем k=2 исходя из желаемого уровня доверия 95,45% , требуемого для интервала.

8. Сообщим результат измерения y вместе с его суммарной стандартной неопределенностью (y) или расширенной неопределенностью U.

Теперь применим процедуру для оценки и выражения неопределенности содержания золота к стандартному образцу РЗС-2.

1. Математическая зависимость концентрации золота в пробе имеет вид:

где N - счета на пробе, m - масса пробы, - эталонировочный коэффициент.

2. После прогона стандартного образца через транспортную систему, получаем значения входных величин:

N = 4205;

m = 428 грамм;

= 1,61;

3. Оценим стандартную неопределенность каждой входной величины:

u(N) = 0,0042*4205 +10,663 = 28,324;

u(m) = 0,25;

u()=0,014;

4. Входные величины N и коррелированны, так как обе зависят от настройки ускорителя. Их ковариация равна U(N, )=0,436;

5. Рассчитаем результат измерения С = 6,1 г/т ;

6. Определим суммарную стандартную неопределенность = 0,0613;

7. Дадим расширенную неопределенность с уровнем доверия 95,45% при k = 2:

U = 0,123;

8. Окончательный результат измерения С = (6.1±0,1)г/т.

Заключение

В данной ВКР была разработана система телемеханизации транспортной системы установки гамма-активационного анализа.

В ходе предпроектного анализа была изучена технология гамма-активационного анализа, рассмотрена существующая система управления исполнительными механизмами и устройствами, сформулированы требования к проектируемой системе. Опираясь на поставленные требования, были разработаны структурные схемы системы в целом и отдельных её компонентов, принципиальные схемы устройств, входящих в данную систему.

Кроме того, были разработаны схемы внутриблочных и межблочных соединений, а также схема сопряжения всей системы с управляющей ЭВМ.

В конструкторской части проработаны вопросы монтажа разработанной системы и её интегрирование с установкой гамма-активационного анализа.

Также рассмотрены вопросы техники безопасности при проектировании и эксплуатации данной системы в помещениях лаборатории гамма-активационного анализа, экологичность функционирования лаборатории. В заключение приведены экономические обоснования разработки и эксплуатации данной системы телемеханизации.

В приложениях приведены структурные и принципиальные схемы, структура информационных сигналов, необходимые для полного понимания работы разработанной системы и её реализации в металле.

По полученным результатам можно говорить о том, что разработанная система является более простой в реализации и эксплуатации, менее металлоёмкой, чем существующая, что позволяет сократить большое дорогостоящей кабельной продукции при модернизации лаборатории.

Список литературы

1. Положение о центральной лаборатории гамма-активационного анализа. Зарафшан: ЦРУ, 2008. 30 с.

2. Каталог. Приборы и средства автоматизации. Регулирующая и исполнительная техника. - М.: Информприбор.

3. Диоды и их зарубежные аналоги: Справочник. В трех томах. Том 1. - М.: ИП РадиоСофт, 1998. - 640 с.: ил.

4. Техническое описание микроконтроллеров серии «PIC» - Режим доступа: http/wikipedia.tomsk.ru/ru.wikipedia.org/wiki/PIC

5. Оптоэлектронные приборы. Справочник. Москва: Высшая школа, 1993. 510 с.

6. Онищенко Г. Б. Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - с. 66 - 73.

7. Резисторы: Справочник / В. В. Дубровский, Д. М. Иванов, Н. Я. Пратусевич и др.; под общ. ред. И. И. Четверткова и В. М. Терехова. - М.: Радио и связь, 1987.

8. Хорьков К. А., Хорьков А. К. Электромеханические системы. Элементы канала управления: Учебное пособие. Томск: Томский государственный университет, 2001. 396 с.

9. Диоды и их зарубежные аналоги: Справочник. В трёх томах. Том 3. - М.: ИП РадиоСофт, 1999. - 704 с.

10. Ясельская А. И. Организация и планирование предприятия. Основы менеджмента. Методические основы по содержанию организационно-экономической части выпускных проектных и научно-исследовательских квалификационных работ для студентов химико-технологического факультета специальностей 0807, 0810. - Томск: Изд. ТПУ, 1999. -20с.