Научно-исследовательские работы студентов и аспирантов кафедры
Студенты и аспиранты кафедры принимают активное участие в научных разработках преподавателей.
Автор: Колодий Сергей Владимирович, аспирант.
Научный руководитель: д.т.н., профессор Шестаков Александр Леонидович.
Проблема экологического мониторинга воздушной среды является наиболее актуальной для промышленной зоны Южного Урала, насыщенной предприятиями, которые являются источниками токсических загрязнений воздуха. Вместе с тем количество пунктов экологического мониторинга, расположенных на территории Челябинской области, явно недостаточно для быстрого и безошибочного определения места выброса. Поэтому, возникает задача определения источников выбросов в условиях недостаточной информации. В работе рассмотрена математическая модель распространения в воздушной среде примесей от выбросов промышленных предприятий. На основе этой модели решается обратная задача определения источников выбросов. Рассмотрены подходы к решению задачи методами нелинейного программирования, искусственного интеллекта и нечеткой логики. Параметры математической модели задаются для каждого конкретного случая и зависят от расположения пунктов экологического мониторинга города. Созданы математические модели распространения в воздухе примесей от выбросов промышленных предприятий для таких городов как Кыштым, Златоуст, Челябинск. Решение поставленной задачи позволит более точно определять источник и состав выброса и направленно применять меры для предотвращения повторных выбросов.
Автор: Пашнина Надежда Александровна, аспирант.
Научный руководитель: д.т.н., профессор Некрасов Сергей Геннадьевич.
Проблема совершенствования метрологических характеристик задатчиков давления является актуальной, в силу того, что без задатчика невозможна поверка и калибровка средств измерения давления. В России лидером по изготовлению задатчиков давления является промышленная группа Метран (Челябинск). В частности выпускаются задатчики давления типа "Воздух - 1600" с верхним пределом задаваемых давлений 16 кПа с погрешностью не хуже 0,02%. Уровень этой погрешность зависит как от погрешности задания массы грузов, так и от доминирующей здесь погрешности, вносимой нестабильностью эффективной площади поршня. Было заявлено, что погрешность задатчиков этого типа с введением дополнительного управления, фиксирующего эффективную площадь поршня, в основном будет определяться погрешностью измерения массы грузов и составит 0,001%. Проведенная работа позволила существенно усовершенствовать математическую модель и конструкцию задатчика давления типа "Воздух - 1600", что привело к увеличению класса точности прибора и расширению верхнего предела задаваемых давлений. Такие метрологические характеристики сравнимы с мировым уровнем приборов такого класса. Так же исследовались новые зависимости эффективной площади от параметров введенной обратной связи, состоящей из оптического блока и электромагнитного датчика силы, что так же является принципиально новым для приборов подобного класса. В 2002 году работа победила на "Конкурсе грантов по поддержке научного творчества молодежи в вузах Челябинской области", организованного Министерством образования Российской Федерации и Правительством Челябинской области.
Автор: Комельков Дмитрий Викторович, аспирант.
Научный руководитель: к.т.н., профессор Усачев Юрий Александрович.
В ходе выполнения научно-исследовательской работы была проведена модернизация метрологического спектрофотометрического комплекса, представляющего собой уникальную автоматизированную систему в ранге рабочего эталона, предназначенного для испытаний, градуировки, метрологической аттестации различной спектрофотометрической аппаратуры и оптических свойств материалов и изделий. Комплекс позволяет производить измерения в диапазоне длин волн от 0,25 нм до 10,0 мкм при диапазоне энергетической освещенности от Вт/м2 до Вт/м2 . При этом точность установки длины волны может достигать 0,01 нм для решетки 1200 линий/мм. В состав комплекса входят интеллектуальное устройство управления и IBM совместимый компьютер, на базе которых реализованы специализированные алгоритмы обработки информации. Конечным результатом обработки является автоматизированное составление протокола градуировки. Разработанный спектрофотометрический комплекс обладает широким спектром возможностей, высокой точностью. Высокая степень автоматизации процесса измерений и обработки их результатов позволяет существенно сократить время испытания или аттестации оптико-электронных систем.