Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Приборы и методы контроля и определения состава веществ

Диссертационная работа:

Гладышев Андрей Михайлович. Метод контроля постоянного тока на основе поляризационных свойств фотонного эха : Дис. ... канд. техн. наук : 05.11.13 : Казань, 2004 113 c. РГБ ОД, 61:05-5/1510

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1. Оптические измерения на основе вращения
поляризации света в продольном магнитном поле 10

  1. Линии электропередачи постоянного тока и их метрологическое обслуживание 10

  2. Магнитооптические датчики тока на основе эффекта Фарадея 12

  3. Оптоэлектронные информационно-измерительные трансформаторы тока 34

  4. Фотонное эхо в газе и условия его возбуждения 42

  5. Поляризационные свойства фотонного эха в газе при

наличии продольного магнитного поля 49

Глава 2. Активная среда измерителя тока на основе фотонного
эха и контроль ее параметров 54

  1. Характеристика паров молекулярного йода 5 4

  2. Требования к активной среде датчика тока на основе фотонного эха 58

2.3. Исследование диапазона допустимых температур активной
газовой среды датчика тока на основе фотонного эха 63

Глава 3. Регистрация электрического тока на основе фотонного эха в газе

3.1. Метод оптоэлектронного измерения постоянного
электрического тока.

3.2. Методика автоматической регистрации постоянного тока на
основе нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного
эха.

3.3. Методика регулирования диапазона регистрируемых
значений постоянного тока. 81

Глава 4. Дистанционный контроль постоянного тока на основе
фотонного эха в газе 85

4.1. Магнитооптический датчик для дистанционного контроля
постоянного тока на основе фотонного эха 85

  1. Контроль постоянного тока на основе поляризационных свойств фотонного эха на примере сверхвысоковольтных линий электропередач 88

  2. Исследование точности регистрации постоянного тока магнитооптического датчика на основе фотонного эха 97

Заключение 99

Приложение 101

Примечание 103

Литература 104

Введение к работе:

Тема диссертации связана с исследованием возможности использования поляризационных свойств фотонного эха (ФЭ) в газе, формируемого под воздействием магнитного поля, для контроля постоянного тока.

Актуальность темы определяется необходимостью высокоточного быстродействующего дистанционного контроля возможных значений постоянного электрического тока с помощью одного магнитооптического датчика тока с электронной перестройкой величины контролируемого диапазона при отслеживании работы электротехнологических изделий, выполняющих особо точные технологические операции в гальванике, а также в электроэнергетике.

Без знания режимов фиксации поляризационных свойств фотонного эха при воздействии продольного магнитного поля невозможно создать перестраиваемый магнитооптический датчик дистанционной регистрации контролируемого тока электротехнологических установок на основе явления фотонного эха в газе. В то время как существует множество магнитооптических датчиков тока на основе эффекта Фарадея, рассчитанных на фиксированный диапазон регистрируемых значений, до сих пор не разработаны высокоточные магнитооптические методы регистрации постоянного тока с перестраиваемым диапазоном контролируемых его значений и оптической памятью, фиксирующей последовательность значений функции быстропротекающего процесса изменения тока.

Тема исследований поддержана рядом научных фондов, научно-технических программ:

- Российским фондом фундаментальных исследований в виде грантов № 96-02-18223a (1996-1998 г.г.) по теме: «Поляризационные свойства фотонного эха в электрическом и магнитном поле», № 00-02-16234а (2000-2002 г.г.) по теме: «Деполяризующие столкновения и информативные

свойства фотонного эха в парах молекулярного йода в режиме лазерного
охлаждения», № 03-02-17276 по теме: «Фундаментальные физические
проблемы построения квантовых компьютеров на основе

гиперкомплексных взаимосвязей характеристик фотонного эха»;
- Научно-технической программой «Фундаментальные исследования
высшей школы в области естественных наук. Университеты России» в 2000-
2001 г.г. по теме: «Пространственно-временные и поляризационные
свойства фотонного эха в постоянном продольном магнитном поле в парах
молекулярного йода» (код проекта 015.01.01.68), в 2002-2003 г.г, по теме:
«Пространственно-временные и поляризационные свойства

стимулированного фотонного эха в постоянном продольном магнитном поле в парах молекулярного йода» (код проекта 01.01.048);

Проблема диссертационного исследования заключается в создании высокоточной бесконтактной магнитооптической регистрации тока с перестраиваемым диапазоном контролируемых значений, обладающей возможностью отслеживания динамики быстропротекающих процессов изменения этого тока, по метрологическим качествам не уступающим возможностям приборов на основе эффекта Фарадея.

Цель исследования заключается в повышении точности и быстродействия регистрации постоянного тока в контролируемом диапазоне значений на основе поляризационных свойств фотонного эха.

Задачи исследования:

  1. Выбрать и исследовать резонансную газовую среду, являющуюся носителем информации и работающую при комнатных температурах, предназначенную для реализации устройств регистрации постоянного тока для дистанционного контроля работы электротехнологических изделий в гальванике и электроэнергетике.

  2. Изучить возможность регистрации контролируемого постоянного электрического тока по нефарадеевскому повороту вектора поляризации фотонного эха в газе.

3, Разработать методику автоматической регистрации в реальном времени
нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха,
применяемого для дистанционной регистрации контролируемого
постоянного тока.

4, Разработать методику электронной перестройки диапазона
контролируемых значений постоянного электрического тока на основе
фотонного эха.

5, Разработать магнитооптический датчик на основе нефарадевского
поворота вектора поляризации фотонного эха, предназначенный для
регистрации постоянного тока- для дистанционного контроля работы
электротехнологических установок в гальванике или электроэнергетике.

Методы исследования основывались на физическом эксперименте по фотонному эхо в парах молекулярного йода, на измерении тока соленоида, создающего продольное магнитное поле для кюветы с парами молекулярного Йода и на моделировании режимов работы регистратора тока на фотонном эхе.

Методологической базой исследования послужили теоретические работы И.В. Евсеева с соавторами по предсказанию специфического поворота вектора поляризации фотонного эха в газе при воздействии на резонансную среду однородного магнитного поля, направленного вдоль направления распространения возбуждающего оптического излучения» а также экспериментальные работы И.И. Попова по экспериментальному обнаружению нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха в парах молекулярного йода.

На защиту выносятся следующие положения.

  1. Способ измерения постоянного электрического тока в соленоиде, включенного в разрыв токопровода, по величине угла нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха формируемого в кювете с резонансным газом, находящейся внутри этого соленоида.

  2. Методика регистрации постоянного тока на основе разложения эхо-

сигнала на две ортогонально ориентированные поляризационные составляющие с последующей оптоэлектронной фиксацией их интенсивностей по двум соответствующим каналам.

  1. Методика регулирования диапазона регистрируемых значений постоянного тока контролируемого изделия путем изменения временного интервала между лазерными импульсами, возбуждающими фотонное эхо.

  2. Магнитооптический датчик на основе нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха для регистрации дистанционно контролируемого постоянного тока.

Научная новизна исследований.

Разработан новый метод измерения электрического тока за счет регистрации угла нефарадеевского поворота вектора поляризации ФЭ в парах молекулярного йода под воздействием магнитного поля, создаваемого регистрируемым током. Разработана методика регистрации дистанционно контролируемого постоянного тока, выполняемой в реальном времени, на основе поляризационных свойств фотонного эха. Разработана методика плавной перестройки диапазона контролируемых значений постоянного тока. Разработан магнитооптический датчик тока на основе поляризационных свойств фотонного эха для регистрации дистанционно контролируемого постоянного тока и на его базе предложен новый подход к регистрации постоянного тока электротехнических изделий в электроэнергетике. Техническая новизна способа оптоэлектронного измерения тока защищена патентом Российской Федерации.

Практическая значимость.

Предложенный метод регистрации постоянного тока может быть применен для дистанционного контроля работы электротехнологических установок в гальванике и в электроэнергетике, он позволяет получить информацию в диапазоне, перекрывающем значения токов нормального и аварийного режимов без выполнения специальных требований, предъявляемых к сверхвысоковольтной изоляции. Предложенные

оригинальные технические решения могут найти практическое применение
по контролю тока при создании аппаратов релейной защиты.
» Достоверность полученных результатов подтверждается измерениями

контрольного амперметра в пределах класса точности последнего и воспроизводимостью полученных результатов измерений, совпадением расчетных данных с экспериментальными и апробированностью методики получения экспериментальных данных в спектроскопических измерениях на основе ФЭ (Попов И.И., 1990). Эти данные всегда соотносились с результатами экспериментов на других энергетических переходах (Brewer R.G., et.al., 19S3) и всегда имело место согласование по порядку значений. Качественные результаты обнаружения нефарадеевского поворота вектора поляризации в парах молекулярного йода находятся в согласии с результатами теоретического предсказания и первого эксперимента в парах атомарного цезия и очередного эксперимента в атомарном иттербии (В.Н. Ищенко, С.А. Кочубей, Н.Н. Рубцова, И.В. Евсеев и др., 2002).

Апробация работы.

Результаты диссертации докладывались на VI региональной молодёжной научной школе «Когерентная оптика и оптическая спектроскопия» (Казань, 2002 год), XVII, XIX научной школе-семинаре «Методы средства технической диагностики» (Йошкар-Ола, 2002 год).на X, XI Международной конференции "Laser Physics" (Москва-2001, Братислава-2002), Международной молодежной научной школе «Когерентная оптика и оптическая спектроскопия» (Казань, 2004 год). Публикация-Основное содержание диссертации опубликовано в 15 научных публикациях, в том числе 1 патент на изобретение , 9 статей - в зарубежных журналах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа объёмом 113 страниц состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения, примечания и списка

использованной литературы. Работа содержит 41 рисунок. Список литературы включает 102 наименования.

Подобные работы
Маркова Наталья Николаевна
Термоэлектрический метод контроля неравномерности температурного поля в печах и термокамерах
Онищенко Станислав Александрович
Струйно-акустический метод контроля концентрации газовой фазы и плотности частиц в слое сыпучего материала
Седалищев Виктор Николаевич
Высокочувствительные приборы и методы контроля параметров технологических процессов с использованием связанных колебаний в пьезорезонансных структурах
Тырышкин Сергей Юрьевич
Метод контроля микроклимата на основе обработки результатов совокупных измерений
Зарипова Римма Солтановна
Быстродействующий метод контроля концентрации ионов металлов в водной среде на базе мембранного датчика
Каратаев Оскар Робиндарович
Методы контроля и регулирования процессов водоподготовки плавательных бассейнов при их обработке хлорирующими химическими реагентами
Махов Владимир Евгеньевич
Фазово-растровый метод контроля физико-механических характеристик изделий из силикатов
Ишков Юрий Геннадьевич
Аналитические методы контроля величины инвентаризационной разницы при подведении баланса ядерных материалов
Баранов Сергей Васильевич
Тепловой метод контроля и диагностика плоских тепловыделяющих элементов в условиях их эксплуатации с оценкой остаточного ресурса
Кондрашова Анастасия Геннадьевна
Неэлектрические и электрические методы контроля биологической активности воды и водных растворов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net