Главная -> Словарь

Элементарных преобразователей

Возможны несколько направлений, которым мог бы .следовать подобный справочник по анализу нефтяных продуктов: он может носить характер чисто прикладной, даже рецептурный, и теоретический. Для многих, чисто практических целей достаточно изложить сущность применяемых у нас методов исследования, но, к, сожалению, область анализа нефти 'Слишком неопределенна: в отличие от других видов химического анализа здесь приходится оперировать' с нефтяными компонентами неизвестного состава, часто и свойства, поэтому эмпирика подобных определений в высокой степени подвижна; — методы меняются из года в год, ясно отражая запросы технического характера и растущую полноту научных данных. Короче говоря, ни об одном методе анализа нефти нельзя с уверенностью высказаться как о лучшем, а потому очень часто выбор того или иного хода или приема анализа не лишен значительной доли субъективности. Отсюда понятно характерное для последнего времени стремление стандартизовать методы и получать хотя бы условные цифры, но свободные в значительной степени от субъективных неточностей. Теоретическое освещение методгиси анализа, разъяснение явлений, лежащих в его основе, есть один из путей самой 'Квалификации метода, оценка ширины области его приложения, а потому настоящее руководство носит не только характер справочника. Оно предполагает известным все то, что относится к основам химии вообще и не •включает поэтому описания элементарных химических приемов. Метод, приложенный к нефти в одном случае, может оказаться неудачным в другом: пригодность его есть таким образом до известной степени дело случая. Очевидно теоретическое освещение в этом случае поможет 'разобраться в выборе хода анализа. Самая обыкновенная операция получает в теоретическом освещении гораздо более ценный характер, причем

Воеводский В. В. Физика и химия элементарных химических процессов М «Наука», 1969. 415 с. '

Кинетическое исследование, отражая механизм каталитического процесса окисления этилена в целом, позволяет сопоставить скорости отдельных стадий и определить основные и второстепенные реакции. С помощью кинетического метода, например, установлено, что этилен на серебряном катализаторе превращается в окись этилена и параллельно — в двуокись углерода и воду. Однако кинетический метод не всегда дает возможность судить о характере промежуточных продуктов, о тех элементарных химических актах, которые протекают слишком быстро, существенно не отражаясь на общей скорости процесса.

7. Воеводский В. В. Физика и химия элементарных химических процессов. М.: Наука, 1969. 414 с.

По современным представлениям катализом называют изменение скорости химической реакции при воздействии вещества-катализатора, которое многократно участвует в элементарных химических реакциях, но не входит в состав продуктов и не находится в стехиометрических отношениях с нимш Катализатор регенерируется после каждого цикла превращений реагентов в продукты и может расходоваться только по побочным реакциям.

Химические процессы с участием комплексов переходных металлов характеризуются, как правило, многомаршрутностью и многообразием элементарных химических реакций с участием различных форм реагентов и катализаторов. В ходе реакции возможно образование веществ, способных к активации или необратимому отравлению катализатора. На скорость и направление реакций металлокомплексного катализа может оказывать существенное влияние среда. Оно проявляется через неспецифическую и специфическую сольватацию реагентов и катализаторов. Многофакторность влияния внешних и внутренних факторов вносит определенную трудность при построении кинетических моделей процессов металлокомплексного катализа.

В действительности, если не отвлекаться от диффузии, адсорбции. десорбции и других физических факторов, порядок реакции определяется не только химической кинетикой, а сочетанием отдельных элементарных химических актов с рядом физических явлений. При этом видимый или суммарный порядок реакции может быть дробным и даже переменным. Более того, зависимость скорости реакции от концентрации одного из реагирующих веществ может и не выражаться в виде показательной функции. Например, зависимость скорости реакции окисления углерода или восстановления двуокиси углерода при низких температурах от концентрации кислорода или двуокиси углерода, получается « виде следующей опытной функции q = f, которую можно выразить формулой

Изучая эти превращения, мы можем расчленить их на ряд элементарных химических реакций, протекающих одни параллельно, а другие последовательно. При этом каждая элементарная реакция может вызвать или возбудить одно или целый ряд других химических превращений. Таким образом, наблюдаемое нами явление представляет собой комплекс или цепь элементарных химических актов.

Исследование элементарных химических актов лежит в основе изучения механизма сложных химических реакций и составляет задачу так называемой химической микрокинетики .

Процесс горения и газификации, как показано в главе III, состоит в конечном счете из комплексов элементарных химических реакций, суммирующихся в отдельные сложные реакции:

При высоких температурах процесс реагирования протекает с большой скоростью, не успевает проникнуть внутрь и сосредоточивается на внешней поверхности. Это дает возможность пренебречь влиянием внутриобъемного реагирования. Но процесс 'реагирования при более высоких температурах осложняется сильным влиянием диффузии и в связи с этим — скорости и гидродинамики потока газа, а также вторичных реакций. Поэтому при исследовании реакций при высоких температурах большое значение имеет отделение влияния физических факторов, в основном диффузии, от чисто химических. Для того, чтобы наиболее просто и правильно выявить взаимосвязь между диффузией и кинетикой, исследование гетерогенных реакций и в особенности процесса горения углерода и, сопутствующих ему вторичных реакций проводилось в определенных простейших геометрических формах: шарик, обтекаемый реагирующим газом , канал, стенки которого реагируют с протекающим внутри него газом , слой из шариков, продуваемый реагирующим газом, и т. д. Применяя для описания процесса дифференциальные уравнения диффузии совместно с граничными условиями, выражающими прямую связь между количеством диффундирующего газа и скоростью реакции на поверхности шарика, канала и т. п. , удалось получить хорошее соответствие теории с многочисленными экспериментальными данными и др. В особенности большой вклад в разработку диффузионно-кинетической теории гетерогенного горения внесли Предводителев и его сотрудники , а также Чуханов, Франк-Каменецкий , Зельдович и другие советские ученые. Но следует заметить, что математическая обработка экспериментальных данных с помощью диффузионно-кинетической теории горения отнюдь не даст возможности судить об элементарных химических актах . На основе ее мы можем получить только суммарные константы скорости реакций и соответствующие величины «видимых» энергий активаций и суммарного порядка реакции.

руемой поверхности. Повысить производительность контроля можно применением многоэлементных преобразователей, состоящих из большого числа однотипных элементарных преобразователей. Производительность контроля можно также повысить совместным применением преобразователей различного назначения, контролируя одновременно различные параметры изделий - толщину, удельную электрическую проводимость, структуру, нарушение сплошности и др. Кроме повышения производительности применение многоэлементных преобразователей позволяет повысить надежность и точность контроля.

В матричных многоэлементных преобразователях перекрестные помехи и помехи от частично возбужденных элементов можно уменьшить применением трехкоординатной схемы выборки элементарных преобразователей . При двухкоординатной выборке необходимо выполнение условия

собность, так как в них возможно применение элементарных преобразователей более сложной конструкции и соответственно с более совершенными параметрами. В настоящее время разработана и освоена технология интегрального изготовления строк МЧЭ в одном технологическом цикле на одном кристалле, что существенно упрощает процесс производства, уменьшает разброс параметров элементов строки. Например, строчный преобразователь на биполярных двухколлекторных магнитот-ранзисторах, разработанный совместно центром диагностики трубопроводов «Интроско» и ГТЩ «Технологический центр» , содержит 128 магнитотранзисторов

На рисунке 3.3.18 изображены матричный и строчный многоэлементные преобразователи, разработанные в Салаватском филиале УПТГУ. Разрешающая способность строчного преобразователя вдоль продольной координаты ограничена только шагом перемещения преобразователя, а вдоль самой строки элементарные преобразователи расположены на некотором расстоянии друг от друга, вследствие чего между ними существуют неконтролируемые зоны. Для устранения этого недостатка многоэлементный преобразователь может быть выполнен в виде двух строк элементарных преобразователей, расположенных в шахматном порядке. Для преобразователей с ферритовыми кольцевыми сердечниками при этом возможны два варианта размещения: оси сердечников расположены параллельно строке и оси сердечников расположен перпен-

дикулярно строке . При выборе варианта расположения элементарных преобразователей необходимо учитывать влияние на их работу внешнего подмагничивающего поля .

преобразователей, а измерительный сигнал снимается с общей для всех элементарных преобразователей измерительной обмотки.

В преобразователях третьей группы обмотка возбуждения является обшей для всех элементарных преобразователей, а измерительные обмотки подключаются с помощью электронных коммутаторов.

строк элементарных преобразователей, сдвинутых друг относительно друга на половину расстояния между элементарными преобразователями в строке . При такой конструкции преобразователя необходимо направление сканирования выдерживать строго перпендикулярно продольной оси преобразователя, иначе возникает искажение изображения на экране видеоконгрольного устройства, и остаются неконтролируемые зоны между элементарными преобразователями. Для представления сигналов двух строк в виде сигнала эквивалентного однострочного преобразователя без неконтролируемых зон применяется устройство синхронизации записи, содержащее два ролика, между которыми располагается многоэлементный преобразователь. Один из роликов совмещен с непрозрачным диском, имеющим равномерно распределенные по периметру прорези, расстояние между которыми равно расстоянию между строками элементарных преобразователей. По разные стороны диска, на уровне прорезей, установлены светодиод и фотодиод, формирующие синхронизирующие импульсы . Для формирования импульсов синхронизации записи могут быть использованы и другие устройства, например, устройство, содержащее ролик, выполненный из электропроводящего материала, по окружности которого расположены изолирующие прокладки, и токосъемную щетку с клеммой. При вращении ролика токосъем-ная щетка периодически замыкает электрическую цепь, формируя синхронизирующие импульсы . При применении устройства синхронизации записи масштаб изображения по вертикали на экране видеоконтрольного устройства не зависит от скорости сканирования преобразователем поверхности объекта контроля. Расположение строчных преобразователей между двумя роликами позволяет поддерживать постоянным рабочий зазор между преобразователем и объектом контроля.

Матричные многоэлементные преобразователи позволяют осуществлять преобразование рельефа статических и переменных магнитных полей в потенциальный рельеф с учетом пространственной топографии поля. Осуществляя электронную развертку получаемого потенциального рельефа телевизионными методами, на выходе преобразователя получают видеосигнал, несущий в себе информацию о контролируемом объекте, который после усиления поступает на вход видеоконтрольного устройства и управляет яркостью светового пятна на его экране. Одновременно электронный луч перемещается по экрану, при этом на его поверхности образуется изображение исследуемого рельефа поля. Устройства с многоэлементными матричными преобразователями позволяют получать изображение контролируемого участка на экране видеоконтрольного устройства в статическом и динамическом режимах, опознавать предметы по форме и материалы по их электрофизическим свойствам, определять ориентацию и регистрировать процесс развития дефектов, перемещать преобразователь и объект контроля друг относительно друга с произвольной скоростью и в произвольном направлении . Наряду с положительными качествами этим устройствам присущи следующие недостатки: трудность контроля участков с переходами и закруглениями, сложность конструкции преобразователя, наличие перекрестных помех, трудность достижения полной идентичности параметров большого числа элементарных преобразователей и электронных коммутаторов, что снижает чувствительность и достоверность контроля.

Промежуточное положение между вышеназванными устройствами занимают устройства с электронно-механическим сканированием. Чувствительный узел у них выполнен в виде строки элементарных преобразователей. Строчные многоэлементные преобразователи имеют более

Особое место в конструкции устройства НК с многоэлементным преобразователем занимают электронные коммутаторы. Практическая реализация большинства технических решений затрудняется именно несовершенством электронных ключей. Особенно это касается низковольтных коммутаторов, включенных в цепи измерительных обмоток элементарных преобразователей. Коммутаторы не должны вносить амплитудных, фазовых и частотных искажений, должны иметь высокое быстродействие и большое отношение проводимостей в открытом и закрытом состояниях.