АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СТАНЦИИ ВОДОПОНИЖЕНИЯ КАРЬЕРА «ГРАЛЕВО»
Сукманов А.А.,
студент 5 курса УО «ВГУ им. П.М. Машерова», г. Витебск, Республика Беларусь
Объектом исследования стала станция водопонижения карьра “Гралево”.
Цель работы: автоматизировать контроль и учет производительности станции. Это необходимо для круглосуточного наблюдения за процессом перекачки воды и своевременного реагирования даже на малейшие неполадки в системе. На данный момент данные контролируются диспетчером.
Реализация поставленной цели продемонстрирована на схеме:
Контроль за перекачиваемой водой происходит посредством ультразвукового частотного расходомера РСВУ-1400 (5) передача данных происходит в данном устройстве через интерфейс RS-232. Приложение для получения данных с РСВУ-1400 на компьютер разрабатывается в системе для разработки программного обеспечения на языке программирования C++ - Borland C++ Builder. Для увеличения расстояния от прибора до компьютера будем использовать интерфейс передачи данных RS-485, но поскольку PC не имеет в наличии данного интерфейса то будем использовать преобразователь (3), например Flowconv-9600. Для получения данных с четырех перекачивающих труб используется программируемый контроллер ADAM 5510 (4). В него вставляется 4-портовый модуль RS-232 – ADAM 5090. Получаемые данные, посредством которых оценивается производительность, при помощи разработанного приложения заносятся в базу данных и через нее контролируются.
|
|
|
Связь между компьютером учета данных и компьютером непосредственного начальства(1) осуществляется через VDSL линию(2). Альтернативный вариант - беспроводная связь.
Внедрение данной разработки позволит круглосуточно следить за работой откачивающих турбин, более оперативно реагировать на неполадки, тем самым уменьшая большие потери энергии при небольших неисправностях. Также данная разработка сводит человеческий фактор к минимуму.
МИКРОСТРУКТУРА И СВОЙСТВА КЕРАМИКИ ТИТАНАТА БАРИЯ-СТРОНЦИЯ
Фроленко Ю.В.,
студентка 4 курса УО «ВГУ им. П.М. Машерова», г. Витебск, Республика Беларусь
Керамика на основе твердых растворов титаната бария-стронция (Ba1-хSrxTiO3, BST) является одним из наиболее широко исследуемых объектов в области сегнетоэлектрического материаловедения. Высокие диэлектрические характеристики таких материалов и возможность управлять их параметрами с помощью внешних воздействий (в частности, электрическим полем) обуславливают их широкое использование в элементах памяти, конденсаторах, технике СВЧ [1]. Отличительным свойством BST является то, что его диэлектрические и сегнетоэлектрические характеристики монотонно меняются с изменением отношения Ba/Sr [2]. Температура фазового перехода (температура Кюри) варьируется от Тс ≈ 120 ºС для чистого ВаТiО3 (х = 0) до комнатной при х ≈ 0.33. Целью данной работы являлось исследование микроструктуры и диэлектрических характеристик керамики Ba1-хSrxTiO3, полученной по толстопленочной технологии (методом шликерного литья).
|
|
|
Объектом исследования являлись материалы Ba1-хSrxTiO3, содержание стронция в которых возрастало на 5 мол% от х = 0 до х = 0.3. В качестве исходных компонентов использовались BaCO3, SrCO3, BaCO3, TiO2, чистотой не ниже 99.5 %. Из шихты готовили шликер путем перемешивания с поливинлбутиралем и необходимыми пластификаторами и затем отливали керамические пленки толщиной 28.5 мкм. Были получены пленки Ba1-хSrxTiO3 семи составов: х = 0; 0.05; 0.1; 0.15; 0.2; 0.25; 0.3. Пленки прессовались в пакеты с требуемой конфигурацией слоев. Из пакетов вырубались заготовки 5.5×4.0 мм. Полученные заготовки спекались при 1300–1320 ºС в течение получаса на воздухе. Скорость нагрева составляла 600 К/час. Микроструктуру спеченных образцов изучали с помощью растрового электронного микроскопа высокого разрешения MIRA (TESCAN). Диэлектрические измерения проводились с помощью универсального LCR моста E7-8 на частоте 1 кГц. Для электрофизических измерений на поверхности керамики наносились серебряные электроды.
|
|
|
На рисунке 1 представлена микроструктура однородных образцов Ba1-хSrxTiO3 с х = 0; 0.1; 0.15; 0.3 соответственно. Чистый титанат бария имеет достаточно однородную крупнокристаллическую микроструктуру со средним размером зерна d ≈ 20 мкм. Керамика состава Ba0.9Sr0.1TiO3 имеет бимодальную структуру, формирующуюся в процессе вторичной рекристаллизации. При увеличении содержания стронция х ≥ 0.2 происходит дальнейшее уменьшение среднего размера зерна, а аномальный рост зерен не наблюдается. Т.е. при высоких скоростях нагрева для большинства составов удается подавить вторичную рекристаллизацию. Монотонное уменьшение среднего размера зерен с увеличением содержания стронция связано со снижением процесса нормального роста зерен, поскольку Sr повышает температуру плавления рассматриваемых соединений.
Температурные зависимости диэлектрической проницаемости однородных образцов приведены на рис. 2. Температура фазового перехода чистого титаната бария соответствует 125 ºС. Введение в состав добавки стронция приводит к сдвигу ТС в сторону низких температур (~ 3 градуса/моль%). Обычно с повышением концентрации Sr в диапазоне 0–30 моль% максимальное значение ε возрастает. В нашем случае отмечается уменьшение значения εmax при х > 0.1. Такое поведение может быть объяснено зависимостью диэлектрических характеристик перовскитов от размера зерна.
|
|
|
| Рис.1. Микроструктура однородных образцов Ba1-хSrxTiO3 с различным содержанием стронция (скорость нагрева при спекании – 600 К/час): a) х = 0; б) х = 0.1; в) х = 0.15; г) х = 0.3 |
| Рис.2. Температурные зависимости диэлектрической проницаемости керамики Ba1-хSrxTiO3 : 1– х = 0; 2 – х = 0.1; 3 – х = 0.2; 4 – х = 0.3 |
При спекании материал находится в парафазе и имеет кубическую симметрию. Охлаждение керамики ниже температуры Кюри приводит к понижению симметрии до тетрагональной. Если размеры зерен малы, для того чтобы в них сформировались 90-градусные домены, сегнетоэлектрическая деформация при ТC затруднена, поскольку каждое зерно зажато соседними зернами другой ориентации. Это приводит к возникновению высоких внутренних напряжений и подавлению сегнетоэлектрических свойств. В случае, когда образцы состоят из достаточно больших зерен, разбиение кристаллитов на 90-ные домены приводит к релаксации напряжений. Известно, что при среднем размере зерна BaTiO3 d < 10 мкм изменяется ширина 90-ных доменов, а при d < 1 мкм они вообще не наблюдаются. Поэтому образцы, имеющие большое количество крупных зерен, сформировавшихся в процессе вторичной рекристаллизации, обладают большим значением εmax по сравнению с мелкозернистой керамикой аналогичного состава.
Литература:
1. Tagantsev A.K., Sherman V.O., Astafiev K.F., Venkatesh I., Setter N.J. Ferroelectric Materials for Microwave Tunable Applications // J. Electroceram. 2003. V. 11. P. 5–66.
2. Lemanov V.V., Smirnova E.P., Syrnikov P.P., Tarakanov E.A. Phase transition and glasslike behavior in Sr1-xBaxTiO3 // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. P. 3151–3157.
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 320; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!