Мета і завдання дослідження полягають у розробці методу та технічних засобів визначення октанового числа бензинів, цетанового числа та індексу дизельних палив на основі вимірюваних значень їх кінематичної в'язкості і густини на потоці продукту. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання: - проаналізувати існуючі методи та технічні засоби для визначення октанового числа бензинів, цетанового числа та індексу дизпалив; - оптимізувати структуру, побудувати та перевірити ефективність роботи моделей штучних нейронних мереж (ШНМ) для визначення октанового числа на основі густини бензину та цетанового числа і цетанового індексу на основі в'язкості та густини дизпалива; - вдосконалити конструкцію дросельного мостового перетворювача (ДМП) для автоматичного контролю густини і в'язкості нафтопродуктів та експериментально визначити його статичні та динамічні характеристики шляхом моделювання в реальному часі; - розробити структурну схему та дослідити математичну модель системи вимірювального контролю якісних показників нафтопродуктів; -побудувати та оптимізувати алгоритми програмної емуляції роботи штучних нейронних мереж; -провести комп'ютерне моделювання та оптимізацію підсистеми автоматичного зрівноваження мостової гідродинамічної схеми з аналоговим та цифровим регуляторами; - розробити прикладне програмне забезпечення реалізації нейромережевих алгоритмів на ПК; - розробити спеціалізоване програмне забезпечення дослідного зразка автоматичної системи вимірювального контролю та провести її промислове впровадження. Об'єктом дослідження є процеси гідродинамічної взаємодії нафтопродуктів з дросельними елементами та перетворення параметрів інформаційних сигналів вимірювальних приладів і систем. Предметом дослідження є гідродинамічні вимірювальні прилади і системи для визначення кінематичної та динамічної в'язкості, густини, октанового і цетанового числа та індексу автомобільних палив на основі дросельних мостових перетворювачів. ЗМІСТ Вступ 5 Розділ 1 Порівняльний аналіз методів і пристроїв для контролю якісних показників нафтопродуктів 12 1.1 Аналіз методів і засобів визначення цетанового числа дизельних палив…………. 12 1.2 Аналіз методів і засобів визначення цетанового індексу дизельних палив……… 17 1.3 Аналіз методів і засобів визначення октанового числа бензинів 18 1.4 Аналіз методів і приладів для вимірювання густини та в'язкості нафтопродуктів 21 Висновки до розділу 1 32 Розділ 2 Розроблення методу контролю якісних показників нафтопродуктів 33 2.1 Обґрунтування методу визначення якісних показників нафтопродуктів 33 2.2 Метод визначення ОЧ, ЦЧта ЦІ автомобільних палив 34 2.3 Визначення цетанового числа дизпалива за його в'язкістю та густиною 37 2.4 Визначення цетанового індексу дизпалива за його в'язкістю та густиною 42 2.5 Визначення октанового числа бензинів за їх густиною 47 Висновки до розділу 2 52 Розділ 3 Побудова та оптимізація нейромережевих алгоритмів для визначення ОЧ бензинів, ЦЧ та ЦІ дизпалив 54 3.1 Вибір способу реалізації нейромережевих алгоритмів 54 3.2 Розроблення алгоритму реалізації ШНМ для визначення цетанового індексу дизельних палив 55 3.3 Розроблення алгоритму реалізації ШНМ для визначення октанового числа бензину 61 3.4 Розроблення алгоритму реалізації ШНМ для визначення цетанового числа дизпалива 67 Висновки до розділу 3 70 Розділ 4 Синтез автоматизованої системи вимірювального контролю якісних показників нафтопродуктів 72 4.1 Розроблення структури автоматизованої системи вимірювального контролю 72 4.2 Моделювання характеристик ДМП в реальному часі 75 4.2.1 Розроблення експериментальної установки 75 4.2.2 Дослідження динамічних характеристик ДМП 80 4.2.3 Дослідження статичних характеристик ДМП 82 4.3 Моделювання контуру автоматичного зрівноваження ДМП 84 4.4 Аналіз невизначеності вимірювання якісних показників автомобільних палив 93 4.4.1 Аналіз невизначеності вимірювання якісних характеристик нафтопродуктів в лабораторних умовах 95 4.4.2 Аналіз невизначеностей вимірювань якісних показників нафтопродуктів з використанням автоматизованої системи вимірювального контролю 96 Висновки до розділу 4 97 Розділ 5 Практичне застосування результатів досліджень та побудова автоматизованої системи вимірювального контролю для визначення якісних показників нафтопродуктів 99 5.1 Розроблення програмного забезпечення для реалізації ШНМ на ПК 98 5.2 Розроблення дослідного зразка АСВК 103 Висновки до розділу 5 109 Висновки 111 Список використаних джерел 115 Додатки 130