Информационно-измерительная система для определения следовых количеств веществ

На правах рукописи

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. 
   Анализ характеристик измерительных сигналов, формируемых аналитическими измерительными приборами при определении следовых количеств веществ с целью определения оптимальных параметров функций преобразования АИИС.
   
2. 
   Разработка и исследование алгоритмов обработки измерительной информации в АИИС определения следовых количеств веществ, позволяющих повысить чувствительность стандартных аналитических приборов.
   
3. 
   Синтез структур средств обработки измерительной информации в АИИС определения следовых количеств веществ.
   
4. 
   Исследование методических и аппаратурных погрешностей разработанных средств.
   
5. 
   Разработка оригинальной схемотехники средств предварительной обработки информации в АИИС, схематическая реализация разработанных схем на базе современных комплектующих электронной и микропроцессорной техники.
   

1. 
   Предложен новый метод определения априорного закона распределения уровней аналитических измерительных сигналов по диапазону, подтвержденный результатами обработки экспериментальных статистических материалов, что позволило разработать квазиоптимальный закон квантования в устройствах преобразования сигналов с целью сжатия их по уровню.
   
2. 
   Предложен частотный метод определения параметров цифровых сплайн – фильтров, аппроксимирующих значения аналитического сигнала и его производной.
   
3. 
   Разработан эффективный алгоритм фильтрации и сжатия во временной области измерительных аналитических сигналов с использованием их сплайн – аппроксимаций, позволяющий понизить порог обнаружения в аналитическом сигнале аналитических пиков.
   
4. 
   Разработан алгоритм повышения степени разделения совмещенных аналитических пиков, формируемых аналитическими приборами при определении следовых количеств веществ, позволяющий снизить длительность аналитических измерений при использовании инерционных аналитических приборов.
   
5. 
   Предложены структуры аналоговых и микропроцессорных устройств преобразования аналитических сигналов, реализующих разработанные алгоритмы и позволяющих обрабатывать аналитическую информацию в присутствии шумов, характерных при определении следовых количеств веществ.
   

1. 
   Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили создать базу для проектирования и разработки АИИС, предназначенных для определения следовых количеств веществ в различных технических отраслях и использующих такие аналитические методы, как хроматография, спектроскопия, электрохимия.
   
2. 
   Использование полученных в работе информационных характеристик измерительных сигналов и предложенных методов их аппроксимаций позволило создать базу для проектирования АИИС, обеспечивающих сжатие измерительной информации по уровню и во временной области, повысить чувствительность АИИС, построенных на базе стандартных аналитических приборов.
   

1. 
   Априорный закон распределения уровней аналитических измеряемых сигналов при измерении микропримесей веществ имеет логарифмически - равномерный характер, что подтверждается результатами обработки экспериментальных данных.
   
2. 
   Разработанные алгоритмы сплайн - аппроксимации дискретных значений сигналов, осуществляющие их эффективную фильтрацию, повышают надежность определения аналитических пиков при определении микропримесей веществ, а также позволяют сжимать аналитические сигналы во времени.
   
3. 
   Предложенный алгоритм повышения степени разделения аналитических пиков на спектрограмме при определении микропримесей веществ позволяет разделить практически полностью совмещенные несимметричные аналитические пики и тем самым повысить надежность их обнаружения.
   
4. 
   Математическое обеспечение микропроцессорных средств для обработки аналитических сигналов в реальном темпе времени, использующее разработанные алгоритмы, позволяет понизить предел чувствительности стандартных аналитических измерительных приборов, а также повысить скорость обработки быстроизменяющихся аналитических сигналов в аналитических ИИС.
   

• 
  автоматизированной системы хроматографического анализа следо-
  

• 
  международной научно-технической конференции "Информационные, измерительные и управляющие системы" (ИИУС – 2005, Самара);
  
• 
  всероссийской межвузовской научно - практической конференции "Компьютерные технологии в науке, практике и образовании" (Самара, 2005);
  
• 
  на заседании Научного Совета Поволжского регионального научно - технического центра Метрологической академии РФ;
  
• 
  на научно – технических семинарах кафедры "Аналитическая химия и хроматография" Самарского государственного университета.