ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ИНФОРМАЦИИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ОКИСЛЕНИИ

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ИНФОРМАЦИИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ОКИСЛЕНИИ
Модель устройства относится к измерительной технике и может быть использована при измерении информации окружающей среды.
Модель построена на информационном подходе. Принцип информационного подхода заключается в том, что сначала производится анализ и синтез не свойств вещей, предметов или их элементов, а отношений внутри них и их отношений с внешним окружающим миром. После классификации внутренних отношений свойств и их внешних отношений по признакам последних анализируются и синтезируются свойства на базе признака информации, как меры свойства относительности движения.
Предыдущие подходы в научных исследованиях, например, системный, материалистический, индуктивный и дедуктивный применялись исходя из анализа, в основном, следующих аспектов:
а)измерение предмета (системы), т.е. того, что мы замечаем при первом взгляде;
б)определение изменений системы или предмета в зависимости от изменений условий субъекта, а не среды;
в)определение структуры (элементов) предмета или системы без одновременного анализа состояния окружающей среды.
Принцип информациологического подхода представляет собой концепцию современного высокоразвитого информационного сообщества, как взаимодействие субъекта и окружающей среды, поэтому вышеуказанные аспекты (а); б); в)) при информациологическом подходе являются как бы автоматическим фоном самого главного аспекта исследования: г) изучение скрытых латентных (внутренних) отношений структурированных элементов, их свойств и признаков, а также измерение соотношений внутренних отношений с внешним миром.
Новизну представляют новые технологии, направленные на внедрение разработанного математического аппарата теории катастроф, позволяющего определять границу как признак скачкообразного перехода свойств любых процессов в другое состояние (см. Тим Гюстон и Нэн Стюард, Теория катастроф и ее приложение, 1980г., изд. Мир, Москва, стр. 108-109). В результате усовершенствования исходной физической модели заявителем бьш разработан кинетикотригонометрический метод исследования процесса взаимодействия, как регулируемый способ движения системы (трех поверхностей), создающих ограниченный объем (проекция вихря) и скачек как меру изменения свойств субъекта и объекта в переходных процессах на примере постадийного окисления, имеющего место при горении или окислении углеводородов в двигателях внутреннего сгорания, в сжигательных устройствах печей, котлов и других установках для окисления веществ. Продукты окисления углерода, как результат деятельности человеческого организма также представляют информацию и могут служить объектом измерений.
Известен датчик информации, содержащий четьфе металлических электрода, расположенные параллельно в термоизоляционном корпусе, соединенные с источником питания и вольтметром, при помощи мостовой схемы включения (см. авт. свид. 1162289, 1985г.,; 1414068,1986г.; 1165115, 1985г.).
Задачами предлагаемого экологического датчика информации переходных процессов в результате окисления являются следующие:
определение границ образования скачкообразных переходов в процессах
горения, как в статике, так и в динамике;
определение границ появления кислорода - О2, окиси углерода - СО,
Поставленная задача решена за счет того, что в экологическом датчике информации переходных процессов при окислении, содержащем четьфе металлических электрода, расположенных параллельно в термоизоляционном корпусе, соединенные с источником питания и вольтметром при помощи мостовой схемы включения, имеются указатели кислорода, углерода, окиси углерода , углекислого газа, соединенные с объемом корпуса, инфракрасный передатчик связанный с инфракрасным приемником, который через компьютер соединен с электродами экологического датчика.
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого экологического датчика информации переходных процессов при окислении, на фиг. 2 изображена конструкция чувствительного элемента экологического датчика, на фиг. 3 изображена зависимость термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) или сопротивления R электродов от изменения коэффициента расхода воздуха, на фиг. 4 изображена зависимость, поясняющая кинетикотригонометрический метод. Датчик содержит четыре металлических электрода 1, расположенных параллельно в термоизоляционном корпусе 2, вьшолненном, например, из термостойкого стекла, соединенные с источником питания 3 и вольтметром 4, при помощи мостовой схемы включения. В него введены указатели кислорода 5, углерода 6, окиси углерода 7, углекислого газа 8, соединенные с объемом корпуса 2 при помощи резиновых пшангов. Электроды 1, расположенные в корпусе 2 образуют чувствительный элемент экологического датчика 9, объем которого при помощи резинового шланга 10 соединен с окружающей средой, например, камерой сгорания двигателя, металлургической печью, выхлопной трубой автомобиля.
В случае нахождения объекта, в котором происходит процесс горения на расстоянии, в датчике предусмотрено наличие инфракрасного передатчика 11, связанного с инфракрасным приемником 12, который через компьютер 13 соединен с электродами 1 экологического датчика. Электроды 1 изготовлены из пары металлов, образующих термопару с чувствительным элементом. Для исключения окисления электродов они могут быть изготовлены из платины. В качестве источника тока могут быть использованы источники как переменного, так и постоянного напряжения: 12V - постоянного напряжения, 127, 220V - переменного напряжения. В качестве указателей 5, 6, 7, 8 кислорода О2, углерода - С, окиси углерода - СО, углекислого газа - СОа могут быть использованы серийно вьшускаемые приборы.
В качестве инфракрасных нередатчика и приемника 11, 12 используют также серийно вьшускаемые приборы. В качестве компьютера 13 может быть использован серийно выпускаемый компьютер. В качестве первичных электродов чувствительного элемента применяют титановую проволоку ,5-0,8мм.
Модель отличается тем, интеллектуальное воздействие со стороны субъекта заменяется воздействием объекта (окружающей средой) на субъект, а условия работы и величину скачка, как меру действия, устанавливает окружающая среда в переходном нроцессе.
Известен процесс окисления элементов, который происходит в природе и природа выступает как субъект производящий воздействие, которое приводит к изменению свойств объекта (как элементов, так и формы этих элементов). Природный процесс окисления полностью не изучен и дополнительная информация, как свойство субстанции будет способствовать изучению процесса для установления границы взаимодействия.
Проведены исследования ускоренного процесса окисления как действия объекта в процессе формирования информации.
Предлагаемая модель воздействия содержит информацию, полученную субъектом (материально). В данном случае природа раскрывает содержание процесса воздействия и указывает на признак свойства скачкообразности (импульсивности) при взаимодействии.
.
Модель реализована на элементах, обладающих мерой свойства металла. Элементы имели стабильное состояние, определяемое свойством металла.
Начальное тепловое воздействие производит субьект (человек) - включает установку, аналогично воздействию природы, нагревая газовую среду, окружающей элементы в состоянии металла.
Воздействие тепловой энергии ускоряет естественный процесс окисления, за счет увеличения энергии потребления элементами, которые приходят в возбужденное состояние - как признак начала изменения металлического свойства за счет поглощения энергии и поглощения нового элемента (например, кислорода) из окружающей среды.
Признаком меры служило сохранение формы элементов и постоянство параметров измененного свойства металла, перещедщего в окисел, как мера равновесности состояния элементов после образования монолита. Монолит есть соединение чувствительного элемента , электродов и поглощенного элемента, которые образовали единый объект окисла и вьщали информацию о начале движения внутри монолита по току. В отличие от эффекта Пельтье , когда сваривают два элемента, пропусканием тока через тело элементов, в предлагаемом способе ток появляется при действии окружающей среды, после взаимодействия трех элементов и появления четвертого элемента из окружающей среды (кислорода), который цементирует три элемента, увеличивая объем и сжимая пространство между двумя элементами, образуя поверхность контакта между элементами (электродами), расположенными вертикально в отверстиях третьего элемента. Предложенный процесс служит имитацией физических процессов сжатия - растяжения. Пространство вокруг электродов объекта сжимается, что приводит к упрочению связей, а пространство субъекта расширяется, что приводит к разръклению и изменению металлических свойств. Процесс воздействия окружающей среды имеет меру в виде признака изменения свойства как свойства относительного равновесия, что проявляется в постоянстве электрических параметров - тока, сопротивления и сохранения формы элементов. Цилиндрическая форма элементов сохранена после воздействия ЭДС, появившейся после образования монолита. Начальный момент воздействия окружающей среды на субъект, как процесс действия, определяет въкод из состояния равновесия, что фиксируется появлением тока в цепи монолита, как скачек свойства импулъсивности, мера импульса из окружающей среды, которая передает кислород в тело металлических элементов, происходит инплантация элемента.
Система из трех элементов и внедренного четвертого элемента (представляющая материал новыми свойствами) повысила свои интеллектуальные свойства, т.к. стала реагировать на газовый состав окружающей среды и температуру среды, определяя грань перехода элементов в окружающей среде в С, СО, СО2.
Работа устройства требует определенного порядка операций. Вначале возбуждают систему путем нагрева для получения сигнала о движении внутри субъекта по току, напряжению и ТДС. Действие окружающей среды проявляется в возбуждении субъекта, затем окружающая среда, изменяя свои свойства (концентрацию), воздействует на субъект, до получения меры свойства равновесности - как признак меры свойства движения (тока) в субъекте. Прекращение движения электронов в субъекте фиксирует скачек свойства субъекта (элементы образуют монолит) и объекта, (окружающая среда) как импульсный переход. Признак скачка, есть мера свойства, как субъекта, так и объекта, как мера свойства движения, которая определяет меру свойства направленности, как знак «+ или «-. В процессе движения признак скачка есть мера свойства относительности как выход из состояния равновесия, при котором ТЭДС в субъекте равна «О . Тока, как движения внутри субъекта нет, но происходит скачек, характеризующий переход свойства металла в окисел (полупроводник), повьппается сопротивление внутри субъекта и, как знак, происходит скачек свойств в окружающей среде, соответствующий по стадийному выделению С. СО, СОя.
//6б
Описанные изменения происходят в экологическом датчике, определяющего интегрированную величину свойства числа, как соотношение окислителя и тонлива. Мера окислителя в газовой среде устанавливает переходные свойства как изменение окислительного потенциала газовой среды, действующей как внешний объект в системе объект-субъект. Субъектом выступает датчик, обладающий интеллектуальными свойствами, как определитель меры перехода свойств качества и количества в окружающей среде.
Принцип работы экологического датчика основан на эффекте скачка, происходящего при изменении свойств как объекта, так и субъекта, как эффект свойства относительности движения, что отличает его от известных эффектов, вызывающих разрзтпения, происходящих при гидромеханическом, гидроэлектроискровом, радиогидравлическом, светогидравлическом эффектах. Г.П. Щелкунов, «Радиогидравлический эффект и его применение, сб. статей, 1973-1991г.г..
В предлагаемом устройстве датчика имеет место мера действия, которую определяет окружающая среда, создавая условия равновесия, как свойство относительности движения.
Метод исследования взаимодействий объект-субъект получил название кинетикотригонометрический, как физический метод формообразования при исследовании процессов взаимодействия в пространстве, описьюаемых каноническими уравнениями действие - угол, подчиняющейся тригонометрическим функциям, устанавливающих свойства формы как фазовую грань перехода свойств, в виде скачка как признак меры, интегральной «Единицы, определяющей свойство делимости в пространстве. Делимость имеет меру свойства множества, содержащего свойство двоичности как процесс умножения и разложения, имеющих признак меры в свойстве направленности, содержащего признак свойства троичности в пространстве, определяющего меру свойства объемности пространства, как признак свойства непрерьгоности.
Экологический датчик используют следующим образом: при включении датчика происходит нагревание электродов 1, что приводит к изменению расстояния между электродами (фиг. 2). При подаче газовой смеси из камеры сгорания двигателя при помощи шланга 10 в чувствительный элемент 9, происходит появление термодвижущей силы на электродах или изменение сопротивления R электродов (фиг. 3), изменение которых в зависимости от коэффициента расхода воздуха представлено на графике. При наличие кислорода в объеме чувствительного элемента и в окружающей среде создается кислородный потенциал как результат взаимодействия субъекта и объекта. Изменение расхода воздуха (окислителя) приводит к переходу (сгоранию) кислорода в соединения и появлению С, СО, СО2, появление которых фиксируется индикаторами по значениям коэффициента расхода воздуха, определяемого датчиком.
Таким образом, информационный датчик приобретает новое свойство и может быть представлен как новый тип измерите.11ьного устройства.
Кинетикотригонометрический метод раскрывает механизм работы устройства как взаимодействие субъекта и объекта, выдавая действие, имеющее направленность как свойство третичности, появляющееся в процессе взаимодействия первичного действия и вторичного, как признак меры свойства движения в пространстве, выражающий признак свойства относительности движения.
Относительность движения характеризует свойство делимости в пространстве, обладающее двойным свойством (дуальность) в зависимости от направления процесса: в сторону умножения, как процесс роста нового, либо разложения, как процесс роста в отрицательном направлении, в сторону разрушения. Два разнонаправленных процесса имеют меру свойства равновесности как покоя с точки зрения информационности процесса. Покой или равновесие может восприниматься как отсутствие информации во внешнем пространстве, а вся энергия процесса может тратиться на поддержание
равновесия, которое требует усилий даже больших, чем в режиме скачкообразности, особенно в резонансе. Равновесное состояние может быть определено как свойство нлоскости в нереходном процессе от признака к призраку, как мера прозрачности, как два антинаправленных процесса, характеризующих ориентировку кристаллов в разделяющей плоскости, подобно схеме ориентировки направленности движения в кристаллической перегородке Э. Гудремон, «Специальные стали, М., 1959г., стр. 96.
Для процессов, протекающих в модели датчика, свойство равновесия сопровождается ростом сопротивления внутри субъекта и переходным состоянием, в виде скачка, в окружающей среде, т.е. происходит вьщеление энергии в окружающую среду из субъекта, кода меняется его состояние. Кинетикотригонометрический метод предлагает изменение свойства движения формы, определяемое энергией, в процессе взаимодействия субъекта (датчика) и окружающей средъх, в виде деформации кристаллической решетки и изменения атомарного расположения. Структура титана может при деформации переходить из объемноцентрированной в гранецентрированную и обратно. Переход, осуществляемый на микро уровне, отличает предлагаемую модель взаимодействия от известных приборов контроля свойств высокой чувствительностью и точностью показателей. Кроме этого, известные датчики газового анализа реагируют только на один газ. Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно определяет соотношение топливо-окислитель как интегральную величину чисел, определяющего равновесное состояние между измеряемой средой и состоянием датчика с высокой степенью точности до 0,001 % от величинь коэффициента расхода воздуха. Высокая точность дает возможность проводить диагностику двигателей и устанавливать окислительный режим работы двигателя, обеспечивающий максимум КПД и минимум выброса вредных газов в окружающую среду, при гарантируемой воспроизводимости результатов измерений. - Это делает экологический датчик информации новым типом средства измерения соотнощения окислитель - топливо при диагностике топливосжигающих устройств, в т.ч. и двигателей. Кроме этого, датчик информации может быть использован для определения продуктов окисления в составе выдыхаемого воздуха человеком.