Аналитическое приборостроение

В области аналитического приборостроения проведены теоретические и экспериментальные исследования и получены следующие результаты:
1.  Разработаны теоретические основы кулонометрического метода измерения влаги в газах и жидкостях в диапазоне от 2х10-5% до 0,2% (от -85°С до -10°С по температуре точки росы), результаты которых легли в основу проектирования гигрометров абсолютной влажности и организации их серийного изготовления. В процессе проведения НИР рассмотрены явления сорбционного запаздывания, проницаемости конструкционных материалов и противодиффузии и выработаны рекомендации по улучшению динамических характеристик гигрометров и уменьшению погрешности от рассмотренных явлений.
2. Проведен комплекс научно-исследовательских работ по пьезосорбционному методу измерения влажности. На базе этого метода разработаны приборы, позволяющие осуществлять измерение относительной влажности в диапазоне от 0 до 100 % при температуре от 0 до +80°С. Созданы модификации приборов для измерения микроконцентрации влаги (от 1х10-4% до 0,1%) в полимеризующихся средах, а также для контроля влагосодержания сыпучих сред (зерно, продукты его переработки, табак).
3. Разработаны теоретические основы метода измерения кислорода в газах с использованием твердоэлектролитных ячеек. Проведенные НИР и ОКР позволили создать газоанализаторы кислорода с диапазоном измерения перекрывающим 8 порядков (от 1х10-6 до 100%), выпуск которых осуществляется опытным производством организации. Помимо использования в лабораторной практике, газоанализаторы широко применяются в отраслях высоких технологий (электронная промышленность, атомная энергетика, химико-технологические процессы), а также для контроля полноты сгорания топлива в котлоагрегатах.
4. На базе эмиссионно-спектрального метода созданы измерители микроконцентраций азота (с диапазоном измерения от 1х10-4% до 1х10-2%), широко используемые в лабораторной и производственной практике для контроля состава газов особой чистоты.
5. Глубокие исследования в области метрологического обеспечения средств измерений влажности, кислорода, водорода позволили создать комплекс образцовых средств для поверки приборов в диапазоне: по влагосодержанию от микроконцентраций (1x10-4%об) до макроконцентраций (100% отн. вл. при температуре 80°С), по кислороду от 1x10-4 до 25% и по водороду от 1x10-4 до 5x10-2%.
6. Разработаны теоретические основы резонансного метода измерения диэлектрических характеристик веществ, позволяющего получить высокие точностные характеристики в широком диапазоне значений относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь. На базе проведенных НИР и ОКР разработан комплекс приборов, позволяющих выполнять измерения в широком диапазоне частот (от 50Гц до 10ГГц) и температур (от минус 150°С до плюс 500°С). Диапазон измерения относительной диэлектрической проницаемости от 1 до 1000, тангенса угла потерь от 2х10-5 до 2х10-2. Погрешность измерения, в зависимости от значения измеряемой величины, лежит в пределах от 0,02 до 4%.

Основные результаты НИР и ОКР за последние три года в области аналитического приборостроения:
 1. Выполнен комплекс работ, позволяющий осуществить перевод сорбционно-частотных и кулонометрических приборов аналитического контроля на новую элементную базу с использованием микропроцессорной техники.
2. Проведена НИР по определению возможности создания на базе сорбционно-частотных и сорбционно-емкостных чувствительных элементов влагомеров микроконцентраций влаги неводных органических жидкостей. Положительные результаты НИР позволили приступить к выполнению ОКР по разработке измерителя микроконцентраций влаги в бензине, керосине и дизельном топливе. Потребность в таких приборах испытывают воздушный и наземный транспорт, нефтеперерабатывающие заводы, автозаправочные станции.
 3. На базе сорбционно-емкостных и терморезистивных чувствительных элементов разработан портативный термогигрометр, предназначенный для одновременного измерения относительной влажности и температуры воздуха. Высокая стабильность метрологических характеристик позволяет использовать этот прибор для анализа запыленных и содержащих агрессивные примеси газовых сред.
4. Разработаны новые и модернизированы ранее выпускаемые эталонные средства измерений для организации комплектной поверки существующего в стране парка влагомеров абсолютной и относительной влажности, а также газоанализаторов на кислород.
5. Разработана в интересах предприятий энергетики термостатированная трехэлектродная измерительная ячейка для высоковольтных измерений жидких диэлектриков ЯЖ5-ТМ с напряженностью электрического поля до 1 кВ/мм, работающая в диапазоне температур от 0 до 150 °С.
6. Разработаны системы статирования температуры (термокамера воздушная ВТК-500 и жидкостная ТЖД-71) в диапазоне от -150 до +500°С.
7. Проведены испытания с целью утверждения типа измерителя параметров жидких диэлектриков Ш2-12ТМ, измерителя параметров твёрдых диэлектриков Ш2-6М, гигрометров Байкал-2ВМ, Исток-4 и получены сертификаты об утверждении типа средств измерений.
8. Проведена НИР по применению сенсоров давления (абсолютного и дифференциального) для разработки модернизированного комплекта аппаратуры определения газовых выбросов на предприятиях теплоэнергетики.
9. Проведены ОКР по модернизации измерителей диэлектрических параметров твердых диэлектриков Ш2-11 и Ш2-7 с целью оценки качества материалов со сверхмалыми потерями ( <1×10-4, e<5) и сегнетокерамики с диэлектрической проницаемостью (<100×10-4, e<1600).
10. Разрабатывается новое поколение приборов с использованием PIC-микроконтроллеров и микроконтроллеров AVR фирмы ATMEL для приборов Ш2-12ТМ, КИТОЙ-2, Ш2-7, Ш2-11, обеспечивающее возможность ведения архива, обмена данными с ПЭВМ, хранения корректирующих коэффициентов, автокалибровку.
11. На базе ранее разработанного комплекта элементов формирования газовых потоков разработан баллонный стабилизатор высокого давления газа СВДГ. Стабилизатор позволяет осуществлять регулирование давления газа на выходе из стабилизатора в диапазоне от 500 до 13×103 кПа. По диапазону и по точности регулирования давления аналогов в России и за рубежом нет.
12. Разработан для нефтехимической промышленности переносный взрывозащищенный гигрометр САРМА. Изготовлены опытные образцы. Приборы подготовлены к испытаниям на взрывозащищенность и испытаниям с целью утверждения типа. Большинство разработанных приборов защищены авторскими свидетельствами на изобретение.

Только за период с 2002 по 2005 гг. получено 15 патентов на изобретения, а всего их насчитывается вместе с авторскими свидетельствами более 278.