Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fast measurements of the methane concentration in coal mines with the use of dynamic error correction based on prediction

Krupanek B., Bogacz R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 11

136--139

EN

The primary reason for measuring methane is to improve the safety of the mines. The rapid detection of methane is very important from the point of view of safety of mine workers. This paper presents a concept of fast methane detection by prediction its concentration in dynamic states. Two methods of dynamic corrections of methane concentration - single-channel and double-channels were described. Then, the results of research and comparison of the two methods were presented.

PL

z głównych zagrożeń w kopalniach węgla kamiennego jest obecność metanu. W celu zapewnienia bezpieczeństwa pracy stężenie metanu musi być ciągle kontrolowane z uwagi na możliwość jego gwałtownych i nagłych zmian. Warunki występujące w miejscu pomiaru wpływają niekorzystnie na dynamikę czujnika (jego osłona ulega silnemu zabrudzeniu co znacznie pogarsza współczynnik jej dyfuzji)a. W artykule przedstawiono proponowaną metodę przyspieszenia uzyskania wyniku pomiaru stężenia metanu w warunkach występujących w kopalniach.

2

Correction of the dynamic errors of a gas sensor based on the dynamic model with averaged parameters

Urzędniczok H.

Measurement Automation Monitoring

|

2016

|

Vol. 62, No. 7

214--217

EN

The paper presents a numerical method of dynamic error correction applied to a measuring transducer of gas concentration with a typical sensor based on tin dioxide. The work describes research of the dynamic properties of the transducer. Its response time is approximately 8 to 10 minutes, which may be not acceptable in many applications. A parametric model of the transducer dynamics has been developed and an adequate correction algorithm is proposed. The obtained results of the dynamic correction based on the proposed method are compared with those achieved previously by applying a neural network algorithm. Despite the simplicity of the used model, the proposed method allows a significant decrease in the transducer response time.

3

Dynamic Error Correction of Methane Sensor

Krupanek B., Bogacz R.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2014

|

Vol. 60, No. 4

287-289

EN

Coal mine methane is a term given to the methane gas produced or emitted in association with coal mining activities either from the coal seam itself or from other gassy formations underground. The primary reason for measuring methane is to improve the safety of the mines. In recent years, there have been many fatalities in underground coal mine explosions in which methane was a contributing factor. The rapid detection of methane is very important from the point of view of safety of mine workers. This paper presents a concept of fast methane detection by reconstituting its concentration in dynamic states.

4

Podsumowanie badań symulacyjnych systemu korekcji dynamicznej metodą równoważności pomiaru dwoma torami

Nalepa J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 8

887-889

PL

W pracy przedstawiono podsumowanie badań symulacyjnych algorytmu różnicowego systemu korekcji dynamicznej pomiaru metodą 'w ciemno'. Taka metoda może być stosowana w przypadkach gdy własności dynamiczne torów pomiarowych nie są dokładnie znane i stosowanie szeregowych korektorów o ustalonych parametrach nie jest możliwe. Metoda ta wykorzystuje do korekcji szeregowej wyniki pomiaru tej samej wielkości przez dwa równoległe tory pomiarowe o nieznanych, ale różnych, własnościach dynamicznych. Przedstawione w pracy badania, potwierdziły, że metoda symulacji komputerowej jest efektywna dla określania praktycznych warunków stosowania korekcji "w ciemno".

EN

A summary of simulation experiments of a differential algorithm for dynamic measurement error correction with the "blind method" is presented in the paper. This correction method can be applied in cases, where the dynamic properties of measurement channels are not fully known, thus the use the serial correctors with fixed parameters is not possible. This method uses for serial correction measurement results of the same value, collected by two parallel measurement channels of unknown but different dynamic properties. A number of simulation experiments has been conducted in order to identify practical applicability conditions of this correction method. First, simulation for measurement channels modelled as the first and second order inertial objects were conducted. Next, experiments of the "blind" correction for measurement channels with periodical nonstationary have been conducted. In these experiments, measurement channels were modeled as first order nonstationary differential equations.The conducted experiments shown, that the computer simuation is an effective method for identyfying practical applicability conditions of the "blind method" correction, for the stationary measurement channels, and for nonstationary ones, every case has to be investigated separately.

5

Neuronowa korekcja błędów dynamicznych przetwornika II-go rzędu

Roj J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 11

1315-1317

PL

W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań dotyczących możliwości wykorzystania jednokierunkowych sieci neuronowych do korekcji błędów dynamicznych wprowadzanych przez przetworniki opisane liniowym równaniem różniczkowym II-go rzędu. Oceniono zasadność stosowania tego rodzaju podejścia do zagadnienia korekcji błędów dynamicznych. Wnioski sformułowano w oparciu o wyniki badań symulacyjnych.

EN

Dynamic properties of second order transducers are usually modelled by the linear differential equation (1) which can be converted to the discrete equation of state (6). Recursive solving of this equation for the input quantity (Eqs. 8 and 9) is a dynamic error correction algorithm. This algorithm can be written in the form of equations (10 and 11) which can be solved by simple, feed-forward neural networks of structures shown in Fig.1. Fig. 2 illustrates the use of neural networks for realisation of the dynamic correction recursive algorithm. The possibility of applying neural networks to dynamic error correction was investigated by simulations in the Matlab Neural Toolbox environment. There were taken the following assumptions concerning the transducer model: , , and the discretization period . The network was learned using a 200 - element learning set generated on a basis of relation (14). The network was tested with a 200 000 - element testing set. The test results of both networks showed error - free implementation of (10) and (11) (errors of 10-15 order). At the next stage the learning sets were quantizied with 12 - bit resolution. The influence of the discretization period on the accuracy of correction realisation was also investigated. Fig. 7 presents the results as a dependency of the output results on the discretization period .

6

Metody optymalizacji parametrycznej w zastosowaniu do korekcji "w ciemno" dla niestacjonarnych systemów pomiarowych

Bisztyga B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2008

|

R. 84, nr 9

142-152

PL

Przedstawiono zagadnienie pomiaru sygnałów okresowych, w systemie pomiarowym, w którym warunki pomiaru determinują dynamikę czujników. Czujniki mają zmienne w czasie i okresowe właściwości. Badany system pomiarowy ma strukturę równoległą. Dwa równolegle pracujące tory pomiarowe posiadają, każdy, własne czujniki pomiarowe, przetworniki A/C oraz układy korekcyjne. Układy korekcyjne systemu określono jako systemy dynamiczne dyskretne i niestacjonarne. Zmienne w czasie współczynniki dynamiki korektorów przedstawiono w postaci dyskretnych szeregów czasowych, o zadanej liczbie składowych harmonicznych, których amplitudy i fazy są dostrajane za pomocą metod optymalizacji parametrycznej. Skuteczność korekcji w systemie pomiarowym zbadano za pomocą metod symulacyjnych. Analiza wyników optymalizacji łącznie z wynikami pomiaru w symulowanym systemie pomiarowym daje podstawę do wnioskowania o ograniczonej możliwości stosowania tych metod w niestacjonarnym systemie pomiarowym.

EN

The question of the measurements of periodical signals is presented, in the measurement system in which the conditions of the measurement environment determine the dynamics of sensors. The sensors become time-varying and periodical objects. The studied measurement system has the parallel structure. Two simultaneously working measurement channels possess, every one, its own sensors, analog-to-digital A/D converters and serial correctors in algorithmic form. The correctors were defined as nonstationary discrete-time systems. The coefficients of theirs dynamics models are represented as discrete-time series, with the set number of harmonic components. The amplitudes and phases of the coefficients are tuned up by means of the parametric optimization methods. The effectiveness of the correction algorithm in the measurement system was examined by computer simulation methods. The analysis of the results of the optimization together with the results of the measurements in the simulated measurement system gives the basis to the inference about the constrict possibility of the use of these methods in nonstationary measurement system.

7

Korekcja dynamiczna metodą równoważności pomiaru dwoma równoległymi torami

Nalepa J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika

|

2003

|

z. 25 [207]

215-224

PL

W pracy przedstawiono metodą korekcji dynamicznej która polega na zastosowaniu do pomiaru tej samej wielkości dwóch równoległych torów pomiarowych. Aby wynik korekcji był prawidłowy niezbędne jest aby obydwa tory miały tą samą wartość wzmocnienia i aby ich własności dynamiczne były różne. Na wynikach działania obydwu torów pomiarowych realizowany jest algorytm korekcji, który składa się z dwóch etapów: identyfikacji własności dynamicznych torów pomiarowych i następnie właściwej korekcji szeregowej. Ze względu na zastosowaną metodę identyfikacji można stosować różne algorytmy korekcji realizujące tę metodę. W niniejszej pracy opisany jest algorytm identyfikacji oparty na optymalizacji parametrów szeregowych korektorów, w taki sposób, aby różnica pomiędzy wynikami działania obu torów z korektorami była równa zeru. W pracy przedstawiono skrótowo wyniki dotychczas wykonanych badań symulacyjnych prezentowanej metody korekcji dla torów pomiarowych modelowanych jako obiekty pierwszego i drugiego rzędu. Opierając się na wnioskach z tych badań oraz na wnioskach wynikających z pierwszej realizacji praktycznej takiej metody korekcji, w pracy zaprezentowano wyniki nowych badań symulacyjnych dla modeli mieszanych aby sprawdzić czy ta metoda korekcji może być stosowana bez znajomości postaci modeli matematycznych torów pomiarowych.

EN

The paper presents the dynamic error correction method which consists in employing two parallel measurement channels to measure the same quantity. To ensure the validity of correction, both measurement channels should have the same gain value and different dynamic properties. Although not meeting these conditions does not make correction impossible, it may however result in the ambiguity of the solution or increase the calculation results. This method of correction algorithm uses the results of both measurement channels and consists of two stages. The first stage is identification of the dynamic properties of the measurement channels, the second one is the correction itself. In practice, the algorithm can be realised in a signal processor, which requires that the measurement channels are completed with a/d converters. Taking into account the applied identification method, various algorithms implementing the ,,blind" method can be applied. Three algorithms are described in the literature: an algorithm optimising the conditioning index value, an algorithm based on relationships among harmonics, and an algorithm based on minimisation of the differential error. Of the afore-mentioned algorithms, the third is applied and described in the paper: an identification algorithm based on parameter optimization of correctors connected in series to both measurement channels, in the way the difference between the results of both measurement channels with correctors are zero. The paper presents the results of the simulation study on the differential algorithm of the correction of the dynamic error by this method. The study was carried out for measurement channels modelled as first- and second-order systems and correctors modelled by different models. The results confirmed the suitability of computer simulation for determining the condition for the practical applicability of the discussed correction method.