intTypePromotion=1

Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu, xây dựng chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc

Chia sẻ: Lê Hoa Trà | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

0
7
lượt xem
2
download

Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu, xây dựng chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của luận án nhằm nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học và kỹ thuật để có thể xây dựng hệ thống thiết bị đo thực hiện được chức năng chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc phẳng bao gồm chuẩn góc toàn vòng gia số và bộ tạo góc nhỏ đảm bảo việc hiệu chuẩn cho chuẩn, phương tiện đo góc đáp ứng nhu cầu của cơ sở trong cả nước.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu, xây dựng chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc

GIỚI THIỆU LUẬN ÁN<br /> 1.<br /> <br /> Tính cấp thiết của luận án nghiên cứu<br /> <br /> Góc là đại lượng đo thuộc lĩnh vực đo lường độ dài, chuẩn góc<br /> được sử dụng rộng rãi trong các ngành kỹ thuật như cơ khí chính xác,<br /> điều khiển tự động, trắc đạc, giao thông, xây dựng, thiên văn… Nghiên<br /> cứu chế tạo chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc giúp cho Việt Nam<br /> làm chủ về mặt kỹ thuật, tạo tiền đề vững chắc cho việc duy trì và dẫn<br /> xuất chuẩn đo lường góc, nâng cao trình độ nghiên cứu về khoa học<br /> kỹ thuật đo lường, đồng thời giúp cho chúng ta tiết kiệm được chi phí<br /> ngoại tệ để trang bị chuẩn góc nếu nhập khẩu của nước ngoài. Đó chính<br /> là những lý do luận án chọn hướng nghiên cứu:<br /> “ Nghiên cứu, xây dựng chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc ”.<br /> 2. Mục đích đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> a) Mục đích của luận án<br /> Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học và kỹ thuật để có thể xây dựng<br /> hệ thống thiết bị đo thực hiện được chức năng chuẩn đo lường quốc<br /> gia lĩnh vực góc phẳng bao gồm chuẩn góc toàn vòng gia số và bộ tạo<br /> góc nhỏ đảm bảo việc hiệu chuẩn cho chuẩn, phương tiện đo góc đáp<br /> ứng nhu cầu của cơ sở trong cả nước.<br /> b) Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> - Đối tượng nghiên cứu của luận án là xây dựng hệ thống chuẩn<br /> đo lường quốc gia có phạm vi làm việc và độ chính xác đảm bảo duy<br /> trì và dẫn xuất chuẩn lĩnh vực đo lường góc tại Việt Nam. Nghiên cứu<br /> các phương pháp xây dựng chuẩn góc toàn vòng sử dụng đĩa chia độ<br /> kiểu gia số nhiều đầu đọc có khả năng tự hiệu chuẩn đảm bảo độ chính<br /> xác và bộ tạo góc nhỏ theo nguyên lý sin sử dụng giao thoa kế laser.<br /> Xây dựng được các phương pháp duy trì và dẫn xuất chuẩn đo lường<br /> lĩnh vực góc từ chuẩn quốc gia đến chuẩn góc và phương tiện đo góc<br /> có độ chính xác thấp hơn, phù hợp với yêu cầu thực tế của Việt Nam.<br /> - Phạm vi nghiên cứu của luận án giới hạn trong việc nghiên cứu<br /> xây dựng chuẩn góc toàn vòng giá trị độ chia 0,1, sai số ± 0,3.<br /> Nghiên cứu chế tạo bộ tạo góc nhỏ phạm vi đo ± 30' với độ không<br /> đảm bảo đo U = (0,1~ 0,3). Tích hợp các thiết bị chuẩn thành hệ<br /> thống chuẩn, xây dựng phương pháp đánh giá, sao truyền chuẩn.<br /> 3. Phương pháp nghiên cứu<br /> 1<br /> <br /> Phương pháp nghiên cứu là kết hợp giữa lý thuyết và thực<br /> nghiệm kiểm chứng trên thiết bị được chế tạo. Dùng phương pháp<br /> khảo sát phân tích kết quả các công trình nghiên cứu trên thế giới để<br /> xây dựng phương pháp thiết lập chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc.<br /> Luận án sử dụng phương pháp suy diễn lý thuyết để lập mô hình chuẩn<br /> góc toàn vòng và chuẩn góc nhỏ, xây dựng mô hình toán học, phân<br /> tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị. Thiết lập<br /> phương pháp đánh giá độ không đảm bảo đo của chuẩn góc. Tiến hành<br /> quá trình đo thử nghiệm so sánh kết quả hiệu chuẩn ống tự chuẩn trực<br /> trên bộ tạo góc nhỏ và đa diện góc trên chuẩn góc toàn vòng với kết<br /> quả hiệu chuẩn của Viện nghiên cứu về Chuẩn và Khoa học Hàn Quốc<br /> làm căn cứ đánh giá độ chính xác. Sử dụng các phần mềm để phân tích<br /> xử lý dữ liệu: phần mềm Excel, Matlab xử lý số liệu để nghiên cứu và<br /> thực nghiệm.<br /> 4. Bố cục của luận án<br /> Nội dung chính được trình bày trong 4 chương của luận án:<br /> - Chương 1: Tổng quan về hệ thống chuẩn đo lường quốc gia lĩnh<br /> vực góc;<br /> - Chương 2: Cơ sở phương pháp xây dựng chuẩn góc toàn vòng;<br /> - Chương 3: Cơ sở phương pháp xây dựng chuẩn góc nhỏ;<br /> - Chương 4: Xây dựng hệ thống chuẩn quoocsgia lĩnh vực góc;<br /> - Kết luận;<br /> - Kiến nghị.<br /> 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án<br /> a) Ý nghĩa khoa học<br /> - Xây dựng phương pháp thiết lập hệ thống chuẩn đo lường góc<br /> trên cơ sở xây dựng bộ tạo góc nhỏ và chuẩn góc toàn vòng.<br /> - Đối với chuẩn góc toàn vòng xác lập phương pháp tự hiệu<br /> chuẩn sử dụng kỹ thuật bố trí nhiều đầu đọc và phương pháp trung<br /> bình phân đoạn bằng nhau EDA để đánh giá độ không đảm bảo đo<br /> chuẩn.<br /> - Nghiên cứu phương pháp tạo chuẩn góc nhỏ, đề xuất phương<br /> pháp đo khoảng cách giữa hai tâm ảo của gương góc, tính toán thiết<br /> kế chế tạo bộ tạo góc nhỏ dẫn xuất từ chuẩn đo lường độ dài.<br /> b) Ý nghĩa thực tế<br /> 2<br /> <br /> - Nghiên cứu thiết kế, chế tao chuẩn góc toàn vòng có độ phân<br /> giải 0,1, độ không đảm bảo đo U= 0,3.<br /> - Thiết kế chế tạo bộ tạo góc nhỏ có phạm vi ± 30´ độ không<br /> đảm bảo đo U=0,08.<br /> - Tích hợp thành hệ thống chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực<br /> góc đáp ứng yêu cầu về chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc theo<br /> quy hoạch phát triển chuẩn quốc gia của Viện Đo lường Việt Nam.<br /> Kết quả này có thể dùng làm hệ thống chuẩn đo lường quốc gia lĩnh<br /> vực góc.<br /> 6. Các đóng góp mới của luận án<br /> - Luận án đã xây dựng được thuật toán và chương trình xử lý<br /> số liệu trên cơ sở phương pháp EDA cho phép tự hiệu chuẩn thành<br /> công chuẩn góc toàn vòng gia số đạt độ chính xác 0,3"và khẳng định<br /> khả năng làm chủ phương pháp tự hiệu chuẩn đối với chuẩn đầu góc<br /> phằng. Phương pháp tự hiệu chuẩn có thể xác định chính xác sai số vị<br /> trí của từng vạch chia, sai số lệch tâm và độ nghiêng đĩa chia độ toàn<br /> bộ dự liệu này được dùng để bù sai số chuẩn góc toàn vòng gia số.<br /> Đây là một yếu tố bắt buộc đối với việc xây dựng cơ sở lý thuyết cho<br /> việc chế tạo chuẩn đầu quốc gia lĩnh vực góc. Đã chế tạo thành công<br /> chuẩn toàn vòng sử dụng đĩa chia độ gia số có độ phân giải 0,1″, độ<br /> không đảm bảo đo U= 0,3″.<br /> - Luận án đã nghiên cứu đưa ra phương pháp đo khoảng cách<br /> tâm ảo giữa hai gương góc của cánh tay đòn sử dụng cảm biến vị trí<br /> quang học CCD kết hợp với giao thoa laser. Đây là một trong hai vấn<br /> đề quan trọng quyết định đến độ chính xác của bộ tạo góc nhỏ. Với<br /> phương pháp đo mới được xây dựng đã đạt được độ chính xác đo độ<br /> dài cánh tay đòn đến 2,1 µm. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ<br /> chính xác của bộ tạo góc nhỏ như: độ ổn định tâm quay, vị trí gương<br /> góc, xác lập điều kiện môi trường làm việc của bộ tạo góc nhỏ đảm<br /> bảo độ chính xác theo yêu cầu nhỏ hơn 0,1 . Chế tạo tích hợp bộ tạo<br /> góc nhỏ có phạm vi đo ± 30', độ không đảm bảo đo 0,08″.<br /> - Xây dựng phương pháp đánh giá độ chính xác của chuẩn góc<br /> toàn vòng và bộ tạo góc nhỏ thông qua quá trình tự hiệu chuẩn và tính<br /> toán độ không đảm bảo đo. Độ chính xác của chuẩn góc được kiểm<br /> chứng bằng cách so sánh vòng với KRISS trị số |En | 1 khẳng định<br /> độ chính xác của chuẩn góc đạt yêu cầu kỹ thuật đề ra .<br /> 3<br /> <br /> - Xây dựng sơ đồ dẫn xuất chuẩn đo lường lĩnh vực góc và<br /> phương pháp hiệu chuẩn ống tự chuẩn trực và đa diện góc trên hệ<br /> thống chuẩn mới được thiết lập.<br /> NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN<br /> CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHUẨN ĐO LƯỜNG<br /> QUỐC GIA LĨNH VỰC GÓC<br /> 1.1. Góc và chuẩn đo lường góc<br /> Trong hệ đơn vị quốc tế SI radian là tên gọi của đơn vị góc<br /> được định nghĩa như sau:<br /> “Radian là góc tạo bởi hai tia bán kính của vòng tròn cắt trên<br /> vòng tròn đó một cung có độ dài bằng với bán kính”.<br /> 1.1.2. Hệ thống chuẩn đo lường<br /> Chuẩn đo lường:Theo TCVN 6165, chuẩn đo lường, hay gọi<br /> tắt là chuẩn, được định nghĩa như sau: “Chuẩn đo lường là sự thể hiện<br /> định nghĩa của đại lượng đã cho, với giá trị đại lượng được công bố và<br /> độ không đảm bảo kèm theo, dùng làm mốc quy chiếu”.<br /> Hệ thống chuẩn đo lường: Hệ thống chuẩn đo lường là cơ sở kỹ<br /> thuật quan trọng nhất để đảm bảo tính thống nhất và độ chính xác cần<br /> thiết của phép đo trong phạm vi quốc gia và quốc tế.<br /> 1.2. Chuẩn đo lường góc<br /> Hiện nay người ta nhìn nhận, chia các chuẩn góc thông dụng ra<br /> làm hai loại chính, phổ quát tất cả các chủng loại chuẩn và phương<br /> tiện đo góc trong thực tế, đó là. Chuẩn góc nhỏ, phạm vi góc nhỏ hơn<br /> 1o (chuẩn góc nhỏ) các dạng chuẩn góc nhỏ bao gồm: Ống tự chuẩn<br /> trực; Thước sin (sin bar); Ni vô; Chuẩn dạng căn mẫu. Chuẩn góc có<br /> phạm vi đến 360o hoặc lớn hơn 360o bao gồm: Đa diện góc; Bàn phân<br /> độ ( Indexxing Table); Chuẩn góc toàn vòng dạng đĩa chia độ mã hóa.<br /> 1.3. Hiệu chuẩn chuẩn, phương tiện đo<br /> 1.3.1. Hiệu chuẩn<br /> Hiệu chuẩn là tập hợp các thao tác trong điều kiện quy định để<br /> thiết lập mối quan hệ giữa các giá trị của đại lượng được chỉ bởi<br /> <br /> 4<br /> <br /> phương tiện đo, hệ thống đo hoặc giá trị được thể hiện bằng vật độ<br /> hoặc mẫu chuẩn và các giá trị tương ứng thể hiện bằng chuẩn.<br /> 1.3.2. Độ không đảm bảo đo<br /> Độ không đảm bảo đo được định nghĩa là thông số không âm<br /> đặc trưng cho sự phân tán của các giá trị đại lượng được quy cho đại<br /> lượng đo, trên cơ sở thông tin đã sử dụng, đặc trưng cho sự phân tán<br /> của các giá trị có thể quy cho đại lượng một cách hợp lý<br /> 1.4. Hệ thống chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc tại một số quốc<br /> gia trên thế giới<br /> Hệ thống chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc thường là<br /> chuẩn đầu tức là chuẩn có độ chính xác cao mà giá trị của nó không<br /> dựa vào các chuẩn khác cùng đại lượng. Hệ thống chuẩn góc của các<br /> NMIs là chuẩn góc toàn vòng độ chính xác cao như của NIST, PTB<br /> hay của IRNIM. Hệ thống chuẩn đo lường góc của NMIJ và NIM đều<br /> xây dựng trên cơ sở chuẩn góc toàn vòng kết hợp với bộ tạo góc nhỏ.<br /> Sự kết hợp chuẩn góc toàn vòng và bộ tạo góc nhỏ để đảm bảo duy trì<br /> và dẫn xuất chuẩn đo lường lĩnh vực góc giúp cho việc hoàn thiện hệ<br /> thống chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc được thực hiện một cách<br /> kinh tế vẫn đảm bảo độ chính xác của hệ thống.<br /> 1.5. Chuẩn góc toàn vòng<br /> Trong toán học và thực tế vòng tròn khép kín được coi là chuẩn<br /> tự nhiên của góc phẳng ( Natural Etalon) có giá trị là 2 (360o) không<br /> có sai số. Do đó vòng tròn khép kín là cơ sở để thiết kế chuẩn góc<br /> toàn vòng đạt độ chính xác cao và có khả năng tự hiệu chuẩn. Chuẩn<br /> góc toàn vòng bao gồm các dạng: cơ khí, laser vòng (Ring<br /> laser),chuẩn góc toàn vòng sử dụng đĩa chia độ mã hóa góc quay.<br /> 1.6. Bộ tạo góc nhỏ<br /> Bộ tạo góc nhỏ được nghiên cứu thiết kế, chế tạo trên cơ sở sử<br /> dụng hàm số lượng giác theo nguyen lý sin hoặc tang. Để đảm bảo độ<br /> chính xác của bộ tạo góc nhỏ cần thiết phải nghiên cứu xây dựng<br /> phương pháp đo chính xác khoảng cách cánh tay đòn và tính toán độ<br /> chính xác của thiết bị đo khoảng cách dịch chuyển.<br /> <br /> 5<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản