Получения измерительной

Графитировочные печи не ставятся на платформы, а монтируются на своих стендах от одной кампании до другой. Следует подчеркнуть, что эти несложные по конструкции агрегаты являются основой существования современной абразивной промышленности и получения искусственного графита и изделий из него, применяющихся во многих отраслях хозяйства и техники.

Необходимо в то же время подчеркнуть, что рост цен на нефть отвечает, по-видимому, долговременным интересам Международного нефтяного картеля и прежде всего американских монополий. В настоящее время крупнейшие американские нефтяные монополии, ориентируясь в своей политике на «оптимизацию» деятельности в долгосрочном плане превратились по существу в «энергетические гиганты» (табл. П-5 приложения). Как указано в [60], эти монополии уже в 1972—1973 гг. контролировали в США около 85% мощностей нефтеперерабатывающей промышленности, 72% добычи природного газа и резервов этого вида топлива, 20% добычи каменного угля, свыше 50% запасов урановой руды и угля, а также 25% мощностей по обогащению урана. Увеличение цен на нефть во второй половине 70-х гг. привело к росту инвестиций крупнейших нефтяных монополий в разведку и добычу нефти и природного газа на территории США. Такие компании, как «Экссон», «Тексако» и др., значительно увеличили свои инвестиции в разведку нефтеносных сланцев и битуминозных песков, атомную энергетику, исследования в области возобновляемых источников энергии и методов промышленного получения искусственного жидкого топлива из угля. Следовательно, высокие цены па нефть обеспечивают нефтяным монополиям возможность рентабельного вложения капиталов в эти новые области деятельности и сохранения тем самым их определяющей роли в развитии энергетики США на достаточно отдаленную перспективу.

шаги по развертыванию строительства новых крупных угольных тепловых электростанций. В этот же период значительно .активизируются экспериментальные работы по переработке углей с целью получения искусственного газообразного и жидкого топлива, причем широкие исследования в этой области проводятся именно нефтяными монополиями. Особая перспективность таких работ в США определяется не только все усложняющейся ситуацией с жидким топливом в стране, но и дешевизной местных углей, особенно открытой добычи, обеспечивающей конкурентоспособность при современных мировых ценах на нефть и нефтепродукты получения из угля не только темных, но и светлых нефтепродуктов (подробнее см. раздел 6-2). В этих условиях в конце 70-х гг. произошло достаточно резкое увеличение добычи угля в США — 718 млн. т каменного угля в 1980 г. по сравнению с 570 млн. т в 1978 г.

3. Прогнозируется значительное возрастание доли угля в энергетическом балансе как в связи с существенным увеличением его потребления в электроэнергетике, так и в результате намечаемого достаточно широко использования угля, особенно за пределами XX в., в качестве сырья для получения искусственного жидкого и газообразного топлива.

В настоящее время еще нет достаточно отработанной экономичной технологии получения искусственного жидкого топлива. Поэтому практически все стоимостные оценки таких технологий пока чрезвычайно условны. Однако ясно, что экономические показатели такого топлива будут в значительной мере зависеть от стоимости исходного сырья. Представление об этом может быть получено из 6-2, построенного по данным [98] применительно к получению из угля легких и тяжелых фракций искусственного жидкого топлива. Если прогнозы, положенные в основу этих построений, окажутся верными, то для условий США цена искусственного бензина, получаемого на базе углей, добывае-

вариантов укрупненного энергетического баланса США конца первой четверти XXI в. Он базируется на предположении, что в США удастся обеспечить успешную реализацию энергосберегающей политики и достаточно широкое развитие экономичных технологий получения искусственного жидкого топлива. Тогда, если потребление энергетических ресурсов в стране составляет в настоящее время около 3 млрд. т у. т., к 2000 г., по оценке X конгресса МИРЭК и американских экспертов [78, 90], ожидается на уровне несколько более 4 млрд. т у. т., то можно, видимо, оценить его округленно в 5,5 млрд. т у. т. к 2020— 2030 гг. (табл. 6-7). Предполагается в то же время, что в силу исторически сложившегося чрезмерного развития автомобильного транспорта, а также преобладания в стране малоэтажной застройки в суммарном расходе энергетических ресурсов сохранится достаточно высокая доля жидкого топлива (естественного и искусственного) —около 1/4, а также природного газа. Принято, что существенную роль в энергетическом балансе США будет играть ядерное горючее с учетом его частичного использования для целей централизованного теплоснабжения.

Реализация приведенной в табл. 6-7 структуры энергетического баланса потребует крупных усилий в основном в направлении освоения развернутой программы получения искусственного моторного и бытового жидкого топлива из нефтеносных сланцев и угля; быстрого и крупномасштабного развития атомной энергетики; широкого использования новых источников энергии, в первую очередь солнечной, для обеспечения тепловых нужд (включая кондиционирование воздуха).

иости в энергоресурсах, расходуемых в стране на отопление и кондиционирование, на 30 % — потребности в газообразном топливе, на 10% —потребность в жидком топливе и на 20%—потребности в электроэнергии. В отчете была предложена программа НИОКР, рассчитанная на 10 лет, стоимостью 100 млн. долл.; она предусматривала организацию промышленного производства систем солнечного теплоснабжения и кондиционирования. Рекомендовалось одобрить программу НИОКР стоимостью 172 млн. долл. по разработке процессов получения искусственного топлива из отходов сельскохозяйственного производства, твердых городских отходов, специально выращиваемых для этой цели сельскохозяйственных культур, водорослей и леса. В отчете высказывается мнение, что пройдет гораздо больше времени, чем предполагалось, пока энергия, производимая на солнечных электростанциях, сможет конкурировать с ядерной энергией, и расходы на НИОКР в области солнечной электроэнергетики окажутся более значительными. Общая сумма затрат оценивалась в 3,5 млрд. долл., из них 2 млрд. долл. предназначалось на сооружение дорогостоящих демонстрационных установок.

До появления ядерных реакторов единственным способом получения искусственного изотопа была бомбардировка природных изотопов потоком элементарных частиц, источником которых служил либо природный радиоактивный элемент, либо ускоритель. Например, широко используемый в медицине радиоизотоп фосфора (фосфор-32) можно получить, бомбардируя дейтронами природный фосфор (фосфор-31). В этом случае происходит реакция обмена нейтронами между дейтроном и ядром исходного изотопа фосфора:

Известно, что из многих видов углей можно получать горючий газ и жидкое топливо (вплоть до бензина). В настоящее время в СССР и в ряде других стран ведутся широкие исследования по разработке методов энерготехнологического использования углей с целью получения искусственного жидкого топлива, горючего газа, полукокса в комплексе с производством электрической энергии.

Способы получения искусственного холода ' классифицируются по требуемой температуре охлаждения. Условно различают глубокое охлаждение (< 173 К)* и умеренное (293-173 К).

Проблема повышения качества продукции и эффективности производства решается путем автоматизации технологических процессов, и здесь успех дела во многом определяется достоверностью и своевременностью получения измерительной информации о ходе технологического процесса. Качество многих технологических процессов зависит от состояния электроустановок, обслуживающих эти процессы. Каждая электроустановка должна удовлетворять определенным техническим требованиям. Проверка выполнения указанных требований производится посредством электроизмерительных приборов. Эта проверка осуществляется на всех стадиях создания, монтажа и последующей эксплуатации электроустановки.

Первоначально под электрическими измерениями понимались методы и средства измерений параметров, связанных с производством, передачей и использованием электрической энергии. Позднее электрические измерения стали применяться в целях получения измерительной информации о протекании различных регулируемых или управляемых технологических процессов. В настоя-ще время электрические методы измерений могут применяться для изучения практически любых физических величин или процессов.

Измерительные информационные системы представляют собой совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи. Они предназначены для автоматического получения измерительной информации от ряда ее источников, а также для ее передачи и обработки (подробнее см. гл. 17).

Понятно, что решение таких задач традиционными способами — подключением к каждому первичному ИП индивидуального ИП — просто невозможно уже хотя бы потому, что из-за большого количества приборов оператор не в состоянии следить за их показаниями. Подобного рода трудности возникают и при небольшом числе первичных ИП в случае контроля быстропротекающих процессов. Между тем в задачах такого рода измерительная информация, поступающая от первичных ИП, должна быть собрана, обработана и в удобной форме представлена оператору. Для этого применяется специальный вид средства измерений — измерительно-информационные системы (ИИС). Измерительно-информационная система представляет собой функционально объединенную совокупность средств измерения нескольких физических величин и вспомогательных устройств и предназначается для получения измерительной информации об исследуемом объекте в условиях его функционирования или хранения.

шие качественные изменения. Решающее влияние на усовершенствование цифровых средств измерения оказало развитие электроники, а также смежных областей, в первую очередь — аналоговой и цифровой вычислительной техники. Поскольку измерения любых физических величин предназначены для получения измерительной информации, т. е. числовых значений измеряемых величин, процесс каждого измерения, как и процесс измерительного аналого-цифрового преобразования, состоит из операций дискретизации во времени, квантования по размеру и кодирования числа квантов в выбранной системе счисления.

Множество измеряемых параметров, их пространственное рассредоточение, необходимость автоматизации управления путем централизованного получения измерительной информации, ее обработки и выработки управляющих воздействий предопределяют преимущественное использование электрических методов измерения неэлектрических величин, так как электрические сигналы наиболее удобны для передачи, измерения и обработки.

шие качественные изменения. Решающее влияние на усовершенствование цифровых средств измерения оказало развитие электроники, а также смежных областей, в первую очередь — аналоговой и цифровой вычислительной техники. Поскольку измерения любых физических величин предназначены для получения измерительной информации, т. е. числовых значений измеряемых величин, процесс каждого измерения, как и процесс измерительного аналого-цифрового преобразования, состоит из операций дискретизации во времени, квантования по размеру и кодирования числа квантов в выбранной системе счисления.

Множество измеряемых параметров, их пространственное рассредоточение, необходимость автоматизации управления путем централизованного получения измерительной информации, ее обработки и выработки управляющих воздействий предопределяют преимущественное использование электрических методов измерения неэлектрических величин, так как электрические сигналы наиболее удобны для передачи, измерения и обработки.

В предлагаемой вниманию читателя книге объединяются теоретические основы получения измерительной информации с их приложением к объяснению принципов действия и проектированию основных разновидностей ИИС.

Развитие средств ИИТ связано с уменьшением энергетических затрат, необходимых для получения .измерительной информации. Так, В электроизмерительной технике переход от устройств с ручным управлением к электромеханическим автоматическим приборам, а затем к приборам, основанным на применении электронных, полупроводниковых и микроминиатюрных элементов, был неуклонно связан с уменьшением энергии, затрачиваемой на выполнение процесса измерения. Этот путь улучшения одной из эксплуатационных внешних характеристик средств ИИТ зависит главным образом от элементной базы, используемой для их построения.

Наиболее типичная ситуация, в которой используются ИС параллельно-последовательного действия, состоит в необходимости получения измерительной информации в значениях заданного количества однородных или разнородных величин, воспринимаемых ИС непосредственно или с помощью первичных измерительных преобразований. При этом на ИС накладываются ограничения, которые связаны в- большинстве случаев с требованиями последовательной (программной) или выборочной (адресной) выдачи результатов измерения значений каждой величины (положим, для цифровой регистрации и для ввода в ЦВМ), при этом-должны удовлетворяться требования по метрологическим и эксплуатационным характеристикам при минимальной сложности и стоимости.