RAE.RU
Энциклопедия
ИЗВЕСТНЫЕ УЧЕНЫЕ
FAMOUS SCIENTISTS
Биографические данные и фото 17305 выдающихся ученых и специалистов
Логин   Пароль  
Регистрация Забыли пароль?
 

Ананьев Игорь Петрович

Научная тема: « АВТОГЕНЕРАТОРНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ ДИЭЛЬКОМЕТРИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ »

Научная биография   « Ананьев Игорь Петрович »

Членство в Российской Академии Естествознания

Специальность: 06.01.03

Год: 2009

Отрасль науки: Технические науки

Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:

  1. С использованием обобщенной эмпирической модели диэлектрических свойств зерна злаковых культур, разработанной в Исследовательском центре Министерства сель­ского хозяйства США, диссертантом впервые показана возможность одновременного оп­ределения влажности и плотности зерновой массы по измеренным значениям действи­тельного е´ и мнимого е" компонентов КДП s = в´ - js", что открывает перспективу по­строения двухкомпонентных диэлькометрических влагомеров зерна с автоматической коррекцией влияния плотности на показания влажности и влагомеров-плотномеров зерна.
  2. Впервые предложен метод автогенераторной двухкомпонентной диэлькометрии, основанный на использовании автогенераторов с инерционной стабилизацией амплитуды колебаний и обеспечивающий определение компонентов комплексной диэлектрической проницаемости, а также электропроводности сельскохозяйственных материалов по двум выходным параметрам автогенератора. Показаны преимущества использования этого ме­тода для построения средств инструментального контроля агротехнологий по сравнению с известными методами.
  3. Разработаны функциональные и принципиальные электрические схемы автоге­нераторных ДДП, содержащих в качестве основных структурных элементов усилитель высокочастотных колебаний с усилением, управляемым напряжением, частотно-избирательный делитель, включенный в цепь положительной обратной связи усилителя и состоящий из резистора и колебательного контура, в состав которого введен емкостной или индуктивный первичный измерительный преобразователь (ПИП), и цепь инерцион­ной стабилизации амплитуды колебаний, обеспечивающую удержание амплитуды коле­баний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя путем детектирова­ния выходного напряжения колебаний, сравнения его с опорным напряжением и подачи усиленного напряжения рассогласования на вход управления усилением усилителя коле­баний. В качестве двух выходных параметров автогенераторного ДДП используются час­тота автоколебаний, напряжение на средней точке или модуль коэффициента передачи делителя кц, либо напряжение управления усилением Uynp.
  4. Разработаны основы теории автогенераторных ДДП как с емкостными, так и с индуктивными ПИП. Показано, что при отсутствии фазового сдвига колебаний в усилите­ле автогенератора, автогенераторный ДД1 обеспечивает полностью раздельное определе­ние действительного компонента е´ КД11 тестируемого материала по частоте автоколеба­ний и электропроводности а материала по модулю коэффициента передачи делителя кц или по напряжению управления усилением Uynp при включении емкостного ПИП в параллельный колебательный контур делителя, либо при включении индуктивного 1И1 в последовательный колебательный контур. Исследованы динамические процессы возник­новения и установления автоколебаний и устойчивости стационарного режима для автогенераторных ДД1 с емкостным 1И1 . 1оказано, что при отсутствии фазового сдвига ко­лебаний в усилителе автогенератора колебания в стационарном режиме всегда устойчивы, если выполняется условие самовозбуждения колебаний.
  5. 1олучены расчетные формулы для определения параметров высокочастотного тракта ДД1 , 1И1 и диэлектрических характеристик тестируемого материала по выход­ным параметрам ДД1 как для автогенераторного ДД1 с емкостным 1И1 в параллельном колебательном контуре делителя автогенератора, так и для автогенераторного ДД1 с ин­дуктивным 1И1 в последовательном колебательном контуре делителя автогенератора с учетом комплексной передаточной функции усилителя колебаний. 1оказано, что взаим­ная зависимость определяемых параметров при наличии фазового сдвига в усилителе ко­лебаний может быть устранена с помощью цепей фазовой коррекции.
  6. 1редложены принципы построения автогенераторных ДД1 с емкостной коакси­альной ячейкой для влагомера зерна со свободной засыпкой пробы и алгоритм автомати­ческой коррекции влияния случайного значения плотности при засыпке на результат оп­ределения влажности, и макетированием такого автогенераторного ДД1 эксперименталь­но показана возможность снижения для зерна пшеницы случайной погрешности от влия­ния плотности до значений, не превышающих соответствующие значения для влагомеров, использующих взвешивание пробы или нормирование ее плотности уплотнением.
  7. Разработаны автогенераторные ДД1 с зондовыми емкостными датчиками для полевых почвенных измерений, включая стационарные балансовые измерения в составе агрометеорологической станции и измерения при маршрутном обследовании полей, и экспериментально показана возможность одновременного измерения объемной влажности 9 и электропроводности а почв в диапазоне 9 = 0...100 %, включающем также чистую воду, и диапазоне а = 0...0Д См/м, что позволяет использовать их для измерений в незасоленных почвах сельскохозяйственного использования.
  8. Впервые предложен и разработан метод экспериментального определения харак­теристик пространственной чувствительности автогенераторных ДД1 с емкостными и индуктивными 1И1 , основанный на использовании малых диэлектрических тел, возму­щающих электромагнитное поле 1И1 .
  9. Теоретически обоснована возможность бесконтактного определения влажности и электропроводности почв с помощью автогенераторного ДД1 с кольцевой рамочной антенной, включенной в качестве индуктивного 1И1 в последовательный колебательный контур автогенератора и устанавливаемой над почвой при измерениях, в диапазоне рабо­чих частот автогенераторного ДДП 20.. .40 МГц.

Список опубликованных работ

1. Ананьев И.П. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь и способ определе¬ния диэлектрических характеристик материалов с его использованием (варианты). Патент РФ на изобретение № 2361226, МПК8 G01R 27/26, G01N 27/02, приоритет 28.09.2007, за¬регистрирован 10.07.2009, заявитель: ГНУ АФИ Россельхозакадемии.

2. Ананьев И.П., Белов А.В., Зубец B.C. Возможности повышения точности емкостных влаго¬меров зерна со свободной засыпкой пробы на основе автогенераторной двухкомпонентной диэлькометрии // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2009, № 2, с. 47-52.

3. Ананьев И.П., Белов А.В., Зубец В.С. Применение автогенераторных двухкомпонентных диэлькометрических преобразователей для построения влагомеров зерна со свободной за¬сыпкой пробы // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2008, № 12, с. 28-36.

4. Ананьев И.П. Перспективные средства диэлькометрического контроля в технологиях зем¬леделия и растениеводства. // Земледелие. 2008, № 7, с. 10-11.

5. Ананьев И.П., Белов А.В., Зубец В.С. Коррекция влияния плотности на показания влажно¬сти в двухкомпонентных диэлькометрических влагомерах зерна // X Международная науч-но-практическая конф. «Автоматизация и информационное обеспечение производствен¬ных процессов в сельском хозяйстве». 16-17 сентября 2008 г., г. Углич. Сборник докладов. Часть 2, с. 362-374.

6. Ананьев И.П., Белов А.В. Автогенераторные преобразователи влажности и электропровод¬ности почв с емкостными датчиками // X Международная научно-практическая конф. «Ав¬томатизация и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хо¬зяйстве». 16-17 сентября 2008 г., г. Углич. Сборник докладов. Часть 2, с. 260-370.

7. Ананьев И.П. Двухкомпонентные диэлькометрические преобразователи на основе автоге¬нераторов с инерционной стабилизацией амплитуды колебаний // Датчики и системы. 2008, № 7, с. 27-31.

8. Ананьев И.П. Разработка автогенераторных двухкомпонентных диэлькометрических пре¬образователей влажности и электропроводности почвогрунтов // Современная агрофизика - высоким агротехнологиям». Материалы Международной конференции (Санкт-Петербург, 25-27 сентября 2007 г.) ГНУ АФИ Россельхозакадемии. СПб, 2007, с. 224-225.

9. Ананьев И.П. Определение влажности и плотности зерновой массы автогенераторными двухкомпонентными диэлькометрическими преобразователями // Вестник Россельхозака-демии. 2007, № 4, с. 8-12.

10. Ананьев И.П. Двухкомпонентная диэлькометрия на основе автогенераторных измеритель¬ных преобразователей с инерционной стабилизацией амплитуды колебаний // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2007, № 3, с. 46-52.

11. Ананьев И.П. Моделирование метрологических характеристик автогенераторного двух-компонентного диэлькометрического преобразователя влажности и плотности зерновой массы // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2007, № 4, с. 45-52.

12. Якушев В.П., Ананьев И.П., Тулин Е.В., Белов А.В., Усиков С.В. и др. Современные методы диэлькометрического контроля в технологиях сельскохозяйственного производства // Журнал «Плодородие», 2007, № 5, с. 28 -31.

13. Ананьев И.П. Двухкомпонентная диэлькометрия сельскохозяйственных материалов и воз¬можности ее использования в агротехнологическом контроле // Инструментальные средст¬ва и методы в агрофизике. - СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2007. Сборник статей. с. 18 - 44.

14. Ананьев И.П. Автогенераторные двухкомпонентные диэлькометрические преобразователи с емкостными первичными преобразователями // Инструментальные средства и методы в агрофизике. - СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2007. Сборник статей, с. 45 - 64.

15. Ананьев И.П. Бесконтактное измерение влажности и электропроводности почвогрунтов на основе рамочной антенны и автогенератора с инерционной стабилизацией амплитуды ко¬лебаний //. Инструментальные средства и методы в агрофизике. - СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2007. Сборник статей, с. 65 - 79.

16. Белов А.В., Ананьев И.П. Многоканальные логгеры для сбора измерительной информации в полевых опытах // Инструментальные средства и методы в агрофизике. - СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2007. Сборник статей, с. 80 - 90.

17. Усиков С.В., Якушев В.П., Ананьев И.П., Тулин Е.В. и др. Технологии и средства диаг¬ностики качества, идентификации жидкостей, сельскохозяйственных материалов на основе метода состояния для решения задач точного земледелия // Международная научно-практическая конференция «Информационные технологии, системы и приборы в АПК -АГРОИНФО-2006». Материалы конф., г. Краснообск, 17-18 октября 2006 г., с. 247-261.

18. Ананьев И.П. Разделение активной и реактивной составляющих импеданса емкостного диэлькометрического преобразователя в автогенераторе с инерционной стабилизацией ам¬плитуды колебаний // Международная научно-практическая конференция «Информацион¬ные технологии, системы и приборы в АПК - АГРОИНФО-2006». Материалы конф., г. Краснообск, 17-18 октября 2006 г., с. 281-298.

19. Ананьев И.П., Белов А.В. Зондовый двухкомпонентный диэлькометрический преобразова¬тель влажности и электропроводности почв // Международная научно-практическая кон¬ференция «Информационные технологии, системы и приборы в АПК - АГРОИНФО-2006». Материалы конф., г. Краснообск, 17-18 октября 2006 г., с. 298-316.

20. Усиков С.В., Якушев В.П., Ананьев И.П. Тулин Е.В. и др. Методы и средства оперативной диагностики и идентификации жидкостей и сельскохозяйственных материалов на базе ме¬тода состояния // IV Международная конференция «Современное приборное обеспечение и методы анализа почв, кормов, растений и сельскохозяйственного сырья», Материалы конф., Москва, ВВЦ, 18-19 октября 2006, с. 30-39.

21. Ананьев И.П. Бесконтактное измерение влажности и электропроводности почвогрунтов // IX Международная научно-практическая конф. «Автоматизация и информационное обес¬печение производственных процессов в сельском хозяйстве». Сборник докладов. 19-20 сентября 2006 г., г. Углич, с. 292-309.

22. Ананьев И.П. Измерение компонентов комплексной диэлектрической проницаемости сель-скохозяйственных материалов автогенераторными преобразователями с инерционной ста¬билизацией амплитуды колебаний // IX Международная научно-практическая конф. «Ав¬томатизация и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хо¬зяйстве». Сборник докладов. 19-20 сентября 2006 г., г. Углич, с. 329-341.

23. Ананьев И.П. Двухкомпонентная диэлькометрия сельскохозяйственных материалов и воз¬можности ее использования в технологическом контроле // Научные труды ВИМ. Том 149: Автоматизация производства продукции растениеводства. Материалы 2-й Международной научно-практической конференции «Земледельческая механика в растениеводстве» (17-18 декабря 2003). М., 2003, с. 161-167.

24. Ананьев И.П. Определение влажности и объемной плотности зерновой массы по измерен¬ным значениям компонентов диэлектрической проницаемости // Информационные техно¬логии, информационные измерительные системы и приборы в исследовании сельскохозяй¬ственных процессов. Матер. международной научно-практ. конф. АГРОИНФО-2003. Но¬восибирск, 22-23 окт. 2003. Часть 2, с. 60-71.

25. Ананьев И.П. Экспериментальный метод определения характеристик пространственной чувствительности диэлькометрических зондов для измерения влажности дисперсных ма¬териалов // Информационные технологии, информационные измерительные системы и приборы в исследовании сельскохозяйственных процессов. Матер. Международной науч-но-практ. конф. АГРОИНФО-2003. Новосибирск, 22-23 окт. 2003. Часть 1, с. 278-287.

26. Ананьев И.П. Импедансный метод холостого хода - короткого замыкания в задачах диэль-кометрии с использованием отрезков длинных линий // Информационные технологии, ин¬формационные измерительные системы и приборы в исследовании сельскохозяйственных процессов. Матер. Международной научно-практ. конф. АГРОИНФО-2003. Новосибирск, 22-23 окт. 2003. Часть 1, с.270-277.

27. Ananyev I.P. The problem of cereal grain moisture content and bulk density determination using measured values of permittivity components // The 4th International Symposium on Humidity and Moisture. ISHM 16-19 September 2002, Taiwan, Taipei.

28. Ананьев И.П. Определение влагосодержания и объемной плотности семян зерновых куль¬тур по измеренным значениям компонентов диэлектрической проницаемости // Агрофизи¬ка 21 века (к 70-летию образования Агрофизического института). Труды Междунар. науч-но-практ. конф. 8-12 июля 2002. СПб, 2002, с. 424-431.

29. Ananyev. I.P. Cereal grain moisture and bulk density determination on measured values of dielec¬tric permittivity components // International Conference: Physical Methods in Agriculture - Ap¬proach to Precision and Quality. Prague (Czech Republic) 27-30 August, 2001, p. 37-42.

30. Ананьев И.П., Кульков О.В. Агрофизические приборы и измерительные системы в решении задач экологизации растениеводства и земледелия. Автоматизация производственных про¬цессов в сельском хозяйстве // Международная научно-технич. конференция. 7-9 июня 2000 г., г. Минск, Белоруссия, Гос. аграрн. техн. университет, с.186-187.

31. Ананьев И.П., Кульков О.В. Современное состояние агрофизических методов и средств из¬мерений в полевом опыте // Современные проблемы опытного дела. Матер. междунар. на-учно-практ. конф. 6-9 июня 2000 г., т.1. СПб, 2000, с.5-19.

32. Ananyev. I.P. Experimental method of the determination of spatial sensitivity characteristics of high-frequency electromagnetic probes for a measurement of granular material moisture // Paper of Abstracts from the Third International Symposium on Humidity and Moisture. National Physi¬cal Laboratory. Teddington. London. England. 6-8 April´ 98, D2.9.

33. Ананьев И.П., Кульков О.В. Зондовый измерительный преобразователь влажности. Авт. свид. № 1627961, МКИ G01N 27/22, БИ, 1991 г., № 6.

34. Ананьев И.П., Кульков О.В. Зондовый измерительный преобразователь влажности волок¬нистых материалов. Авт. свид. № 1567955, МКИ G01N 27/22, БИ, 1990 г., № 20.