Х а б а р ш ы с ы в е с т н и к государственного
жүктеу/скачать 7,72 Mb. Pdf көрінісі
|
| 1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІНІҢ Х А Б А Р Ш Ы С Ы В Е С Т Н И К ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМЕНИ ШАКАРИМА ГОРОДА СЕМЕЙ Семей – 2015 2
Научный журнал
№ 4 (72) 2015 ISSN 1607-2774 РЕДАКЦИЯ АЛҚАСЫ
Бас редактордың орынбасары – Қ.Әмірханов., техника ғылымдарының докторы, профессор; Әпсәлямов Н.А., экономика ғылымдарының докторы, профессор; Атантаева Б.Ж., тарих ғылымдарының докторы, профессор; Вашукевич Ю.Е., экономика ғылымдарының докторы, профессор (Иркутск қ.); Дүйсембаев С.Т., ветеринария ғылымдарының докторы, профессор; Еспенбетов А.С., филология ғылымдарының докторы, профессор; Кешеван Н., PhD, профессор (Лондон қ.); Молдажанова А.А., педагогика ғылымдарының докторы, профессор; Рскелдиев Б.А., техника ғылымдарының докторы, профессор; Тоқаев З.Қ., ветеринария ғылымдарының докторы, профессор; Кәкімов А.Қ., техника ғылымдарының докторы, профессор; Панин М.С., биология ғылымдарының докторы, профессор; Рақыпбеков Т.Қ., медицина ғылымдарының докторы, профессор; Кожебаев Б.Ж., ауылшаруашылығы ғылымдарының докторы.
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
Заместитель главного редактора – Амирханов К.Ж., доктор технических наук, профессор; Апсалямов Н.А., доктор экономических наук, профессор; Атантаева Б.Ж., доктор исторических наук, профессор; Искакова Г.К., доктор политических наук, профессор; Вашукевич Ю.Е., доктор экономических наук, профессор (г. Иркутск); Дюсембаев С.Т., доктор ветеринарных наук, профессор; Еспенбетов А.С., доктор филологических наук, профессор; Кешеван Н., PhD, профессор (г. Лондон); Молдажанова А.А., доктор педагогических наук, профессор; Рскелдиев Б.А., доктор технических наук, профессор; Токаев З.К., доктор ветеринарных наук, профессор; Какимов А.К., доктор технических наук, профессор; Панин М.С., доктор биологических наук, профессор; Рахыпбеков Т.К., доктор медицинских наук, профессор; Кожебаев Б.Ж., доктор сельскохозяйственных наук.
© «Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті» шаруашылық жүргізу құқығындағы республикалық мемлекеттік кәсіпорыны, 2015 © Республиканское государственное предприятие на праве
хозяйственного ведения
«Государственный университет имени Шакарима города Семей», 2015 3
УДК 637.525 М.С. Сериккызы, Г.М. Асилова, Г.Ш. Джумабекова, Ж.А. Жарылкасынова Алматинский технологический универститет
Мясные продукты, благодаря своим вкусовым и питательным качествам, привлекательному внешнему виду и выраженному аромату пользуются значительным спросом у населения всех категорий материального обеспечения. Снижение себестоимости на данные виды мясных продуктов при обеспечении требуемого качества в своей совокупности является главным условием увеличения объемов производства, расширения ассортимента таких продуктов [1]. Важным технологическим процессом при производстве таких изделий является тепловая обработка, включающая копчение и варку. Степень изменений, вызываемых нагревом, определяется не только температурными параметрами, но составом продукта. Изменения свойств продуктов животного происхождения при тепловой обработке обусловлены в основном изменениями их состава, физико-химических, биохимических и цветовых характеристик [2]. Производства копчено-вареных продуктов из говядины является большая продолжительность во времени процесса получения готовой продукции, а также невысокий процент биологической ценности готового продукта. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является продукт говяжий копчено-вареный и способ его производства [3]. Для исследований стабильности липидной фракции в процессе хранения были изготовлены копчено-вареные продукты из охлажденной говядины, на шприцованной рассолами в количестве 20 % соответственно. Развитие процесса окисления оценивали по величине пероксидного (ПЧ) и тиобарбитурового числа (ТБЧ). Динамика ПЧ в процессе холодильного хранения копчено-варенных продуктов, изготовленных из охлажденного сырья, при температуре 4-6 °С приведена на рисунке 1. Одним из показателей качества продуктов питания является их пищевая ценность, которая характеризует совокупность свойств пищевых продуктов, обеспечивающих физиологические потребности человека в энергии и основных пищевых веществах. Витамины – это органические соединение разнообразной химической природы, играющие большую роль в питании человека. Они принимают участие в окислительно-восстановительных процессах организма и имеют огромное значение для нормального обмена веществ. Содержание в мясе жирорастворимых витаминов А и Е связано с количеством в продукте жира [4]. Несбалансированность аминокислотного состава белков может привести к нарушению обмена веществ, замедлению его синтеза и, как следствие, замедлению роста организма. Избыток одних аминокислот приводит к недостаточности и плохой усвояемости других. Недостаточное снабжение организма полиненасыщенными жирными кислотами вызывает тяжелые нарушение обмена веществ, в том числе увеличение уровня холестерина в плазме крови, снижение интенсивности роста у детей, снижение устойчивости к неблагоприятным внешним и внутренним факторам, повышение чувствительности к инфекциям органов дыхания и желудочно-кишечного тракта и др. заболеваниям [5].
4
Согласно полученным данным, по истечении срока годности (для данной группы продуктов срок годности составляет до 8 суток при температуре 2–6 °С) пероксидное число жировой фракции продуктов в опытном оказалось меньше на 6,67 %, чем контрольных образцах № 1 и № 2. Вероятно, это можно объяснить антиоксидантными свойствами растительной композиции, содержащихся в опытном образце.
Продолжительность хранения, сут
Рисунок1 –Изменение пероксидного числа копчено–вареных продуктов изговядины Продолжительность хранения, сут
Рисунок2–Изменение тиобарбитурового числа копчено-вареных продуктов из говядины Изменение ТБЧ жировой части копчено-вареных продуктов, изготовленных из охлажденной говядины, в процессе холодильного хранения при 4–6 °С приведена на рисунке 2. Полученные данные убедительно доказывают, что наименее существенные изменения исследуемого показателя отмечаются у продукта, изготовленного с использованием растительной композиции. Результаты исследований подтверждают данные, характеризующие динамику ПЧ и свидетельствующие о том, что опытный образец обладает наибольшим антиоксидантным действием.
5
При подборе растительной композиции в данной работе приоритетным направлением являлось обеспечение высоких антиоксидантных свойств, с одновременным снижением содержания нитрита натрия в готовом продукте в процессе выработки и хранения. Изучение состава и свойств ягод Годжи позволило установить, что в ягодах Годжисущесственно значительное количество витаминов А, Е, С – носителей антиоксидантных свойств и оптимальное сочетание этих наполнителей в растительной композиции создает барьеры для окислительной порчи липидной фракции копчено–вареного продукта. Хорошие результаты (интенсивная, стабильная окраска) дает использование при производстве цельномышечных мясопродуктов рассолов, содержащих, кроме поваренной соли, нитрита и аскорбината натрия, полифосфаты, что, по всей видимости, объясняется их антиокислительным действием. Аскорбиновая кислота и аскорбинаты снижают остаточное содержание нитрита в готовом продукте, усиливают антибактериологические свойства нитрита, ингибируют образование нитрозоаминов [книга].
Результаты исследования пищевой ценности представлены в таблице 1. Образцы
Содержание белка, г/100г
Содержание жира,
г/100г Содержание углеводов, г/100г
Массоваядо ля
влаги, % Содер-
жаниезоль ныхвещес
тв
Энергети- ческаяценн ость,
ккал Контрольный образец № 1 19,76
2,80 0,31
76,22 0,98
Контрольный образец №2 17,39
2,76 0,30
74,23 0,91
Опытный образец 20,74 2,30
5,92 69,96
1,06
Результаты исследования пищевой ценности мясных продуктов из мяса говядины показали, в контрольном образце №2 содержание белка снижается на 2,37 г, а в опытном образце увеличивается на 0,98 г в сравнении с контрольным образцом. Причем в опытном образце белка больше на 3,35 г, чем в контрольном образце №2, что связано с применением в составе растительной композиции. Содержание жира в опытном образце меньше на 0,5 г и 0,48 г соответственно, чем в контрольных образцах №1 и №2. Это связано с использованием в составе композиции, не содержащей липидной составляющей. За счет присутствия в составе растительной композиции 77,74 % углеводов опытный образец, содержит в своем составе углеводы в количестве 5,92 г соответственно, что на 4,79 г и 5,61 г больше, чем в контрольных образца №1 и №2. Массовая доля влаги в опытном образце уменьшается на 6,26 % в сравнении с контрольными образцами. С целью оценки соответствия медико-биологическим требованиям была изучена биологическая ценность белков мясных продуктов из говядины на основе их аминокислотного состава и минеральных веществ. Биологическая ценность пищевых продуктов определяется содержанием незаменимых аминокислот. Аминокислотный состав контрольных и опытного образца мясных продуктов из говядины представлен в таблице 2.
Таблица 2 Аминокислоты
Шкала
ФАО/ВОЗ, г/100 г белка Контрольный образец № 1 Контрольный образец №2 Опытный
образец г/100 г
белка г/100 г
белка г/100 г
белка Содержаниебелка, г
19,76
17,39 20,74
Незаменимыеаминокислоты:
валин 5,0 4,80
4,80 4,64
лейцин 7,0
7,53
7,53 7,25
6
изолейцин 4,0 3,86
3,86
3,71
лизин 5,5
8,63 8,63
8,37 метионин+цистин 3,5 3,64
3,64 3,44
фенилаланин+тирозин 6,0
6,99 6,99
6,7 триптофан 1,0 1,6
1,6 1,51
треонин 4,0
4,13 4,13
3,97 Общеесодержаниеаминокислот
41,18
41,18 39,59
Результаты расчетов показали, что содержание незаменимых аминокислот в контрольном образце №2 не изменяется в сравнении с контрольным образцом №1. Опытный образец содержит меньшее количество незаменимых аминокислот, чем контрольных образецов №1 и №2, и скоры аминокислот опытного образца меньше. Учитывая роль минеральных веществ во всех процессах, происходящих в организме, в продуктах питания необходимо соблюдать сбалансированность их состава и количества.
Минеральные вещества, также как витамины не обладают энергетической ценностью, тем не менее, они необходимы организму человека на разных этапах его жизнедеятельности в определенных количествах. Результаты анализа амино- и жирнокислотного составов, функциональных свойств растительно-белкового рассола позволил сделать предположение, что сырье растительного происхождения обогащает продукт улучшается органолептические показатели готового продукта. Благодаря присутствию растительно-белкового рассола улучшится витаминный состав добавки, а выдержка мясного сырья в присутствии рассола благоприятно отражается на сбалансированности аминокислотного состава и функционально-технологических показателях конечного продукта. В таблице 3 представлен минеральный состав копчено-варенных продуктов из говядины. Опытный образец мясного продукта имел на 3,19-3,53% выше содержание макроэлементов и на 4,84- 11,19% микроэлементов, чем в контрольных образцах. Растительная композиция обогащала копчено-варенный продукт калием, кальцием, магнием, а также марганцем, медью и цинком, что особенно важно для данных видов мясных продуктов, имеющих пониженное содержание данных элементов.
Таблица 3 Аминокислоты Контрольный образец № 1 Контрольный образец №2 Опытный образец г/100 г белка г/100 г белка г/100 г белка Содержание золы, % 3,76 3,59
3,88 Макроэлементы, мг/кг
калий 282,0
297,0 311,0
кальций 5,5
6,8 8,0
магний 17,0
19,0 19,0
натрий 1030,0
1050,0 1050,0
фосфор 180,0
180,0 180,0
Микроэлементы, мкг/100г
-марганец 22,6 28,5
28,5 -медь
228,0 236,0
236,0 -цинк
2930 3240,0
3070,0 На основании полученных результатов можно сделать заключение, что растительная композиция, содержащие порошок ягод годжи, чем нитрит натрия, обладают более высокой антиоксидантной способностью. 7
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о повышении биологической ценности копчено-вареных продуктов из говядины, содержащих растительную композицию. Список литературы 1.
Я. М. Узаков. Переработка мяса и производство мясопродуктов по технологии «Халяль». Алматы.: 2008. 98с. 2.
levels of added rosemary essential oil: Effect on colour and texture deterioration. J. Food Sci., 70 (7): p.427-432. 3.
44. 4.
Антипова, Л.В. Разработка пищевых белковых препаратов, композитов, добавок и обеспечение качества мясных продуктов на основе комплексного использования ресурсов и применение методов биотехнологии / Пища. Экология. Человек: докл. четвертой Международной научно-технической конференции. - М., 2001. - С. 235-240. 5.
СИЫР ЕТІНЕН ЖАСАЛҒАН ӨНІМДЕРГЕ ӨСІМДІК КОМПОЗИЯЦИЯСЫН ҚОЛДАНУ АРҚЫЛЫ САПАЛЫҚ КӨРСЕТКІШТЕРІН ЗЕРТТЕУ М.С. Сериккызы, Г.М. Асилова, Г.Ш. Джумабекова, Ж.А. Жарылкасынова Бұл мақалада ет өнімдерінің зерттеунәтижелерінұсынылған. Азық-түлікөнімдерінің сапакөрсеткіштеріадамға маңызды физиологиялық және энергетикалық қажеттіліктерін қамтамасыз ететін жиынтығын сипаттайды. QUALITATIVE RESEARCH BEEFMEAT PRODUCTSWITHPLANTCOMPOSITION M.S.Serikkyzy, G.M.Asilova, G.SH.Jumabekova, Zh.A.Zharylkasynova Thisarticles presents theresults of a studyof meat products. Indicators ofthe quality of foodis theirnutritional value, which characterizes theset of properties offoodsthat providehuman physiological needsfor energy andessential nutrients.
УДК 621.039.562 А.А. Байгожина 1 , Р.А. Иркимбеков 2 1 Государственный университет имени Шакарима города Семей, 2 Филиал «Институт атомной энергии» РГП Национального ядерного центра Республики Казахстан
Реактор ИГР – импульсный исследовательский ядерный реактор на тепловых нейтронах с гомогенной уран-графитовой активной зоной и графитовым отражателем. Рабочими органами системы управления и защиты (СУЗ) реактора являются стержни регулирования с поглотителем нейтронов из окиси гадолиния, смонтированные в неподвижной части активной зоны. Стержни ручного управления, компенсирующие стержни, пусковые стержни и источник нейтронов расположены в специальных каналах, проходящих через активную зону реактора. В зависимости от функционального назначения органы регулирования СУЗ ИГР подразделяются на: 8
− стержни ручного регулирования (РР, АР, УС1-УС3); −
−
компенсирующие стержни (КС1-КС8); −
подвижная часть кладки (ПЧК) – орган приведения реактора в глубокое подкритическое состояние. Три пусковых стержня (ПС1-ПС3) переводят реактор в состояние с требуемой надкритичностью при производстве вспышки. Восемь компенсирующих стержней (КС1-КС8), как правило, синхронно перемещаются при производстве регулируемого импульса и компенсируют потери реактивности из-за разогрева топлива. С помощью стержней ручного регулирования (АР и РР) осуществляют точную подборку реактивности. Три уравнительных стержня (УС1-УС3), предназначены для компенсации реактивности от облучаемых образцов [ i ]. 1. Описание расчетной модели реактора ИГР Расчетная модель для нейтронно-физических расчетов выполнена с помощью программного комплекса MCNP5, предназначенного для моделирования протекания ядерных процессов с использованием методов Монте-Карло. Программа имитирует взаимодействия с участием нейтронов, фотонов и электронов, а также реакции ядерного распада с использованием микроконстант с детальной энергетической зависимостью на базе библиотеки ENDF/B-VI [ ii ].
Используемая в расчетах модель реактора ИГР максимально приближена к реальной конструкции реактора. Каждая колона графитовой кладки смоделирована с учетом индивидуальных особенностей конструкции. В результате точно воспроизведена геометрия активной зоны реактора, задана переменная концентрация урана по топливным блокам, воспроизведены стержни регулирования и организован простой подход для их перемещения и быстрой настройки модели для воссоздания определенной конфигурации реактора [ iii -
]. 2. Определение коэффициентов интерференции Интерференция стержней регулирования – это явление взаимного воздействия различных поглотителей на характеристики друг друга. Эффективность органа регулирования (физический вес) – это реактивность, появляющаяся при полном извлечении или погружении стержня в активную зону. Коэффициентом интерференции называется отношение физического веса Р гр1 при наличии рядом стоящих стержней к физическому весу Р
при отсутствии рядом стоящих стержней регулирования: 1 2
гр гр P I P =
(1) Рассмотрим влияние трех рядом стоящих стержней – КС1, КС2, ПС1. Уравнительная группа стержней УС1-УС3 извлечена из реактора. В центральный экспериментальный канал активной зоны помещена труба из стали марки Х18Н10М массой 0,477 кг. Физический вес этого изделия составил -4,945 β
части кладки [ v ].
Коэффициенты интерференции пускового стержня ПС1 находились в следующей последовательности: 1.
результаты приведены в таблице 1:
Таблица 1. Результаты расчета эффективности стержня ПС1 Положение рабочих органов СУЗ Коэффициент размножения k
№ КС1 ПС1
КС2 УС1-УС3
1 низ
низ низ
верх 0,98914 ± 0,00016 2 верх
1,00121 ± 0,00016 3 верх низ низ
верх 0,99391 ± 0,00016 4 верх
1,01588 ± 0,00017 5 верх низ верх
верх 0,99703 ± 0,00017 6 верх
1,03794 ± 0,00016 Примечание: низ – стержень погружен в активную зону верх – стержень извлечен из активной зоны
9
2. Находилась эффективность органа регулирования: 2 1
2 1 1 1 1, 779
; 0, 00685
0, 00685 эфф эфф эфф эфф эфф k k P k k β − − = − = ⋅ ⋅ 4 3 3,4 4 3 1 1 3,177 ; 0, 00685
0, 00685 эфф эфф эфф эфф эфф k k P k k β − − = − = ⋅ ⋅ 6 5 5,6 6 5 1 1 5, 771 . 0, 00685
0, 00685 эфф эфф эфф эфф эфф k k P k k β − − = − = ⋅ ⋅ 3.
Находились коэффициенты интерференции рассматриваемой группы стержней по формуле (1) [
vi ]:
3,4 1 1,2 3,177 1, 785.
1, 779 P I P = = =
5,6 2 1,2
5, 771 3, 244.
1, 779 P I P = = =
3. Сравнение расчетных данных с аналитическими Дифференциальная характеристика эффективности стержней регулирования показывает насколько изменится реактивность системы при движении стержня на единицу длины. Интегральная характеристика эффективности стержней регулирования показывает насколько изменится реактивность системы при передвижении стержня с нижнего положения на определенную высоту. Эти характеристики зависят от взаимного расположения стержней и температуры активной зоны [v]. С помощью дифференциальной характеристики, которая задана в виде степенной функции [v]: (
4 3 2 100
z , d P I a z b z c z d e dz ρ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ − ⋅ + ⋅ + (2) где a, b, c, d – постоянные коэффициенты a = 0,004466; b = 0,0094; c = 0,04673; d = 0,03481; e = 0,003475.
находился физический вес пускового стержня ПС1 при различном положении компенсирующих стержней КС1 и КС2: 1) компенсирующий стержень КС1 находился на высоте 0,8 м, а КС2 на высоте 0,4 м. Пусковой стержень ПС1 был погружен в активную зону реактора; 2) компенсирующий стержень КС1 находился на высоте 0,8 м, а КС2 на высоте 0,4 м. Пусковой стержень ПС1 был извлечен из активной зоны реактора.
Запишем уравнение (2) при различном положении КС1 и КС2: 1 2 1 1 2 2 1 2 100 ( ), , , 100 ( ),
, , 100 ( ), , . КС КС КС КС КС КС P I f z z z z z d P I f z z z z z dz P I f z z z z z ρ ⋅ ⋅ ⋅ > > = ⋅ ⋅ ⋅ > ≤ ⋅ ⋅ ⋅
≤ ≤ Проинтегрировав формулу (2) получим: 10
5 5 4 4 3 3 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 100
( ) 0, 502
; 5 4 3 2
z z z z z z z z P I a b c d e z z ρ β − − − − = ⋅ ⋅ ⋅
⋅ + ⋅
− ⋅ + ⋅
+ ⋅ − =
5 5 4 4 3 3 2 2 2 3 2 3 2 3 2 3 2 1 2 3 100
( ) 1, 255 ; 5 4 3 2 эфф z z z z z z z z P I a b c d e z z ρ β − − − − = ⋅ ⋅ ⋅
⋅ + ⋅
− ⋅ + ⋅
+ ⋅ − =
5 5 4 4 3 3 2 2 3 4 3 4 3 4 3 4 3 2 3 4 100
( ) 1, 885 ; 5 4 3 2 эфф z z z z z z z z P I a b c d e z z ρ β − − − − = ⋅ ⋅ ⋅
⋅ + ⋅
− ⋅ + ⋅
+ ⋅ − =
Физический вес пускового стержня ПС1 равен: P = ρ 1 + ρ 2 + ρ 3 = 0,502 + 1,255 + 1,885 = 3,643 β эфф . На рисунке 1 приведены регулировочные характеристики пускового стержня ПС1 для различных положений стержней КС1 и КС2. 0 1 2 3 4 5 6 0 0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4 Реа
кт ив но сть ,
β e ff Высота, м КС1=0,8 м КС2=0,4 м КС1=0,6 м КС2=0,6 м КС1=1 м КС2=0,6 м КС1 и КС2 извлечены КС1 и КС2 погружены
Рисунок 1. Регулировочные характеристики пускового стержня ПС1 С помощью программы MCNP5 были проведены нейтронно-физические расчеты реактора ИГР при различных положениях стержней КС1 и КС2, уравнительная группа стержней УС1-УС3 извлечена из реактора. В активную зону центрального экспериментального канала было помещено вышеописанное изделие (п. 2). Результаты вычислений приведены в таблице 2.
Таблица 2. Результаты расчета стержня ПС1 при произвольном положении стержней КС1 и КС2 № Положение рабочих органов СУЗ Коэффициент размножения k эфф
Физический вес, β эфф
КС1, м КС2, м ПС1
УС1-УС3 1 0,8 0,4 низ
верх 1,00373 ± 0,00016 3,135 ± 0,05 β
2 верх 1,02584 ± 0,00016 3 0,6 0,6 низ
1,00396 ± 0,00016 3,158 ± 0,05 β эфф
4 верх 1,02625 ± 0,00016 5 1,0
0,6 низ
1,01061 ± 0,00016 3,683 ± 0,05 β эфф
6 верх 1,03705 ± 0,00016 Примечание: низ – стержень погружен в активную зону верх – стержень извлечен из активной зоны 11
Найденный по методике [v] физический вес пускового стержня ПС1 в зависимости от положения стержней КС1 и КС2 был подвержден данными, полученными с помощью программы MCNP5.
Заключение В данной работе рассматривалась группа стержней регулирования – КС1, КС2, ПС1 реактора ИГР. Уравнительная группа стержней УС1-УС3 была извлечена из реактора. В активную зону центрального экспериментального канала было помещено изделие. В качестве основных выводов по работе можно выделить следующее: −
исследованы эффекты интерференции стержней регулирования СУЗ ИГР. Коэффициент интерференции при отсутствии одного рядом стоящего стержня составил 1,785. Коэффициент интерференции при отсутствии двух рядом стоящих стержней составил 3,244; −
представлена методика расчета эффективности поглощающего стержня в зависимости от положения рядом стоящих органов регулирования СУЗ ИГР; −
положения стержней КС1 и КС2 подтвержден данными, полученными с помощью программы MCNP5. ЛИТЕРАТУРА 1 . Вурим А.Д., Колодешников А.А., Гайдайчук В.А. Описание реактора ИГР: Отчет (Deliverable 1.1 under Contract 0J-30461-0001A) / ДГП ИАЭ РГП НЯЦ РК – Курчатов, 2011. – 40 с. 1 . MCNP5: General Monte Karlo N-Particle Transport Code, Version 5, 2003. 1 . Иркимбеков Р.А., Котов В.М., Вурим А.Д., Жагипарова Л.К., Мурзагалиева А.А Расчет характеристик реактора ИГР // Ядерный потенциал Республики Казахстан: Сборник докладов / Ассоциация «Ядерное общество Казахстана». — Астана. 2014. 1 . Котов В.М., Иркимбеков Р.А., Курпешева А.М., Бенч-Марк модель реактора ИГР. – Сборник тезисов 8-ой Международной конференции «Ядерная и радиационная физика», Алматы, 20-23 сентября 2011 г., стр.37. 1 . Исследование динамических параметров реактора ИГР с топливом пониженного обогащения: отчет (Deliverable 5.2 under Contract 0J-30461-0001A) / ДГП ИАЭ РГП НЯЦ РК. рук. А.Д. Вурим, А.А. Колодешников, В.А. Гайдайчук – Курчатов, 2012. – 31 с. 1 . Мерзликин Г.Я. Основы теории ядерных реакторов. Курс для эксплуатационного персонала АЭС. – Севастополь: СИЯЭиП, 2001. ИМПУЛЬСТІК ГРАФИТТІК РЕАКТОРДЫҢ БАСҚАРУ ЖӘНЕ ҚОРҒАУ ЖҮЙЕСІНІҢ ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ КОЭФФИЦИЕНТТЕРІҢ АНЫҚТАУ А.А. Байгожина, Р.А. Иркимбеков Бұл мақалада импульстік графиттік реакторының басқару және қорғау жүйесінің интерференция коэффициенттерің анықтауы туралы зерттеу нәтижелері келтірілген. Орталық зерттеу каналға бұйым орнатылған. Істелінген жұмыста ИГР басқару және қорғау жүйесінің жақын тұратын өзектер жағдайына байланысты өзектiң тиiмдiлiгін есептеу әдiстемесi келтірілген. DETERMINATION OF INTERFERENCE FACTOR FOR IGR PCS ELEMENTS A.A. Baigozhina, R.A. Irkimbekov The paper demonstrates research results on determination of interference factor of Protection and Control System’s elements in IGR reactor with a sample loaded into central experimental channel. The study addresses an approach to calculate efficiency of absorbing rod depending on placing neighboring IGR PCS fuel rods. 12
УДК 004.42:004.45 Д.А. Демьяненко Новосибирский Государственный технический университет МОДУЛЬ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ И СОПРЯЖЕНИЯ С КОМПЬЮТЕРОМ НА ОСНОВЕ USB – UART ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ В статье рассматриваются результаты разработки элементов системы тестирования и проведения блиц - опросов обучающихся, в частности модуля обработки сигналов и сопряжения с компьютером, с применением программного способа реализации преобразователя USB – UART на основе микроконтроллера ATtiny2313. Ключевые слова: Тестирование, микроконтроллер, преобразователь интерфейса, USB, UART Структура устройства для проведения блиц – опроса обучающихся состоит из двух частей: модуля обработки сигналов и сопряжения с компьютером (ОССК), и модулей пультов формирования ответов (ПФО). Связь между модулями осуществляется по беспроводному каналу, формируемому на базе трансиверов nRF24L01, работающих на частоте 2,4 Ггц. Ядром модулей являются микроконтроллеры ATmega 8, которые обеспечивают выполнение алгоритмов управления периферийными устройствами модуля ОССК и модулей ПФО. Алгоритм управления обоих модулей обеспечивает работу трансиверов nRF24L01 по заданному протоколу, а модуль ОССК должен обеспечивать еще и сопряжение с компьютером [1]. При работе над модулем ОССК рассматривалось несколько вариантов схемотехнических решений по организации сопряжения этого модуля с компьютером, поскольку компьютер имеет несколько коммуникационных портов, позволяющих ему работать с внешними периферийными устройствами. Были проработаны варианты с использованием СОМ и USB портов. Применение LPT порта не рассматривалось, поскольку в современных компьютерах такие порты отсутствуют. Разработанные варианты с использованием СОМ и USB портов показали хорошие результаты работы, однако решено было использовать USB порт, поскольку СОМ порт так же имеется не у всех современных компьютеров. Сопряжение модуля ОССК с компьютером по USB интерфейсу можно организовать с применением специализированных микросхем, например FT232, или программным способом, с использованием микроконтроллеров в качестве элемента преобразования. При разработке модуля ОССК был применен программный способ организации USB интерфейса. В основу модуля ОССК положена схема преобразователя USB-UART [2], разработанная на основе микроконтроллера ATtiny2313. Схема разработанного преобразователя приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 Схема модуля обработки сигнала и сопряжения с ПК В качестве ядра обработки сигналов модуля ОССК применен микроконтроллер (МК) ATmega8, который производит обработку принимаемых и передаваемых сигналов, реализует протокол управление трансивером nRF24L01 [3], через который организуется беспроводный канал связи с модулями ПФО и поддерживает обмен информацией с компьютером. Связь МК с
13
компьютером производится через преобразователь USB – UART на МК ATtiny2313 по линиям RxD и TxD с использованием аппаратного UART - интерфейса МК ATmega8. В соответствии со схемой была разработана печатная плата (рисунок 2) и изготовлен модуль сопряжения (рисунок 3).
Рисунок 2 Печатная плата модуля обработки сигнала и сопряжения с компьютером
Рисунок 3 Модуль обработки сигнала и сопряжения с компьютером
Для подключения модуля ОССК к компьютеру на печатной плате применен стандартный разъем USB типа А, что позволяет подключать модуль как непосредственно к USB разъему компьютера, так и использовать для подключения USB -удлинитель. Для SPI – программирования МК на печатной плате установлены специальные разъемы. Как видно из рисунка 3, каждый МК имеет свой разъем для SPI - программирования. Такое решение позволяет программировать МК независимо друг от друга прямо в плате модуля.
После изготовления модуля, в МК ATtiny2313 преобразователя USB – UART была записана программа. В качестве файла прошивки использован файл 041-T2313.hex v1.0 [1]. Fuse биты микроконтроллера были установлены также в соответствии с рекомендацией [1]. Программирование МК производилось программатором STK 200/300.
После прошивки МК USB - UART преобразователя, в соответствии с рекомендациями [1] был установлен драйвер для виртуального COM порта, который был выбран из архива 040-avrcdc_inf.zip v1.0 - Драйвер «Virtual Communications Port». Архив содержит папки для разных операционных систем, а именно: - папка «/raw» - для Windows 2000/XP; - папка «/w2k» - для Windows 2000 (bulk mode only); - папка «/xpvista7» - для Windows XP/Vista/7 x32; - папка «/vista64» - для Windows Vista x64.
При установке преобразователя был использован драйвер из папки «/raw», предназначенный для работы с ОС Windows XP.
Процедура установки выглядит следующим образом: 14
- модуль ОССК подключается к USB разъему компьютера;
- Windows обнаруживает новое устройство «USB-232»:
- запускается «Мастер нового оборудования», в окне которого необходимо выбрать опции «Установка из указанного места» и «Включить следующее место для поиска» и указать путь к драйверу:
драйвер виртуального СОМ - порта установлен. Для этого проходим по пути «Панель управления – Система – Оборудование - Диспетчер устройств» и в разделе «Порты (COM и LPT)» убеждаемся в появлении нового устройства – «Virtual Communications Port (COM5)»:
Нужно иметь в виду, что для каждого USB порта одного и того - же компьютера устанавливается свой виртуальный COM порт (COM5, COM6, COM7 и т.д.), поэтому для дальнейшей работы с преобразователем модуля ОССК нужно узнать номер установленного в системе СОМ порта. После установки виртуального СОМ порта желательно проверить работоспособность USB - UART преобразователя, для чего достаточно замкнуть между собой его выводы RxD и TxD (рисунки 1, 3) и с помощью какой либо терминальной программы, например, Terminal v1.0, запущенной на компьютере, отправить на преобразователь сообщение через виртуальный СОМ порт. Посланное сообщение должно возвратиться в терминальную программу и отобразиться как принятое. При работе с программой Terminal v1.0 необходимо установить номер СОМ порта (в соответствии с номером порта в диспетчере устройств), установить скорость и другие параметры работы порта (рисунок 4).
15
Рисунок 4 Окно программы Terminal v1.0
После установки параметром работы терминальной программы нужно установить связь с преобразователем нажатием кнопки «Connect», в окошке возле кнопки «Send» раздела «Transmit» написать сообщение, нажать кнопку «Send» и проверить появление сообщения в окошке раздела «Reseive» (рисунок 4). Появление отправленного из раздела «Transmit» сообщения в окошке раздела «Reseive» подтверждает, что преобразователь USB-UART работает корректно.
1. Кумаритов А. М. Методы и алгоритмы для аппаратно-программного комплекса дистанционного обучения персонала промышленного предприятия: Монография / А. М. Кумаритов, Ю. В. Дубенко; Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). – Владикавказ: Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). Изд-во «Терек», 2013. – С. 39 - 80. 2. GetChiper. UART(RS-232) to USB – простой преобразователь [Электронный ресурс]. – 2010. URL: http://www.getchip.net/posts/040-uartrs-232-to-usb-prostojj-preobrazovatel/ (Дата обращения 10.10. 2015). 3.Радиомодули nRF24L01 [Электронный ресурс]. – 2012. URL: http://avrproject.ru/publ/kak_podkljuchit/radiomoduli_nrf24l01/2-1-0-92 (Дата обращения 08. 09. 2015).
жүктеу/скачать 7,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|