Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства
В статті розглядається найефективніший метод визначення параметрів якості молока, а також розробка математичних моделей для зниження похибки визначення жирності молока, що приведе до значного зростання прибутку підприємства....
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут економіко-правових досліджень НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/12102 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства / В.Д. Коренєв, Д.В. Лазаренко // Прометей. — 2008. — № 2(26). — С. 129-132. — Бібліогр.: 6 назв. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-12102 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-121022010-09-24T12:03:03Z Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства Коренєв, В.Д. Лазаренко, Д.В. Стратегії розвитку підприємства в умовах ринкової економіки В статті розглядається найефективніший метод визначення параметрів якості молока, а також розробка математичних моделей для зниження похибки визначення жирності молока, що приведе до значного зростання прибутку підприємства. В статье рассматривается самый эффективный метод определения параметров качества молока, а также разработка математических моделей для снижения погрешности определения жирности молока, которое приведет к значительному росту прибыли предприятия. 2008 Article Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства / В.Д. Коренєв, Д.В. Лазаренко // Прометей. — 2008. — № 2(26). — С. 129-132. — Бібліогр.: 6 назв. 1814-8913 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/12102 005.591.6:005.57 uk Інститут економіко-правових досліджень НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Стратегії розвитку підприємства в умовах ринкової економіки Стратегії розвитку підприємства в умовах ринкової економіки |
| spellingShingle |
Стратегії розвитку підприємства в умовах ринкової економіки Стратегії розвитку підприємства в умовах ринкової економіки Коренєв, В.Д. Лазаренко, Д.В. Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства |
| description |
В статті розглядається найефективніший метод визначення параметрів якості молока, а також розробка математичних моделей для зниження похибки визначення жирності молока, що приведе до значного зростання прибутку підприємства. |
| format |
Article |
| author |
Коренєв, В.Д. Лазаренко, Д.В. |
| author_facet |
Коренєв, В.Д. Лазаренко, Д.В. |
| author_sort |
Коренєв, В.Д. |
| title |
Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства |
| title_short |
Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства |
| title_full |
Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства |
| title_fullStr |
Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства |
| title_full_unstemmed |
Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства |
| title_sort |
дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства |
| publisher |
Інститут економіко-правових досліджень НАН України |
| publishDate |
2008 |
| topic_facet |
Стратегії розвитку підприємства в умовах ринкової економіки |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/12102 |
| citation_txt |
Дослідження та розробка ефективних методів вимірювання параметрів якості молока у контексті підвищення прибутку підприємства / В.Д. Коренєв, Д.В. Лазаренко // Прометей. — 2008. — № 2(26). — С. 129-132. — Бібліогр.: 6 назв. |
| work_keys_str_mv |
AT korenêvvd doslídžennâtarozrobkaefektivnihmetodívvimírûvannâparametrívâkostímolokaukontekstípídviŝennâpributkupídpriêmstva AT lazarenkodv doslídžennâtarozrobkaefektivnihmetodívvimírûvannâparametrívâkostímolokaukontekstípídviŝennâpributkupídpriêmstva |
| first_indexed |
2025-07-02T14:14:16Z |
| last_indexed |
2025-07-02T14:14:16Z |
| _version_ |
1836544853150793728 |
| fulltext |
129ПРОМЕТЕЙ 2008 №2(26)
Постановка проблеми. Питання якості
продукції завжди актуальні у контексті
конкурентоспроможності вітчизняних виробни-
ків сільськогосподарської продукції. Підвищення
показника по жиру, сухого молочного знежире-
ного залишку на 0,1 % чи одиниці щільності при
існуючому ціноутворенні збільшує виручку за мо-
локо на 3,3 % (у сукупності на 10 %). Тому дуже
ефективно і економічно вигідно підвищувати
точність методів, якими визначається жирність
молока, що приведе до значного зростання при-
бутку підприємства.
Розглянуто модель ультразвукового методу
визначення жиру у молоці.
Зниження похибки методу, приведе до
підвищення швидкості дії методу, швидкості
аналізу, швидкості прийомки молока і забезпечить
значне збільшення економічної ефективності мо-
лочних підприємств.
Аналіз досліджень і публікацій. В останній
час цією проблемою мало хто займається, але
вона гостро поставлена і потребує глибокого
аналізу. Серед робіт, в яких велися дослідження
за даною проблематикою можна виділити:
Л.І. Степанової [1], П.В. Кургенєва [2],
В.В. Муравйова, Л.Б. Зуєва та
К.Л. Комарова [3], Н.І. Дунченко, А.Г. Храмцова
та ін. [4], Г.Н. Крусь, А.М. Шалигіної та
З.В. Волокітіної [5], Л.П. Брусиловського та
А.Я. Вайнберга [6].
Метою статті є розробка ефективно-
го методу визначення параметрів якості моло-
ка, що приведе до значного зростання прибутку
підприємства.
Виклад основного матеріалу. Ультразвуковий
метод забезпечує аналіз молока без необхідності
в гомогенізації перед виміром, не змінюється
хімічний склад молока, можна визначити не
тільки жирність молока, але й інші його компо-
ненти, саме тому цей метод і був вибраний для
дослідження.
Ультразвукові жироміри засновані на
використанні залежності швидкості розповсюд-
ження ультразвуку або ступеня поглинання уль-
тразвуку від параметрів складу молока. Швидкість
розповсюдження ультразвукових хвиль у рідині
залежить від її фізико-хімічного складу і темпе-
ратури. У загальному виді швидкість ультразвуку
при постійній температурі є функцією її щільності
і адіабатичної стискальності рідини.
На основі досліджень проведених на «ВАТ
Звенигородський молокозавод» вимір швидкості
ультразвуку повинний проводитися з похибкою
±0,005%, а термостатування молока – з похиб-
кою не більш ±0,2°С.
При температурі t = 14°С з пункту
одержуємо:
8,3
7,14621
1
1 −=−= mm V
K
VVS ω , (1)
Вплив вмісту жиру на швидкість ультразвуку
у молоці при Sгр=8,5% СЗМЗ і t = 50°С показано
на рис. 1.
Для знаходження похибки визначення
жирності молока необхідно мати математичну
модель для розрахунку жирності молока (С) за
результатами виміру швидкості ультразвуку (V) у
молоці.
УДК 005.591.6:005.57 В.Д. Коренєв*
Д.В. Лазаренко**
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА РОЗРОБКА ЕФЕКТИВНИХ МЕТОДІВ ВИМІРЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ
ЯКОСТІ МОЛОКА У КОНТЕКСТІ ПІДВИЩЕННЯ ПРИБУТКУ ПІДПРИЄМСТВА
В статті розглядається найефективніший метод визначення параметрів якості молока, а також
розробка математичних моделей для зниження похибки визначення жирності молока, що приведе до знач-
ного зростання прибутку підприємства.
В статье рассматривается самый эффективный метод определения параметров качества молока, а
также разработка математических моделей для снижения погрешности определения жирности молока,
которое приведет к значительному росту прибыли предприятия.
* Коренєв В.Д. – доцент кафедри електронної техніки, канд. техн. наук, доцент.
** Лазаренко Д.В. – магістр.
Донецький національний технічний університет, м. Донецьк.
130 СТРАТЕГІЇ РОЗВИТКУ ПІДПРИЄМСТВА В УМОВАХ РИНКОВОЇ ЕКОНОМІКИ
Рис. 1. Графік залежності швидкості
ультразвуку в молоці від вмісту жиру
при Sгр = 8,5% СЗМЗ
Аналітичну залежність можна одержати, ви-
ходячи з графічної залежності С = f(V), приведеної
на рис. 1. З графіка видно що залежність С = f(V)
лінійна, виходить, одержуємо:
C(V) = a ⋅ V +b, (2)
Для знаходження коефіцієнтів а і b
використовуємо метод найменших квадратів.
Похибка апроксимації ∆ визначається по
формулі:
N
))v(Cc(
N
i
ii
=
−
= 1
2
∆ , (3)
де сi – значення жирності молока, знайдених
за графіком;
С(vi ) – значення жирності молока, визначе-
не по формулі (2);
N = 6 – кількість крапок узятих для апро-
ксимації.
Розрахунок коефіцієнтів а, b і похибки
апроксимації ∆ проведений, використовуючи
ППП Mathcad.
Таким чином, аналітична залежність
жирності молока від швидкості ультразвуку в
молоці виглядає таким чином:
C = - 0,222 ⋅Vгр + 347,866 . (4)
Оцінимо похибку знаходження жирності
молока С :
∆C =|∂C/∂Vгр| ⋅ ∆ Vгр, (5)
де |∂C/∂Vгр| = 0,222
/
% – отримано з
залежності (1);
∆C = 0,1% жиру;
Тоді з формули (5) одержимо:
.45,0
222,0
1,0
==
∂
∂
∆=∆
V
V
При температурі t = 50°С: коефіцієнт
K2 = 2,6
%
/
і швидкість ультразвуку в
молоці з поправкою, що вводиться, на масову
частку СЗМЗ, буде рівна:
Vгр = Vm2 – K2 ⋅S + K2 ⋅Sгр = Vm2 + 2,6 ⋅ (8,5 - S) =
=Vm2 – 2,6⋅S + 22,1 , (6)
де Vгр – швидкість ультразвуку, для знаход-
ження жирності молока по формулі (4);
S – масова частка СЗМЗ, яка визначається по
формулі (1);
Vm2 – швидкість ультразвуку при температурі
t = 50°С.
Оцінимо похибку знаходження швидкості
ультразвуку (Vгр) непрямим методом: за результа-
тами виміру СЗМЗ (S) і швидкості ультразвуку
при температурі t = 50°С Vm2 .
Похибка побічно визначуваної величини
може бути розрахована по формулі:
( )
2
2
2
2
V
∆⋅
∂
∂
+
∆⋅
∂
∂
⋅=∆ m
m
V
V
V
S
S
kpV , (7)
де ∆Vгр(p) — довірча границя похибки побічно
вимірюваної величини Vгр (швидкості ультразву-
ку) при довірчій імовірності Р (∆ Vгр=0,45 м/с –
знайдено вище);
k — коефіцієнт, обумовлений прийнятою
довірчою імовірністю Р (k=1,1 при Р=0,95);
∆S, ∆Vm2 — похибки знаходження СЗМЗ
і швидкості ультразвуку Vm2, відповідно,
(∆S = 0,15% СЗМЗ).
З формули (6) одержимо:
%
/6,2
V
S
−=
∂
∂ , .1
V
2
=
∂
∂
mV
%
/6,2
V
S
−=
∂
∂ , .1
V
2
=
∂
∂
mV
З формули (7) знайдемо похибку виміру
швидкості ультразвуку ∆Vm2 при температурі
t = 50°С:
Визначимо відносну похибку виміру
швидкості ультразвуку ∆Vm2 при температурі
t = 50°С:
(), %
. 1.
S = 8,5%
, -
= f(V), . 1. = f(V)
, , :
C(V) = a ⋅ V +b, (2)
b
.
∆ :
N
))v(Cc(
N
i
ii
=
−
= 1
2
∆ , (3)
i – , ;
(vi) – , (2);
N = 6 – .
, b ∆ ,
Mathcad.
,
(V
),
/
(), %
. 1.
S = 8,5%
, -
= f(V), . 1. = f(V)
, , :
C(V) = a ⋅ V +b, (2)
b
.
∆ :
N
))v(Cc(
N
i
ii
=
−
= 1
2
∆ , (3)
i – , ;
(vi) – , (2);
N = 6 – .
, b ∆ ,
Mathcad.
,
(V
),
/
(), %
. 1.
S = 8,5%
, -
= f(V), . 1. = f(V)
, , :
C(V) = a ⋅ V +b, (2)
b
.
∆ :
N
))v(Cc(
N
i
ii
=
−
= 1
2
∆ , (3)
i – , ;
(vi) – , (2);
N = 6 – .
, b ∆ ,
Mathcad.
,
(V
),
/
( ) .123,015,06,2
1,1
45,0
1
11 2
222
2
2
=⋅−−
⋅=
∆⋅
∂
∂
−
∆
⋅
∂
∂=∆
S
S
V
k
V
V
VV
m
m
( ) .123,015,06,2
1,1
45,0
1
11 2
222
2
2
=⋅−−
⋅=
∆⋅
∂
∂
−
∆
⋅
∂
∂=∆
S
S
V
k
V
V
VV
m
m
131ПРОМЕТЕЙ 2008 №2(26)
Оцінимо похибку знаходження СЗМЗ (S )
скориставшись формулою (1):
∆S = |∂S/∂V| ∙ ∆V. (8)
З формули (1) одержимо:
|S/V| = c
/
%
8,3
1
.
Скориставшись формулою (8) при похибці
виміру швидкості ультразвуку ∆V= 0,123 м/с
одержимо:
S = ( )%03,0123,0
8,3
1 =⋅ .
Вміст жиру в молоці може бути визначено не
тільки по швидкості ультразвуку, але і по ступені
поглинання коливань шаром молока.
На рис. 2 показана зміна коефіцієнта по-
глинання α у залежності від вмісту жиру (С ) в
молоці.
Рис. 2. Графік залежності коефіцієнта
поглинання ультразвуку від вмісту
жиру в молоці
Аналітичну залежність можна одержати, ви-
ходячи з графічної залежності С = f(α), приведеної
на рис. 2. Для апроксимації залежності жирності
молока від коефіцієнта поглинання представимо
крапки Ci у виді полінома k-го порядку. Тобто:
C α( )
0
k
j
a j α( ) j⋅
=
:= , (9)
де С(α) – апроксимуючий поліном ;
aj – коефіцієнти полінома.
Похибка апроксимації ∆ визначається по
формулі:
1
))((
0
2
−
−
=∆
=
n
Cc
N
i
ii α
, (10)
де сi – значення жирності молока, знайдених
за графіком (рис. 2) ;
С(αi ) – значення жирності молока, визначе-
не по формулі (9);
n = 30 – кількість крапок узятих для
апроксимації.
Розрахунок коефіцієнтів aj апроксимуючого
полінома і похибки апроксимації ∆ проведений,
використовуючи ППП Mathcad. Була отрима-
на залежність похибки апроксимації від порядку
апроксимуючого полінома. При цьому отримані
наступні коефіцієнти апроксимуючого полінома: a0 = - 4,84165 %,
a1 = 0,01529
/
%
2 ,
a2 = - 2,05497 10-5
( )22 /
%
,
a4 = - 6,76899 10-12
( )42 /
%
,
a5 = 1,05934 10-15
( )52 /
%
.
Таким чином, аналітична залежність
жирності молока від коефіцієнта поглинання в
молоці виглядає таким чином:
Оцінимо похибку знаходження жирності мо-
лока С :
∆C =|∂C/∂α | ∙ ∆ α . (11)
Скориставшись формулою (11) одержимо:
|∂C/∂α | = 0,01529 – 4,10994∙10-5 ∙α +
5,01486∙10-8 ∙α2–27,07596∙10-12 ∙α3 +
+ 5,2967∙10-15 ∙α4.
Скориставшись формулою (8) знайдемо аб-
солютну похибку виміру коефіцієнта поглинання
для ∆С= 0,1 % жиру [1] і значення коефіцієнта по-
глинання α =2020
2
:
∆α = ∆С/(0.01529 – 4,10994∙10-5 ∙α +
+5,01486∙10-8 ∙α2 – 27,07596∙10-12 ∙α3 +
+5,2967∙10-15 ∙α4),
∆α = 0,1/(0,01529 – 4,10994∙10-5 ∙2020 +
5,01486∙10-8 ∙20202 – 27,07596∙ 10-12 ∙20203 +
+5,2967∙ 10-15 ∙20204) = 52,24.
Визначимо відносну похибку виміру
коефіцієнта поглинання:
%6,2%100
2020
24,52%100 =⋅=⋅∆=
α
αδ α .
Сучасні ультразвукові прилади забезпечу-
%0082,0%100
1500
123,0%1002 =⋅=⋅∆=
V
V m
Vδ
%0082,0%100
1500
123,0%1002 =⋅=⋅∆=
V
V m
Vδ .
(S) (1):
S = |S/V| V.
(8)
(1) :
|S/V| = c
/
%
8,3
1
.
(8) -
V= 0,123 / :
S = ( )%03,0123,0
8,3
1 =⋅ .
, .
. 2
() .
n = 30 – .
(), %
. 2.
(
),
2 /
%0082,0%100
1500
123,0%1002 =⋅=⋅∆=
V
V m
Vδ .
(S) (1):
S = |S/V| V.
(8)
(1) :
|S/V| = c
/
%
8,3
1
.
(8) -
V= 0,123 / :
S = ( )%03,0123,0
8,3
1 =⋅ .
, .
. 2
() .
n = 30 – .
(), %
. 2.
(
),
2 /
%0082,0%100
1500
123,0%1002 =⋅=⋅∆=
V
V m
Vδ .
(S) (1):
S = |S/V| V.
(8)
(1) :
|S/V| = c
/
%
8,3
1
.
(8) -
V= 0,123 / :
S = ( )%03,0123,0
8,3
1 =⋅ .
, .
. 2
() .
n = 30 – .
(), %
. 2.
(
),
2 /
132 СТРАТЕГІЇ РОЗВИТКУ ПІДПРИЄМСТВА В УМОВАХ РИНКОВОЇ ЕКОНОМІКИ
ють вимір швидкості ультразвуку з похибкою
0,003% , що менше необхідної похибки 0,0082%,
що дає можливість знайти параметри молока з
більшою точністю.
Знайдемо абсолютну похибку виміру
коефіцієнта поглинання для ∆С = 0,1 % жиру [1] і
значення коефіцієнта поглинання α =2020
2
:
∆α = 0,1/(0,01529 – 4,10994∙10-5 ∙2020 +
+5,01486∙10-8 ∙20202 – 27,07596∙ 10-12 ∙20203 +
+5,2967∙ 10-15 ∙20204) = 52,24 .
Визначимо відносну похибку виміру
коефіцієнта поглинання:
%6,2%100
2020
24,52%100 =⋅=⋅∆=
α
αδ α
Висновок. Ультразвукові прилади забезпечу-
ють вимір коефіцієнта поглинання ультразвуку
з похибкою 5%, що більше необхідної похибки
2,6%. Виходить, визначення вмісту жиру в молоці
за коефіцієнтом поглинання неможливо, тому
що необхідна точність не досягається. Недоліки
методу: для високої точності виміру жирності
молока, молоко повинне мати температуру 50°С
с похибкою 0,2°С. Реалізація методу, а також мо-
делей приведе до значного зростання прибутку
підприємства і підвищення якості продукції.
Література
1. Степанова Л.И. Справочник технолога мо-
лочного производства. Технология и рецеп-
туры. – Т.1. – СПб.: ГИОРД, 2003. – 384 с.
2. Кургенев П.В. Молоко и молочные продук-
ты. – М., 1994. – 186 с.
3. Муравьев В.В., Зуев Л.Б., Комаров К.Л.
Скорость звука. – Новосибирск: Наука,
2001. – 198 с.
4. Экспертиза молока и молочных продук-
тов. Качество и безопасность: Учеб. по-
соб. / Дунченко Н.И., Храмцов А.Г. и др. –
Новосибирск: Сиб. унив. изд., 2007. – 477 с.
5. Крусь Г.Н., Шалыгина А.М.,
Волокитина З.В. Методы исследования мо-
лока и молочных продуктов. – М.: Колос,
2002 – 368 с.
6. Брусиловский Л.П., Вайнберг А.Я. Приборы
технологического контроля в молочной
промышленности: Справочник. – 2-е изд. –
М.: Агропромиздат, 1990. – 288 с.
Поступила до редакції 06.10.08 © В.Д. Коренєв, Д.В. Лазаренко, 2008
УДК 502.7 Д.В. Бережной*
М.Г. Хламов**
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОГО МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ
СПЕКТРОФОТОМЕТРИчЕСКОГО ГАЗОАНАЛИЗАТОРА ДИОКСИДА СЕРЫ
У статті в контексті екологічних проблем території (екологічного моніторингу) розглядаються ме-
тод і спосіб реалізації вимірювального каналу з кулястою кюветою. Аналіз методу був зроблений з метою
підвищення ефективності промислових вимірювань.
В статье в контексте экологических проблем территории (экологического мониторинга) рассматри-
ваются метод и способ реализации измерительного канала с шарообразной кюветой. Анализ метода был
сделан с целью повышения эффективности промышленных измерений.
Постановка проблемы. Проблемы экологии
в условиях промышленных регионов являются
очень важными, так как предприятия, тепловые
электростанции сжигают в больших количествах
топливо. При сжигании топлива в атмосферу по-
падают диоксид и оксид углерода, оксиды азота и
серы, сажа, пыль, а также канцерогенные цикли-
ческие углеводороды (бензантрацен, холантрен и
др.) Более 58 % выбросов диоксида серы образу-
ется при функционировании тепловых электро-
* Бережной Д.В. – магістр.
** Хламов М.Г. – доцент кафедри електронної техніки, канд. техн. наук, доцент.
Донецький національний технічний університет, м. Донецьк.
|