Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động kiểm soát hàm lượng sản phẩm dầu mỏ trong nước thải lacanh tàu cá, chương 18

Chia sẻ: Do Van Nga Te | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

121
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kiểm định sự đồng nhất của phương sai theo tiêu chuẩn Cochran Sau khi thực hiện xong thí nghiệm, các kết quả thu được từ thực nghiệm bằng trực quan đều được kiểm tra lại để loại bỏ các sai số thô trong thí nghiệm. Việc kiểm tra dựa vào tiêu chuẩn Cochran và được tiến hành theo thứ tự sau

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động kiểm soát hàm lượng sản phẩm dầu mỏ trong nước thải lacanh tàu cá, chương 18

Chương 18: XÖÛ LYÙ KEÁT QUAÛ THÖÏC NGHIEÄM 4.2.1. Kieåm ñònh söï ñoàng nhaát cuûa phöông sai theo tieâu chuaån Cochran Sau khi thöïc hieän xong thí nghieäm, caùc keát quaû thu ñöôïc töø thöïc nghieäm baèng tröïc quan ñeàu ñöôïc kieåm tra laïi ñeå loaïi boû caùc sai soá thoâ trong thí nghieäm. Vieäc kieåm tra döïa vaøo tieâu chuaån Cochran vaø ñöôïc tieán haønh theo thöù töï sau [3]:  Giaù trò trung bình Vtb cuûa moãi ñieåm thí nghieäm: m V iu Vtb  u i i=1N m (4.4)  Phöông sai ôû moãi ñieåm thí nghieäm: m  V  Vtb  2 iu S i2  u 1 i=1N m 1 (4.5)  Chæ soá Cochran
2 S max G N S i 1 i (4.6) Ôû ñaây: N laø soá ñieåm thí nghieäm N = 9; m laø soá thí nghieäm laëp trong moãi ñieåm thí nghieäm m = 3; i laø ñieåm thí nghieäm i= 1…9; u laø thí nghieäm laëp trong moãi ñieåm thí nghieäm, u= 1…3. Vôùi möùc yù nghóa p = 0,05, baäc töï do f1 = m – 1 = 2, f2 = N =8, theo [3] coù G0 = 0,5157. Keát luaän: neáu G < G0 thì phöông sai ñoàng nhaát vaø ngöôïc laïi G > G0 thì phöông sai khoâng ñoàng nhaát. 4.2.2. Tìm caùc heä soá cuûa haøm Caùc heä soá cuûa phöông trình hoài qui lyù thuyeát bj seõ laø thöïc nghieäm cuûa heä phöông trình: S 0 b j (4.7) Vôùi S i   b0  b1 X 1i  b2 X 2i  b3 X 1i X 2i  b4 X 12i  b5 X 22i  Vi 2 (4.8) Nhö vaäy ta coù caùc giaù trò cuï theå cuûa heä soá bj ñöôïc tìm töø phöông trình treân seõ laø:
n n n Vi b4  X 12i X 2 2i b0  i 1  i 1  i 1 n n n (4.9) n X 1i Vi b1  i 1 n X i 1 2 1i n X 2i Vi b2  i 1 n X i 1 2 2i n X 3i Vi b3  i 1 n X i 1 2 3i n X 4i Vi b4  i 1 n X i 1 2 4i n X 5i i Y b5  i 1 n X i 1 2 5i Caùc heä soá b0, b1, b2, b3, b4, b5,ñöôïc tính nhôø söû duïng phaàn meàm Excel treân maùy vi tính. Caùc keát quaû tính heä soá bj ñöôïc trình baøy taïi phaàn phuï luïc, sau ñoù ta bieán ñoåi töø bieán aûo sang bieán thöïc ai. Kieåm ñònh tính yù nghóa cuûa caùc heä soá hoài qui theo tieâu chuaån Student:
tj  b j   s bj (4.10) Phöông sai cuûa caùc heä soá: 2 s th sbj   N (4.11) Phöông sai taùi hieän cuûa thí nghieäm: N S i 2 sth  2 i 1 N (4.12) Baäc töï do cuûa phöông sai taùi hieän: fth = N(m – 1) = 18, theo [3] ta coù Tra baûng tp(fth) = t0,05(18) = 2,10. Caùc thoâng soá tj nhoû hôn tp(fth) thì bò loaïi do ñoù caùc heä soá hoài qui töông öùng bò loaïi khoûi phöông trình hoài qui ngöôïc laïi lôùn hôn tp(fth) thì caùc heä soá hoài qui töông öùng thoaû maõn. Ta nhaän ñöôïc phöông trình hoài qui döôùi daïng: V  b0  b1 X 1i  b2 X 2i  b3 X 1i X 2i  b4 X 12i  b5 X 2i 2 (4.13) Nhöõng soá lieäu tính toaùn ñöôïc trình baøy (phuï luïc 1.8)
4.2.3. Kieåm ñònh tính töông thích cuûa haøm hoài quy vôùi thöïc nghieäm Ñeå kieåm ñònh söï töông thích cuûa phöông trình hoài qui vôùi thöïc nghieäm ta kieåm ñònh theo tieâu chuaån Fisher [3]: 2 sd F 2 s th (4.14) Phöông sai dö: N m Vi  Vtbi  2 Sd  2 i 1 N l (4.15) Ôû ñaây: - Vi laø giaù trò haøm hoài quy tính theo haøm tìm ñöôïc (4.13) öùng vôùi giaù trò caùc thoâng soá ôû moãi ñieåm thí nghieäm. - Vtbi laø giaù trò trung bình ôû moãi ñieåm thí nghieäm thöù i. - l laø heä soá coù nghóa trong haøm (ñöôïc giöõ laïi), ôû ñaây l = 5. Giaù trò ôû baûng cuûa tieâu chuaån Fisher vôùi möùc yù nghóa p = 0,05 vaø caùc baäc töï do f1 = N – l =9 – 5 = 4, f2 = N(m – 1) = 9(3- 1) =18 laø: F1-p(f1,f2) = F0,95(4, 18) = 2,9. Neáu F < F0,95(4, 18) thì phöông trình töông thích vôùi thöïc nghieäm.
Neáu F > F0,95(4, 18) thì phöông trình khoâng töông thích vôùi thöïc nghieäm vaø phaûi taêng baäc cuûa ña thöùc… 4.2.4. Tìm haøm theo bieán thöïc Sau khi tìm ñöôïc haøm hoài quy lyù thuyeát thì ta phaûi ñöa haøm veà vôùi bieán thöïc. Haøm hoài quy theo bieán thöïc ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng: V  a 0  a1C d  a 2 Q  a 3C d Q  a 4 C d  a 5 Q 2 2 (4.16) Töø caùc coâng thöùc (4.2), (4.3), (4.9), (4.16) quy ñoåi töø haøm hoài quy bieán aûo ta noäi suy ra haøm theo bieán thöïc vôùi caùc heä soá: a 0  b0  2b1  2b2  4b3  4b4  4b5 a1  0,07b1  0,14b3  0,28b4  a 2  b2  2b3  4b5  (4.7) a 3  0,07b3 a 4  0,0049b4 a 5  b5 Töø ñoù ta coù caùc phöông trình bieåu dieãn moái quan heä cuûa ñieän aùp V vôùi haøm löôïng daàu Cñ trong doøng thaûi sau loïc vaø theå tích nöôùc Q ôû töøng thôøi ñieåm khaùc nhau nhö buoåi saùng, buoåi chieàu, buoåi toái 1. Vaøo buoåi saùng: V1 = 242,535 – 0,0822Cñ – 10,896Q + 0,042CñQ + 0,0032Cñ2 – 1,667Q2 (4.8)
2. Vaøo buoåi chieàu: V2 = 242,313 – 0,078Cñ – 10,840Q + 0,042CñQ + 0,0032Cñ2 – 1,667Q2 (4.9) 3. Vaøo buoåi toái: V3 = 242,313 – 0,067Cñ – 10,674Q + 0,042CñQ + 0,0032Cñ2 – 1,5Q2 (4.10)
Baûng 4.5 – Keát quaû nghieân cöùu veà kieåm soaùt haøm löôïng daàu trong nöôùc thaûi lacanh taøu caù STT Caùc thoâng soá Saùng Tröa Toái 1 Heä soá phöông trình maõ hoùa b0 235.222 235.222 235.222 2 - b1 2.611111 2.666667 2.833333 3 - - - - b2 7.111111 7.055556 6.888889 4 - b3 0.667 0.667 0.5974 5 - b4 0.4887 0.4887 0.6475 6 - - - b5 1.666667 1.666667 -1.5 7 Phöông sai heä soá S b20 1159.528 1105.566 1016.973 8 - S b21 12.87148 12.53359 12.2498 9 - Sb22 35.0542 33.1618 29.7838 10 - S b23 3.287979 2.807838 2.582835 11 - Sb42 2.409048 3.043313 2.79944
12 - S 2 b5 8.21584 7.83349 6.48519 17 Tieâu chuaån Cochran 0.010133 0.009407 0.037413 18 Keát luaän tính ñoàng nhaát Ñoàng Ñoàng Ñoàng phöông sai nhaát nhaát nhaát 17 Giaù trò heä soá coù yù nghóa b0 235.222 235.222 235.222 18 - b1 2.611111 2.666667 2.833333 19 - - - - b2 7.111111 7.055556 6.888889 20 - b3 0.667 0.667 0.5974 21 - b4 0.4887 0.4887 0.6475 22 - - - b5 1.666667 1.666667 -1.5 23 Phöông sai dö 2 S du 0.83333 1.16667 0.833333 24 Phöông sai töông thích 2 S tt 0.37037 0.4074 0.481481 25 Soá Fisher F 2,25 2.863636 1.730769 26 Keát luaän veà tính töông Töông Töông Töông thích thích thích thích 27 Heä soá cuûa phöông trình thöïc a0 242.5349 242.3127 242.3127 28 - a1 -0.08216 -0.07827 -0.0666 29 - a2 -10.8959 -10.8404 -10.6737
30 - a3 0.041818 0.041818 0.041818 31 - a4 0.003173 0.003173 0.003173 32 - a5 -1.66667 -1.66667 -1.5 Caên cöù vaøo phöông trình (4.8),(4.9) vaø (4.10) vôùi caùc soá lieäu treân ta veõ ñöôïc caùc ñoà thò hình (4.1; 4.2; 4.3) theo phaàn meàm Matlab 7.0.
Hình 4.1. Ñoà thò haøm hoài quy veà moái quan heä cuûa ñieän aùp V vôùi haøm löôïng daàu sau loïc Cñ vaø theå tích nöôùc Q vaøo buoåi saùng. Hình 4.2. Ñoà thò haøm hoài quy veà moái quan heä cuûa ñieän aùp V vôùi haøm löôïng daàu sau loïc Cñ vaø theå tích nöôùc Q vaøo buoåi toái.
Hình 4.3. Ñoà thò haøm hoài quy veà moái quan heä cuûa ñieän aùp V vôùi haøm löôïng daàu sau loïc Cñ vaø theå tích nöôùc Q vaøo buoåi chieàu . Xeùt quan heä giöõa haøm löôïng daàu Cñ vaø ñieän aùp V : V=f(Cñ)  Vôùi Q = 1 (lít) 246 Ñieän aùp V(mV) 245 244 243 TT Cñ V 242 1 15 241 241 240 2 30 242 0 10 20 30 40 50 3 45 245 Haøm löôïn g daàu Cñ (mg)
Hình 4.4. Ñoà thò bieåu dieãn quan heä haøm löôïng daàu vaø ñieän aùp vôùi Q=1 lít  Vôùi Q = 2 (lít) Ñieän aùp V(mV) 240 239 238 TT Cñ V 237 236 1 15 236 235 2 30 237 0 10 20 30 40 50 3 45 239 Haøm löôïn g daàu Cñ (mg) Hình 4.5. Ñoà thò bieåu dieãn quan heä haøm löôïng daàu vaø ñieän aùp vôùi Q=2 lít  Vôùi Q = 3 (lít) 234 Ñieän aùp V(mv) 232 230 228 226 TT Cñ V 224 1 15 225 0 10 20 30 40 50 2 30 229 Haøm löôïn g daàu Cñ (mg) 3 45 232
Hình 4.6. Ñoà thò bieåu dieãn quan heä haøm löôïng daàu vaø ñieän aùp vôùi Q=3 lít Ñeå xaùc ñònh sai soá cuûa caûm bieán ta tieán haønh laøm caùc böôùc nhö sau: Laáy maãu nhö ñaõ thí nghieäm nhöng haøm löôïng daàu khoâng bieát maø chæ bieát theå tích nöôùc Q ñem maãu naøy kieåm tra taïi trung taâm Sinh hoïc tröôøng Ñaïi hoïc Nha Trang toâi ñöôïc keát quaû nhö sau: Baûng 4.6: Keát quaû thí nghieäm taïi trung taâm sinh hoïc tröôøng ñaïi hoïc Nha Trang TT Theå tích nöôùc Q Haøm löôïng daàu moû Cñ (lít) (mg) 1 1 26.7 2 2 20.85 3 3 30.40 Baûng 4.7: Keát quaû ño cuûa heä thoáng kieåm soaùt haøm löôïng daàu moû trong nöôùc thaùi la canh taøu caù. TT Theå tích Ñieän aùp Haøm löôïng daàu nöôùc Q (lít) V(mV) moû Cñ (mg) 1 1 244 35
2 2 237 30 3 3 231 40 Sai soá töông ñoái cuûa boä caûm bieán ñöôïc tính theo coâng thöùc: x %  .100 x Trong ñoù: x giaù trò thöïc, x laø sai soá tuyeät ñoái. Baûng 4.8: Baûng so saùnh sai soá cuûa caûm bieán vôùi thieát bò chuaån cuûa trung taâm sinh hoïc tröôøng ñaïi hoïc nha trang. T Theå tích Thieát bò Maïch thieát x %  .100 x T nöôùc Q chuaån (mg) keá (mg) (lít) 1 1 26.7 35 1,31% 2 2 20.85 30 1,43% 3 3 30.40 40 1,32% Vaäy sai soá cuûa caûm bieán töø (1,31 ÷ 1,43)% so vôùi thieát bò thí nghieäm trung taâm coâng ngheä sinh hoïc Ñaïi hoïc Nha Trang (maùy OCMA – 310, haõng HORIBA – Nhaät baûn).