Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Многомодельные методы в микропроцессорных системах неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов. Учебное пособие.pdf
101
28. Мищенко, С.В. Метод неразрушающего контроля при исследо-
вании температурной зависимости теплофизических характеристик массивных образцов / С.В. Мищенко, А.А. Чуриков, В.Е. Подольский //
Вестник Тамбовского государственного технического университета. –
1995. – Т. 1, № 3–4. – С. 246 – 254.
29. Теплофизические измерения : справочное пособие по методам
расчета полей, характеристик тепломассопереноса и автоматизации измерений / В.В. Власов и др. – Тамбов, 1975. – 256 с.
30. Козлов, В.П. Микропроцессоры в теплофизических измерениях:
Обзор информации / В.П. Козлов, А.В. Станкевич // Белорусский
НИИНТИ. – Минск, 1986. – 44 с.
31. Гаврильев, Р.И. Метод определения теплофизических свойств
горного массива без нарушения естественной структуры / Р.И. Гаврильев,
И.Д. Никифоров // Инженерно физический журнал. – 1983. – Т. 45, № 1. –
С. 85 – 91.
32. Козлов, В.П. Двумерные осесимметричные нестационарные за-
дачи теплопроводности / В.П. Козлов. – Минск : Наука и техника, 1986. –
392 с.
33. Многомодельный метод неразрушающего определения теплофи-
зических свойств твердых материалов / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова,
И.В. Рогов, Е.В. Пудовкина // Инженерно-физический журнал. – 2012. –
Т. 85, № 1.– С. 188 – 194.
34. Патент 2 287 152 РФ, G 01 N 25/18. Способ неразрушающего оп-
ределения теплофизических свойств твердых материалов / Н.П. Жуков,
Н.Ф. Майникова, А.С. Чех, С.С. Никулин ; № 2005114237, заявл.
11.05.2005 ; опубл. 10.11.2006, Бюл № 31.
35. Диткин, В.А. Интегральные преобразования и операционное ис-
числение / В.А. Диткин, А.П. Прудников. – М. : Наука, 1974. – 544 с.
36. Справочник по пластическим массам : в 2 т. // под ред. В.М. Ка-
таева и др.– М. : Химия, 1975. – 448 с.
37. Коздоба, Л.А. Методы решения обратных задач теплопереноса /
Л.А. Коздоба, П.Г. Круковский. – Киев : Наукова думка, 1982. – 358 с.
38. Тихонов, А.Н. Методы решения некорректных задач / А.Н. Ти-
хонов, В.Я. Арсенин. – М. : Наука, 1986. – 288 с.
39. Лаврентьев, М.М. О некоторых некорректных задачах математи-
ческой физики / М.М. Лаврентьев. – Новосибирск : Наука, 1962. – 91 с.
40. Арсенин, В.Я. Некорректно поставленных задач способы реше-
ния / В.Я. Арсенин, А.Н. Тихонов // В кн.: Энциклопедия кибернетики. –
1975. – Т. 2. – С. 78 – 80.
41. Химмельблау, Д. Анализ процессов статистическими методами /
Д. Химмельблау. – М. : Мир, 1973. – 960 с.
42. Некорректные обратные задачи теплопроводности / Д.В. Бек
и др. – М. : Мир, 1989. – 310 с.
43. Чернышова, Т.И. Методы и средства неразрушающего контроля
теплофизических свойств материалов / Т.И. Чернышова, В.Н. Чернышов. – М. : Изд-во Машиностроение-1, 2001. – 240 с.
44. Теоретические и практические основы теплофизических измере-
ний / С.В. Пономарев, С.В. Мищенко, А.Г. Дивин и др. ; под ред.
С.В. Пономарева. – М. : ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 408 с.
45. Meβrechner ZILA-1000, ZILA Elektronik GmbH, Zella-Mehlis,
Germany.
46. Mishenko, S.V. Measuring System Realizing Termalphysic Method
of Nondestructive Check of Structural Transitions in Polymeric Materials /
S.V. Mishenko, N.F. Maynikova // Abstracts IV-th international conference
“Problems of industrial heat engineering”. – Kyiv, Ukraine, 2005. – P. 298 –
299.
47. Сергеев, О.А. Метрологические основы теплофизических изме-
рений / О.А. Сергеев. – М. : Изд-во стандартов, 1972. – 156 с.
48. Теория и техника теплофизического эксперимента / Ю.Ф. Гор-
тышов и др. – М. : Энергоатомиздат, 1985. – 362 с.
49. Коротков, В.П. Основы метрологии и теории точности измери-
тельных устройств / В.П. Коротков, Д.А. Тайц. – М. : Изд-во стандартов,
1978. – 352 с.
50. Бейтмен Г. Таблицы интегральных преобразований : в 2 т. /
Г. Бейтмен, А. Эрдейи. – М. : Наука, 1969. – 344 с.
51. Мищенко, С.В. Метод неразрушающего контроля структурных
превращений в полимерных материалах / С.В. Мищенко, Н.Ф. Майникова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. – 2005. – Т. 11, № 1А. – С. 69 – 75.
52. Смирнов В.И. Курс высшей математики : в 4. т. / В.И. Смирнов. –
М. : Наука, 1967. – Т. 1. – 480 с.; Т. 2. – 1974. – 656 с.; Т. 3, ч. 1. – 1967. –
324 с.; Т. 3, ч. 2. – 1969. – 672 с.; Т. 4. – 1974. – 336 с.
102
103
53. Моделирование процесса теплопереноса от импульсного линей-
ного источника тепла при теплофизических измерениях / Н.Ф. Майникова, Н.П. Жуков, Ю.Л. Муромцев, И.В. Рогов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. − 2002. − Т. 8, № 2. − С. 182 –
190.
54. Метод, устройство и автоматизированная система неразрушаю-
щего контроля теплофизических свойств композитов / Н.П. Жуков,
Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов, А.П. Пудовкин // Вестник Тамбовского государственного технического университета. – 1997. – Т. 3, № 4. – С. 406 –
415.
55. Майникова Н.Ф. Моделирование процесса теплопереноса от
плоского источника тепла при теплофизических измерениях / Н.Ф. Майникова, Н.П. Жуков, Ю.Л. Муромцев // Вестник Тамбовского государственного технического университета. – 1999. – Т. 5, № 4. – С. 543 – 553.
56. Жуков Н.П. Анализ погрешностей многомодельного метода из-
мерения теплофизических характеристик композитов. Ч.1: Оценка случайных погрешностей / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. – 2000. –
Т. 6, № 3. – С.416 – 424.
57. Жуков Н.П. Анализ погрешностей многомодельного метода из-
мерения теплофизических характеристик композитов. Ч. 2: Оценка систематической погрешности / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов //
Вестник Тамбовского государственного технического университета. –
2000. – Т. 6, № 4. – С. 562 – 571.
58. Пат. 2161301 РФ, G 01 N 25/18. Способ неразрушающего опреде-
ления теплофизических свойств материалов/ Н.П. Жуков, Ю.Л. Муромцев, Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов, А.А. Балашов. – № 99104568 ; заявл.
03.03.1999 ; опубл. 27.12.2000, Бюл № 36.
59. Maynikova, N.F. Multimodel Method of Non-Destructive Control of
Thermophysical Characteristics of Solid Materials / N.F. Maynikova,
N.P. Zukov, I.V. Rogov // Вестник Тамбовского государственного технического университета. – 2000. – Т. 6, № 2. – С. 192 – 200.
60. Пат. 2167412 РФ, G 01 N 25/18. Способ комплексного определе-
ния теплофизических свойств материалов / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова,
Ю.Л. Муромцев, И.В. Рогов. – № 99103718 ; заявл. 22.02. 99 ; опубл.
20.05. 01, Бюл № 14.
61. Майникова, Н.Ф. Неразрушающий контроль физико-
механических характеристик композиционных материалов / Н.Ф. Майни-
кова, И.В. Рогов, А.А. Балашов // Вестник Тамбовского государственного
технического университета. – 2001. – Т. 7, № 3. – С. 391 – 393.
62. Жуков, Н.П. Моделирование процесса теплопереноса от плоско-
го источника тепла постоянной мощности при теплофизических измерениях / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Инженерно-физический журнал. –
2005. – Т. 78, № 6. – С. 56 – 63.
63. Майникова, Н.Ф. Об одном методе термического анализа для не-
разрушающего контроля теплофизических свойств полимеров /
Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов, А.А. Балашов // Пластические массы. −
2001. − № 2. − С. 30 − 33.
64. Об одном методе исследования твердофазных переходов в поли-
мерных материалах / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, Н.П. Жуков,
А.А. Балашов // Пластические массы. – 2002, № 6. – С. 23 – 26.
65. Майникова, Н.Ф. Измерительная система и метод неразрушаю-
щего контроля структурных превращений в полимерных материалах /
Н.Ф. Майникова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2006. – № 1. – С. 56 – 61.
66. Майникова, Н.Ф. Измерительная система неразрушающего кон-
троля структурных превращений в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. –
2006. – № 9. – С.45 – 48.
67. Жуков, Н.П. Моделирование оттоков тепла в зонд при теплофи-
зическом контроле / Н.П. Жуков // Инженерно-физический журнал. –
2005. – Т. 78. № 4. – С. 108 – 116.
68. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и
инженеров / Г. Корн, Т. Корн. – М. : Наука, 1973. – 832 с.
69. Многомодельный метод неразрушающего теплофизического
контроля структурных превращений в полимерных материалах /
Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, А.С. Чех // Вестник Тамбовского государственного технического университета. – 2003. – Т. 9,
№ 2. Рубрика 01. Препринт № 07. – 36 с.
70. Жуков, Н.П. Моделирование процесса теплопереноса от им-
пульсного линейного источника тепла при теплофизических измерениях /
Н.П. Жуков // Инженерно-физический журнал.– 2005. – Т. 78. № 3. –
С. 86 – 95.
71. Жуков, Н.П. Многомодельный метод неразрушающего контроля
теплофизических свойств материалов / Н.П. Жуков // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2005. – № 2. – С. 42 – 46.
104
105
72. Жуков, Н.П. Многомодельные методы и средства неразрушаю-
щего контроля теплофизических свойств твердых материалов и изделий :
монография / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова. – М. : Машиностроение – 1,
2004. – 288 с.
73. Жуков, Н.П. Способ неразрушающего определения теплофизиче-
ских свойств твердых материалов / Н.П. Жуков // Инженерно-физический
журнал. – 2004. – Т. 77, № 5. – С. 139 – 145.
74. Жуков, Н.П. Измерительно-вычислительная система неразру-
шающего контроля теплофизических свойств / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Приборы и техника эксперимента – 2005, №3. – С. 164 – 166.
75. Жуков, Н.П. Метод и прибор для неразрушающего контроля теп-
лофизических свойств материалов / Н.П. Жуков // Приборостроение и
средства автоматизации. – 2005, № 1.– С. 18 – 22.
76. Жуков, Н.П. Измерительно-вычислительная система неразру-
шающего теплофизического контроля / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова //
Приборы и техника эксперимента. – 2005, № 2. – С. 153 – 154.
77. Multimodel method of nondestructive determination of the thermo-
physical properties of solid materials / N.P. Zhukov, N.F. Mainikova, I.V. Rogov, E.V. Pudovkina // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. –
2012. – Vol. 85. – N. 1. – P. 203 – 209.
Приложение П.1
с
с
Результаты обработки термограмм, снятых при помощи зонда
с линейным импульсным нагревателем
на материалах строительного назначения
Постоянные прибора: α = 5,92⋅102, β = –14,459
1г
3г
5г
7г
8г
1д
2д
3д
№ образца
0,4078
0,4205
0,4027
0,3532
0,3641
0,3585
0,3267
0,3381
0,3260
0,1821
0,1980
0,1761
0,2571
0,2648
0,2480
0,4146
0,4107
0,3999
0,3405
0,3414
0,3619
0,3401
0,3569
0,3476
b1 -b0
0,2868
0,3023
0,2713
0,2600
0,3014
0,2765
0,2599
0,3342
0,3267
0,2436
0,2766
0,2049
0,2781
0,2426
0,2668
0,2287
0,1777
0,1831
0,2768
0,2356
0,2440
0,3147
0,2994
0,2698
λ,
КмВт⋅
0,1452
0,1408
0,1447
0,1677
0,1626
0,1652
0,1813
0,1752
0,1817
0,3252
0,2991
0,3363
0,2303
0,2236
0,2388
0,1428
0,1442
0,1481
0,1739
0,1735
0,1636
0,1741
0,1659
0,1704
a⋅107,
2
м
2,60
2,56
2,68
2,52
2,30
2,43
2,37
1,96
1,93
1,38
1,30
1,64
1,78
2,10
1,79
3,03
3,41
3,32
2,33
2,64
2,68
2,08
2,27
2,42
λср,
0,144
0,165
0,179
0,320
0,231
0,145
0,170
0,170
aср⋅107,
2
м
КмВт⋅
2,61
2,42
2,09
1,44
1,89
3,25
2,55
2,26
ε,
0,5
сВт
2
Км
⋅
282 0,552
335 0,682
392 0,856
843 2,222
531 1,222
254 0,446
337 0,667
358 0,752
cρ⋅10
Дж
3
-6
,
Км
⋅
106
107
с
с
Продолжение прил. П.1
b1 -b0
№ образца
0,3375
4д
0,3596
0,3507
0,2897
5д
0,2989
0,3395
0,1436
6д
0,1571
0,1397
0,1592
0,1914
7д
0,2152
0,2045
0,2538
8д
0,2145
0,2342
0,2524
9д 0,3715
0,3774
0,4104
0,3917
0,3206
0,3059
0,3307
0,1727
0,3244
0,2146
0,2422
0,2111
0,2517
0,2478
0,2841
0,2876
0,2724
0,1893
0,1909
0,2477
0,3478
0,2186
0,2670
0,3069
λ,
КмВт⋅
0,1755
0,1647
0,1689
0,2044
0,1981
0,1744
0,4124
0,3770
0,4239
0,3720
0,3094
0,2752
0,2896
0,2333
0,2761
0,2527
0,2346
0,1594
0,1569
0,1443
0,1512
a⋅107,
2
м
2,03
2,24
2,05
2,95
2,02
1,18
1,12
1,16
1,08
1,44
1,40
1,29
1,80
2,17
2,33
1,97
2,06
2,94
2,74
2,40
λср,
0,170
0,192
0,396
0,291
0,249
0,153
aср⋅107,
2
м
КмВт⋅
2,11
2,49
1,14
1,38
2,07
2,54
ε,
0,5
сВт
2
Км
⋅
370 0,806
385 0,951
1173 347
783 2,11
547 1,20
304 0,602
cρ⋅10
Дж
3
-6
,
Км
⋅
л
ТФС (Расчет)
a
·
10
7
,
м
2
/с
0,3336
0,3545
0,3347
0,307742
0,150646
0,3469
0,3388
0,3363
0,2043
14,70186
0,2285
ПТФЭ
0,2392
0,2222
0,2117
a
ср
·
10
7
,
м
2
/с
108
-
α β
Приложение П.2
Константы приб.
0,065265 -14,68544
1,0216963 0,06222 -14,8232
,
, Вт/м⋅К
ср
0,19518
∆λ ∆ a λ
0,956187 0,016326 0,282031 0,067855 -14,63726
, Вт/м⋅К
λ
полимерных материалах
0
∆b
1
∆b
0
-T
0
1,00339 0,019047
1,009611 0,012175 0,193762 0,065052 -14,69162
0,948806 0,012188 0,20495 0,069135 -14,62951
1,151591 0,009411
1,013261 0,014769 0,253408 0,067639 -14,69523
1,060882 0,005933 0,098202 0,066066 -14,74116
1,029842 0,012175 0,178357 0,065586 -14,71146
0,020497 0,05716 0,19815
0,023177 0,0686 0,18645
0,032277 0,09197 0,1975
0,014495 0,03743 0,20717
0,026882 0,07812 0,19057
0,019053 0,05191 0,19653
-0,46927
-0,47287
-0,40685
-0,46644
-0,4598 0,010303 0,02807 0,19511
0,4744794
0,299788
0,145529
0,145489
0,214287
0,160685
0,024954
0,025329
0,035009
0,023554
0,446223
0,410216
0,482401
0,438498 0,036173 0,187689 0,066102
0,28935
0,06027
0,02283 0,0709 0,32363
0,019702
-0,50789
-0,45766
0,595059
0,2763
0,29747
0,0481 0,3122
0,06811
0,08122
0,021932
0,026153
0,015974
-0,552
-0,4767
-0,40977
b
0
-0,0284 -0,5084 0,029906 0,09287 0,18996
0,01073
0,00713
-0,03074 -0,52074
b
1
Результаты обработки термограмм
b
0,348
0,0002
0,00356
-0,02668 -0,48668
0,3191 0,05315
Результаты обработки термограмм, снятых при помощи зонда с линейным импульсным нагревателем на
Материал
ПММА
-0,072
-0,0167
-0,01789
0,06234
0,03023
(№1)
л
ТФ С (Р а сч е т)
a
·
10
7
,
м
2
/с
a
ср
·
10
7
,
м
2
/с
0,1582
0,30549
-0,28451
0,00886
0,02139
0,41775
0,68264
0,023391
0,115069
109
,
, Вт/м⋅К
ср
Продолжение прил. П.2
∆λ ∆ a λ
, Вт/м⋅К
λ
0
∆b
1
∆b
0
-T
0
b
0
b
1
Ре зул ь та т ы обр а бот к и те р мо гр ам м
b
Материал
0,162 0,18385 -0,27615 0,01908 0,05321 0,40816 0,74908 0,048086 0,288482
0,161 0,19182 -0,27818 0,013269 0,03524 0,41062 0,732152 0,033845 0,191212
0,161 0,19087 -0,27913 0,024487 0,06503 0,4105 0,728188 0,062424 0,351191
2,463 0,60346 0,09346 0,052636 0,11024 0,02684 4,280969 0,000574 0,191645
2,5495 0,45935 -0,01065 0,048558 0,1017 0,02593 4,104387 0,000494 0,163725
2,4826 0,66673 0,176734 0,055059 0,11532 0,02663 4,425673 0,000591 0,205687
0,1531 0,16968 -0,27032 0,03288 0,10059 0,43165 0,705435 0,092678 0,534959
Капр. В 0,1589 0,16851 -0,29149 0,018329 0,04994 0,4159 0,65851 0,047963 0,249422 0,415763 0,7093342
2,5346 0,52811 0,048107 0,039115 0,08192 0,02608 4,200543 0,000402 0,135774
Рипор 2,3797 0,90105 0,421053 0,066972 0,13134 0,02778 4,919314 0,000782 0,272615 0,026556 4,4523091
2,521 0,6796 0,189595 0,051977 0,10194 0,02622 4,443484 0,000541 0,179799
2,4921 0,60815 0,128152 0,083144 0,16306 0,02652 4,339057 0,000885 0,284004
2,4991 0,90493 0,434927 0,056066 0,10995 0,02645 4,905047 0,000593 0,216655
⋅
4
=
ε
′
⋅
4
=
ε
′
λ
Результаты обработки термограмм
1
0
1
∆
1
∆
0
∆
1
ε
0,5
2
λ
⋅
ε
0,5
2
ε
0,5
2
∆
ε
II
∆
λ
∆
ε
IV
δ
=2І
ε
-
ε
І/(
ε
+
ε
)
ПТФЭ(№2)
110
IV
II
IV
II
0,03468603
0,037230022
0,046088351
0,059580931
0,039382233
0,045347706
0,038134664
0,04228696
0,059863309
0,030084863
0,026976722
0,044978872
0,002656166
0,058409118
Приложение П.3
К
/м
,
' = 1,382
ТФХ (Расчет)
= 114;
2
В
IV
; ;2644
10
= 9,793
2
3295; A
II
;
10
постоянной мощности на ряде материалов
Вт·с
К
/м
,
IV
Вт·с
К
, Вт/м
0,1947635 595,173071 606,46237 26,917 0,0068 40,049
1,0796713 1382,12295 1406,5162 42,14 0,0052 24,98
0,3989717 805,424314 824,42245 19,095 0,0095 62,146
0,2519401 433,605611 446,91955 45,353 0,0037 22,485
К
/м
,
II
0,2447123 425,979466 417,75343 25,599 0,0037 21,236
0,8687404 814,478282 796,42036 34,864 0,0084 38,076
0,9895415 1079,98683 1059,7797 64,455 0,0123 54,066
1,2332787 1361,15129 1321,5938 72,316 0,0084 49,918
1,3407132 1515,42085 1492,9631 61,839 0,0208 89,199
0,4635561 582,233746 590,1945 38,997 0,0087 43,384
0,5132618 961,360663 934,08123 64,352 0,0101 53,166
0,7620662 1004,66943 982,57194 46,593 0,0177 86,306
0,8187722 1062,62736 1061,218 36,595 0,0059 29,413
Вт·с
b
b
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
= 4,664
1
d
b
рной дисперс ией Эмукрил М (в с кобках концентрация дисперсии в % масс.)
b
Результаты обработки термограмм, снятых при помощи зонда с круглым нагревателем
Постоянные п рибора: A
d
12,42 69,77 -153 0,15 0,16 0,87
1 2 3 4
Материал
ПММА 11,92 72,3 -172,9 0,082 0,31 1,54
К8 9,869 46,31 -88,17 0,088 0,098 0,4
Ф4К20 12,59 70,08 -154 0,087 0,16 0,8
Абразивный шлифовальный круг ма рки 25А12ПСМ16К5А,
К-В 11,27 64,01 -144,3 0,052 0,34 2,1
импрегниров анный полиме
№3 (10,0) 10,19 43,59 -77,71 0,161 0,14 0,83
№4 (11,9) 9,787 41,87 -74,46 0,127 0,32 1,12
№5 (13,8) 9,516 39,64 -69,31 0,1 0,18 0,57 1606,219 1,4938829 1675,60825 1640,9136 51,505 0,0131 52,924
Абразивный шлифовальный круг ма рки 25А25ПСМ16К25А,
№1 (0) 11,45 50,65 -90,6 0,098 0,19 0,73
№2 (5,6) 10,76 48,07 -87,87 0,16 0,25 0,89
импрегниров анный полимерной дисперс ией Эмукрил М (в с кобках конце нтрация дис перси и в % масс.)
№3 (10,5) 10,96 53,17 -105,3 0,12 0,44 1,78
№4 (12,0) 10,71 51,8 -101,6 0,09 0,14 0,59
№1 (0) 11,98 61,77 -125,7 0,12 0,29 1,21
№2 (4,8) 11,1 60,15 -133,2 0,17 0,32 1,36