Метод и система неразрушающего контроля теплофизических свойств многослойных конструкций и изделий

• Автор: Иванов, Геннадий Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ
1.1 Контактные методы неразрушающего
контроля ТФС многослойных изделий
1.2 Бесконтактные методы неразрушающего
контроля ТФС многослойных изделий
1.3 Постановка задачи исследования
1.4 Выводы
2 МЕТОД НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС
ТРЕХСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ
2.1 Модель температурных полей в полубесконечном в тепловом отношении объекте при бесконтактном тепловом воздействии
на него от подвижного источника тепла
2.2 Метод неразрушающего контроля
ТФС трехслойных изделий
2.3Выводы
3 МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ
3.1 Микропроцессорная система неразрушающего контактного контроля ТФС многослойных изделий
3.2 Измерительные зонды и блок-схема алгоритма работы ИИС неразрушающего контроля ТФС трехслойных изделий
3.3 Выводы
4 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДА И ИИС НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС ТРЕХСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ
4.1 Анализ погрешности измерений температуры
4.2 Анализ погрешности комбинированного метода
4.3 Экспериментальные исследования методов и измерительных систем НК ТФС многослойных изделий
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А Программа и результаты математического моделирования
тепловых потерь, происходящих с поверхности исследуемого объекта при бесконтактном тепловом
воздействии на нее от подвижного источника тепла
Приложение Б Программа математического моделирования трехслойной
системы
Приложение В Программа математического моделирования температурных полей при бесконтактном тепловом воздействии от
точечного источника
Приложение Г Программы для выделения доминирующих составляющих в
общей погрешности измерения ТФС материалов
Приложение Д Материалы по внедрению

Перечень наиболее часто употребляемых условных обозначений
Я - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К), а - коэффициент температуропроводности, м2/с,
С - теплоемкость, Дж/(кг-К),
Т - температура, К,
х,у,г- пространственные координаты, м, q - плотность теплового потока, Вт/м2, а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2-К)
/3 - коэффициент прозрачности окружающей среды, у- показатель ослабления окружающей среды, 1/м, в - коэффициент излучения тела, р- плотность, кг/м3,
- частота тепловых импульсов, Гц,
Лj - истинное значение измеряемой величины в у-ом измерительном эксперименте,
Л/ - результат измерения ву-ом измерительном эксперименте,
А Л/, Аа/ - абсолютные погрешности результатов измерений коэффициентов тепло- и температуропроводности,
М[-] - математическое ожидание,
о[-] - среднеквадратическое отклонение (СКО),
V- скорость, м/с,
ИК- инфракрасный,
ТФС - теплофизические свойства,
КОС - неразрушающий контроль,
ТНК - тепловой неразрушающий контроль,
ПИП - первичный измерительный преобразователь,
Тп - термопара,
Тч - датчик теплового потока,

вой процесс в многослойной физической системе, а также неучет тепловых потерь при бесконтактном тепловом воздействии на открытую поверхность исследуемых объектов, влияния степени черноты и состояния поверхности исследуемых образцов и т.д., отсутствие метрологического анализа результатов измерения. Поэтому разработка корректного математического описания объектов измерения, измерительных процедур и условий проведения теплофизического эксперимента позволит создать методы НК ТФС многослойных физических объектов, позволяющие производить контроль ТФС всех слоев исследуемых изделий с необходимой для современной промышленной технологии точностью и достоверностью.
4. Существующие методы и средства НК ТФС многослойных изделий можно разделить на две группы: контактные и бесконтактные. Сравнительный анализ этих методов показал, что бесконтактные методы являются не конкурентами контактным методам, а хорошим их дополнением, что будет показано в данной работе при создании методов НК ТФС трехслойных изделий.