Методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств многослойных изделий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат технических наук Чернышов, Алексей Владимирович
- Специальность ВАК РФ05.11.13
- Количество страниц 187
Оглавление диссертации кандидат технических наук Чернышов, Алексей Владимирович
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 МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ.
2.1 Контактный метод неразрушающего контроля ТФС трехслойных изделий.
2.2 Бесконтактный метод НК ТФС многослойных изделий с коррекцией влияния степени черноты исследуемых объектов и прозрачности промежуточной между объектами и термоприемниками среды на результаты измерений.
2.3 Бесконтактный адаптивный по энергетическим параметрам метод неразрушающего контроля ТФС многослойных изделий.
2.4 Метод неразрушающего контроля ТФС трехслойных изделий с использованием комбинаций контактного и бесконтактного тепловых воздействий на исследуемый объект.
2.5 Выводы.
3 МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ.
3.1 Микропроцессорная система неразрушающего контактного контроля ТФС многослойных изделий.
3.2 Микропроцессорная система бесконтактного контроля ТФС многослойных изделий с коррекцией результатов измерения на влияние степени черноты, прозрачности среды и тепловых потерь с поверхности исследуемых объектов.
3.3 Микропроцессорная система бесконтактного контроля ТФС многослойных изделий с адаптацией энергетических параметров теплофизического эксперимента и с коррекцией результатов измерения на дестабилизирующие факторы.
3.4 Информационно-измерительная система неразрушающего контроля ТФС трехслойных изделий, реализующая комбинацию контактного и бесконтактного методов контроля.
3.5 Выводы.
4 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ КОНТАКТНЫХ И БЕСКОНТАКТНЫХ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ.
4.1 Анализ погрешности контактного метода.
4.2 Анализ погрешности бесконтактного метода.
4.3 Анализ погрешности адаптивного бесконтактного метода.
4.4 Анализ погрешности комбинированного метода.
4.5 Экспериментальные исследования методов и измерительных систем НК ТФС многослойных изделий.
4.6 Выводы.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», 05.11.13 шифр ВАК
Метод и система неразрушающего контроля теплофизических свойств многослойных конструкций и изделий2008 год, кандидат технических наук Иванов, Геннадий Николаевич
Методы и система бесконтактного неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов и изделий2000 год, кандидат технических наук Сысоев, Эдуард Вячеславович
Методы и измерительные средства неразрушающего контроля теплофизических свойств и температурных переходов термопластов2005 год, кандидат технических наук Рожнова, Лидия Ивановна
Метод и измерительная система оперативного неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов и изделий2005 год, кандидат технических наук Пугачев, Роман Викторович
Метод и измерительное устройство бесконтактного оперативного неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов2005 год, кандидат технических наук Попов, Роман Владимирович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств многослойных изделий»
Современный уровень развития производства в важнейших и ответственных отраслях техники требует проведения постоянно усложняющихся измерительных экспериментов. Особое место среди них занимают неразру-шающие методы контроля и технической диагностики, характеризующиеся высокой сложностью физического эксперимента, требованием детального математического описания физических процессов в контролируемых объектах измерения, необходимостью проведения корректного метрологического анализа результатов измерений.
Поскольку одним из основных показателей качества большинства из синтезируемых новых конструкционных, электроизоляционных, строительных и теплозащитных материалов являются их теплофизические свойства (ТФС), то для контроля этих параметров целесообразно использовать методы теплового неразрушающего контроля (ТНК), позволяющие с высокой оперативностью, надежностью и производительностью осуществлять контроль ТФС как самих материалов, так и готовых изделий из них. Сложность и большой объем экспериментальных исследований по определению качества, долговечности и надежности синтезированных материалов и готовых изделий из них требуют как совершенствования традиционных, так и создания новых эффективных методов и средств контроля.
Актуальность работы
Совершенствование и развитие наиболее важнейших и ответственных отраслей техники, таких как ракетостроение, космическое аппаратостроение, атомная энергетика, теплотехника и т.д. требуют создания новых высокопрочных теплозащитных покрытий (оболочек), так как тепловые режимы при эксплуатации таких объектов строго регламентируются.
Наиболее эффективно эта проблема решается с использованием многослойных конструкций защитных покрытий, в которых одни слои обеспечивают прочность, а другие - тепловую защиту. При разработке, испытании и эксплуатации таких многослойных теплозащитных покрытий необходимо иметь информацию о ТФС как отдельных слоев, так и всей конструкции защитной оболочки в целом, т.к. ТФС в этом случае являются параметрами, определяющими надежность, работоспособность, а в итоге и качество готовых изделий этих отраслей техники. Поэтому получение оперативной и достоверной информации о теплофизических параметрах многослойных теплозащитных покрытий становится уже необходимым условием как при создании, так и эксплуатации этих ответственных изделий.
Для решения этой задачи наиболее перспективными с точки зрения оперативности, достоверности, точности и информативности являются тепловые методы и средства неразрушающего контроля (НК) ТФС, которые позволяют осуществлять контроль теплофизических характеристик материалов и изделий без нарушения их целостности и эксплуатационных характеристик. Поэтому разработка новых методов и средств НК ТФС, позволяющих контролировать теплозащитные свойства многослойных материалов и конструкций с необходимой для теплофизических измерений точностью, является актуальной задачей во многих важнейших отраслях современной техники.
В целях экономии топливно-энергетических ресурсов при резко возросшей стоимости энергоносителей в строительной теплотехнике в настоящее время широко используются многослойные ограждающие конструкции (стеновые панели, наружные перекрытия, стыковые соединения, перегородки, полы, элементы кровли и т.д.), через которые идут основные теплопотери зданий и сооружений. Поэтому одной из основных задач, стоящих перед контролерами качества строительных конструкций, является определение соответствия их теплотехнических характеристик (в основном по сопротивлению теплопередаче и теплопотерям) нормативным документам СНиП, МГСН и др. Поскольку ограждающие конструкции зданий и сооружений представляют собой трехслойную систему, наружные слои которой обеспечивают механическую прочность, а внутренний слой - теплозащиту конструкции, то для решения этой задачи необходимо также разработать новые методы и средства НК ТФС многослойных строительных изделий как в процессе их изготовления, так и в реальных условиях эксплуатации.
В связи с возрастающим объемом производства биметаллов и изделий из них, повышением требований к их эксплуатационным характеристикам становится актуальной задача оперативного контроля в процессе их производства основных показателей качества, таких как геометрические параметры, прочность сцепления слоев, зависящая от сплошности соединения компонентов биметалла, а также теплофизические свойства, т.к. большинство изделий из биметаллов (вкладыши, подшипники скольжения, втулки, упорные кольца, сферические опоры) работают в жестких тепловых режимах.
Поскольку биметаллы и изделия из них представляют многослойную (двух-, трехслойную) конструкцию, то для определения дефектов от нарушения сплошности соединения слоев целесообразно использовать тепловые методы НК, позволяющие с большой разрешающей способностью, оперативностью и точностью определить размеры и место дефектов, т.к. ТФС металлических слоев и воздушных зазоров между ними отличаются не менее, чем на два порядка. Для определения же геометрических параметров биметаллов (толщина слоев) на основе теплометрических методов необходимо предварительно определить ТФС каждого слоя, а затем определить уже искомые толщины. Поскольку контроль этих основных параметров необходимо проводить в процессе производства биметаллов и изделий из него, то наиболее эффективно здесь использовать бесконтактные методы НК, позволяющие непрерывно получать информацию об основных параметрах качества и использовать ее для активного управления техпроцессом. Поэтому разработка, исследование и внедрение в производство методов и средств активно технологического неразрушающего контроля основных параметров качества биметаллов и изделий из них также являются актуальными вопросами современного машиностроения, требующими создания новых высокоэффективных измерительных средств данного направления.
В современной экспериментальной теплофизике методы НК ТФС весьма разнообразны. Из предварительного анализа методов НК ТФС материалов можно сделать вывод, что наиболее перспективными с точки зрения оперативности, полноты получаемой информации о ТФС, точности и простоты реализации являются нестационарные методы, основанные на импульсно-динамическом тепловом воздействии на исследуемые образцы.
При сложном характере протекающих тепловых процессов в исследуемом объекте, что обычно имеет место при неразрушающем контроле многослойных изделий, основной задачей исследователей является разработка физико-математических моделей, адекватно описывающих теплофизические процессы в объекте контроля, а также моделей измерительных процедур, выполняемых при проведении неразрушающе го контроля, объектов, условий и средств измерений. Эти модели являются теоретической основой для создания новых методов НК ТФС многослойных изделий.
Стремительное развитие, популярность и доступность микропроцессорной техники способствует широкому ее использованию при реализации разрабатываемых новых методов НК ТФС многослойных материалов и изделий. Эффективность применения микропроцессорных средств при создании приборов и измерительных систем обусловлена тем, что они позволяют ускорить и полностью автоматизировать проведение теплофизического эксперимента, в отсутствии априорной информации о ТФС объектов измерения адаптивно изменять пространственно-временные и энергетические параметры эксперимента с целью обеспечения гарантии сохранения целостности и эксплуатационных характеристик объектов измерения.
Кроме того, при разработке тепловых методов неразрушающего контроля в настоящее время уделяется недостаточное внимание метрологическому анализу результатов и средств измерений. Это обусловлено рядом объективных причин, основной из которых является то, что теплофизические измерения отличаются сложностью, являются косвенными или совокупными, связанными с температурно-временными измерениями полей и тепловых потоков. Поэтому традиционные методы метрологического анализа, опирающиеся на метрологический эксперимент, с помощью которого устанавливаются значения нормированных характеристик погрешностей результатов измерения и метрологических характеристик средств измерений, являются труднореализуемыми и дорогостоящими. При проведении метрологического анализа наиболее эффективно в последнее время применяются аналитические методы, основанные на использовании адекватных математических моделей объектов, процедур, условий и средств измерений.
Поэтому разработка и совершенствование расчетных методов определения характеристик погрешностей результатов измерения, формирование алгоритмического обеспечения метрологического анализа методов неразру-шающего контроля ТФС многослойных материалов и изделий составляет важную и актуальную задачу теоретической метрологии и экспериментальной теплофизики, решение которой позволит синтезировать измерительные процедуры и средства с требуемыми свойствами, повысить эффективность практического использования разработанных методов и средств.
Цель работы
Разработка, исследование и внедрение в практику контактных и бесконтактных методов и реализующих их микропроцессорных систем, позволяющих осуществлять неразрушающий контроль ТФС многослойных конструкций и изделий как при их производстве, так и эксплуатации с необходимой для теплофизических измерений оперативностью и точностью.
Основные задачи работы
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- провести информационный обзор и сравнительный анализ существующих методов и средств неразрушающего контроля ТФС многослойных изделий;
- разработать математические модели температурных полей в исследуемых многослойных объектах как при контактном, так и бесконтактном тепловом воздействии от линейного, дискового или подвижного точечного источника тепла, адекватно описывающих тепловые процессы в контролируемых изделиях;
- на основе полученной физико-математической модели разработать и исследовать новый контактный метод НК ТФС трехслойных изделий, состоящий в одновременном использовании начальной стадии нестационарного (импульсно-динамического) и квазистационарного тепловых режимов в исследуемом многослойном изделии;
- создать бесконтактный НК ТФС двухслойных изделий с коррекцией влияния степени черноты исследуемых объектов и прозрачности промежуточной среды между объектами и приемно-излучательными блоками на результаты измерения;
- разработать бесконтактный метод РЖ ТФС двухслойных изделий с высоким метрологическим уровнем, обусловленным адаптацией энергетических параметров теплофизического эксперимента и коррекцией результатов измерения на тепловые потери в окружающую среду, степень черноты поверхности исследуемых объектов и коэффициент прозрачности среды;
- создать комбинированный оперативный метод НК ТФС трехслойных изделий, основанный на одновременном использовании контактного и бесконтактного тепловых воздействий на поверхность исследуемых объектов и обладающий высокой метрологической эффективностью, обусловленной использованием адаптивных измерительных процедур при определении энергетических параметров теплофизического эксперимента;
- разработать микропроцессорные информационно-измерительные системы (ИИС), реализующие созданные контактный, бесконтактные и комбинированный методы НК ТФС многослойных конструкций и изделий;
- провести метрологический анализ разработанных методов и средств НК ТФС многослойных изделий с рекомендациями повышения их метрологического уровня;
- осуществить экспериментальную проверку разработанных методов и реализующих их процессорных систем и внедрить эти измерительные средства в промышленное производство.
Связь с государственными программами и НИР
Диссертационная работа выполнялась в рамках реализации следующих государственных программ: межвузовская научно-техническая программа Госкомобразования РСФСР "Неразрушающий контроль и диагностика", раздел 4: "Оптические, радиоволновые и тепловые методы неразрушающего контроля" на 1994 - 1998г.г.; программа Минвуза РФ "Комплексные системы измерений, контроля и испытаний в народном хозяйстве" на 1998 - 2000 гг.; программа министерства образования РФ "Инновации высшей школы и введение интеллектуальной собственности в хозяйственный оборот" по разделу "Инновационные научно-технические проекты" 2000 г.; программа Миннауки РФ на 2000 - 2001 гг. по финансированию научных исследований и экспериментальных разработок, проект "Создание микропроцессорных приборов оперативного неразрушающего контроля термосопротивления многослойных строительных конструкций с пенополиуретановыми теплозащитными покрытиями", шифр: "Теплогидрощит".
Методы и методики исследования
Результаты исследований, включенные в диссертацию, базируются на аналитической теории теплопроводности, математической физике, математическом моделировании, метрологии и метрологическом эксперименте, на результатах научно-исследовательских работ кафедры "Аналитические приборы и системы" Тамбовского государственного технического университета, Тамбовского областного отделения "Российское общество по неразрушающему контролю и технической диагностике", а также рядя промышленных и научно-исследовательских организациях.
Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что на основе разработанных физико-математических моделей теплопереноса в двух-и трехслойных системах плоских тел из твердых материалов с различными ТФС при контактном и бесконтактном тепловом воздействии на них от линейного, дискового или подвижного точечного источника тепла создан комплекс новых, защищенных патентами на изобретения, методов НК ТФС материалов каждого из слоев многослойных изделий, имеющих достаточную для технологического контроля точность и оперативность, обеспечивающих полную гарантию сохранения целостности и эксплуатационных характеристик исследуемых объектов.
Микропроцессорные средства, созданные на основе этих методов, существенно упрощают процесс измерений и повышают производительность исследований (иногда в несколько раз) таких сложных для теплофизических измерений объектов как многослойные физические системы, включают в себя структурно-алгоритмические методы повышения точности результатов измерения на основе адаптивных измерительных процедур и цепей.
Отличительной особенностью разработанных методов и реализующих их микропроцессорных измерительных средств является значительное расширение области их применения, обусловленное возможностью контроля ТФС многослойных конструкций и изделий с высоким для теплофизических измерений метрологическим уровнем, который обеспечивается за счет использования адаптивных измерительных процедур при определении энергетических параметров теплофизического эксперимента и уменьшения влияния на результаты измерения состояния поверхности исследуемых объектов, тепловых потерь с поверхности контролируемых изделий в окружающую среду, прозрачности среды и других дестабилирующих факторов.
Проведен метрологический анализ разработанных методов и средств НК ТФС многослойных изделий и даны рекомендации по повышению их метрологического уровня, для чего получены структуры полной погрешности созданных методов, проведена оценка вклада каждой компоненты в соответствующую характеристику погрешности, выявлены доминанты в составе полной погрешности, что позволило целенаправленно воздействовать на источники составляющих общей погрешности.
Практическая ценность работы заключается в том, что на основе разработанных контактного, бесконтактного и комбинированного методов НК ТФС многослойных изделий, которые защищены патентами РФ на изобретения №2208778, № 2211446, № 2245538, созданы и внедрены в производство микропроцессорные ИИС с соответствующим алгоритмическим, программным и метрологическим обеспечением, позволившие расширить область применения тепловых методов и средств НК за счет возможности определения ТФС многослойных (двух-трехслойных) изделий с высокой для теплофизических измерений точностью как в лабораторных, так и промышленных условиях.
Реализация результатов работы заключается в создании и внедрении при непосредственном участии автора информационно-измерительных систем контактного, бесконтактного неразрушающего контроля ТФС многослойных изделий. Результаты диссертационной работы приняты к использованию в ОАО "Тамбовполимермаш" (г. Тамбов), ОАО "Завод подшипников скольжения" (г. Тамбов), а также в учебном процессе ТГТУ.
Апробация работы
Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались на IV международной теплофизической школе "Теплофизические измерения в начале XXI века" (Тамбов, 2001), VI научной конференции ТГТУ (Тамбов, 2001), XV Международой научной конференции "Математические методы в технике и технологиях" (Тамбов, 2002), XV Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях" (Тамбов, 2002), Школе-семинаре молодых ученых "Метрология, стандартизация, сертификация и управление качеством продукции" (Тамбов, 2003), VIII научной конференции ТГТУ (Тамбов, 2003), IV Всероссийской с международным участием научно-практическом семинаре (Санкт-Петербург, 2003), 3-я Международной конференции "Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности" (Москва, 2004), Всероссийской научно-технической конференции "Энергосбережение и энергоэффективные технологии - 2004" (Липецк, 2004), V международной тепло-физической школе "Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством" (Тамбов, 2004), X научной конференции ТГТУ (Тамбов, 2005).
Публикации
Основные результаты диссертационной работы отражены в 24-х печатных работах, в том числе 12-и статьях в центральных и региональных научных журналах, 3-х патентах на изобретения.
Личный вклад автора
Из 24-х печатных научных работ по теме диссертации 19 работ опубликованы без соавторов. Во всех работах, опубликованных в соавторстве, при непосредственном участии автора были разработаны основные идеи методов, получены теоретические результаты, предложено математическое, алгоритмическое, программное и метрологическое обеспечения созданных процессорных измерительных средств, проведены теплофизические эксперименты и осуществлено доказательство достоверности полученных результатов и эффективности использования предложенных методов и микропроцессорных систем.
Структура работы
Диссертация содержит введение, 4 главы, заключение и приложения, изложенные на 187 страницах машинописного текста, 12 рисунках и 14 таблицах. Список литературы включает 86 наименований.
Похожие диссертационные работы по специальности «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», 05.11.13 шифр ВАК
Метод и реализующее его устройство бесконтактного неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов и готовых изделий2008 год, кандидат технических наук Чернышов, Александр Витальевич
Информационно-измерительные системы неразрушающего контроля теплофизических свойств композитных строительных материалов и изделий с использованием СВЧ-нагрева2022 год, кандидат наук Удалова Анастасия Петровна
Разработка методов и средств неразрушающего контроля показателей качества биметаллов и изделий из них2002 год, кандидат технических наук Плужников, Юрий Владимирович
Интеллектуализация информационно-измерительных систем неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов2006 год, доктор технических наук Селиванова, Зоя Михайловна
Метод и измерительная система неразрушающего контроля технологических параметров четырехслойных изделий2008 год, кандидат технических наук Банников, Александр Николаевич
Заключение диссертации по теме «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», Чернышов, Алексей Владимирович
Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:
1. Проведенный информационный анализ показал, что во многих важнейших и ответственных отраслях техники, таких как космическое аппарато-строение, атомная энергетика, теплоэнергетика, машиностроение, строительство и т.д. требуется определять теплозащитные свойства многослойных конструкций и изделий без нарушения их целостности и эксплуатационных характеристик. Поэтому разработка новых эффективных методов и средств неразрушающего контроля ТФС многослойных физических систем является актуальной задачей теплофизических измерений.
2. Разработаны математические модели температурных полей в исследуемых многослойных объектах при контактном и бесконтактном тепловом воздействии от линейного, дискового или подвижного точечного источника тепла, адекватно описывающие тепловые процессы в контролируемых изделиях и учитывающие состояние поверхности исследуемых объектов, тепловые потери с поверхности этих объектов в окружающую среду, прозрачность среды и другие дестабилизирующие факторы.
3. На основе полученных физико-математической моделей разработаны новые, защищенные патентами на изобретения, более эффективные в метрологическом отношении контактные и бесконтактные методы контроля ТФС многослойных изделий без нарушения их целостности и эксплуатационных характеристик, а именно:
- контактный метод НК ТФС трехслойных изделий, состоящий в одновременном использовании начальной стадии нестационарного (импульсно-динамического) и квазистационарного тепловых режимов в исследуемом многослойном изделии;
- метод бесконтактного НК ТФС двухслойных изделий с коррекцией влияния степени черноты исследуемых объектов и прозрачности промежуточной среды между объектами и приемно-излучательными блоками на результаты измерения;
- бесконтактный адаптивный метод НК ТФС двухслойных изделий, имеющий высокую точность и полную гарантию сохранения целостности и эксплуатационных характеристик исследуемых объектов в условиях ограниченной априорной информации об их свойствах, обусловленных адаптацией энергетических параметров теплофизического эксперимента и коррекцией результатов измерения на тепловые потери в окружающую среду, степень черноты поверхности исследуемых объектов и коэффициент прозрачности среды;
- комбинированный оперативный метод НК ТФС трехслойных изделий, основанный на одновременном использовании контактного и бесконтактного тепловых воздействий на поверхность исследуемых объектов и обладающий высокой метрологической эффективностью, обусловленной использованием адаптивных измерительных процедур при определении энергетических параметров теплофизического эксперимента.
4. Разработаны микропроцессорные информационно-измерительные системы, реализующие созданные контактный, бесконтактные и комбинированный методы НК ТФС многослойных конструкций и изделий, позволяющие определять весь комплекс искомых ТФС с высокой для теплофизиче-ских измерений точностью, которая обеспечивается, во-первых, автоматическим введением поправок в результаты контроля, учитывающих тепловые потери за счет лучистого и конвективного теплообмена с поверхности исследуемых объектов в окружающую среду, во-вторых, алгоритмической коррекцией результатов измерения на влияние степени черноты поверхности исследуемых изделий и коэффициента прозрачности среды, разделяющей поверхность контролируемых объектов и приемно-излучательных блоков ИИС. В созданных системах, кроме того, в процессе измерений осуществляется адаптивный поиск оптимальных значений энергетических параметров теплофизического эксперимента, что позволяет полностью исключить возможность теплового разрушения исследуемых изделий с сохранением высокого метрологического уровня разработанных средств контроля.
5. Проведен анализ погрешности результатов измерений по разработанным контактному, бесконтактному и комбинированному методам на базе аналитических соотношений, полученных с использованием математических моделей объектов измерений. Для названных выше методов контроля ТФС получены структуры полной погрешности измерений, проведена оценка вклада каждой компоненты в соответствующую характеристику указанной погрешности и выделены доминанты в составе полной погрешности. Подобный подход создает предпосылки для целенаправленного воздействия на источники погрешности, а также коррекции результатов измерений.
6. Проведены экспериментальные исследования разработанных методов и средств НК ТФС многослойных изделий. Результаты метрологических экспериментов показали корректность основных теоретических выводов, положенных в основу разработанных методов. Микропроцессорные системы, реализующие контактный и комбинированные методы НК ТФС многослойных изделий внедрены в промышленное производство.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чернышов, Алексей Владимирович, 2005 год
1. Вавилов В.П., Горбунов В.И., Епифанов Б.И. Некоторые теоретические и экспериментальные вопросы тепловых методов неразрушающего контроля //Дефектоскопия. 1975.-N6-C. 67-75.
2. Потапов А.И. Контроль качества и прогнозирование надежности конструкций из композиционных материалов. М.: Машинострое-ние, 1980.-260 с.
3. Потапов А.И., Пеккер Ф.Т. Неразрушающий контроль конструкций из композиционных материалов. Л.: Машиностроение, 1978.-240 с.
4. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник / Под ред. Клюева B.B. М.: Машиностроение, 1976. - Т2, 182с.
5. Попов Ю.А., Карпельсон Е.А., Строков В.А. Тепловой контроль качества многослойных изделий // Дефектоскопия. 1978. - N8. - С. 76-86.
6. Беляев Н.М., Рядно A.A. Методы нестационарной теплопроводности. М.: Высш. шк., 1978.-328 с.
7. Диткин В.А., Прудников А.П. Интегральные преобразования и операционное исчисление. М.: Наука, 1974. - 542 с.
8. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964. - 487 с.
9. Лыков A.B., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М.: Госэнергоиздат, 1963. - 535 с.
10. Ю.Точность контактных методов измерения температуры / Под ред. А.И.Гордова М.: Изд-во стандартов, 1976. - 231 с.
11. П.Варганов И.С., Лебедев Г.Т., Конков В.В. Современное состояние и основные проблемы тепловых методов неразрушающего контроля // Пром. теплотехника. 1983. - Т. 5, N3. - С. 80-93.
12. Волькенштейн B.C. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материала. М.: Энергия, 1971. - 172 с.
13. З.Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. М.: Гостехиздат, 1954. -408 с.
14. Кондратьев Г.М. Тепловые измерения. M.-JL: Машгиз, 1956.-253 с.
15. Коротков П.А., Лондон Г.Е. Динамические контактные измерения тепловых величин. Д.: Машиностроение, 1974. - 222 с.
16. Кулаков М.В., Макаров Б.И. Измерение температуры поверхности твердых тел. М.: Энергия, 1977. - 96 с.
17. Курепин В.В., Козин В.М., Левочкин Ю.В. Приборы для теплофизических измерений с прямым отсчетом // Пром. теплотехника. 1982. - Т. 20, N6. -С. 91-97.
18. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967.-599 с.
19. Методика поверки рабочих средств измерения теплопроводности, удельной теплоемкости и температуропроводности твердых тел. МИ-115-77 / Сост. Ю.А. Чистякова, Л.П. Левина. М.: Издательство стандартов, 1978.-11 с.
20. Платунов Е.С. Теплофизические измерения в монотонном режиме. Л.: Энергия, 1973. - 143 с.
21. Беляев П.С. Методы и устройства для контроля характеристик тепло- и массопереноса композиционных материалов: Дис. докт. техн. наук. -Тамбов, 1998.-537 с.
22. Фомин С.Л., Петров O.A., Вирозуб А.И. Импульсный метод определения теплофизических характеристик без нарушения их сплошности // Расчет конструкций подземных сооружений: Сб. науч. тр. Киев.: Буд1вшьшк, 1976.-С. 66-71.
23. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Энергия, 1962. - 456 с.
24. Шашков А.Г., Волохов Г.М., Абраменко Т.Н., Козлов В.П. Методы определения теплопроводности и температуропроводности. Л.: Энергия, 1973.-242с.
25. Шлыков Ю.П., Гарин Е.А. Контактный теплообмен. M.-JL: Энергия, 1963. - 144 с.
26. Шнейдер П. Инженерные проблемы теплопроводности. М.: Изд-во техн. литературы, 1960. - 478 с.
27. Ярышев H.A. Теоретические основы измерения нестационарных температур. Л.: Энергия, 1967. - 298 с.
28. Юки госсей караку кекайсию. I. Sumth. Ong Chem Jap., 1976. - V.34. - N8. - Pp. 595-599.
29. Власов В.В., Шаталов Ю.С., Зотов Е.И. // Теплофизические измерения: Справочное пособие. Тамбов: Изд-во ВНИРТМАШ, 1975. - 256 с.
30. Волохов Г.М., Шашков А.Г., Фрайман Ю.Е. Некоторые методы и приборы для исследования теплофизических характеристик // Инж. физ. журн. -1967. Т.13. - С. 663-689.
31. Исаченко В.Л., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1991. - 372 с.
32. Камья Ф.М. Импульсная теория теплопроводности. М.: Энергия, 1972. -271 с.
33. Козлов В.П., Станкевич A.B. Методы неразрушающего контроля при исследовании теплофизических характеристик твердых материалов // Инж. физ. журн. 1984. - Т47, N2. - С. 250-255.
34. А.С. N149256 СССР, МКИ G01N 25/18. Устройство для определения термических свойств горных пород и строительных материалов / Г.В.Дуганов и др. Опубл. 1962, Бюл. N15.-4 с.
35. Гидроян А.Г. Методика определения коэффициента тепловой активности материала покрытия пола в натуральных условиях // Сб. науч. тр. НИИМосстроя. М.: 1966. - Вып. 3. - С. 141-146.
36. Морачевский И.И., Спектор Б.В., Рязанцев В.И. Метод и прибор для определения теплофизических характеристик материалов без взятия пробы // Тепло- и массоперенос: Сб. науч. тр. Минск.- Т.1. - С. 61-64.
37. Рыбаков В.И., Матвеев Ю.А., Филимонов А.Д. Прибор для определения коэффициента тепловой активности пола // Сб. науч. тр. НИИМосстроя. -М.: 1968. Вып. 6. - С. 263-267.
38. Власов В.В., Шаталов Ю.С., Зотов E.H. и др. Теплофизические измерения: Справочное пособие. Тамбов, 1975. - 256 с.
39. Чуриков A.A. Методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств изделий и образцов из неоднородных твердых материалов: Дис. докт. техн. наук. Тамбов, 2000. - 641 с.
40. A.c. N1122955 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ определения ТФХ материалов / В.Н.Чернышов и др. N3610914/18-25; Заявл. 29.06.83; Опубл. 7.11.84, Бюл. N41. - 4 с.
41. A.c. N1117512 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ определения ТФХ материалов / В.Н.Чернышов и др. N3629652/18-25; Заявл. 29.06.83; Опубл. 7.10.84, Бюл. N37. - 6 с.
42. A.c. СССР N 1122956 кл. G 04 N 25/18, 1984) Спсособ определения теплофизических свойств строительных материалов / Ясин Ю.Д., Кузнецова H.H.
43. Патент RU N2140070 С1, кл. G 01 N 25/18)
44. A.c. N1056015 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ определения теплофизических свойств материалов /Ю.А.Попов, В.В.Березин, В.М.Ко-ростелев и др.; Заявл. 30.04.82; Опубл. 23.11.83, Бюл. N43.
45. Бекешко H.A. Сравнение контактных и бесконтактных методов теплового контроля //Дефектоскопия. 1978. -N8. - С. 96-100.
46. Попов Ю.А. Некоторые особенности применения активного теплового метода контроля при одностороннем расположении источника и приемной части теплового дефектоскопа // Дефектоскопия. 1975. - N2. - С. 55-63.
47. A.c. N1032382 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ определения теплофизических свойств твердых материалов. // Ю.А. Попов., В.М. Коростелев., В.Г. Семенов и др. N3434670/18; Заявл. 31.03.82; Опубл. 07.09.83, Бюл. N33.-4с.
48. A.c. N1040392 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ определения теплофизических характеристик твердых материалов // Ю.А. Попов, -3440183/18-25, Заявл. 19.05.82; Опубл. 07.09.83, Бюл. N33.
49. Попов Ю.А., Коростелев В.М., Березин В.В. Новые установки для экспрессных измерений методом оптического сканирования // Теплофизические проблемы промышленного производства: Тез. междунар. теплофиз. шк. Тамбов, 1992. - С. 85-86.
50. A.c. N1753252 СССР, МКИ G01N 7/08. Способ бесконтактного неразрушающего контроля толщины пленочных покрытий изделий и устройство для его осуществления / В.Н.Чернышов и др. N4744783/28; Заявл. 11.07.89; Опубл. 8.04.92, Бюл. N29. - 10 с.
51. A.c. N1504491 СССР, МКИ G01N 7/06. Способ бесконтактного неразрушающего контроля толщины изделий / В.Н.Чернышов и др.-4231871/24-28; Заявл. 20.04.87; Опубл. 30.08.89, Бюл. N32. 3 с.
52. A.c. N1733917 СССР, МКИ G01B 7/06. Способ бесконтактного неразрушающего контроля толщины пленочных покрытий изделий / В.Н.Чернышов и др. N4283674/25; Заявл. 13.07.87; Опубл. 15.01.92, Бюл. N18.-4 с.
53. A.c. N1793196 СССР, МКИ G01B 7/06. Способ бесконтактного контроля толщины пленочных покрытий изделий и устройство для его осуществления / В.Н.Чернышов и др. N4719557/24; Заявл. 14.07.89; Опубл. 8.10.92, Бюл. N5. - 9 с.
54. A.c. N1661565 СССР, МКИ G01B 7/06. Способ бесконтактного контроля толщины пленочных покрытий изделий и устройство для его осуществления / В.Н.Чернышов и др. N4268134/25; Заявл. 26.06.87; Опубл. 8.03.91, Бюл. N25. - 10 с.
55. Тепловые методы неразрушающего контроля изделий и элементов радиоэлектроники // Измерения, контроль, автоматизация. 1979. - N5. - С. 13-24.
56. Чернышов В.Н. Об одном способе определения коэффициента температуропроводности материалов и устройстве для его реализации // Известия ЛЭТИ им. В.И.Ульянова (Ленина). 1978. - Вып. 240. - С. 55-58.
57. Чернышов В.Н. Разработка и исследование методов и информационно-измерительных систем неразрушающего контроля теплофизических характеристик твердых материалов: Дис. канд. техн. наук. Л., 1980. - 242 с.
58. Сергеев O.A. Метрологические основы теплофизических измерений. М.: Изд-во стандартов, 1972. - 155 с.
59. Точность контактных методов измерения температуры / Под ред. А.И.Гордова М.: Изд-во стандартов, 1976. - 231 с.
60. Патент РФ №2245538 Cl, G 01 N 25/18. Способ неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов многослойных конструкций / Чернышов A.B.; Опубл. 27.01.05; Бюл. №3.
61. Чернышов A.B., Чернышов В.Н. Метод неразрушающего контроля теплофизических характеристик строительных материалов многослойных конструкций // Вестник ТГТУ. 2002. - Т.8. - №1. - С. 128-133.
62. Чернышов A.B. Метод неразрушающего контроля теплофизических характеристик многослойных изделий // Контроль. Диагностика. 2000. -№3. - С. 40-44
63. Чернышова Т.И., Чернышов В.Н. Методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов. М.: Машиностроение, 2001.-240 с.
64. Чернышов В.Н. и др. Анализ и синтез измерительных систем. Тамбов: ТГТУ, 1995.-234 с.
65. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М: Высш.шк., 1984.-247 с.
66. Козлов В.П. Двумерные осесимметричные нестационарные задачи теплопроводности / Под ред. А.Г. Шашкова. Мн.: Наука и техника, 1986. -392 с.
67. Патент РФ 2208778 С2, G 01 N 25/18. Способ бесконтактного неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов / Чернышов В.Н., Сысоев Э.В., Чернышов A.B.; Опубл. 20.07.2003; Бюл. №20.
68. Чернышов A.B. Бесконтактный метод неразрушающего контроля ТФХ материалов и изделий с анализом погрешностей на аналитической основе // IV Всероссийской с международным участием научно-практического семинара. Сб. тез. докл. СПб., 2003. С. 53-54.
69. Чернышов A.B. Бесконтактный метод неразрушающего контроля ТФХ материалов и изделий с анализом погрешностей на аналитической основе // Вестник метрологической академии. СПб: Изд-во ВНИИМ им Д.И. Менделеева, 2004. Вып. 12. С. 18.-22.
70. Рыкалин H.H. Расчеты тепловых процессов при сварке. М: Машгиз, 1951.-296с.
71. Якушенков Ю.Г. Основы оптико-электронного приборостроения. М: Сов. радио, 1977.-272 с.
72. Хадсон Р. Инфракрасные системы.: Пер. с англ. М.: Мир, 1972. - 536 с.
73. Лыков A.B., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М.: Госэнергоиздат, 1963. - 535 с.
74. Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн. 3. Методы поверхностной лазерной обработки: Учеб. пособие для вузов / А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов; Под ред. А.Г. Григорьянца. М.: Высш. шк., 1987. - 191 с.
75. Вавилов В.П. Тепловые методы контроля композиционных структур и изделий радиоэлектроники. М.: Радио и связь, 1984. - 152 с.
76. Патент РФ 2211446 С2, G 01 N 25/18. Способ бесконтактного неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов и устройство для его осуществления / Чернышов A.B., Сысоев Э.В.; Опубл. 27.08.2003; Бюл. №24.
77. Чернышов A.B. Частотно-импульсный бесконтактный метод неразрушающего контроля ТФХ материалов и изделий // Труды ТГТУ. Сб. научных статей молодых ученых и студентов. Вып. 9. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2001. С. 28 - 33.
78. Чернышов A.B. Бесконтактный метод неразрушающего контроля ТФС материалов с адаптацией по мощности теплового воздействия на исследуемые объекты // VI научная конференция ТГТУ. Сб. тез. докл. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2001. С. 125.
79. Чернышов A.B. Анализ погрешностей бесконтактного метода неразрушающего контроля ТФХ материалов // Труды ТГТУ. Сб. научных статей молодых ученых и студентов. Вып. 16. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. С. 63 - 67.
80. Чернышов A.B., Чуриков A.A. Метод оперативного неразрушающего контроля теплофизических характеристик многослойных строительных материалов и конструкций // Вестник ТГТУ. 2005. Т. 11. №1. С. 60 — 66.
81. Мищенко С.В., Цветков Э.И., Чернышов В.Н. Анализ и синтез измерительных систем. Тамбов: ТГТУ, 1995. - 238 с.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.