автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Метод и измерительная система оперативного неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов и изделий

На правах рукописи

ПУГАЧЕВ Роман Викторович

МЕТОД И ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2005

Работа выполнена на кафедре "Автоматизированные системы и приборы" Тамбовского государственного технического университета

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Чуриков Александр Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Дмитриев Дмитрий Александрович

кандидат технических наук, доцент Терехов Алексей Васильевич

Ведущая организация АООТ НИИ "Электромера",

г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится "21" декабря 2005 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.01 Тамбовского государственного технического университета по адресу: г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГТУ, Большой зал.

Отзывы в двух экземплярах, скрепленные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю совета Д 212.260.01.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского государственного технического университета.

Автореферат разослан ^ 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.А. Чуриков

¿006 - » ¿Г 9X4

2МЦЪ0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современное развитие промышленности характеризуется ростом номенклатуры и объема производства новых полимерных, строительных и теплозащитных материалов, что вызвало необходимость в разработке и внедрении новых оперативных, простых и достоверных методов и средств исследования и контроля качества указанных материалов и изделий из них. Поскольку одним из основных показателей качества большинства из вышеуказанных материалов являются их тепло-физические свойства (ТФС), то для контроля этих параметров целесообразно использовать методы теплового неразрушающего контроля (НК), позволяющие с высокой оперативностью, надежностью и производительностью осуществлять контроль ТФС как самих материалов, так и готовых изделий из них. Для современного развития техники теплофизических исследований характерны тенденции к повышению производительности и информативности эксперимента, а главное из них -создание быстродействующих и энергоэкономных методов и измерительных средств для исследования ТФС различных материалов.

Наиболее перспективными в практике теплофизических измерений по оперативности, объему измерительной информации о ТФС объектов исследования и простоте реализации на основе микропроцессорной техники являются нестационарные методы НК теплофизических свойств материалов (ТФСМ).

Анализ существующих методов и измерительных систем показал, что при разработке методов НК ТФСМ наиболее затруднительным моментом, препятствующим созданию действительно оперативных методов НК ТФСМ, является условие исходного термостатирования, т.е. создания необходимого заданного установившегося или равномерного начального температурного поля как в исследуемом образце, так в измерительном устройстве НК ТФС-термозонде. Это естественно требует, особенно при исследовании теплозащитных материалов, длительной начальной подготовительной стадии - от десятков минут до нескольких часов.

Практически отсутствуют методы НК комплекса ТФСМ, использующие специальные измерительные устройства, в которых за короткий промежуток времени искусственно создаются температурные поля, близкие к равномерным или установившимся. Поэтому разработка метода и автоматизированной ИИС, позволяющих за короткий промежуток времени подготовительной стадии измерения создать необходимые, специально организованные, начальные условия НК ТФСМ и тем' самым повысить оперативность и производительность контроля, является в настоящее время важной и актуальной научно-технической задачей._________ __

»»ос. НАЦИОНАЛЬНАЯ

Цель работы. Разработка, исследование и внедрение в практику оперативного адаптивного метода НК ТФСМ и реализующей его информационно-измерительной системы, характеризующихся высокой производительностью и точностью НК ТФС твердых материалов и готовых изделий.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать и исследовать метод НК ТФСМ, позволяющий значительно повысить производительность измерений по сравнению с известными нестационарными методами НК ТФСМ за счет создания и учета специальных начальных условий;

- разработать термозонд, который по конструкторско-технологи-ческим и метрологическим параметрам отвечает современным требованиям, предъявляемым к устройствам данного назначения;

- разработать микропроцессорную ИИС, позволяющую определять весь комплекс искомых ТФС с высокой для теплофизических измерений оперативностью и точностью, которые обеспечиваются адаптацией энергетических параметров теплофизического эксперимента;

- осуществить выбор геометрических параметров термозонда и провести анализ их влияния и температурной зависимости ТФС на точность НК ТФСМ;

- провести метрологический анализ метода и реализующей его ИИС с целью выделения доминирующих компонент в составе полной погрешности результатов измерения ТФС для последующей целенаправленной коррекции результатов на выделенные доминанты;

- осуществить экспериментальную проверку результатов работы и внедрить их в промышленное производство, научные лаборатории и учебный процесс.

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 "Автоматизированные системы и приборы" Тамбовского государственного технического университета, Тамбовского областного отделения "Российское общество по неразрушаю-щему контролю и технической диагностике", а также ряда промышленных и научно-исследовательских организаций.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что на основе разработанной физико-математической модели теплопереноса в полубесконечном в тепловом отношении теле при частотно-импульсном тепловом воздействии на него от линейного источника тепла создан новый, защищенный патентом на изобретение, метод НК ТФСМ, позволяющий не менее чем в 3 - 5 раз повысить производительность измерений за счет сокращения подготиветельной операции термостатирования подлож-

ки измерительного зонда, традиционной для нестационарных методов НК ТФСМ, и замены ее на операцию активного создания и определения момента выравнивания температурных градиентов соответственно на контактной плоскости подложки термозонда и перпендикулярной ей плоскости, проходящей через линию нагревателя, а также замены традиционного образцового теплоизоляционного материала подложки с низкой теплопроводностью на материал с более высокой теплопроводностью, что позволяет также уменьшить время температурных релаксационных процессов в подложке зонда и увеличить производительность измерений в целом.

Микропроцессорная ИИС, созданная на основе этого метода, существенно сокращает и упрощает процесс измерений и повышает производительность исследований (почти на порядок) в такой сложной области неразрушающего контроля и диагностики, как теплофизические измерения, обеспечена структурно-алгоритмическими методами повышения оперативности и точности результатов измерения на основе адаптивных измерительных процедур и цепей.

Основным блоком разработанной ИИС является термозонд, в контактной подложке которого во взаимно перпендикулярных плоскостях размещены термобатареи, причем дифференциальное включение последних позволяет исключить в процессе эксперимента влияние на измерительную информацию аккумулированного в подложке тепла от предыдущего теплофизического эксперимента.

Проведен метрологический анализ разработанного метода и системы НК ТФСМ и даны рекомендации по повышению их метрологического уровня, для чего получены структуры полной погрешности созданного метода, 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 разработанного оперативного метода НК ТФСМ, защищенного патентом РФ на изобретение № 204120597, создана и внедрена в производство микропроцессорная ИИС с соответствующими алгоритмическим, программным и метрологическим обеспечениями, позволившая более чем в 5 - 7 раз повысить оперативность определения искомых ТФСМ, на 8 - 10 % повысить точность измерения.

Апробация работы

Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались на VIII научной конференции ТГТУ (Тамбов, 2003), IV Всероссийском с международным участием научно-практическом семинаре (Санкт-Петербург, 2003), V международной теплофизи-ческой школе "Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством" (Тамбов, 2004), международная конференция "Наука на рубеже тысячелетий" (Тамбов, 2004).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в семи печатных работах, в том числе четырех статьях в центральных и региональных научных журналах, одном патенте на изобретение

Структура работы Диссертация содержит введение, 4 главы, заключение и приложения, изложенные на 123 страницах машинописного текста, и содержит 16 рисунков, 8 таблиц, список литературы, 105 наименований

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, показана ее связь с государственными программами и НИР, сформулированы цели и задачи работы. Раскрыты научная новизна и практическая ценность, приведены результаты апробации и реализации работы

В первой главе диссертации проведен информационный обзор и сравнительный анализ методов и измерительных средств НК ТФСМ, которые позволяют сделать следующие выводы.

В большом многообразии методов и средств Ж ТФСМ перспективными по оперативности, объему измерительной информации о ТФС объектов исследования, точности и простоте реализации на основе микропроцессорной техники являются методы с импульсно-динамическим тепловым воздействием на исследуемые образцы. В этом случае появляется возможность получить экспресс-информацию о всем комплексе ТФСМ за один эксперимент, не требуются сложные расчеты для определения искомых характеристик.

Однако существующие методы и средства НК ТФСМ имеют невысокую производительность измерений, обусловленную длительностью процесса термостатирования термозонда, традиционно необходимого для проведения очередного измерения, а также невысокую точность определения искомых ТФСМ из-за не учета тепловых потерь в подложку теромо-зонда от нагревателя в процессе теплофизического эксперимента. На основании проведенного анализа определены цели и задачи исследования.

Во второй главе рассматривается метод и термозонд оперативного НК ТФСМ. Сущность метода заключается в следующем.

На поверхность исследуемого изделия помещают линейный источник тепла и осуществляют тепловое воздействие импульсами мощностью до, увеличивая частоту тепловых импульсов в соответствии с законом

где Гтт - начальная частота тепловых импульсов; Ы\ - Гзад1 -Т(т,) - разность между заданной и текущей контролируемой температурами в заданной точке в 1-е моменты времени, Кг ,.К4 - коэффициенты пропорциональности, определяемые из условий и времени проведения эксперимента

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

4АГ(т)]

(1)

Увеличение частоты следования тепловых импульсов в соответствии с законом (1) осуществляют до тех пор, пока установившееся квазистационарное значение температуры в точке контроля д:, достигнет наперед заданного значения Тмд1, т.е. АТ, =Гзад1 -7"(т,)=0 (рис. 1, а). Определив

частоту тепловых импульсов (рис. 1, б), начинают увеличение их мощности, начиная с до, в соответствии с зависимостью аналогичной (1), до тех пор, пока установившееся значение контролируемой температуры достигнет второго заданного значения ТМД2 (Рис- 1. а)- Определяют при этом мощность тепловых импульсов <2Х\ (рис. 1, б). Далее проводят аналогичные измерительные процедуры, выводя оперативно тепловую систему на второй подуровень и второй уровень 7,зал4 с определением при этом соответственно частоты Гх2 и мощность ()хг.

Т[° С]

?зад4 - второй заданный уровень__

< «пч - второй подуровень

Тзяа2 - первый заданный уровень

УзаД1 - первый подуровень

а)

6)

Г7

кт?

т[с]

гг

еь

т[с]

Рис. 1 Термограмма нагрева и вид теплового воздействия при адаптивном изменении частоты и мощности тепловых импульсов

Искомые ТФСМ определяют по соотношениям, полученным из модели, описывающей тепловые процессы в рассматриваемой физической системе при действии линейного импульсного источника тепла, и имеющими вид:

2 "2 | 2 "' 1

(2)

а =

»ад^ ы. .2 задч 1^x1 п ¿^ .2

х{__1 У_

4 "2 1 "I 1

^зад2 6x2 ^х2 X ^зад4 6*1 X —

,-17

,=17

Г -г2/Г >

4су

В соотношениях (2) и (3) число импульсов п, (/ = 1, 2) определяется по формуле

'•рел I т

'имп; у

где Е(х) - целая часть числа х: — время релаксации температурного поля от воздействия одиночного импульса мощностью 0.х, (/ = 1, 2).

В разработанном методе тепловая система более плавно и за меньший интервал времени выводится на заданный тепловой режим, так как изменением частоты система оперативно выводится на первый температурный подуровень (Гзад,), а затем плавно, за счет адаптивного изменения мощности тепловых импульсов, система выводится на заранее заданный температурный уровень (Гмд2), на котором и снимается измерительная информация для расчета искомых ТФСМ. В работе доказано, что влияние изменения частоты тепловых импульсов на термограмму нагрева значительно выше, чем влияние изменения мощности тепловых импульсов.

Кроме того, в предлагаемом методе для еще большего повышения оперативности определения искомых ТФСМ за счет существенного сокращения времени между активными стадиями теплофизических экспериментов предлагается заменить теплоизоляционный материал подложки зонда на материал с более высокой теплопроводностью, а для контроля части тепла, поступающего в этом случае от источника в материал подложки, в последней устанавливается датчик теплового потока, контролирующий эти тепловые потери.

Выражение, описывающее тепловые потери имеет вид

Т(х, т,) = У--—

4 '' ^ 2пХх.

ехр

/=1

„2 Л

4ят,

(4)

где Д0 - тепло, которое поступает в теплопроводящую подложку и рассчитывается по формуле:

(5)

I де 5 - площадь датчика теплового потока; Дт - время поступления теплового потока в теплоизоляционную подложку, т.е. время от начала подачи теплового воздействия (время начала эксперимента) до времени окончания снятия всей измерительной информации; - тепловой поток, контролируемый датчиком. Таким образом, определив по соотношению (5) количе-

ство тепла, ушедшее в подложку, вводят соответствующую коррекцию при » расчете искомых ТФСМ по соотношениям (2) и (3).

После проведения очередного теплофизического измерения с использованием изложенного выше алгоритма метода НК ТФСМ помещают изме-► рительный термозонд на вспомогательный образец из материала, близкого

по теплофизическим свойствам к материалу подложки термозонда (рис. 2).

Рис. 2 Физическая модель системы: 1 - подложка термозонда; 2 - исследуемый (вспомогательный) образец;

3 - контактная плоскость X0Y измерительной головки термозовда; 4 — плоскость ZOK, проходящая через линию нагревателя и перпендикулярная плоскости X0Y; 5 - основная термобатарея в плоскости X0Y;

6 - вспомогательная термобатарея в плоскости ZOYтермозонда;

7 - нагреватель; 8 - датчик теплового потока

На рис. 2 точки л^ и z, контроля температуры расположены на заданном расстоянии от нагревателя, при котором отсутствует прямое влияние нагревателя за счет воздействия лучистого и конвективного теплообмена, а точки х2 и z2 - на соответственно от края подложки в плоскости X0Y и на глубине в плоскости ZOK, обеспечивающими отсутствие влияния краевого эффекта на результаты измерения из-за ограниченности размеров подложки термозонда.

При этом температура Т(х, z, т) в подложке термозонда при двумерном потоке тепла, вызванного частотно-импульсным воздействием на исследуемый объект, определяется по формуле

тс л ß^V1

П*»2,т) = —¿,-ехр

*> ? X" + Z

4aAxi

где ^ - частота тепловых импульсов; Дт - интервал времени между тепловыми импульсами.

Далее контролируют перепад температур в плоскости ХОУ, г = 0 в точках Х\, х2, который определяется выражением

Л Тх{х,х) =

= Пх2,х)-Пхих) =

в?

2пХх

" 1

Е^ехр /=1 1

.л:

4 а Ах г

" 1 Х~:ехР /-1 '

(

Ч

4яАт/

(7)

Аналогично определяем перепад температур в плоскости х = 0 в точках г и г2:

ЛГ2(г,т) =

= Т{22,Х)-Т{1Х,Х)-.

<2?

2 пкх

" 1

Етехр <=11

4аДт/

" 1 Г

1=1

4аДт/

(8)

Затем определяют момент времени, когда величина контролируемых перепадов температур Д7] и ЛГ2 внутри подложки термозонда станет меньше наперед заданного значения е, которое на практике задается обычно не выше 0,2...0,3 °С, что позволяет считать наступление момента уравнивания (усреднения) температуры по всему объему подложки.

Далее измерительный зонд приводят в контакт со следующим исследуемым объектом для проведения очередного измерения и определения искомых ТФСМ в соответствии с предложенным частотно-импульсным методом. При этом в системе "Термозонд - исследуемый объект" происходят два тепловых процесса.

Первый соответствует граничным условиям четвертого рода, т.е. теплообмену при контакте двух тел, температура одного из которых (подложки термозонда) выше другого. Второй тепловой процесс вызван действием импульсного источника тепла, помещенного в плоскости контакта двух тел. В соответствии с принципом суперпозиции температурное поле в каждой точке контактной поверхности будет определяться действием двух теплообменных процессов:

Т(х, т) = Тп (х, т) + Ти (х, т) , (9)

где Т„ - температура, обусловленная действием остаточного тепла, аккумулированного в подложке термозонда от предыдущего измерения; Т/х, т) -температура, обусловленная действием импульсного источника тепла.

Но поскольку рабочие термопары на контактной поверхности подложки, расположенные в точках х, и х2 (рис. 2), находятся в абсолютно одинаковых условиях по отношению к первому теплообменному процессу, то их дифференциальное включение исключает влияние этого теплового

процесса на выходную измерительную информацию с основной дифференциальной термобатареи. Следовательно основная термобатарея фиксирует и выдает информацию только о температурно-временных изменениях (температурном поле) от действия линейного импульсного источника тепла. Таким образом, на полученную измерительную информацию в последующих экспериментах не оказывает влияние остаточное, аккумулированное в подложке зонда тепло от предыдущего измерения, т.е. полученная измерительная информация позволяет определить ТФС следующего исследуемого объекта без влияния на результат измерения предыдущих экспериментов.

Основным недостатком известных методов, применяющихся для НК ТФСМ является то, что неотъемлемым, с точки фения метрологии, условием их работы является необходимость после каждого измерения в охлаждении измерительной головки до температуры окружающей среды с целью достижения равенства температур измерительной головки зонда и исследуемого объекта. Но поскольку охлаждение подложки измерительной головки осуществляется в основном только через одну контактную поверхность, а боковые поверхности подложки находятся внутри корпуса зонда практически при адиабатических условиях, то этот процесс очень длительный и составляет в среднем не менее 10.. 30 мин. В предлагаемом методе необходимым условием начала следующего измерения является момент наступления температурного уравнивания (усреднения) в объеме подложки, которое наступает даже для теплоизоляционных материалов за 4...5 мин. А поскольку в разработанном методе подложка выполнена из материала с более высоким коэффициентом теплопроводности (оргстекло), чем рипор, то время усреднения температуры по объему подложки уменьшается до 1...2 мин. Таким образом, производительность измерений при использовании предлагаемого метода увеличивается не менее чем в 3 - 5 раз.

На рис. 3, а, б приведены термограммы контроля температур в плоскостях ХОY и ZOK подложки термозонда после окончания теплофизическо-го измерения на материалах с различной теплопроводностью (полиметил-метакрилат, рипор). Анализ термограмм позволяет установить, что усреднение температуры в объеме подложки термозонда из полиметилметакри-лата (оргстекла) не менее чем в 2-3 раза происходит быстрее, чем в подложке из рипора.

На рис. 4 представлена конструкция термозонда, реализующего предложенный метод НК ТФСМ. Термозонд содержит цилиндрический корпус /, конусообразно расширяющийся к основанию корпуса для обеспечения большей устойчивости, к которому винтами 2 и 3 крепится измерительная головка 4 с подложкой 5. На поверхности подложки, контактирующей с объектом 6, имеется канавка, в которую помещен нагреватель 7, представляющий собой микропровод с высоким электрическим сопротивлением. Кроме того, на подложке 5 размещена основная термобатарея, состоящая из термопар сваренных в стык 8 и 9, 10 и 11. соединенных попарно дифференциально и помещенных в канавках подложки симметрично линии нагревателя.

д т,°с

б)

т, С

Рис. 3 Термограммы охлаждения подложки термозонда в плоскости:

а)-ХО Г; 6)-Ю V; Щ| - экспериментальные данные (рипор);

—Я--расчетные данные (рипор);

—- экспериментальные данные (ПММ); ---расчетные данные (ПММ)

Рис. 4 Конструкция термозоида для оперативного адаптивного метода НК ТФСМ

Основная термобатарея предназначена для получения информации о температурно-временных изменениях в плоскости контакта измерительной головки термозонда с исследуемым объектом.

Внутри подложки вмонтированы вспомогательные термопары 12 и 13, электроды которых сварены также встык, расположены параллельно нагревателю и находятся на линиях изотрем, проходящих параллельно нагревателю. Две другие термопары 14 и 15 помещают на нормали к контактной плоскости внутри подложки на заданных расстояниях соответственно от контактной и противоположной ей поверхности подложки. Термопары вспомогательной термобатареи служат для контроля температурных градиентов АТ внутри подложки измерительной головки термозонда перед началом проведения очередного измерения. Холодные спаи всех термопар и выводы нагревателя припаиваются к разъему 16, который крепится к измерительной головке. На винт 17 помещена пружина 18, которая обеспечивает постоянное натяжение термопар и нагревателя на контактной поверхности измерительной головки. Кроме того, в подложку симметрично линии нагревателя в плоскости, параллельной контактной плоскости, на определенном расстоянии от плоскости контакта помещен датчик теплового потока 19, который служит для определения утечек тепла в подложку, учитываемых при расчетах ТФС исследуемых объектов.

В третьей главе дано описание микропроцессорной ИИС, реализующей разработанный метод НК ТФСМ.

На рис. 5 представлена схема микропроцессорной информационно-измерительной системы.

Рис. 5 Микропроцессорная ИИС НК ТФСМ, реализующая оперативный

адаптивный метод

Основным блоком разработанной ИИС является системный процессор СП, включающий в себя системный контролер СК, процессор Пр, постоянное запоминающее усгройство ПЗУ, оперативное запоминающее устройство ОЗУ, дешифратор адресов ДА, адаптеры ввода-вывода АВВ-1, АВВ-2, аналого-цифровые преобразователи АЦП-1, АЦП-2, цифровой ин-

дикатор ЦИ и тактирующий генератор ТГ. Нормирующие прецизионные усилители НПУ-1 и НГТУ-2 предназначены для усиления сигналов с первичных измерительных преобразователей (термопар и датчика теплового потока) и представляют собой сложную схему УНТ МДМ структуры и дифференциального усилительного каскада с автоматическим подавлением синфазной составляющей.

Выходы рабочей дифференциальной термопары ТДр1, вспомогательной термопары 7x1 и выходы датчика теплового потока ДТП через специализированный прецизионный коммутатор СПК-1 и нормирующий прецизионный усилитель НПУ-1 подключены к АЦП-1, выход которого соединен с адаптером ввода-вывода АВВ-1 Линейный нагреватель ЛН подключен к импульсному источнику питания ИИП. частота тепловых импульсов которого изменяется управляемым делителем частоты УДЧ, а мощность импульсов - блоком управлением длительностью импульсов БУДИ. Управление работой блоков УДЧ и БУДИ осуществляется системным процессором СП через адаптер ввода-вывода АВВ-2 Выходы рабочей дифференциальной термопары ТДр2, вспомогательных термопар Тх2 и 7г через специальный прецизионный коммутатор СПК-2 и нормирующий прецизионный усилитель НПУ-2 подключены к АЦП-2, выход которого соединен с адаптером ввода-вывода АВВ-2.

Отличительной особенностью созданной ИИС является то, что в отсутствии априорной информации о ТФС контролируемых материалов и изделий она позволяет за счет адаптивного изменения параметров (частоты и мощности) теплового воздействия оперативно и плавно вывести тепловую систему на заданные температурные режимы. Кроме того, в созданной ИИС используется алгоритмическая коррекция результатов измерения на тепловые потери в подложку термозонда на активном этапе теплофизи-ческого эксперимента, что обеспечивает высокий метрологический уровень получаемых результатов.

Разработанная ИИС реализует также второй этап эксперимента, контролируя момент выравнивания температурных градиентов в подложке термозонда, обеспечивая тем самым повышение производительности измерений ТФСМ за счет сокращения интервалов времени мезвду активными этапами теплофизических измерений.

В четвертой главе проведен анализ погрешности результатов измерений по разработанному методу на базе аналитических соотношений, полученных с использованием математических моделей объектов измерений. Для этого метода контроля ТФСМ получены структуры полной погрешности измерений Да* и ДХ*■

Да* = а] -а}= Дха] + Дпа] + \а] + Д^а] + Д^а) + Д^а) + Д^я*, (10)

= &г\]+ . (11)

Полученные соотношения для полной погрешности позволили оценить их характеристики и выделить из них доминанты. Так для температуропроводности а доминируют составляющие полной погрешности Д Г]а* и

Аг а*, а для теплопроводности X доминируют Д0А*, и АГ[А.* . Проведенный анализ создал предпосылки для целенаправленного воздействия на источники погрешностей, а также для коррекции результатов измерений.

Найдены минимальные допустимые геометрические параметры контролируемых изделий и измерительных зондов, позволяющие проводить измерения с минимальной погрешностью.

Аналитически и экспериментально исследовано влияние температурной зависимости теплофизических свойств контролируемых материалов на точность аналитических моделей и результаты неразрушающего контроля изделий из различных полимерных и теплозащитных материалов.

В заключительном разделе этой главы приведены результаты экспериментальных исследований разработанного метода и микропроцессорной системы НК ТФСМ на основе метрологического эксперимента. Проведенные экспериментальные исследования разработанного метода и реализующего его средства НК ТФСМ подтвердили корректность основных теоретических выводов, положенных в основу создания этого средства контроля, а также эффективность его практического применения в области теплофизических измерений.

В приложениях приведены компьютерные программы и результаты математического моделирования тепловых потерь в подложку термозонда, результаты выделений доминант при анализе погрешностей на аналитической основе и на основе метрологического эксперимента, экспериментальные данные и акты о внедрении результатов работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1 Проведенный информационный анализ показал, что в методах и средствах НК ТФС материалов и готовых изделий наиболее перспективными по оперативности, объему измерительной информации о ТФС объектов исследования, точности и простоте реализации на основе микропроцессорной техники являются методы с частотно-импульсным тепловым воздействием на исследуемые образцы. Однако эти методы имеют недостаточную производительность и точность результатов измерения ТФСМ, обусловленных длительностью процесса термостатирования термозонда, традиционно необходимого для проведения очередного измерения. Поэтому разработка

новых методов НК ТФСМ, повышающих производительность теплофизиче-ских измерений, является важной и актуальной научно-технической задачей.

2 Разработан оперативный метод НК ТФСМ, позволяющий повысить производительность теплофизических измерений не менее чем в 3 - 5 раз по сравнению с известными нестационарными методами НК ТФСМ за счет повышения оперативности вывода тепловой системы в заданный режим на активном этапе теплофизического эксперимента, а также существенного сокращения времени релаксации температурного поля в подложке измерительного зонда на подготовительном этапе эксперимента. При этом для повышения оперативности первого этапа разработанного метода используются адаптивные измерительные процедуры для энергетических параметров эксперимента, а уменьшение времени подготовки системы контроля к следующему эксперименту обеспечивается за счет использования в качестве подложки термозонда материала с высокой теплопроводностью.

3 Разработан термозонд, реализующий теплофизическую часть метода НК ТФСМ, который по конструктивно-технологическим и метрологическим параметрам отвечает требованиям, предъявляемым к устройствам данного назначения и применение которого позволяет повысить оперативность теплофизического эксперимента, а также точность результатов определения ТФСМ за счет исключения влияния на измерительную информацию аккумулированного в подложке термозонда тепла от предыдущего измерения и контроля тепловых потерь в подложку термозонда.

4 Разработана ИИС неразрушающего контроля ТФСМ, реализующая созданный новый метод неразрушающего контроля ТФС материалов и позволяющая повысить более чем в 2 раза производительность измерений с сохранением высокой для теплофизических измерений Точности результатов контроля. Отличительной особенность созданной ИИС является то, что в отсутствии априорной информации о ТФС контролируемых материалов и изделий она позволяет за счет адаптивного изменения параметров (частоты и мощности) теплового воздействия оперативно и плавно вывести тепловую систему на заданные температурные режимы. Кроме того, в созданной ИИС используется алгоритмическая коррекция результатов измерения на тепловые потери в подложку термозонда на активном этапе теплофизического эксперимента, что обеспечивает высокий метрологический уровень получаемых результатов.

5 Проведен метрологический анализ разработанных метода и ИИС, составлена структура полной погрешности результатов измерения тепло- и температуропроводности, проведена оценка вклада каждой компоненты в характеристики погрешности и выделены доминанты в составе полной погрешности, что позволяет целенаправленно воздействовать на источники погрешности, осуществить коррекцию результатов измерения искомых ТФСМ и повысить метрологический уровень созданной ИИС.

6 Проведены экспериментальные исследования разработанного метода и реализующего его средства неразрушающего контроля ТФСМ, подтвердившие корректность основных теоретических выводов, положенных в основу создания этого метода, а сравнительный анализ результатов и их метрологическая оценка позволили установить высокий метрологический уровень созданной ИИС и внедрить ее в промышленное производство и учебный процесс.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1 Пугачев Р.В. Высокопроизводительная информационно-измерительная система неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов и готовых изделий / Р.В. Пугачев, В.Н. Чернышов // Контроль и диагностика. № 8. 2005. С. 32 - 39.

2 Пугачев Р.В. Информационно-измерительная система оперативного неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов и готовых изделий / Р.В. Пугачев, В.Н. Чернышов // Вестник метрологической академии. СПб.: Изд-во НИИМ им. Д.И. Менделеева, 2005. Вып. 15. С. 14 - 21.

3 Патент РФ № 204120597. Термозонд для неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов и готовых изделий / Р.В. Пугачев, В.Н. Чернышов, A.A. Чуриков, зарегистрирован 3.02.04.

4 Пугачев Р.В. Термозонд и измерительная система для теплофизических измерений / Р.В. Пугачев // Тешюфизические измерения при контроле и управлении качеством: Материалы 5-ой международ. Теплофизической шк., Ч. 1. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. С. 265 - 267.

5 Пугачев Р.В. Термозонд для определения ТФС твердых материалов / Р.В. Пугачев // Труды ТГТУ. Сб. научных статей молодых ученых и студентов. Вып. 15. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. С. 184 - 188.

6 Пугачев Р.В. Термозонд для неразрушающего контроля ТФС твердых материалов / Р.В. Пугачев // Наука на рубеже тысячелетий. Сб. научных статей. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. С. 143 - 146.

7 Пугачев Р.В. Методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов / A.A. Чуриков, Р.В. Пугачев, И.М. Бомбане // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации ("Измерение-2002") Материалы международной научно-техн. конференц. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2002. С. 65 - 67.

Подписано в печать 21.11.2005 Гарнитура Times New Roman. Формат 60 х 84/16 Бумага офсетная Печать офсетная Объем: 0,93 усл. печ л ; 1,00 уч.-изд л. Тираж 100 экз С 801

Издатсльско-иоли графический центр Т1ТУ

№248 5 8

РНБ Русский фонд

2006-4 25484

Ф ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИМПУЛЬСНО-ДИНАМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС МАТЕРИАЛОВ И ГОТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ.

1.1 Общая характеристика проблемы создания методов и средств неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов.

1.2 Краткий обзор и анализ адаптивных методов и средств неразрушающего контроля с импульсно-динамическим тепловым воздействием на исследуемые объекты.

1.3 Обзор и сравнительный анализ измерительных зондов, реализующих методы НК ТФС материалов и готовых изделий.

1.4 Постановка задачи исследования.

1.5 Выводы.

2 РАЗРАБОТКА ОПЕРАТИВНОГО АДАПТИВНОГО МЕТОДА

НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ.

2.1 Метод оперативного неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов.

2.2 Термозонд, осуществляющий оперативный адаптивный метод неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов.

2.3 Выводы.

3 МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО

НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС МАТЕРИАЛОВ И

ГОТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ.

3.1 Структурная схема микропроцессорной системы оперативного неразрушающего контроля ТФС материалов.

3.2 Блок-схема алгоритма работы ИИС, реализующая разработанный оперативный метод НК ТФСМ. $ 3.3 Выводы.

4 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ОПЕРАТИВНОГО МЕТОДА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТФС МАТЕРИАЛОВ И

ИЗДЕЛИЙ.

4.1 анализ погрешности оперативного метода.

4.2 Экспериментальные исследования метода и измерительной системы НК ТФС материалов и готовых изделий.

4.3 Методика определения минимальных допустимых размеров контролируемых материалов и готовых изделий.

4.4 Исследование влияний температурной зависимости теплофизи-ческих свойств на точность неразрушающего контроля.

4.5 Выводы.

Одним из основных направлений повышения эффективности промышленного производства является улучшение качества используемых материалов и изделий. Показателями качества продукции в числе других технических характеристик часто являются теплофизические свойства (ТФС) - тепловая активность, тепло- и температуропроводность, теплоемкость.

В решении задачи повышения качества продукции важную роль играют также методы и средства неразрушающего контроля (НК) теплофизиче-ских свойств материалов (ТФСМ), которые повышают оперативность и точность определения ТФСМ, а также обеспечивают контроль ТФСМ готовых изделий.

Неразрушающий контроль ТФСМ позволяет получать объективные результаты теплофизических измерений без контроля и изменения формы и размеров испытуемого изделия, при этом тепловое воздействие и получение измерительной информации осуществляется на плоском ограниченном участке поверхности изделия. Следовательно, при решении задачи неразрушающего контроля ТФСМ необходима разработка новых методов теплофизических измерений и измерительных средств, реализующих эти методы.

Существующие методы и средства для измерения ТФС материалов и готовых изделий не обеспечивают необходимой оперативности, простоты и достаточной точности проведения теплофизического эксперимента и, как правило, связаны с нарушением целостности исследуемых физических объектов. Оперативность и качество проведения теплофизического эксперимента по определению ТФСМ значительно возрастают при использовании методов НК, для которых характерны оперативность и достоверность информации, а также возможность проведения контроля на всех стадиях производства и эксплуатации при приемлемых затратах средств и времени на их осуществление.

При осуществлении тепловых методов НК, позволяющих получить информацию о внутреннем состоянии структуры, прочности и качестве материалов и готовых изделий, необходимо определять тепловые и температурные поля, а также изменение плотности тепловых потоков в зависимости от тепловой активности и степени анизотропии материалов. При сложном характере протекающих тепловых процессов в исследуемом объекте, что обычно имеет место при неразрушающем контроле, основной задачей исследователей является разработка физико-математических моделей, адекватно описывающих теплофизические процессы в объекте контроля, а также моделей измерительных процедур, выполняемых при проведении НК, объектов, условий и средств измерений.

Поэтому разработка методов измерения ТФС материалов и готовых изделий без разрушения целостности и эксплуатационных характеристик исследуемых физических объектов, основанная на формировании математического описания объектов измерения, измерительных процедур, условий измерения, требований и ограничений, является важной, актуальной научно-технической проблемой.

Кроме того, отсутствие априорной информации о ТФС исследуемых изделий, что часто имеет место в теплофизических измерениях, требует введения в разрабатываемые методы адаптивных процедур с целью поиска оптимальных значений энергетических и пространственно-временных параметров теплофизического эксперимента, что, во-первых, позволяет полностью исключить возможность разрушения исследуемых объектов из-за их нагрева до температуры термодеструкции, во-вторых, повысить точность температурных измерений за счет выбора более теплонагруженных участков поверхности исследуемых изделий. Поэтому разработка адаптивных методов НК ТФСМ и реализующих их микропроцессорных средств является одним из перспективных направлений в современных методах и средствах неразру-шающего контроля и технической диагностики.

Следует отметить, что при разработке тепловых методов НК 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 пространственно-временными изменениями температуры 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 необходимо широко использовать расчетные методы, основанные на использовании адекватных математических моделей объектов, процедур, условий и средств измерений.

Актуальность работы

Современное развитие промышленности характеризуется ростом номенклатуры и объема производства новых полимерных, строительных и теплозащитных материалов, что вызвало необходимость в разработке и внедрении новых оперативных, простых и достоверных методов и средств исследования и контроля качества указанных материалов. Поскольку одним из основных показателей качества большинства из вышеуказанных синтезируемых материалов являются их теплофизические свойства, то для контроля этих параметров целесообразно использовать методы теплового неразру-шающего контроля, позволяющие с высокой оперативностью, надежностью и производительностью осуществлять контроль ТФС как самих материалов, так и готовых изделий из них. Поэтому разработка и внедрение высокопроизводительных измерительных средств теплового НК ТФС как при производстве материалов и изделий, так и при их эксплуатации является актуальной задачей контрольно-измерительной техники.

Наиболее перспективными в практике теплофизических измерений по оперативности, объему измерительной информации о ТФС объектов исследования и простоте реализации на основе микропроцессорной техники являются нестационарные методы НК ТФСМ.

Однако, необходимым условием реализации методов НК ТФСМ является термостатирование измерительного зонда перед началом очередного измерения, что существенно снижает производительность методов и реализующих их средств.

Поэтому разработка новых методов НК ТФСМ, повышающих производительность измерений, а также измерительно-измерительной систем (ИИС), реализующих эти методы, является важной и актуальной научно-технической задачей.

Цель работы

Разработка, исследование и внедрение в практику оперативного адаптивного метода НК . ТФСМ и реализующей его информационно-измерительной системы, характеризующихся высокой производительностью и точностью НК ТФС твердых материалов и готовых изделий.

Основные задачи исследования

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести информационный обзор и сравнительный анализ существующих методов и средств НК ТФС твердых материалов и готовых изделий;

- разработать и исследовать метод НК ТФСМ, позволяющий значительно повысить производительность измерений, по сравнению с известными нестационарными методами НК ТФСМ;

- разработать термозонд, реализующий предложенный метод НК ТФСМ, который по конструкторско-технологическим и метрологическим параметрам отвечает требованиям, предъявляемым к устройствам данного назначения;

- разработать микропроцессорную ИИС, реализующую созданный метод НК ТФСМ, позволяющую определять весь комплекс искомых ТФС с высокой для теплофизических измерений оперативностью и точностью, которые обеспечиваются адаптацией энергетических параметров теплофизиче-ского эксперимента;

- провести метрологический анализ метода и реализующей его ИИС с целью выделения доминирующих компонент в составе полной погрешности результатов измерения ТФС для последующей целенаправленной коррекции результатов на выделенные доминанты;

- осуществить экспериментальную проверку результатов работы и внедрить их в промышленное производство, научные лаборатории и учебный процесс.

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 неразрушаю-щего 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 "Автоматизированные приборы и системы" Тамбовского государственного технического университета, Тамбовского областного отделения "Российское общество по неразру-шающему контролю и технической диагностике", а также рядя промышленных и научно-исследовательских организациях.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что на основе разработанной физико-математической модели теплопереноса в полубесконечном в тепловом отношении теле при частотно-импульсном тепловом воздействии на него от линейного источника тепла создан новый, защищенный патентом на изобретение, метод НК ТФСМ, позволяющий не менее, чем в 5-7 раз повысить производительность измерений за счет исключения длительной операции термостатирования подложки измерительного зонда, традиционной для нестационарных методов НК ТФСМ, и замены ее на более оперативную, заключающуюся в определении момента выравнивания температурных градиентов соответственно на контактной плоскости подложки термозонда и перпендикулярной ей плоскости, проходящей через линию нагревателя, а также замены традиционного теплоизоляционного материала подложки с низкой теплопроводностью на материал с более высокой теплопроводностью, что позволяет также уменьшить время температурных релаксационных процессов в подложке зонда и увеличить производительность измерений в целом.

Микропроцессорная ИИС, созданная на основе этого метода, существенно упрощают процесс измерений и повышает производительность исследований (почти на порядок) в такой сложной области неразрушающего контроля и диагностики, как теплофизические измерения, включает в себя структурно-алгоритмические методы повышения оперативности и точности результатов измерения на основе адаптивных измерительных процедур и цепей. Основным блоком разработанной ИИС является термозонд, в контактной подложке которого во взаимно перпендикулярных плоскостях размещены термобатареи, причем дифференциальное включение последних позволяет исключить в процессе эксперимента влияние на измерительную информацию аккумулированного в подложке тепла от предыдущего теплофизическо-го эксперимента.

Проведен метрологический анализ разработанного метода и системы НК ТФСМ и даны рекомендации по повышению их метрологического уровня, для чего получены структуры полной погрешности созданного метода, 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 разработанного оперативного метода НК ТФСМ, защищенного патентом РФ на изобретение № 204120597, создана и внедрена в производство микропроцессорная ИИС с соответствующим алгоритмическим, программным и метрологическим обеспечением, позволившая более чем в 5-7 раз повысить оперативность определения искомых ТФСМ, на 8-10% повысить точность измерения.

Реализация результатов работы заключается в создании и внедрении при непосредственном участии автора информационно-измерительной системы оперативного НК ТФСМ. 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 VIII научной конференции ТГТУ (Тамбов, 2003), IV Всероссийском с международным участием научно-практическом семинаре (Санкт-Петербург, 2003), V международной теплофизической школе "Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством" (Тамбов, 2004), Международная конференция "Наука на рубеже тысячелетий" (Тамбов, 2004).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы отражены в 6-х печатных работах, в том числе 4 статьях в центральных и региональных научных журналах, патенте на изобретение.

Личный вклад автора

Из 6 печатных научных работ по теме диссертации 3 работ опубликованы без соавторов. Во всех работах, опубликованных в соавторстве, при непосредственном участии автора были разработаны основные идеи метода, 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 112 страницах машинописного текста, 12 рисунках и 6 таблицах. Список литературы включает 62 наименований.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Проведенный информационный анализ показал, что в методах и средствах НК ТФС материалов и готовых изделий наиболее перспективными по оперативности, объему измерительной информации о ТФС объектов исследования, точности и простоте реализации на основе микропроцессорной техники являются методы с частотно-импульсным тепловым воздействием на исследуемые образцы. Однако, эти методы имеют недостаточную производительность и точность результатов измерения ТФСМ, обусловленных длительностью процесса термостатирования термозонда, традиционно необходимого для проведения очередного измерения. Поэтому разработка новых методов НК ТФСМ, повышающих производительность теплофизических измерений, является важной и актуальной научно-технической задачей.

2. Разработан оперативный метод НК ТФСМ, позволяющий повысить производительность теплофизических измерений не менее чем в 5-7 раз по сравнению с известными нестационарными методами НК ТФСМ за счет повышения оперативности вывода тепловой системы в заданный режим на активном этапе теплофизического эксперимента, а также существенного сокращения времени релаксации температурного поля в подложке измерительного зонда на подготовительном этапе эксперимента. При этом для повышения оперативности первого этапа разработанного метода используются адаптивные измерительные процедуры для энергетических параметров эксперимента, а уменьшение времени подготовки системы контроля к следующему эксперименту обеспечивается за счет использования в качестве подложки термозонда материала с высокой теплопроводностью.

3. Разработана конструкция термозонда, реализующая предложенный метод НК ТФСМ, который по конструктивно-технологическим и метрологическим параметрам отвечает требованиям, предъявляемых к устройствам данного назначения и применение которого позволяет повысить оперативность теплофизического эксперимента, а также точность результатов определения ТФСМ за счет исключения влияния на измерительную информацию аккумулированного в подложке термозонда тепла от предыдущего измерения.

4. Разработана ИИС неразрушающего контроля ТФСМ, реализующая созданный новый метод неразрушающего контроля ТФС материалов и позволяющая повысить почти на порядок производительность измерений с сохранением высокой для теплофизических измерений точности результатов контроля. Отличительной особенность созданной ИИС является то, что в отсутствии априорной информации о ТФС контролируемых материалов и изделий она позволяет за счет адаптивного изменения параметров (частоты и мощности) теплового воздействия оперативно и плавно вывести тепловую систему на заданные температурные режимы. Кроме того, в созданной ИИС используется алгоритмическая коррекция результатов измерения на тепловые потери в подложку термозонда на активном этапе теплофизического эксперимента, что обеспечивает высокий метрологический уровень получаемых результатов.

5. Проведен метрологический анализ разработанных метода и ИИС, составлена структура полной погрешности результатов измерения тепло- и температуропроводности, проведена оценка вклада каждой компоненты в характеристики погрешности и выделены доминанты в составе полной погрешности, что позволяет целенаправленно воздействовать на источники погрешности, осуществить коррекцию результатов измерения искомых ТФСМ и повысить метрологический уровень созданной ИИС.

6. Проведены экспериментальные исследования разработанного метода и реализующего его средства неразрушающего контроля ТФСМ, подтвердившие корректность основных теоретических выводов, положенных в основу создания этого метода, а сравнительный анализ результатов и их метрологическая оценка позволили установить высокий метрологический уровень созданной ИИС и внедрить ее в промышленное производство и учебный процесс.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Вавилов В.П. Некоторые теоретические и экспериментальные вопросы тепловых методов неразрушающего контроля / В.П. Вавилов, В.И. Горбунов, Б.И. Епифанов // Дефектоскопия. 1975. - N6. - С. 67-75.

2. Фомин C.JI. Импульсный метод определения теплофизических характеристик без нарушения их сплошности / C.JI. Фомин, О.А. Петров, А.И. Вирозуб // Расчёт конструкций подземных сооружений. — Киев.: Бущвшьшк, 1976.-С. 66-71.

3. Потапов А.И. Контроль качества и прогнозирование надёжности конструкций из композиционных материалов / А.И. Потапов. М.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1980. - 260 с.

4. Потапов А.И. Неразрушающий контроль конструкций из композиционных материалов / А.И. Потапов, Ф.Т. Пеккер. Л.: Машиностроение, 1978.-240 с.

5. А.с. №1032382 СССР, МКИ G01N25/18. Способ определения теплофизических свойств твёрдых материалов // Ю.А. Попов, В.М. Коростелев, В.Г. Семенов и др. №3434670/18; Заявл. 31.03.82; Опубл. 07.09.83. Бюл. №33.-4 с.

6. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник / Под ред. Клюева В.В. М.: Машиностроение, 1976. - Т2. - 182 с.

7. Чернышов В.Н. Разработка и исследование методов и информационно-измерительных систем неразрушающего контроля теплофизических характеристик твердых материалов: Дис. канд. техн. наук / В.Н. Чернышов. -Л., 1980.-242 с.

8. Тепловой контроль качества многослойных изделий / Ю.А. Попов, Е.А. Карпельсон, В.А. Строков и др. Дефектоскопия, 1978, №8. - С.76-86.

9. Беляев Н.М. Методы нестационарной теплопроводности / Н.М. Беляев, А.А. Рядно. М.: Высш. шк., 1978. - 328 с.

10. Диткин В.А. Интегральные преобразования и операционное исчисление / В.А. Диткин, А.П. Прудников. М.: Наука, 1974. - 542 с.

11. Карслоу Г. Теплопроводность твёрдых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. -М.: Нука, 1964.-487 с.

12. Лыков А.В. Теория тепло- и массопереноса / А.В. Лыков, Ю.А. Михайлов. М.: Госэнергоиздат, 1963. - 535 с.

13. Лыков А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. М.: Высшая школа., 1967. - 599 с.

14. Варганов И.С. Современное состояние и основные проблемы тепловых методов неразрушающего контроля / И.С. Варганов, Г.Т. Лебедев, В.В. Конков // Промтеплотехника- 1983. Т.5, N3. - С. 80 - 93.

15. Волькенштейн B.C. Скоростной метод определения теплофизиче-ских характеристик материала / B.C. Волькенштейн. М.: Энергия, 1971.

16. Короткое П.А. Динамические контактные измерения тепловых величин / П.А. Короткое, Г.Е. Лондон. Л.: Машиностроение, 1974. - 222 с.

17. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим / Г.М. Кондратьев. -М.: Гостехиздат, 1954. 408 с.

18. Кондратьев Г.М. Тепловые измерения / Г.М. Кондратьев. М.: Машгиз, 1956.-253 с.

19. Кулаков М.В. Измерение температуры поверхности твёрдых тел / М.В. Кулаков, Б.И. Макаров. М.: Энергия, 1977. - 96 с.

20. Куренин В.В. Приборы для теплофизических измерений с прямым отсчётом / В.В. Куренин, В.М. Козин, Ю.В. Левочкин // Пром. теплотехника. -1982.-Т.20,№6.-С. 91-97.

21. М.И. 202-80. Методика. Метрологические характеристики измерительных систем. Принципы регламентации и контроля. Основные положения в кн.: Метрологическое обеспечение информационно-измерительных систем. -М.: Изд-во стандартов, 1984. С. 51-67.

22. Методы определения теплопроводности и температуропроводности / Под. ред. А.В. Лыкова. М.: Энергия, 1973. - 336 с.

23. Платунов Е.С. Теплофизические измерения в монотонном режиме / Е.С. Платунов. Л.: Энергия, 1973. - 143 с.

24. Платунов Е.С. Теплофизические измерения и приборы / Е.С. Платунов и др. Л.: 1986. - 256 с.

25. Филиппов П.И. Приложение теории теплопроводности к теплофизическим измерениям / П.И. Филиппов. Новосибирск, 1973. - 64 с.

26. Чудновский А.Ф. Теплообмен в дисперсных средах / А.Ф. Чуднов-ский. М.: Гостехиздат, 1954. - 444 с.

27. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов / А.Ф. Чудновский. М.: Энергия, 1962. — 456 с.

28. Шашков А.Г. Методы определения теплопроводности и температуропроводности / А.Г. Шашков, Г.М. Волохов, Т.Н. Абраменко, В.П. Козлов. Л.: Энергия, 1973.

29. Шлыков Ю.П. Контактный теплообмен / Ю.П. Шлыков, Е.А. Гарин. М-Л.: Энергия, 1963. - 144 с.

30. Шнейдер П. Инженерные проблемы теплопроводности / П. Шней-дер. М.: Изд-во. литературы, 1960. - 478 с.

31. Ярышев Н.А. Теоретические основы измерения нестационарных температур / Н.А. Ярышев. Л.: Энергия 1967. - 298 с.

32. А.с. №1124209 СССР, МКИ G01N25/18. Способ неразрушающего контроля ТФХ материалов и устройство для его осуществления / В.Н. Чернышев и др. №3549461/18-25; Заявл. 9.02.83; Опубл. 15.11.84, Бюл. №42. -12 с.

33. А.с. №1193555 СССР, МКИ G01N25/18. Способ комплексного определения теплофизических характеристик материалов без нарушения их целостности / В.Н. Чернышов и др. №3741643/18-25; Заявл. 16.05.84; Опубл. 23.11.85, Бюл. №43.-3 с.

34. Власов В.В. Теплофизические измерения: справочное пособие / В.В. Власов, Ю.С. Шаталов, Е.И. Зотов и др. Тамбов: Изд-во ВНИРТМАШ, 1975.-256 с.

35. Вол охов Г.М. Некоторые методы и приборы для исследования теплофизических характеристик / Г.М. Волохов, А.Г. Шашков, Ю.Е. Фрайман //Инж. физ. журн. 1967. - Т.13, 15. - С. 663-689.

36. Чернышов В.Н. Об одном способе определения коэффициента температуропроводности материалов и устройстве для его реализации / В.Н. Чернышов // Известия ЛЭТИ им. В.И. Ульянова (Ленина). 1978. - Вып. 240. -С.55-58.

37. А.с. №1140565 СССР, МКИ G01N25/18. Способ определения теплофизических характеристик материалов / В.Н. Чернышов и др. -№3612879/24-25; Заявл. 29.06.83; Опубл. 15.10.84. 6 с.

38. Исаченко В.Л. Теплопередача / В.Л. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел.-М.: Энергоиздат, 1991.

39. Камья Ф.Н. Импульсная теория теплопроводности / Ф.Н. Камья. -М.: Энергия 1972. 271 с.

40. Козлов В.П. Методы неразрушающего контроля при исследовании теплофизических характеристик твёрдых материалов / В.П. Козлов, А.В. Станкевич // Инж. физ. журн. 1984. - Т47, N2. - с.250-255.

41. Чернышов В.Н. Адаптивный частотно-импульсный способ неразрушающего контроля ТФХ материалов и система его реализации / В.Н. Чернышов // Новейшие исследования в области теплофизических свойств: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Тамбов, 1988. - С. 138-139.

42. Чернышов В.Н. Методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов / В.Н. Чернышов // Учёные ВУЗа производству: Тез. докл. Всесоюзн. науч. конф. Тамбов, 1989. - С. 124-125.

43. А.с. №1201742 СССР, МКИ G01N25/18. Способ неразрушающего контроля теплофизнческих характеристик материалов и устройство для его осуществления / В.Н. Чернышов и др. №3737778/24-25; Заявл. 07.05.84; Опубл. 30.12.85, Бюл. №48. - 8 с.

44. А.с. №1402892 СССР, МКИ G01N25/18. Способ неразрушающего контроля теплофизнческих характеристик материалов и устройство для его * осуществления / В.Н. Чернышов и др. №4129719/31-25; Заявл. 26.06.86; Опубл. 15.06.88, Бюл. №22. - 12 с.

45. А.с. N1388703 СССР, МКИ G01B 21/08. Термозонд для определения толщины покрытия изделий / В.Н.Чернышов и др. N4123889 /25-28; Заявл. 25.05.86; Опубл. 15.04.88. - Бюл. N14.

46. Патент РФ N94042102/28. Термозонд для неразрушающего контроля толщины защитных пленочных покрытий. /Чернышов В.Н. и др. Заявл. 22.11.94; Опубл. 18.11.96.

47. Патент РФ № 204120597. Термозонд для неразрушающего контроля теплофизнческих свойств материалов и готовых изделий / Р.В. Пугачев, В.Н. Чернышов, А.А. Чуриков, зарегистрирован 3.02.04.

48. Пугачев Р.В. Термозонд для определения ТФС твердых материалов / Р.В. Пугачев // Труды ТГТУ. Сб. научных статей молодых ученых и студентов. Вып. 15. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. С. 184-188.

49. Пугачев Р.В. Термозонд для неразрушающего контроля ТФС твердых материалов / Р.В. Пугачев //Наука на рубеже тысячелетий. Сб. научных статей. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. - С.143-146.

50. Пугачев Р.В. Высокопроизводительная информационно-измерительная система неразрушающего контроля теплофизнческих свойствматериалов и готовых изделий / Р.В. Пугачев, В.Н. Чернышов // Контроль и диагностика №8 - 2005. - С. 32-36.

51. Патент № 200112296 РФ на изобретение. Термозонд для неразрушающего контроля теплофизичнеских свойств материалов и готовых изделий / В.Н. Чернышов, З.М. Селиванова.

52. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы / В.П. Преображенский. М.: Энергия, 1978. - 704 с.

53. Мищенко С.В. Анализ и синтез измерительных систем / С.В. Мищенко, Э.И. Цветков, В.Н. Чернышов. Тамбов: ТГТУ, 1995. - 238 с.

54. Чернышов В.Н. Анализ и синтез измерительных систем / В.Н. Чернышов и др. Тамбов: ТГТУ, 1995. - 234 с.

55. Маркин Н.С. Основы теории обработки результатов измерений / Н.С. Маркин. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 176 с.

56. Методика поверки рабочих средств измерений теплопроводности, удельной теплоёмкости и температуропроводности твёрдых тел. МИ-115-77 / Сост. Ю.А. Чистякова, Л.П. Левина. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 11 с.

57. М.И. 1317-86. ГСИ Результаты и характеристики погрешностей измерений. Формы представления. Способы использования при испытании образцов продукции и контроля их параметров. М.: Изд-во стандартов, 1986.

58. Чередниченко Ж.В. Исследование метода контроля теплофизических свойств плоских тел при их локальной нагреве. Автореф. дисс. канд. техн. наук - Одесса, 1971. - 32 с.

59. Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б. Тепловая защита / Под ред. А.В. Лыкова. М.: Энергия, 1976. - 392 с.

60. Osterkamp. Calculation of the Temperature Development in a contact Heated in the Contact Surfase, and Application to the Problem of the Temperature in Sliging Contact.- Journal of Applied Physics, 1948, v. 19, № 12, pp. 1180 -1181.

61. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твёрдых тел. -М.: Наука, 1964.-488 с.

62. Jaeger J.C. Approximations in transient surface heating. Australion journal of scientific research, series A, Physical Scimces, v. 5, number 1, March, 1952, - Melbourne, с. 1 - 9.

63. Васильев Л.А., Фрайман Ю.Е. Теплофизические свойства плохих проводников тепла. Минск: Наука и техника, 1971. - 173 с.

64. Богданов С.Н., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Свойства веществ. Справочник. Л.: Машиностроение, 1976. - 168 с.

65. Чистяков B.C. Краткий справочник по теплотехническим измерениям. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.

66. Prank Kreith, Principles of Heat Transfer, New York and London: 1973. - 656p.

67. Коздоба Л.А. Методы решения нелинейных задач теплопроводности. М.: Наука, 1975. 228 с.

68. Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы нестационарной теплопроводности. М.: Высш. шк., 1978. - 328 с.

69. Михеев М. Основы теплопередачи. М.; - Д.: Гоеэнергоиздат, 1956. - 392 с.

70. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967.599 с.

71. Снедок И. Преобразование Фурье / Пер. с английского Матвеева А.Н. / Под ред. Рабиновича Ю.Л. М.: Иностранная литература, 1955. - 668 с.

72. Назаров Г.И., Сушкин В.В. Теплостойкие пластмассы. Справочник. М.: Машиностроение, 1980. - 208 с.

73. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.В. Мейлихова. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

74. Чуриков А.А. Разработка и исследование методов и устройств для автоматического неразрушающего контроля температурозависимых теплофизических свойств твердых теплозащитных материалов: Диссертация . к.т.н. М., 1980.-250 с.

75. Неразрушающий контроль, зависящих от температуры коэффициентов тепло и температуропроводности / В.В. Власов, Ю.С. Шаталов, А.А. Чуриков, Е.Н. Зотов // Промышленная теплотехника, 1981, Т. 3, № 3. - С. 43 -52.

76. Мищенко С.В., Чуриков А.А., Подольский В.Е. Метод неразрушающего контроля при исследовании температурной зависимости теплофизических характеристик массивных образцов // Вестник ТГТУ, 1995, Т. 1, № 3-4.-С. 246-254.

77. Коздоба Л.А. Решения нелинейных задач теплопроводности. -Киев, Наукова думка, 1976. 136 с.

78. Кириченко Ю.А., Олейник Б.И., Чадович Г.З. Полиметилметакри-лат образцовое вещество для теплофизических испытаний // Труды институтов Комитета стандартов. - М.; Л.: Издательство стандартов, 1966. - Вып. 84 (114).-С. 33-40.

79. Кириченко Ю.А. Групповое исследование теплофизических характеристик полиметилметакрилата. В кн.: Новые научно - исследовательские работы по метрологии. Информационный сборник. - М.; - Л.: Изд-во Стандартов, 1964, № I, С. 29 - 32.

80. Справочник по электроизмерительным приборам / Под ред. К.К. Илюнина. Л.: Энергия, 1977. - 832 с.

81. Кириченко Ю.А., Олейник Б.Н., Чадович Т.З. Теплофизические характеристики полиметилметакрилата. В кн.: Новые научно - исследовательские работы по метрологии. Информационный сборник. - М.: - Л.: Изд-во Стандартов, 1964, № 1. - С. 24 - 28.

82. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. М.: Энергия, 1979. - 320 с.

83. Коздоба Л.А. Качественный анализ линеаризации квазилинейных задач нестационарной теплопроводности. Теплофизика и теплотехника,1972, вып. 21, С. 27-31.

84. Коздоба Л.А. Метод решения нелинейных уравнений тепло и массопереноса на сеточных и комбинированных электрических моделях. -Инж. - физ. журн., 1967, Т. 12, № 5. - С. 709 -714.

85. Темкин А.Г. Обратные методы теплопроводности,- М.: Энергия,1973.-464 с.

86. Шатунов Е.С. Теплофизические измерения в монотонном режиме. Л.; Энергия, 1973. - 10 с.

87. А.с. 127846 СССР. Способ определения коэффициента теплопроводности твёрдого тела. / Ю.А. Демьянов, Х.А. Рахматулин, А.Н.Рушинский. Опубл. в Б.И., I960, № 8.

88. А.с. 315981 СССР. Устройство для измерения коэффициента температуропроводности материалов / Г.Н. Дульнев, Е.С. Пдатунов, В.В. Куре-пин, И.Ф. Шубин, Г.Р. Гольберг, Ю.В. Алешкевич. Опубл. в Б. И., 1971, № 29. '

89. А.с. 443293 СССР. Устройство для комплексного определения теплофизнческих свойств материалов с высокой теплопроводностью / Ю.В. Алешкевич, С.Е. Буравой, Е.С. Платунов, Б.С. Ясюков. Опубл. в Б.И., 1974, №34.

90. А.с. 485370 СССР. Устройство для исследования теплофизнческих свойств различных веществ в диапазоне температур 4.2 400 К / В.И. Выбор-нов, А.Н. Борзик, Г.А. Кувшинов. - Опубл. в Б.И., 1975, № 35.

91. Буравой С.Е., Курепин В.В., Шатунов Е.С. Теплофизические приборы. Инж. физ. журн., 1976, Т. 30, № 4.

92. Методы определения теплопроводности и температуропроводности / А.Г. Шашков, Г.М. Волхов, Т. М. Абраменко, В.П. Козлов. М.: Энергия, 1973.-336 с.

93. А.с. 149256 СССР. Прибор для определения термических свойств горных пород и строительных материалов / Г.В. Дуганов, А.И. Никитин, Б.В. Спектор, В.И. Рязанцев. -Опубл. в Б.И., 1962, № 15.

94. Рыбаков В.И., Матвеев Ю.А., Филимонов А.Д. Прибор с точечным нагревателем для определения теплопроводности изотропных материалов. -Научные труды научно- исследовательского института Мосстроя. М., 1968, вып. 6. С. 253 - 256.

95. А.с. 264734 СССР. Устройство для определения теплопроводности /В.Р. Хлевчук, В.И. Рыбаков, Ю.А. Матвеев. Опубл. в Б.И., 1970, № 9.

96. А.с. 273481 СССР. Прибор для определения теплопроводности неметаллических материалов / А.К. Денель. Опубл. в Б.И., 1970, № 20.

97. А.с. 305397 СССР. Способ определения теплопроводности и теплоёмкости материалов / Н.Д. Данилов. Опубл. в Б.И., 1972, № 18.

98. А.с. 387270 СССР. Устройство для определения теплофизнческих констант минералов / О.В. Эстерне. Опубл. в Б.И., 1970, № 20.

99. Бровкин JI.A. Решение нелинейного уравнения теплопроводности для полуограниченного тела при ступенчатом измерении во времени температуры поверхности. — Изв. высш. учебн. заведений. Энергетика, 1979, № 2. -С. 72-77.

100. Филиппов П.И. Приложение теории теплопроводности к теплофи-зическим измерениям. Новосибирск: Наука, сибирское отделение, 1973. - 64

101. Программа математического моделирования тепловых потерь в подложку термозонда для разработанного метода контроля1. CLS

102. DIM t(1000) DIM tr(1000) DIM x(1000) cO = 5.67 tc = 20pi = 3.1415926#

103. PUT "Медь (0), ПММ (1), ТФ-1 (2), Рипор (3), Мрамор (4)", m IF m = 0 THEN GOTO 0 IF m = 1 THEN GOTO 2 IF m = 2 THEN GOTO 3 IF m = 4 THEN GOTO 5 L = .027 a = 4.6E-07 e = 1

104. INPUT "q=, Вт q 1 INPUT "V = мм/с ", vv v = w * .001 Qql = 0 Qqk = 0 n = 0

105. FOR x = .01 TO .5 STEP .0001 t = q / (2 * pi * L * x) IF t <= 1 THEN GOTO 10 NEXTx 10 xl=x

106. FOR x = .0001 TO .5 STEP .0001 t = q * EXP(-x * v / a) / (2 * pi * L * x) IF t <= 1 THEN GOTO 15 NEXTx15 x2 = -xx = xl -((xl -x2)/2)

107. FOR у = .001 TO .5 STEP .00011. R = SQR(x * x + у * у)t = q * EXP(-(R x) * v / (2 * a)) / (2 * pi * L * R) IF t <= 1 THEN GOTO 16 NEXT у16 yl=y PRINT "xl-1;

108. PRINT USING "###.# "; xl * 1000; PRINT "MM "; PRINT "x2=";

109. PRINT USING "###.# "; x2 * 1000; PRINT "mm "; PRINT "yl=";

110. PRINT USING 'Ш.# "; yl * 1000;1. PRINT "мм" PRINT

111. PRINT "N="; n; PRINT" S=";s;"M2" PRINT

112. PRINT "ql="; Qql / n; "Вт*м2 "; PRINT "qk="; Qqk / n; "Вт*м2" PRINT

113. PRINT "Ql="; s * Qql / n; "Вт "; PRINT "Qk="; s * Qqk / n; "Вт" PRINT

114. PRINT "Qkl="; Qqkl; "Вт" PRINT

115. PUT "y=, мм yy 34 у = yy * .001 i = 0

116. FOR x = -.001 TO .04 STEP .00005 R = SQR(x * x + у * у)t = q * EXP(-(R x) * v / (2 * a)) / (2 * pi * L * R) tr = (q - Qqkl) * EXP(-(R - x) * v / (2 * a)) / (2 * pi * L * R) i = i + 1 x(i) = -x t(i) = t tr(i) = tr NEXTx

117. OPEN "Exp-1" FOR OUTPUT AS #2 OPEN "Temp-I" FOR OUTPUT AS #3 OPEN "Temp-R" FOR OUTPUT AS #4 OPEN "Exp-2" FOR OUTPUT AS #5 FORj =1TOi

118. PRINT #2, USING "###.##"; x(j) * 1000; PRINT #2, USING "####.##"; t(j); PRINT #2, USING "####.##"; trft) PRINT #5, USING "###.##"; xO') * 1000 PRINT #3, USING "####.##"; t(j) PRINT #4, USING "####.##"; tr(j) NEXT j CLOSE

119. PUT "y=, мм ", yy IF yy > 0 THEN GOTO 34 INPUT "q =, Вт ", q IF q > 0 THEN GOTO 1 END2 L = .195a = 1.13E-07 e = .97 GOTO 43 L = .75a = 3.55E-07 e = .97 GOTO 4 0 L = 393 a = .000112е = .05 GOTO 4 L = 2.91 a = 1.18E-06 e = .93 GOTO 4

120. Программа для выделения доминирующих составляющих в общей погрешности измерения ТФС материалов для разработанногометода НК1. CLS

121. DIM t( 10000) DIM tr( 10000) DIM x(10000) cO = 5.67 tc = 20pi = 3.1415926#

122. PUT "Медь (0), ПММ (1), ТФ-1 (2), Рипор (3), Мрамор (4)m1. m = 0 THEN GOTO 01.m = 1 THEN GOTO 21. m = 2 THEN GOTO 31. m = 4 THEN GOTO 51 = .027a = 4.6E-07e = 1w= .9

123. INPUT "q =, Вт q 1 INPUT "V= мм/с w v = vv * .001 PRINT

124. PUT "xl=, мм ",xll xl =xl 1 * .001 21 INPUT "yl =, мм yl 1 yl =yll * .001 к = e * w

125. R1 = SQR(xl * xl + yl * yl)

126. Tl = к * q * EXP(-(R1 xl) * v / (2 * a)) / (2 * pi * 1 * Rl) Rxl = k*q/(2*pi*l* Tl) Rx2 = 2*k*q/(2*pi*l* Tl) aa = v * (Rl - xl) / (2 * LOG(Rxl / Rl)) LI = к * q / (2 * pi * Tl *(Rx2-Rxl)) PRINT PRINT "Rl =

127. PRINT USING "MM"; Rl * 1000; PRINT " T = "; PRINT USING "MM"; Tl; PRINT " Rxl =";

128. PRINT USING "##.##"; Rxl * 1000; PRINT " Rx2 = "; PRINT USING "##.##"; Rx2 * 1000 PRINT "a =";

129. PRINT USING "M.Mtt"; aa * 1E+07;1. PRINT " L = ";1. PRINT USING "##.###"; LI

130. PRINT USING "###.##"; drla;1. PRINT" dxla = ";

131. PRINT USING "###.##"; dxla;1. PRINT" drxla =";

132. PRINT USING "###.##"; drxla1. PRINT1. PRINT" dtll = ";

133. PRINT USING "###.##"; dtll;1. PRINT" drxll = ";

134. PRINT USING "###.##"; drxll;1. PRINT" drx21 = ";

135. PRINT USING "###.##"; drx211. PRINT

136. PUT "xl=, мм ",xll xl = xll * .0011. xl > 0 THEN GOTO 21 ^ PRINT

137. PUT "q=,Ao ", q IF q > 0 THEN GOTO 1 END 1 = .195 a = 1.13E-07 e = .97 w = .9 GOTO 4 1 = .75a = 3.55E-07 e = .97w = .9 GOTO 4 1 = 393 a = .000112 e = .05 w = .9 GOTO 4 1 = 2.91 a = 1.18E-06 e = 1 w = .9 GOTO 41. Данные экспериментов