автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Скоростная яркостная микропирометриявысокотемпературных дисперсных сред и материалов

О О»*

Чо

Л ^ - <>5

На правах рукописи

Гумнров Михаил Афлахович

Скоростная яркостная микропирометрия высокотемпературных дисперсных сред и материалов

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

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул—1997

Работа выполнена в Алтайском Государственном техническом университете им. И.И.Ползунова

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Гуляев Ю.П.

Научный консультант: кандидат технических наук

Гуляев П.Ю.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

А.Г. Якунин

кандидат технических наук A.C. Шатохин

Ведущая организация: Сибирская Государственная

Геодезическая Академия

Защита состоится 1997 г. в {-О ч. на заседани

специализированного совета К 064.29.01, действующего при Алга{ ском Государственном техническом университете им. И.И. Ползунов; по адресу: 656099, Барнаул, пр.Леннна, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского Го с; дарственного технического университета им. И.И.Ползунова.

Автореферат разослан 21 ШУЯ^А^Я- 1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук, профессор

¿¡fls^^^^ В.И. Замятш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Внедрение прогрессивных автоматиче-:ких методов ведения технологических процессов повышает требова-шя к точности измерения отдельных параметров в ряде современных троизводственных процессов. Одновременно с этим неизбежное усложнение процессов производства заставляет существенно расширить пределы измерения величин и изыскивать новые методы их измерения в новых, более сложных условиях.

Современные технологии в различных отраслях производства широко используют быстропротекагощие высокотемпературные процессы с использованием дисперсных материалов и распыленных частиц вещества в конденсированной фазе. Эта общность определяет необходимость разработки базовых компьютеризированных технологий применения оптоэлектронных систем бесконтактной экспресс-диагностики в задачах контроля и управления такими промышленными технологическими процессами в реальном масштабе времени на основе микропроцессорных систем и высокочувствительных интегральных полупроводниковых датчиков. Следовательно, актуальность темы, с одной стороны, обусловлена потребностью производства в оперативном контроле и наблюдении за основными параметрами газодисперсных и порошковых технологий, а с другой стороны, неудовлетворительным состоянием в области решения прикладных задач экспрессной диагностики высокотемпературных струйных и дисперсных систем, так как экспериментальное изучение таких технологических процессов до недавнего времени было исключительно затруднено, ввиду их существенной нестационарности и быстротечности.

В рамках поставленной проблемы сфера приложения результатов исследования включает в себя новейшие технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) композиционных материалов и нанесения защитных покрытий газотермическими, электронно-лучевыми, лазерными и плазменными методами.

Работа по теме диссертации выполнялась в соответствии с утвержденным планом "Критических технологий федерального уровня" (утв. Правительственной комиссией по науч.-техн. политике от 21.07.96 N 2728п-П8) по Разделу 1 (1.9. Опто- и акустоэлектроника), Разделу 2 (2.4. Электронно-ионноплазменные технологии), Разделу 3 (Материалы и сплавы со специальными свойствами). Цель работы заключается в разработке методики измерения температуры в процессах взаимодействия гетерогенных конденсированных систем, не обладающих сплошностью поверхности и образующих химическое соединение в ходе реакции СВ - синтеза, а также адек-

ватное применение методики яркостной пирометрии к измерению температуры микрообъектов, частично перекрывающих поле зрения оптического пирометра, в слабозапыленных гетерофазных плазменных потоках при детонационно-газовом напылении покрытий . Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1.Теоретически обосновывался способ измерения температуры микрообъектов в малых угловых апертурах с определением основных источников ошибок и выявлялись количественные оценки точности предлагаемого способа.

2.Разрабатывалась методика определения коэффициентов для введения поправок в температуру при неполном перекрытии оптического поля зрения микропирометра объектом измерения.

3.Устанавливались требования к программно-аппаратной части измерительного комплекса при заданных параметрах точности измерения температуры, скорости нагрева дисперсных материалов, размер зоны анализа, разрабатывалась методика калибровки и рекалибровки яркостных пирометров.

4.Разрабатывались и исследовались устройства для контроля температурных параметров реакции СВ-синтеза и плазменного импульсного потока, устанавливались границы применимости и технические характеристики таких устройств. ,>

Научная новизна работы заключается в следующем;

1.Впервые проведен анализ оптических пирометров для измерения температуры реакции СВ-синтеза дисперсных материалов и сделан выбор в пользу измерения методом скоростной яркосгной пирометрии с введением поправки на коэффициент перекрытая оптического поля зрения пирометра (П/р по заявке № 96113415/25(019337), МПК6 в01 N 25/28, С01 ] 5/12, с приоритетом от 01.07.96).

2.Разработана оригинальная методика калибровки яркостных пирометров для измерения температуры объектов, не обладающих сплошностью поверхности (П/р по заявке № 96113418/25 (019338), МПК6 С 01 I 5/25, с приоритетом от 01.07.96).

3.Разработаны опытные образцы, не имеющие отечественных аналогов, устройств для измерения и контроля температуры конденсированной фазы импульсного плазменного потока, установлены границы его применимости и технические характеристики.

Методы исследования, примененные в работе. При выполнении работы применялись как теоретические, так и экспериментальные методы исследования, которые способствовали решению поставленных задач. На всех основных этапах работы про-

водилось сопоставление с экспериментальными данными результатов, полученных либо теоретическим путем, либо математическим моделированием.

Практическая ценность работы:

1. Разработанные в диссертации методы определения температуры поверхности дисперсных материалов с помощью дискретных фотоприемников могут быть использованы в аналогичных задачах по измерению поверхности нагретого тела, не обладающего сплошностью поверхности.

2. Разработанные в диссертации требования к оптическим системам яркостных микропирометров, а также методика оценки погрешности первичных преобразователен при измерении температуры применимы для построения приборов аналогичного типа.

3. Реализованные конструкции яркостных микропиромстров обладают широкими функциональными возможностями при исследовании и контроле реакций СВ-синтеза, теплового взрыва многокомпонентных гетерогенных конденсированных систем и металлнзационных струй детонационно-газового напыления порошковых материалов.

Реализация результатов работы. Разработанные и изготовленные с участием автора оптические быстродействующие яркостные пирометры были внедрены на ПО Сибэнергомаш, опытные образцы разработок демонстрировались на научно-технических выставках и конференциях. На защиту выносятся следующие положения диссертации:

1.Математическая модель оценки и повышения точности оптических яркостных пирометров при измерении температуры в дисперсных средах.

2.Для восстановления пиковой температуры в узких пространственных зонах горения дисперсных материалов предложен метод проти-восвертки, основанный на автоматической рекалибровке оптического пирометра по величине коэффициента перекрытия пространственно узкой высокотемпературной зоной с помощью опорного термопарного канала и учета динамики развития процесса.

3.Схема быстродействующих двухканальных измерительных устройств, обеспечивающих регистрацгао температурной динамики СВ-синтеза порошковых композиционных материалов и скорости массопереноса в высокотемпературных плазменных потоках.

4.Принцип действия, устройство н блок-схема цифрового микропроцессорного комплекса температурной диагностики СВ-синтеза, базирующегося на основе яркостного пирометра.

Публикации. По материалам выполненных в диссертации исследований опубликовано 20 печатные работы, в том числе 2 решения о вы-

даче патента на способы измерения.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах Центра порошковой металлургии при АлтГТУ, а также на следующих всесоюзных и международных конференциях и совещаниях: Международной научно-технической конференции "Проблемы промышленных СВС - технологий", Барнаул 1994; Научно-технической конференции с международным участием "Современные технологии геодезического, фотограмметрического и картографического обеспечения землеустройства и земельного кадастра в Сибирском регионе", Новосибирск 1994; Международной научно-практической конференции "Вузовская наука на международном рыже научно-технической продукции", Барнаул 1995; Второй Международной конференции " Датчики электрических и неэлектрических величин", Барнаул 1995; Всероссийской научно-технической конференции " Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных сред ", Барнаул 1996; Международной конференции "Всесибирские чтения по математике и механике", Томск 1997. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 59 рисунков, 15 таблиц, список литературы из 160 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснованы актуальность, научная и практическая значимость проблемы, сформулированы цель работы и ее научная новизна, изложены основные выносимые на защиту положения, приведена краткая характеристика работы.

В первой главе изложено современное состояние проблемы высокоскоростной микропнрометрии дисперсных сред, классифицированы задачи и области применения оптической микропирометрии. Проведен анализ существующих оптических методов измерения температуры, классифицированы наиболее распространенные типы пирометров как по типу фотоприемннков, так и по типу принимаемого излучения. В первой главе рассмотрены особенности СВ-синтеза и ДГН, опыт и результат теоретических и экспериментальных исследований процессов горения в гетерогенных конденсированных средах, а также средства и методы диагностики данных процессов. Дана характеристика существующих методов измерения температуры как термоэлектрических, так и оптических. На основании обзора литературы проведен анализ структурных схем, функциональных узлов, границ

применимости и погрешностей пирометров для контроля температурной динамики быстропротекающих процессов. Отмечено, что наиболее перспективными являются пирометры излучения, позволяющие бесконтактно, с высокой скоростью и точностью измерять температуру объектов, а в качестве приемников излучения - приемники на основе примесных полупроводников. Однако существующие традиционные методы измерения температуры поверхности дисперсных материалов, без учета поправок на вероятностно распределенные геометрические положения очагов горения приводят к занижению температуры, что обусловлено методической погрешностью измерения не учитывающего коэффициент перекрытия поля зрения пирометра высокотемпературной областью исследуемого процесса. Представляет значительный научный и практический интерес создание метода и контрольно-измерительной аппаратуры, позволяющих при проведении эксперимента регистрировать с требуемым пространственно-временным разрешением одновременно несколько параметров, характеризующих гетерофазную либо гетерогенную дисперсную среду. Сочетание возможностей яркостной микропирометрии с времяпролетной методикой является важным моментом при разработке методики и аппаратуры для регистрации тепловых параметров дисперсных сред.

Анализ существующих экспериментальных методик исследования процессов горения и импульсных плазменных потоков позволяет сделать вывод о необходимости развития новых экспериментальных методов регистрации теплового профиля волны горения, обладающих высоким быстродействием (инерционность приборов должна характеризоваться величиной, существенно меньшей постоянной времени наиболее быстр опротекающих элементарных процессов взаимодействия), высокой чувствительностью и повышенной точностью измерения во всем диапазоне температур взаимодействия.

Выбранные направления исследований обеспечивают решение задач, сформулированных во введении, позволяют создать аппаратуру для диагностики и измерения тепловых, параметров в реагирующих дисперсных средах.

Во второй главе рассмотрены теоретические основы расчета оптической системы яркостного микропнрометра, построены математические модели сигналов оптических пирометров дисперсных сред, а также проведено исследование погрешностей пирометрического метода измерения в системах с распределенными температурными параметрами частиц, хаотически движущихся в плазменном потоке детонационно-газового напыления. В диссертационной работе рассматриваются модельные объекты двух типов: неподвижная дисперс- { но-конденсированная среда, способная к реакции СВС, во время ко- 1

торого" образуются высокотемпературные очаги горения и подвижные самосветящиеся частицы, метаемые установкой ДГН, разогретые низкотемпературной плазмой. Во второй главе рассмотрена модель оптического сигнала, излучаемого с поверхности исследуемого объекта, меньшей площади оптического поля зрения пирометра, и преобразуемого в электрический с помощью фото приемника. В модель оптического сигнала включены: излучательная способность материалов, энергетическая освещенность фотопрнемника, показатель визирования, входная апертура, оптический фильтр и т.д., откуда термодинамическая температура описывается следующим выражением:

с^Д^МА)

Т =-7-

тер«. (

Мп

1

е(Я.,Т)

ехр

ц

+1 ^фсШ

где: С1, С2 - постоянные закона Планка, Бот- площадь оптического поля зрения пирометра, 8 - площадь частицы, Б; - токовая чувствительность фотопрнемника, Б - входной зрачок оптической системы, 3(л) - спектральная чувствительность фотоприемника, <р(Х) - интегральная функция пропускания оптического излучения между объектом исследования и фотопрнемником, X - длина волны, е(Х,Т) - излучательная способность материала, Г(8) - гранулометрический состав.

Для исследуемого объекта и оптического поля зрения введена функция зависимости выходного сигнала фотодатчика от площади перекрытия оптического поля зрения пирометра, а коэффициент перекрытия определяется из:

Б

оаз

V - _5_

Б

оаэ

На основе полученной модели выведена зависимость выходного электрического сигнала фотоприемника от изменения различных параметров оптической системы и излучательных параметров объекта измерения: температуры, излучательной способности материалов, входной апертуры оптической системы, соотношения площадей излучения и поля зрения пирометра и т.д. Далее во второй главе рассматривается задача измерения в системе с распределенными температурными параметрами частиц, движущихся в газовом потоке ДГН. Во второй главе так же описан метод учета температурной поправки при

измерении яркосгной температуры фронта горения СВ-синтеза дисперсных материалов.

Оптическое поле зрения пирометра (рис. 1) имеет площадь So, исходная смесь дисперсных материалов — площадь 5Ш. и температуру Тш., область фронта горения площадь S<j,o. и температуру Тф., среднюю скорость движения фронта волны СВ-реакщш Уф, область догорания конечного продукта характеризуется площадью Snp. и температурой Тпр.. Так как площадь зоны горения Бфо. носит статистический характер и не совпадает с площадью оптического поля зрения пирометра So, то амплитуда видеосигнала фотодатчика (рис. 2) при появлении в поле зрения пирометра фронта горения СВ-сннтеза уменьшается пропорционально отношению площадей So к Бфо., в соответствии с тем, что световой поток пропорционален площади излучения Эфо., а калибровка яркостного пирометра производится по излучающей поверхности температурного эталона с площадью So. Домножая величину выходного сигнала фотодатчика пирометра в момент появления в поле зрения фронта горения на величину, обратную коэффициенту перекрытия:

можно измерять его яркостную температуру при неполном перекрытии.

Анализ разработанных математических моделей сигналов на выходе системы обработки информации показал, что при разработке оптических систем яркостных микропирометров следует согласовывать спектральный диапазон пропускания оптической системы и спектральную чувствительность фотоприемников. Для калибровки яркостных микропирометров необходимо использовать эталонные вольфрамовые лампы с последующей рекалибровкой показаний микропирометра от исследуемой среды по показаниям термоэлектрических преобразователей, находящихся в контакте с исследуемой средой. Созданная математическая модель учета поправок яркостного метода измерения совокупной температуры движущихся частиц в детонационно-газовом потоке позволяет определить истинную температуру дисперсно-конденсированной фазы потока, при учете статистического коэффициента перекрытия оптического поля зрения пирометра конденсированной фазой потока. Для повышения точности измерения температуры фронта горения СВС методом яркостной пирометрии необходимо вводить поправку на температуру, которая определяется по виду выходного видеосигнала пирометра и числено равна отношению амплитуды видеосигнала в момент полного перекрытия оптического

поля зрения пирометра к амплитуде видеосигнала в момент времени первого минимума после прохождения фронта волны горения СВ-синтеза.

В третьей главе описаны принципы построения многоканальных устройств регистрации температурно-скоростных параметров в дисперсных средах. Приводится устройство реализующее метод, описанный во второй главе, по коррекции показаний оптического пирометра на величину коэффициента перекрытия. В третьей главе также приводится методика и результаты температурной калибровки (рис. 4, 5) яркостных пирометров на основе созданного экспериментально-калибровочного стенда (рис. 3), включающая первичную калибровку по эталонной температурной лампе и поверку по реальному спеченному материалу, находящемуся в печи, в контакте с измерительной калиброванной термопарой. Описана методика рекаяибровки пиро-, метра по показаниям термоэлектрических преобразователей с использованием опорных реперных точек плавления. Описаны три экспериментальных стенда по исследованию высокотемпературнах бы-стропротекающих процессов происходящих в дисперсных средах (рис. 10). Приведены экспериментально полученные графики температурной динамики на стенде детонацнонно-газового напыления защитных покрытии (рис. 7), исследовано поведение фронта волны реакции (система Ni-Al) в процессе СВС (рис. 6, 8), а так же термограммы реакции теплового взрыва в системе Ti-Al (рис. 9). В заключении главы приведены основные результаты и выводы проведенного исследования.

В четвертой главе описана базовая архитектура микропроцессорных устройств для регистрации температурной динамики в быстропроте-кающих процессах. Далее в этой главе описан ряд разработанных устройств. Первый прибор - линейный измеритель скорости и температуры - инфракрасный "ЛИСТ-ИК" (рис.11), предназначенный для: бесконтактного измерения скорости твердой фазы в высокотемпературных потоках как импульсных, так и стационарных, исследования температурной кинетики быстропротекающих процессов (СВС, тепловой взрыв и т.д.), измерения скорости распространения тепловых профилей волны горения. Принцип действия данного прибора основан на определении время-пролетных характеристик самосветящихся частиц на заданной оптической базе измерения, а так же применении яркостной пирометрии в двух точках вдоль потока. Отличительной оссобенностыо данной разработки (П/р по заявке № 96113415/25 (019337), МПК6 G01 N 25/28, G01 J 5/12, с приоритетом от 01.07.96) является автоматическая рекалибровка температурных показаний пирометра по статистическому коэффициенту перекрытия оптическо-

поля зрения пирометра высокотемпературной областью. Система 1ИСТ-ИК" состоит из: сменных оптических фотоприемных камер, зданных на основе лавинных, разрезных четырехквандрантных и [скретных фотодиодах; микропроцессорной системы на базе универ-льного контроллера К1-20 "Электроника МС-2702" (тип процессора ITEL 8080); двухканального высокоскоростного блока аналого-[фрового преобразования с буферным ОЗУ на 24 Кб. Технические рактеристнки системы "ЛИСТ-ИК" перечислены в табл.1. Второе разработанное устройство, - скоростное пирометрическое тройство регистрации температуры "СПУРТ С9-8" создано на базе юмышленно-выпускаемого цифрового запоминающего осцилло-афа С9-8. Оптоэлектронный микропирометр предназначен для из-;рения тех же параметров, что и "ЛИСТ-ИК", но в отличии от пер->й разработки обладает рядом преимуществ, а именно прибор обес-:чивает запись, хранение и отображение на встроенном видео-штрольном устройстве в каждом из двух каналов регистрации 1024 гсчета информации, причем максимальная частота дискретизации ^следуемого сигнала равна 20 Мгц. Прибор обеспечивает в каждом шале хранение эталонного сигнала и его одновременную индика-;по вместе с текущим исследуемым сигналом. В системе "СПУРТ С9-' с помощью клавиш, расположенных на передней панели, либо от ВМ имеется возможность установки значений "Задержки" или Опережения" записи сигнала от момента прихода синхронизирую-(его импульса, этот режим позволяет осуществлять измерения в ре-име "машины времени". Оптической частью прибора служат разра-отанные фотопрнемные камеры на основе лавинных, разрезных че-ырехквандрантных и дискретных фотодиодах. В четвертой главе риведена структурная схема, описаны устройство и назначение узлов энного комплекса, перечислены технические характеристики (табл. ) и определены границы применимости созданного устройства, опи-ан интерфейс связи между микропроцессорным блоком и ЭВМ.

Третье устройство — пирометрический регистратор изображений ПРИЗ-14/20" (рис.12), являющийся высокоскоростным оптоэлек-ронным микропирометром-тепловизором (П/р по заявке № 6113418/25 (019338), МПК* G 01J5/25, с приоритетом от 01.07.96), редназначен для скоростной регистрации высокотемпературной днамики оптических полей (СВС, ДГН и т.д.), в стандарте невеща-елыюго телевидения и ввода тепловизионной картины в ЭВМ в ре-<име реального времени для дальнейшей математической обработки. Цифровая измерительная система выполнена на базе встроенного [икропроцессора типа INTEL 8080 и калиброванных малоформатных вердотельных аналогах телевизионных камер - фото диодных матри-

цах МФ-14, работающих в режиме накопления заряда, с возмож ностыо последовательного, параллельного и программируемого за кона сканирования. В микропроцессорном блоке имеются специалык разработанные платы ТВ-контроллера, буфера ОЗУ, АЦП и т.д Предусмотрена возможность полного управления цифровой телевн зионной системой внешней ЭВМ любого типа. Технические характе ристики комплекса "ПРИЗ 14-20" приведены в табл. I.

В заключении диссертации сформулированы основные выводы I результаты работы, а также сформулированы проблемы, требую щие дальнейшего решения.

В приложите вынесены некоторые таблицы, не имеющие непо средственного отношения к теме работы, но представляющие инте рес в плане использования результатов данной работы при построе нии аналогичных оптико-электронных систем, приведено программ ное обеспечение созданных быстродействующих оптических измери теяей температуры, а так же тексты программ для обмена и частично обработки информации полученной от разработанных пирометричс ских комплексов. Сюда же вошли копии актов испытаний, акто внедрения разработанных устройств, справки об использовании р{ зультатов диссертационных исследований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1.Для измерения температуры высокотемпературного импульсног плазменного потока, методом яркостной пирометрии, необходим вводить поправку на яркостную температуру, определяя ее с п< мощью статистического коэффициента перекрытия оптического п( ля зрения пирометра высокотемпературными компонентами ди персно-конденсированной фазы потока.

2.При измерении температуры фронта реакции самораспространяи щегося высокотемпературного синтеза композиционных матери; лов необходимо учитывать не полное перекрытие оптического по: зрения пирометра высокотемпературной зоной синтеза и вводит поправку на температуру, определяя ее по отношению уровней в; деосигнала пирометра в момент первого минимума после прохожд ния фронта волны горения к уровню видеосигнала пирометра в м мент достижения полного перекрытия зоной горения оптическо] поля зрения пирометра.

3.Созданная аппаратура позволяет измерять температуру дисперснь веществ при СВ-синтезе композиционных материалов с точность 0.7-0.8%, при относительной концентрации высокотемпературш очагов горения в поле зрения пирометра 5-10%.

4.При диагностике теплофизических процессов в дисперсных матери

ix для повышения точности следует применять свойства диффузного (ссеяния и расфокусировку оптической системы яркостных микропи->метров.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: Гуляев П.Ю., Гумнров М.А., Курбатов Д.Ю. Аппаратные методы штроля температурно-скоростных параметров в газотермических и ВС - технологиях получения композиционных материалов. // Про-юмы промышленных СВС - технологий. Труды меж-дунар. научно-:хннч. конференции. - АлтГТУ.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1994. С. 1-18.

Гуляев П.Ю., Гумиров М.А., Курбатов Д.Ю. Корреляционный изме-1тель линейной скорости и температуры в газотермических и ВС-процессах "ЛИСТИК". II Проблемы промышленных СВС -;хнологнй. Труды междунар. научно-технич. конференции. -лтГТУ.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1994. С. 5-11. Гуляев П.Ю., Курбатов Д.Ю., Гумиров М.А. Исследование тепло- и ассопереноса цифровыми телевизионными системами с использо-шием синтезировашшх апертур. // Проблемы промышленных ВС - технологий. Труды междунар. научпо-технич. конференции. -лтГТУ.- Барнаул: Изд-во АлгГТУ, 1994. С. 18-28 Гуляев П.Ю., Гумиров М.А. Экспериментальная установка опти-еской диагностики и температурной кинетики быстропротекающих роцессов. //Повышение надежности систем электроснабжения, 'борник научных трудов,- АлтГТУ.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 995. С. 139-145

.Гуляев П.Ю., Гумиров М.А., Руцкий В.В., Курбатов Д.Ю. Про-рамно-управляемый сканер для ввода в ЭВМ картографической нформации. . //Повышение надежности систем электроснабжения. Сборник научных трудов.- АлтГТУ.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 995. С. 146-149

.Гуляев Ю.П., Гуляев П.Ю., Гумиров М.А. Негэнтропийный подход к сследованшо точности сканеров при создании цифровых карт. II /1ежд. научно-техн. конф. Современные технологии геодезического, ютограмметрического и картографического обеспечения землеуст-онства и земельного кадастра в Сибирском регионе. - Межвузов-кий сборник научных трудов.- СГГА, Новосибирск 1994. Том 53(93). 42-44

.Гуляев П.Ю., Евстигнеев В.В., Гумиров М.А., Еськов A.B., Романов I.B. Проект экспериментального исследования процессов горения в горошковых технологиях СВ-синтеза композиционных материалов. ' Вузовская наука на международном рынке научно - технической

продукции Международная научно-практическая конференция. Тези сы докладов /Алт. гос. техн. ун-т им.И.И. Ползунова. Изд-во Алт. гос техн. ун-та им.И.И. Ползунова,- Барнаул, 1995. с.59-60

8.Коротких В.М., Гумиров М.А. Электронный преобразователь объ емного расхода газового потока в частоту. Доклады Второй Между народной конференции "Датчики электрических и неэлектрически: величин (Датчик 95)" /Алт. гос. техн. ун-т им.И.И. Ползунова. Изд во Алт. гос. техн. ун-та им.И.И. Ползунова.- Барнаул, 1995. с. 41-42

9.Коротких В.М., Гумиров М.А. Четырехквадрантные перемножител] в датчиках преобразования активной мощности в частоту. Доклада Второй Международной конференции "Датчики электрических i неэлектрических величин (Датчик 95)" /Алт. гос. техн. ун-им.И.И.Ползунова. Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им.И.И.Ползунова Барнаул, 1995. с. 74-75.

Ю.Коротких В.М., Гумиров М.А. Повышение скорости регнстраци оптических полей быстродействующих мшсропиромеггров на ФД1У Доклады Второй Международной конференции "Датчики эдсктрнчс ских и неэлектрических величин (Датчик 95)" /Алт. гос. техн. ун-им.И.И.Ползунова. Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им.И.И.Ползунова Барнаул, 1995. с. 175-176

П.Гуляев П.Ю.,Коротких В.М., Гумиров М.А. Исследование orm ческой плотности двухфазных потоков цифровыми телевизионным системами методом секущих плоскостей. Доклады Второй Междун! родной конференции "Датчики электрических и неэлектрически величин (Датчик 95)" /Алт. гос. техн. ун-т им.И.И.Ползунова. Изд-в Алт. гос. техн. ун-та им.И.И.Ползунова.-Барнаул, 1995. с. 197-198

12.Гуляев П.Ю., Гумиров М.А., Евстигнеев В.В. Способ измереш температуры фронта горения самораспространяющегося высокоте> пературного синтеза смеси дисперсных материалов.Решение о выд; че патента по заявке № 96113415/25(019337), МПК 6 G01 N 25/2 G01 J 5/12, с приоритетом от 01.07.96.

13.П.Ю.Гуляев, А.В.Таньков, В.М.Коротких, М.А.Гумиро А.В.Еськов, В.М.Желдаков. Анализатор спектральной информащ "СПЕКТР-М". Информационный листок N 652-96 cepi Р.59.29.35,50.47.29.АЦНТИ.- Изд-во оперативной полиграфии А тайского ЦНТИ.

14.П.Ю.Гуляев, М.А.Гумиров, В.Ю.Филимонов Экспериментальн аналитическая методика определения кинетических параметров р акционной диффузии бинарных систем. Всероссийская научи техническая конференция " Экспериментальные методы в физи

руктурно-неоднородных сред".// Труды Всерос. научно-техн. конф. / эдред. A.M. Сагалакова и др. Барнаул: Изд-во АлтГТУ. 1997.С 60-

.Короткнх В.М., Гуляев П.Ю., Гумиров М.А., Еськов A.B., Ев-пгнеев В.В. Способ измерения яркостной температуры объекта, янение о выдаче патента по заявке № 96113418/25 (019338), МПК 6G J 5/25, с приоритетом от 01.07.96.

>.Гуляев П.Ю., Еськов A.B., Коротких В.М., Гумиров М.А., Желда->в В.М. Оптический контроль параметров аэродисперсных струй на >шшвном стенде "MOTORPAL" . Информационный листок N 144-97 рия Р.55.37.33.АЦНТИ.- Изд-во оперативной полиграфии Алтай-:ого ЦНТИ.

'.Гуляев Ю.П., Гуляев П.Ю., Гумиров М.А. Внутрибазовые полипа-»ллаксные методы определения расстояния оптическими дальноме-шн на базе малоформатных телевизионных систем. Сборник тезисов )кладов 54-й научно-технической конференции студентов, аспиран-)в и профессорско-преподавательского состава Алтайского государ-венного технического университета. 4.1. Изд-во: АлтГТУ, Барнаул, )96 С. 103-105.

5. Гончаров В.Д., Гуляев П.Ю., Коротких В.М., Гумиров М.А. Опто-1ектронный измеритель фильтрующих свойств пористых СВС-атериалов. Сборник тезисов докладов 54-й научно-технической кон-еренции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского эстава Алтайского государственного технического у1шверситета. .1. Изд-во: АлтГТУ, Барнаул, 1996 С. 105-107.

9.Гончаров В.Д., Коротких В.М., Гумиров М.А. Оптоэлектронный змеритель пропускной способности фильтров полученных СВ-штезом. Сборник тезисов докладов 54-й научно-технической конфе-енции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского эстава Алтайского государственного технического университета. [.1. Изд-во: АлтГТУ, Барнаул, 1996 С. 107-109.

О.Гуляев П.Ю.,- Гумиров М.А. Статистические методы микропиро-етрии дисперсных частиц в газоплазменных потоках. // Всесибирские тения по математике и механике. Тезисы докладов. Т2. Механика.-омск.- 1997,- Изд-во Том. гос. ун-та, 1997. С. 49-50.

зрения пирометра

Рис. 1 Фронт СВ-синтеза и рПс. 2 Температурная динамика фронта проекция оптического поля СВ-синтеза

зрения пирометра

Рис. 3 Блок-схема калибровочного стенда

Рис,4 Калибровка СПУРТ С9-8 м эталонной вольфрамовой лампе, Рнс. 5 Калибровка СПУРТ С9-8 капал Б по эталонной вольфрамовой

лампе, канал А

Рнс. 6 Восемь последовательных кадров развития фронта СВ-шнтеза, полученных цифровой системой "ПРИЗ 14-20"

т.'с

т.'с

¿л

) "Ч

№

]

V

1,Ш !.»!» I *:• 1,»В !.«>( 1,119 1И1 ПС г,!»'*5

Рнс. 7 Температурная динамика двухфазного потока (0,5СзН8+0,5С<Ню+302)+ АЬОз, ввод порошка 80 мке

Рис. 8 Термограмма процесса

горения системы №-40%+А1-60%, с учетом поправки на коэффициент перекрытия (к=0,58)

Рис. 9 Термограммы горения системы П-А1 СП-60%, А1-30%) на высокотемпературном участке

Печь А1 Т1А1

"7 ~7 -7

ФД-камера лог.усил-ли

ОС- 7 жамалА

лист-ик

оэу юттвр- ф4ЙС

ацп оэу

Рнс.10 Функциональная блок-схема экспериментальною комплекса п исследованию температурной дниамнки теплового взрыва

Рнс.11 Линейный измеритель скорости н температуры "ЛИСТ-ИК"

Рис.12 Цифровой микропроцессорный пирометр-тепловизор "ПРИЗ 14-20"

Таблица 1

Система "ПРИЗ-14-20"

диапазон измеряемых температур 800-10000 °С;

основная погрешность 0,2-3%;

число элементов изображения 1024(32x32);

число различимых градаций яркости 256;

минимальный размер объекта 1.5x1.5мм;

эффективные длины волн 0.65,0.8,1.0 мкм;

скорость считывания информации 1 мке/ячейку;

линейность преобразования сигнала 1%;

быстродействие, не менее 1 мс;

время регистрации одного кадра 1 мс;

минимальное время экспозиции 32 мке;

максимальное время экспозиции 20 мс;

разрешающая способность по координате с оптической системой ЭОП-66, не более ЗООмкм;

Система "ЛИСТ-ИК"

диапазон измеряемых температур 800-4000 ° С;

диапазон измеряемых скоростей 0,1-1500 м/с;

основная погрешность измерения 2 %;

мощность регистрируемого излучения 1-50 мВт/см-;

частота регистрации 1 Гц-1 Мгц;

полное время регистрации (при Г=1МГц) 12мс;

число каналов регистрации 2;

размер зоны анализа одного канала ( 0,5 м до объекта) 60 мкм;

объем буферного ОЗУ одного канала 12 Кб;

режимы синхронизации внешний, ручной, автоматический, от ЭВМ;

разрядность АЦП канала 6;

тип интерфейса 118-232;

Система "СПУРТ С9-8"

диапазон измеряемых температур 800-4000 ОС;

значение Задержки-Опережения отн. запуска 0-2047 пер.;

основная погрешность измерения 1 %;

мощность регистрируемого излучения 1-50 мВт/см2;

частота регистрации 0,05Гц'-20Мгц;

полное время регистрации (при Г=20МГц) 50 мке;

число каналов регистрации 2;

размер зоны анализа одного канала ( 0,5 м до объекта) 60 мкм;

объем буферного ОЗУ одного канала 2 Кб;

режимы синхронизации внешний, ручной, автоматический, от' ЭВМ;

разрядность АЦП канала 8;

тип интерфейса КОП;

Подписано в печать Формат 60x84 1/16

Тираж 100 экз. Заказ 97.

Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 656099, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46. Лицензия на издательскую деятельность ЛР№ 020822 от 21.09.93.

Отпечатано в ЦОП АлтГТУ им. И.И. Ползунова.