Методы и средства неразрушающего теплового контроля температурно-временных характеристик структурных превращений в полимерных материалах

На рис. 10 представлена структурная схема ИИС, в состав которой помимо ПК и ИЗ входит микропроцессорное устройство (МПУ). Данную ИИС применяют в лабораторных и производственных условиях (без ПК). В состав ИИС входят: измерительно-вычислительное устройство (ИВУ), персональный компьютер (ПК), периферийные устройства (ПУ), программное обеспечение (ПО). ИВУ включает в себя: ИЗ, блок усилителей (БУ) и МПУ. МПУ реализовано на базе 8-битного микропроцессора (М) с тактовой частотой 11 МГц. В состав МПУ входит: АЦП, интерфейс (И), память, набор аналоговых, цифровых и релейных портов, блок питания и управления нагревом (БП).

В качестве ПК в ИИС используется IВМ-совместимый компьютер. ПО включает системное (СПО), прикладное (ППО) и вспомогательное (ВПО) обеспечения.

Рис. 10 Структурная схема ИИС с микропроцессорным устройством

ИИС реализует алгоритмы определения ТФС, контролятемпературно-временных характеристик структурных превращений в ПМ, управления режимами эксперимента. Алгоритм контроля за ходом эксперимента и обработка экспериментальных данных осуществляется согласно схеме, представленной на рис. 11. Основные операции выделены укрупненными блоками: A, B, C, D, E, F, G, H, K, L.

Блок А. Осуществляется активная стадия проведения эксперимента, которая включает: термостатирование, тепловое воздействие постоянной мощности на исследуемое изделие, фиксирование температурных откликов, отключение нагревателя при оптимальной температуре, фиксирование температурных откликов на стадии остывания, контроль времени окончания измерения. Реализация алгоритма фиксирования неустановившегося режима работы ИИС.

Блок В. Обработка экспериментальных данных при НК ТФС. Выделяются рабочие участки термограмм на основе статистического критерия Дарбина-Ватсона. По методу наименьших квадратов оцениваются параметры моделей, описывающих II, IV и VII рабочие участки термограмм. Рассчитываются значения , , по трем каналам. Определяются погрешности оценки параметров моделей. Рассчитываются оценки погрешностей определения ТФС. Осуществляется самоконтроль результатов.

Блок C. Обработка данных при НК структурных переходов по модели плоского полупространства. Строятся термограммы, графики

V ^*=f(T_s).

Выделяются рабочие участки. Рассчитываются d_1i, d_0i, T_s. Строятся графики:

d_1i=f(T_s), d_0i=f(T_s), .

Анализ построенных зависимостей.

Блок D. Обработка данных при НК структурных переходов по модели плоского полупространства. Строятся термограммы, графики

V ^*=f(T_s).

Выделяются рабочие участки. Рассчитываются ^*. Строятся графики

^*=f(T_s).

Анализ построенных зависимостей.

Блок E. Обработка данных при НК структурных переходов по модели сферического полупространства. Строятся графики

V ^*=f(T_s).

Выделяются рабочие участки. Рассчитываются b_1ni, b_0ni, h_ni, T_s. Строятся графики

b_1ni=f(T_s), b_0ni=f(T_s), h_ni=f(T_s), , , .

Анализ построенных зависимостей.

Блок F. Обработка данных при НК структурных переходов по модели сферического полупространства. Строятся графики

V ^*=f(T_s).

Выделяются рабочие участки. Рассчитываются , а^*. Строятся графики

^*=f(T_s), ^*=f(T_s), c^*=f(T_s), а^*=f(T_s).

Анализ построенных зависимостей.

Блок G. Обработка данных при НК структурных переходов. Строятся термограммы, графики

V ^*=f(T_s), V ^*=f().

Анализ построенных зависимостей.

Блок H. Осуществляется активная стадия эксперимента: термостатирование,

тепловое воздействие с постоянной скоростью нагрева, фиксирование температурных откликов, отключение нагревателя при заданной температуре, фиксирование температуры на стадии остывания, контроль времени окончания измерения.

Блок K. Обработка экспериментальных данных при НК структурных переходов. Строятся термограммы, графики

V ^*=f(), V ^*=f(T_s), W=f(), W=f(T_s), dW/d=f(), dW/d=f(T_s).

Анализ построенных зависимостей.

Блок L. Определение вида перехода (фазовый или релаксационный). Определение Т_п, Q_п, коэффициентов к, m закона движения границы ФП.

В седьмой главе приведены результаты экспериментальной проверки разработанных методов и ИИС, реализующих НК структурных превращений в ПМ.

На рис. 12 приведены зависимости текущих значений параметра d₁ и тепловой активности ПТФЭ от средней температуры из 5 (k = 5) текущих пошаговых измерений. Использована термограмма, зафиксированная центральным ТП после калибровки ИИС на материалах с известными ТФС.

Условия опыта: R_пл = 4 мм; W = 0,7 Вт; = 0,5 с; T_н = 21 С. При температуре ниже 19,6 С элементарная ячейка ПТФЭ имеет триклиническую структуру. В интервале от 19,6 С до 30С существует гексагональная элементарная ячейка, выше 30^оС стабильной становится псевдогексагональная решетка. Удельные теплоты переходов составляют соответственно: 4,00,5 кДж/кг и 1,20,3 кДж/кг.



Рис. 11 Алгоритм контроля за ходом эксперимента и обработка экспериментальных данных

Твердофазный переход в ПТФЭ, происходящий при T_п = 30 С и сопровождающийся эндотермическим эффектом, зарегистрирован при T_п = 29,8 С (рис. 12).

На рис. 13 представлена зависимость , полученная по термограмме, зафиксированной на изделии из капролона. Твердофазное превращение в капролоне, соответствующее переходу при 25 С гексагональной решетки в моноклинную, проявилось в интервале температур 24,7… 25,3 С, что хорошо согласуется со справочными данными.

Рис. 14 Зависимость для изделия из ПТФЭ

На рис. 14 представлена зависимость

= f(T_s),

построенная по термограмме, зафиксированной на изделии из ПТФЭ. Полиморфные твердофазные переходы в ПТФЭ проявились в виде дублетов в интервалах температур 19…22 С и 28…32 С.

Рис. 12 Зависимости: а) ; б) для изделия из ПТФЭ



Рис. 13 Зависимость для изделия из капролона

Рис. 15 Иллюстрация аномалий с^* и ^*на кривых с^* = f(T_s) (а) и ^* = f(T_s) (б) для Ф 4К 20

На рис. 15 представлены зависимости

с^* = f(T_s) и ^* = f(T_s)

для Ф 4К 20, построенные по термограмме, зарегистрированной в центре зонда на стадии нагрева при следующих условиях: Т_н = 18,3 С; R_пл = 2,5 мм; W = 1,6 Вт; = 0,5 с; k = 5.

Зависимость

^* = f(T_s)

для ПТФЭ (рис. 16, а) построена по термограмме, зафиксированной в центре зонда на стадии нагрева. Условия проведения опыта: Т_н = 13,8 С; R_пл = 4 мм; W = 0,9 Вт; = 0,5 с. Полиморфные твердофазные переходы в Ф 4К 20 и в ПТФЭ (рис. 15, 16) при 30 С явно зафиксированы. На рис. 16 (б, в) представлены зависимости

b_1i = f(T_s), b_0i = f(T_s)

для Ф 4К 20. Условия опыта такие же, как в опыте, результат которого представлен на рис. 15. Анализируя зависимости

b_0i = f(T_s) и b_1i = f(T_s)

(рис. 16, б, в), можно сделать вывод о том, что параметры b_0i и b_1i реагируют на появление твердофазного полиморфного превращения.

Рис. 16 Зависимости: ^* = f(T_s) для ПТФЭ (а); b_1i = f(T_s) (б), b_0i = f(T_s) (в) для Ф 4К 20

Выполнена статистическая обработка результатов экспериментов. С помощью критериев Пирсона и Колмогорова показано, что на рабочих участках термограмм вне области структурного превращения текущие значения ТФС подчиняются нормальному закону. Критерий "трех сигм" и -критерий использованы для доказательства неслучайности аномалий значений ТФС исследуемых ПМ на рабочих участках термограмм при проявлениях структурных переходов.

Таким образом, первый многомодельный метод позволяет осуществлять неразрушающий контроль температурно-временных характеристик структурных превращений в ПМ по аномалиям ТФС, наиболее информативной из которых является теплоемкость.

По второму многомодельному методу без калибровочных экспериментов фиксирование аномалий на кривых зависимостей d_1i, d_0i, b_1i, b_0i, h_i, , , , и от температуры позволяет проводить контроль температурно-временных характеристик структурных превращений в ПМ и экспресс-анализ при выборе режимных параметров работы ИИС.

По третьему методу проведен эксперимент на изделии из ПЭНП, температура плавления которого Т_пл=105 С. Термограммы, зафиксированы при следующих условиях опыта: R_пл = 4 мм; W= 1,4 Вт; Т_н = 19,5 С; = 0,25 с; k = 41. На рис. 17 представлены значения скоростей остывания V ^* изделия из ПЭНП, зарегистрированные ТП, расположенным в центре нагревателя, отнесенные к температуре точки контроля. Процесс кристаллизации ПЭНП из расплава явно зафиксирован при температуре около Т=100 С, что соответствует справочным данным.

На рис. 18 представлены результаты обработки экспериментальных термограмм, снятых на изделии из ПТФЭ при следующих условиях: Т_н = 11,5…13 С; = 0,2 с; k = 41; R_пл = 4 мм; r = 9 мм. Мощность нагревателя: W= 0,35 Вт (1); W= 0,5 Вт (2); W= 0,68 Вт (3); W= 0,89 Вт (4); W= 1,13 Вт (5); W= 1,68 Вт (6); W= 2 Вт (7). Твердофазное превращение в ПТФЭ зафиксировано при 19,6 С. Переход проявился ступенькой на кривой V ^*= f(T_s). Это хорошо согласуется с результатами ДТА и имитационного моделирования, полученными автором на этом же материале.



Рис. 17 Скорости нагрева изделия из ПТФЭ в точке, расположенной на расстоянии r = 9 мм при различной мощности нагревателя

Рис. 18 Значения скорости остывания изделия из ПЭНП, отнесенные к температуре точки

В диссертационной работе автором также зафиксированы релаксационные переходы: в капролоне при T_п = 37 С; в поликапроамиде при T_п = 27 С; в ПММА при T_п = 32 С, что хорошо согласуется с литературными данными.

Таким образом, разработанные многомодельные методы НК структурных превращений в ПМ с применением плоского круглого нагревателя постоянной мощности обеспечивают достаточную точность и оперативность измерений за счет использования рабочих участков нескольких термограмм, зафиксированных в одной реализации эксперимента. Разработанные методы и ИИС позволяют за непродолжительное время фиксировать структурные переходы в ПМ по аномалиям ТФС, наиболее информативной из которых является теплоемкость. Получение информации о структурном переходе по параметрам d_1i, d_0i, b_1i, b_0i, , , и не требует калибровки ИИС, что значительно упрощает и ускоряет обработку полученных результатов.

Регистрация первой производной по времени от температуры, выражающей скорость (V ^*) изменения этой величины на кривых температурных зависимостей от времени, реализуемая согласно методу, разработанному автором, позволяет осуществлять НК температур структурных переходов в ПМ без дополнительной калибровки измерительного средства. ИИС и мобильные приборы со сменными измерительными зондами, снабженными: а) круглым плоским нагревателем постоянной мощности; б) круглым плоским нагревателем, обеспечивающим программным путем постоянную скорость нагрева, позволили обнаружить различия в значениях "структурочувствительных" свойств (в областях, где возможны структурные превращения, сопровождающиеся тепловыми эффектами) в узких температурно-временных областях.

Проведена метрологическая оценка погрешностей и их характеристик при НК структурных превращений в ПМ.

Оперативность, достаточную точность и достоверность НК температурно-временных характеристик структурных превращений разработанные методы обеспечивают за счет осуществления самоконтроля при работе ИИС в каждой реализации эксперимента. Методы позволяют регистрировать и различать твердофазные полиморфные и релаксационные переходы в ПМ при одной реализации эксперимента.

На рис. 19 представлены экспериментальные термограммы, снятые на изделии из ПТФЭ в центре нагревателя (1) и на расстояниях 7, 8, 9 мм от центра (2, 3, 4). Условия проведения опыта: Т_н = 12 С; = 0,2 с; R_пл = 4 мм; W=1,13 Вт.

По уравнению (26) с учетом значений ТФС, геометрических и режимных параметров опыта, полученных значений _i для термограмм 1-3 (рис. 19) найдены законы движения границ первого (Т_{п 1}=19,6 С, Q_{п 1}= 0,0425) и второго (Т_{п 2}=30 С, Q_{п 2}= 0,1005) переходов в ПТФЭ:

, (46)

. (47)

На рис. 20 представлены графики зависимостей (46) и (47), на которых точками показаны значения Fo, соответствующие экспериментальным значениям , полученным по термограмме 4 (рис. 19) для координаты r = 9 мм.

Таким образом, предложенная математическая модель позволяет реализовать на практике метод неразрушающего определения закона движения границы фазового перехода в ПМ.

В Приложениях приведены протоколы экспериментов, схемы алгоритмов, фрагменты программ, документы, подтверждающие использование и внедрение результатов работы.

Рис. 19 Термограммы, зафиксированные на изделии из ПТФЭ: 1 - в центре нагревателя; 2, 3, 4 - на расстояниях 7, 8, 9 мм



Рис. 20 Зависимости: 1 - _{п 1} = f(Fo_п), 2 - _{п 2} = f(Fo_п)

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Общим результатом работы является научно обоснованное решение проблемы создания многомодельных методов и средств НК температурно-временных характеристик структурных превращений в полимерах и композиционных материалах на их основе.

При решении данной проблемы получены следующие результаты.

1. Предложены основы многомодельного подхода к разработке методов и средств НК структурных переходов в ПМ на множестве состояний функционирования системы.

2. Впервые предложена расчетная модель, теоретически исследован и реализован на практике теплофизический метод неразрушающего определения законов движения границ ФП в полимерных материалах.

3. Разработаны математические модели распространения тепла в объектах контроля от действия бесконечного плоского и поверхностного сферического постоянной мощности источников тепла. Получены решения соответствующих краевых задач, пригодные для реализации в методах НК структурных превращений в ПМ.

4. Впервые созданы и исследованы новые многомодельные методы НК структурных превращений в ПМ, обеспечивающие оперативность, надежность и достаточную точность за счет использования рабочих участков нескольких термограмм, зафиксированных при нагреве и остывании объектов контроля. Реализован самоконтроль работы ИИС НК температурно-временных характеристик структурных превращений в ПМ при каждой реализации эксперимента.

5. Разработаны и исследованы два новых способа НК структурных превращений в ПМ, защищенные патентами на изобретения Российской Федерации и свидетельствами об официальной регистрации программ. Первый по аномальным изменениям ТФС

в областях структурных переходов при нагреве и остывании изделий из ПМ с предварительной градуировкой ИИС по образцовым мерам. Второй по ряду параметров

математических моделей, адекватно описывающих рабочие участки экспериментальных термограмм, и по величинам дисперсии этих параметров без дополнительных градуировочных экспериментов.

Третий способ может быть реализован одновременно с двумя вышеупомянутыми способами. Данный способ основан на регистрации первой производной по времени от основной величины - температуры в нескольких точках контроля исследуемого полимерного тела в динамических термических режимах при нагреве и остывании.

6. Выполнена оценка адекватности разработанных математических моделей реальным тепловым процессам эксперимента.

7. Разработаны математическое, алгоритмическое, программное и техническое обеспечения ИИС и мобильных приборов, реализующих многомодельные методы НК температурно-временных характеристик структурных превращений в полимерах и композиционных материалах на их основе.

8. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований приняты к использованию и внедрены в различных научно-исследовательских и промышленных предприятиях и организациях России в виде методик НК, программных продуктов, ИИС и мобильных приборов, а также используются в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ПРЕДСТАВЛЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

(^¦ - в журналах по перечню ВАК, в других изданиях, учитываемых ВАК):

Монографии, препринт:

1. Многомодельные методы в микропроцессорных системах неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов / С.В. Мищенко, Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, Н.П. Жуков, И.В. Рогов. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2001. - 112 с.

2. Майникова Н.Ф. Многомодельный метод неразрушающего теплофизического контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, А.С. Чех // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2003. - Т.9, № 2. Рубрика 01. Препринт № 07. - 36 с.

3. Жуков Н.П. Многомодельные методы и средства неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов и изделий / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Монография. - М.: Машиностроение - 1, 2004. - 288 с.

Публикации в журналах, трудах конференций и других изданиях, патенты, свидетельства:

4. Майникова Н.Ф. Измерительная система и метод неразрушающего контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2006. - № 1. - С. 56-61.

5. Жуков Н.П. Моделирование процесса теплопереноса от плоского источника тепла постоянной мощности при теплофизических измерениях / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Инженерно-физический журнал. - 2005. - Т. 78. № 6. - С. 56-63.

6. Майникова Н.Ф. Измерительно-вычислительная система неразрушающего теплофизического контроля / Н.Ф. Майникова, Н.П. Жуков // Приборы и техника эксперимента. - 2005. - №2. - С. 153-154.

7. Жуков Н.П. Измерительно-вычислительная система неразрушающего контроля теплофизических свойств / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Приборы и техника эксперимента. - 2005. - №3. - С. 164-166.

8. Майникова Н.Ф. Об одном методе термического анализа для неразрушающего контроля теплофизических свойств полимеров / Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов, А.А. Балашов // Пластические массы. 2001. № 2. С. 30 33.

9. Майникова Н.Ф. Об одном методе исследования твердофазных переходов в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев // Пластические массы. - 2002. - № 6. - С. 23-26.

10. Роботизированный контролер теплофизических характеристик твердых материалов / Н.Ф.Майникова, Ю.Л.Муромцев, Е.И. Глинкин, В.Н. Чернышов // Тезисы докл. III Всесоюзн. науч. конф. - Челябинск, 1983. - С. 22.

11. Майникова Н.Ф. Экспериментальное исследование структурных изменений в композиционных материалах / Н.Ф. Майникова, А.П. Пудовкин // Математическое моделирование и оптимизация систем переменной структуры: межвуз. сб. науч. трудов - М.: Моск. ин-т хим. машиностр., 1989. - С. 151-155.

12. Майникова Н.Ф. Метод неразрушающего контроля комплекса характеристик композитов / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев // Труды Всесоюзн. науч. конф. "Полимерные композиты - 90". - Ч. 2. - Л., 1990. - С. 79-82.

13. Метод неразрушающего контроля теплофизических свойств композиционных полимерных материалов / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, А.П. Пудовкин, И.В. Рогов // Труды VII Междунар. конф. "Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства контроля природной среды, материалов и промышленных изделий". - Череповец, 1997. - С. 95-98.

14. Метод, устройство и автоматизированная система неразрушающего контроля теплофизических свойств композитов / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов, А.П. Пудовкин // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 1997. - Т. 3, № 4. - С. 406-415.

15. Майникова Н.Ф. Теплофизические свойства композитов строительного назначения / Н.Ф. Майникова, А.А. Балашов // Труды II Рос. нац. конф. по теплообмену. - Т. 8. - М.: Изд-во МЭИ, 1998. - С. 121-122.

16. Жуков Н.П. Моделирование процесса теплопереноса от плоского источника тепла при теплофизических измерениях / Н.П. Жуков, Ю.Л. Муромцев, Н.Ф. Майникова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 1999. - Т. 5, № 4. - С. 543-553.

17. Майникова Н.Ф. Исследование теплофизических свойств композитов строительного назначения / Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов, З.М. Селиванова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 1999. - Т. 5, № 2. - С. 285-289.

18. Mainikova N.F. Multimodel Method of Non-Destructive Control of Thermophysical Characteristics of Solid Materials / N.F. Mainikova, N.P. Zukov, I.V. Rogov // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2000. - Т. 6, № 2. - С. 192-200.

19. Жуков Н.П. Анализ погрешностей метода измерения теплофизических характеристик композитов. Оценка случайных погрешностей / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2000. - Т. 6, № 3. - С. 416-424.

20. Жуков Н.П. Анализ погрешностей метода измерения теплофизических характеристик композитов. Оценка систематической погрешности / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2000. - Т. 6, № 4. - С. 562-571.

21. Микропроцессорная система неразрушающего контроля теплофизических свойств и оценки структурных переходов в полимерах / Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов, А.А Балашов, А.П. Пудовкин // Труды Междунар. конф. "Информационные технологии в проектировании микропроцессорных систем". - Тамбов, 2000. - С. 86-89.

22. Майникова Н.Ф. Измерительно-вычислительная система для контроля теплофизических свойств и структурных превращений в полимерах / Н.Ф. Майникова, Н.П. Жуков, А.А. Балашов // Труды IV Междунар. теплофиз. шк. "Теплофизические измерения в XXI веке". - Тамбов, 2001. - С. 44-45.

23. Измерительно-вычислительная система для исследования температурных зависимостей теплопроводности и теплоемкости материалов / Майникова Н.Ф., Н.П. Жуков, В.И. Ляшков, С.В. Балашов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2001. - Т. 7, № 1. - С. 35-44.

24. Некорректно поставленные задачи при неразрушающем контроле теплофизических характеристик материалов / Н.П. Жуков, Ю.Л. Муромцев, Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2001. - Т. 7, № 4. - С. 524-533.

25. Майникова Н.Ф. Неразрушающий теплофизический метод контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова, А.А. Балашов // Труды Междунар. конф. "Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики". - Новочеркасск, 2001. - Ч. 1. - С. 49-51.

26. Измерительно-вычислительная система для регистрации температурных зависимостей теплопроводности и теплоемкости материалов / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, В.И. Ляшков, С.В. Балашов // Заводская лаборатория. - 2001. - Т. 67, № 8. - С. 35-37.

27. Mainikova N.F. Non - destructive control of physical and mechanical characteristics of composite materials / N.F. Mainikova, I.V. Rogov, A.A. Balashov // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2001. - Т. 7, № 3. - С. 391-393.

28. Майникова Н.Ф. Моделирование информационно-измерительной системы контроля твердофазных превращений в полимерах / Н.Ф. Майникова, А.С. Чех // Труды XV Междунар. конф. "Математические методы в технике и технологиях". - Тамбов, 2002. - Т. 7. - С. 130-132.

29. Теплофизический метод контроля структурных превращений в полимерах / С.В. Мищенко, Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, Н.П. Жуков // Труды III Рос. нац. конф. по теплообмену. - М., 2002. - Т. 7. - С. 196-199.

30. Определение теплофизических свойств материалов неразрушающим способом / Н.П. Жуков, Ю.Л. Муромцев, Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2002. - Т. 8, № 1. - С. 54-62.

31. Жуков Н.П. Моделирование процесса теплопереноса при теплофизических измерениях / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2002. - Т. 8, № 2. - С. 182-190.

32. Измерительно-вычислительная система для исследования структурных превращений в полимерах / С.В. Мищенко, Ю.Л. Муромцев, Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Труды V Междунар. конф. "Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения". - М., 2002. - С. 136-140.

33. Измерительно-вычислительный комплекс для исследования структурных превращений в полимерах / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, П. Латцель, Р. Циммерманн // Труды XV Междунар. конф. "Математические методы в технике и технологиях". - Тамбов, 2002. - Т. 7. - С. 122-125.

34. Майникова Н.Ф. Распределение температурного поля в полуограниченном теле от источника тепла постоянной мощности / Н.Ф. Майникова, С.С. Никулин, А.С. Чех // Труды III Рос. нац. конф. по теплообмену. - М., 2002. - Т. 7. - С. 181-183.

35. Многомодельный метод неразрушающего теплофизического контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, А.С. Чех // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2003. - Т. 9, № 2. - С. 196-198.

36. Жуков Н.П. Измерительно-вычислительная система для теплофизического контроля / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова // Труды VI Междунар. конф. "Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения". - М., 2003. - С. 76-82.

37. Майникова Н.Ф. Распределение температуры от действия источника тепла постоянной мощности / Н.Ф. Майникова, А.С. Чех // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках. - М.: Изд-во МЭИ, 2003. - С. 413-417.

38. Майникова Н.Ф. Информационно-измерительная система теплофизического неразрушающего контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова, А.С. Чех // Информационные системы и процессы. Сб. науч. тр. - Тамбов; Москва; Баку; Вена: Изд-во "Нобелистика", 2004. - Вып. 1. С. 175-180.

39. Майникова Н.Ф. Информационно-измерительная система теплофизического контроля полимерных материалов / Н.Ф. Майникова, А.А. Балашов, Ю.Л. Муромцев // Информационные системы и процессы. Сб. науч. тр. - М.: Изд-во "Нобелистика", 2004. - Вып. 2. С. 150-153.

40. Майникова Н.Ф. Об одном решении краевой задачи теплопроводности / Н.Ф. Майникова // Труды V Междунар. теплофиз. шк. "Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством". - Тамбов, 2004. - Ч. 1. - С. 216-220.

41. Майникова Н.Ф. О термических сопротивлениях при неразрушающем контроле теплофизических характеристик материалов / Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2004. - Т. 10, № 1А. - С. 43-46.

42. Майникова Н.Ф. Программно-аппаратные средства информационно-измерительной системы теплофизического контроля / Н.Ф. Майникова, А.А. Балашов // Труды V Междунар. теплофиз. шк. "Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством". - Тамбов, 2004. Ч. 2. С. 16 20.

43. Майникова Н.Ф. О решении одной краевой задачи теплопроводности / Н.Ф. Майникова // Труды VII Междунар. конф. "Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения". - М., 2004. - С. 138-141.

44. Майникова Н.Ф. Моделирование процесса теплопереноса от плоского источника тепла постоянной мощности при неразрушающем теплофизическом контроле / Н.Ф. Майникова, Н.П. Жуков // №511-B2004, Б.У. ВИНИТИ "Депонированные работы", 2004. - № 6. - 9 с.

45. Майникова Н.Ф. Статистическая обработка результатов неразрушающего контроля теплофизических свойств полимеров / Н.Ф. Майникова, Н.П. Жуков // №657-B2004, Б.У. ВИНИТИ "Депонированные работы", 2004, - № 6. - 21 с.

46. Майникова Н.Ф. Статистическая обработка результатов неразрушающего контроля температурно-временных характеристик структурных превращений в полимерах / Н.Ф. Майникова, Н.П. Жуков // №658-B2004, Б.У. ВИНИТИ "Депонированные работы", 2004, - № 6. - 14 с.

47. Майникова Н.Ф. Математическое моделирование процесса теплопереноса в методе теплофизического контроля / Н.Ф. Майникова, А.С. Чех, Н.П. Жуков // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках. - М.: Изд-во МЭИ, 2005. - Т. 1. - С. 398-401.

48. Мищенко С.В. Метод неразрушающего контроля структурных превращений в полимерных материалах / С.В. Мищенко, Н.Ф. Майникова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2005. - Т. 11, № 1А. - С. 69-75.

49. Майникова Н.Ф. Метод неразрушающего контроля структурных переходов в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова, С.С. Никулин // Труды XI Росс. конф. по теплофизическим свойствам веществ. - СПб., 2005. - С. 64.

50. Mischenko S.V. Measuring System Realizing Termalphysic Method of Nondestructive Check of Structural Transitions in Polymeric Materials / S.V. Mischenko, N.F. Mainikova // Abstracts IV-th international conference "Problems of industrial heat engineering". - Kyiv, Ukraine, 2005. - P. 298-299.

51. Метод неразрушающего теплофизического контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, С.С. Никулин // Труды IX Междунар. конф. "Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения". - М., 2006. - С. 67-71.

52. Майникова Н.Ф. Математическая модель нестационарного процесса теплопереноса в системе двух полуограниченных тел / Н.Ф. Майникова, С.С. Никулин, А.С. Чех // Труды IV Рос. нац. конф. по теплообмену. - М., 2006. - Т. 7. - С. 222-225.

53. Майникова Н.Ф. Информационно-измерительная система для неразрушающего теплофизического контроля материалов / Н.Ф. Майникова // Труды IX Междунар. конф. "Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения". - М., 2006. - С. 133-136.

54. Многомодельный подход к разработке метода неразрушающего контроля структурных превращений в полимерах / Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, С.С. Никулин // Труды IX Междунар. конф. "Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения". - М., 2006. - С. 137-141.

55. Майникова Н.Ф. Метод контроля температурных характеристик структурных переходов в полимерных материалах / Труды IV Рос. нац. конф. по теплообмену. - М., 2006. - Т. 7. - С. 276-279.

56. Определение условий адекватности модели распределения тепла в плоском полупространстве реальному процессу при теплофизическом контроле/ Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, А.А. Балашов, С.С. Никулин // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2006. - Т. 12, № 3А. - С. 610-616.

57. Майникова Н.Ф. Измерительная система неразрушающего контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.Ф. Майникова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2006. - № 9. - С. 45-48.

58. Mainikova N.F. Information-Measurement System of Nondestructive Control Termophysical Properties and Structural Conversion in Polymer Materials / N.F. Mainikova, S.V. Mischenko, N.P. Zhukov // Abstracts V-th international conference "Problems of industrial heat engineering". - Kyiv, Ukraine, 2007. - P. 317-318.

59. Патент 2161301 РФ, G 01 N 25/18. Способ неразрушающего определения теплофизических свойств материалов/ Жуков Н.П., Муромцев Ю.Л., Майникова Н.Ф., Рогов И.В., Балашов А.А. № 99104568, заявл. 03.03.1999, опубл. 27.12.2000, Бюл № 36.

60. Патент 2167412 РФ, G 01 N 25/18. Способ комплексного определения теплофизических свойств материалов / Жуков Н.П., Майникова Н.Ф., Муромцев Ю.Л., Рогов И.В. № 99103718, заявл. 22.02. 1999, опубл. 20.05.2001, Бюл № 14.

61. Патент 2 287 152 РФ, G 01 N 25/18. Способ неразрушающего определения теплофизических свойств твердых материалов/ Жуков Н.П., Майникова Н.Ф., Чех А.С., Никулин С. С. № 2005114237, заявл. 11.05.2005, опубл. 10.11.2006, Бюл №31.

62. Свидетельство об официальной регистрации программы. - № 2003610580. Определение тепловой активности / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, А.С. Чех, А.А. Балашов.

63. Свидетельство об официальной регистрации программы. - № 2003610931. Определение ТФХ / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, А.С. Чех.

64. Свидетельство об официальной регистрации программы. - № 2003610932.

Регистрация аномалий тепловой активности материалов / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, А.С. Чех, А.А. Балашов.

65. Свидетельство об официальной регистрации программы. - № 2003611204.

66. Свидетельство об официальной регистрации программы. - № 2006612383. Построение термограмм в методе неразрушающего теплофизического контроля/ Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, И.В. Рогов, С.С. Никулин.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И АББРЕВИАТУРЫ

а - температуропроводность;

q₁, q₂ - плотности тепловых потоков, поступающих в объект контроля и материал подложки ИЗ, соответственно;

Q_п и _п - теплота фазового перехода в размерном и безразмерном представлениях;

R,R_пл - радиус сферического и плоского нагревателей, соответственно; r и - координата в размерном и безразмерном представлениях;

T и Q - избыточная температура в размерном и безразмерном представлениях;

Т_н - начальная температура;

Т^* - температура поверхности изделия;

Т_s - среднее значение температуры из k измерений;

- теплопроводность;

^*, а^*, с^*, ^* - текущие значения теплопроводности, температуропроводности, удельной теплоемкости и тепловой активности, определенные из k измеренных значений;

₀₁, ₀₂, ₀₁, ₀₂ - тепловые активности и теплопроводности образцовых мер;

ф и Fo - время в размерном и безразмерном представлениях;

ф_нп и Fo_нп - время возникновения фазового перехода в размерном и безразмерном представлениях,

;

- временной интервал измерения температуры;

V^* - скорость изменения температуры;

W - мощность на нагревателе;

к, m, p_0i, p_1i, p_2i, p_3i - коэффициенты;

ИИС - информационно-измерительная система;

ИЗ - измерительный зонд; капролон - полиамид блочный;

НК - неразрушающий контроль;

ПМ - полимерный материал;

ПММА - полиметилметакрилат;

ПС - полистирол;

ПТФЭ - политетрафторэтилен;

ПЭНП - полиэтилен низкой плотности;

ТФС - теплофизические свойства;

ТА - термический анализ;

ТП - термоприемник;

Ф 4К 20 - коксонаполненный фторопласт.

Индексы:

1 - объект контроля (исследуемое изделие из ПМ);

2 - материал подложки зонда;

1ф, 2ф - новая и старая фазы; п - переход; пл - плоский; нп - начало перехода.

Размещено на Allbest.ru

...