10.14489/td.2020.01.pp.038-043

2020, 01 январь (January)

DOI: 10.14489/td.2020.01.pp.038-043

Мордасов С. А., Негуляева А. П., Чернышов В. Н.
СВЧ-НАГРЕВ В СИСТЕМЕ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
(c. 38-43)

Аннотация. Предложен новый метод определения теплофизических характеристик (теплопроводности и температуропроводности) строительных материалов и изделий по результатам измерений в два момента времени температуры поверхности исследуемого объекта, подвергающегося импульсному тепловому воздействию от сфокусированного в линию микроволнового излучения заданной мощности. В предложенном методе количество импульсов и их частота следования устанавливаются адаптивно при достижении равенства установившейся избыточной температуры в точке контроля двум наперед заданным значениям в два момента времени, что позволяет осуществлять неразрушающий контроль исследуемых объектов, так как наперед заданные значения температуры берутся на 20…30 % меньше температуры термодеструкции исследуемых материалов, а также получать информацию в частотно-импульсной форме, что повышает точность результатов контроля и помехозащищенность метода. Для реализации предложенного метода разработана микропроцессорная информационно-измерительная система, экспериментально подтвердившая работоспособность метода и корректность положенных в его основу теоретических выводов.

Ключевые слова: неразрушающий контроль, температуропроводность, теплопроводность, микроволновый нагрев, строительная теплотехника, микропроцессорная система.

Mordasov S. A., Negulyaeva A. P., Chernyshov V. N.
MICROWAVE HEATING IN THE SYSTEM OF NON-DESTRUCTIVE TESTING OF THE THERMOPHYSICAL CHARACTERISTICS OF BUILDING MATERIALS AND PRODUCTS
(pp. 38-43)

Abstract. A new method is proposed for determining the thermophysical characteristics (thermal conductivity and thermal diffusivity) of building materials and products according to the results of measurements at two points in time of the surface temperature of the object under study, which is subjected to pulsed thermal effect from a given power focused into the line of microwave radiation. In the proposed method, the number of pulses and their repetition rate are set adaptively when the steady-state excess temperature is reached at the control point with two predetermined values at two points in time, which allows non-destructive testing of the studied objects, since the preset temperature values are taken 20…30 % less temperature thermal decomposition of the studied materials, as well as receive information in the frequency-pulse form, which increases the accuracy of the control results and noise method To implement the proposed method, a microprocessor-based information-measuring system has been developed that has experimentally confirmed the efficiency of the method and the correctness of its theoretical conclusions.

Keywords: non-destructive testing, thermal diffusivity, thermal conductivity, microwave heating, construction heat engineering, microprocessor system.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

С. А. Мордасов, А. П. Негуляева, В. Н. Чернышов (ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет», г. Тамбов, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

S. A. Mordasov, A. P. Negulyaeva, V. N. Chernyshov (Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Tambov State Technical University”, Tambov, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Пат. 2250454 РФ, МПК G 01 N 25/18. Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик твердых материалов / В. Н. Фокин, В. Н. Чернышов, Г. П. Бойков; заявитель и патенто-обладатель Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ). № 2004111223/28; заявл. 12.04.2004; опубл. 20.04.2005 // Бюл. 2005. № 11.
2. Пат. 2399911 РФ, МПК G 01 N 25/18. Способ определения теплофизических характеристик строительных материалов (варианты) / В. Н. Чернышов, Д. О. Голиков, А. В. Чернышов; заявитель и патентообладатель Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ). № 2008145926/28; заявл. 20.11.2008; опубл. 20.09.2010 // Бюл. 2010. № 26.
3. Чернышов А. В., Иванов Г. Н. Метод неразрушающего контроля теплофизических свойств многослойных теплозащитных покрытий и изделий // Контроль. Диагностика. 2007. № 6 (108). С. 50 – 54.
4. Чернышов А. В. Метод неразрушающего контроля теплофизических характеристик многослойных изделий // Контроль. Диагностика. 2003. № 6. С. 40 – 44.
5. Голиков Д. О., Чернышов В. Н., Чернышов А. В., Полухин В. И. Микроволновый метод и система неразрушающего контроля теплофизических характеристик строительных материалов // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2011. № 1. С. 8 – 12.
6. Пат. 2497105 РФ 2012116343/28. МПК G 01 N 25/18. Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик строительных материалов и изделий / А. В. Чернышов, Д. О. Голиков, В. Н. Чернышов и др.; заявл. 23.04.2012; опубл. 27.10.2013 // Бюл. 2013. № 30. 15 с.
7. Чернышов В. Н., Жарикова М. В., Чернышов А. В. Микроволновый метод неразрушающего контроля теплофизических характеристик строительных материалов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018. Т. 84. № 10. С. 29 – 34. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-10-29-34.
8. Пюшнер Г. Нагрев энергией сверхвысоких частот. М.: Энергия, 1968. 312 с.
9. Клюев В. В. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий: справочник / под ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1976. Т. 2. 182 с.
10. Чернышов В. Н., Чернышова Т. И. Методы и информационно-измерительные системы неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов и изделий. СПб.: Экспертные решения, 2016. 384 с.
11. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967. 599 с.
12. Франчук А. У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов. М.: НИИ строительной физики, 1969. 144 с.

Eng

1. Fokin V. N., Chernyshov V. N., Boykov G. P. (2005). Method for non-destructive testing of thermophysical characteristics of solid materials. Ru Patent No. 2250454. Russian Federation. [in Russian language]
2. Chernyshov V. N., Golikov D. O., Chernyshov A. V. (2010). The method of determining the thermophysical characteristics of building materials (options). Ru Patent No. 2399911. Russian Federation. [in Russian language]
3. Chernyshov A. V., Ivanov G. N. (2007). Non-destructive testing method for thermophysical properties of multilayer heat-protective coatings and products. Kontrol'. Diagnostika, 108(6), pp. 50 – 54. [in Russian language]
4. Chernyshov A. V. (2003). Non-destructive testing method for thermophysical characteristics of multilayer products. Kontrol'. Diagnostika, (6), pp. 40 – 44. [in Russian language]
5. Golikov D. O., Chernyshov V. N., Chernyshov A. V., Poluhin V. I. (2011). The microwave method and the system of non-destructive testing of the thermophysical characteristics of building materials. Vesti vysshih uchebnyh zavedeniy Chernozem'ya, (1), pp. 8 – 12. [in Russian language]
6. Chernyshov A. V., Golikov D. O., Chernyshov V. N. (2013). Method for non-destructive testing of thermophysical characteristics of building materials and products. Ru Patent No. 2497105. Russian Federation. [in Russian language]
7. Chernyshov V. N., Zharikova M. V., Chernyshov A. V. (2018). The microwave method of non-destructive testing of the thermophysical characteristics of building materials. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov, Vol. 84, (10), pp. 29 – 34. [in Russian language] DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-10-29-34.
8. Pyushner G. (1968). Ultra high frequency energy heating. Moscow: Energiya. [in Russian language]
9. Klyuev V. V. (Ed.) (1976). Devices for non-destructive testing of materials and products: handbook, Vol. 2. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
10. Chernyshov V. N., Chernyshova T. I. (2016). Methods and information-measuring systems of non-destructive testing of thermophysical properties of materials and products. Saint Petersburg: Ekspertnye resheniya. [in Russian language]
11. Lykov A. V. (1967). Theory of thermal conductivity. Moscow: Vysshaya shkola. [in Russian language]
12. Franchuk A. U. (1969). Tables of thermotechnical indicators of building materials. Moscow: NII stroitel'noy fiziki. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2020.01.pp.038-043

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2020.01.pp.038-043

and fill out the form