Омского филиала Академии бюджета и казначейства УДК 697.93

ного и горизонтального расстояния между анкерами. В меньшей степени указанный параметр также
снижается при увеличении коэффициента теплопроводности несущей части стены и при уменьшении ее
толщины.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Езерский В.А., Монастырев П.В. Крепежный каркас вентилируемого фасада и температурное
поле наружной стены // Жилищное строительство. 2003. № 10. С. 15 – 18.
2 Программа моделирования двухмерных полей ELCUT / ПК ТОР. [найдено 02.04.2002 в Интернет http://tor.ru/elcut].
3 Программный комплекс TEMPER-3D. [найдено 03.01.2002 в Интернет http://temper99.narod.ru].
Кафедра «Городское строительство и автомобильные дороги»
Кафедра «Основа строительства и строительной физики»
Белостокского политехнического института
Кафедра «Автоматизированная обработка экономической информации»
Омского филиала Академии бюджета и казначейства
УДК 697.93:681.12
В.А. Тетушкин
АПЕРТУРНЫЙ ТЕРМОВЛАГОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
КОНТРОЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПРЕДЛАГАЕТСЯ ОДНОАПЕРТУРНЫЙ ТЕРМОВЛАГОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД МИКРОВОЛНОВОГО КОНТРОЛЯ ТВЕРДЫХ БОЛЬШЕРАЗМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ТАКИХ КАК БЕТОН РАЗНЫХ МАРОК (В СООТВЕТСТВИИ С
ТУ ДИАПАЗОН W ∋ [0,05…0,3 %] (ОБЪЕМНОЙ ВЛАЖНОСТИ), КЕРАМИКА, ГИПСОБЛОКИ, СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ И Т.Д.
ГЛАВНОЙ ЦЕЛЬЮ РАЗРАБОТКИ ОДНОСТОРОННЕЙ АПЕРТУРЫ (РИС. 1) ЯВЛЯЛОСЬ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ МАКСИМУМА ПЕРЕНОСА СВЧ ЭНЕРГИИ ПАДАЮЩЕЙ ВОЛНЫ ИМЕННО В МАТЕРИАЛ И МИНИМУМА ОТРАЖЕНИЙ И РАССЕИВАНИЯ ЭНЕРГИИ
В ОКРУЖАЮЩЕЕ ПРОСТРАНСТВО, А ТАКЖЕ ПОВЫШЕНИЕ ЛОКАЛЬНОСТИ ИЗМЕРЕК 11 (Рис. 2)
НИЯ W.
а
π/2
б
в
г
д
к 7 (Рис. 2)
е
Rср
ж
з
РИС. 1 КОМПЛЕКСНАЯ АПЕРТУРНАЯ СИСТЕМА,
ОБОЗНАЧЕННАЯ КАК 9 И 10 НА РИС. 2
На рис. 1 введены следующие обозначения: а – ЭМЭ (электромагнитный экран и приемный рупор
мощности, отраженной ЭМВ-Ротр); б – ΘА – угол между плоскостью материала и максимумом диаграммы направленности (ДН) апертуры (щелевой антенны): щель длины Λ/2 – полуволновая поперечная
щель, где Λ – длина волны в ВВ; в – одна из щелевых антенн (внутренняя щель); г – кольцевой прямоугольный волновод (ВВ) с излучающими щелевыми антеннами; д – внешняя щель возбуждения кругового ВВ; е – возбуждающий вибратор; ж – плоскость материала; з – пространство, заполняемое теплоизолирующим радиопрозрачным материалом с ε′ близким к 1 (пенопласт) с наклеенным комплектом
точечных термопар (термобатарея), где ε′ – действительная часть комплексной диэлектрической проницаемости: ε& = ε ′ − jε ′′ .
НА РИС. 2 ПОКАЗАНА СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СВЧ ТЕРМОВЛАГОМЕРА, ПОЗВОЛЯЮЩЕГО ИЗМЕРЯТЬ ПОВЕРХНОСТНУЮ ВЛАЖНОСТЬ МАТЕРИАЛА WП И СРЕДНЮЮ ПО ОБЪЕМУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАТЕРИАЛА С ПОЛЕМ ПРЕЛОМЛЕННОЙ ВОЛНЫ ВЛАЖНОСТЬ W. НА СХЕМЕ ВВЕДЕНЫ СЛЕДУЮЩИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: 1 – БЛОК
ГЕНЕРАТОРА УПРАВЛЯЕМОГО НАПРЯЖЕНИЕМ (ГУН) НА ЛАМПЕ ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ
(ЛОВ) «0» «ШЕЕЛИТ» И УВ-40: РВЫХ ≅ 100 ВТ В НЕПРЕРЫВНОМ РЕЖИМЕ; FMIN...FMAX ∈
5,5...6,5 ГГЦ, ∆FД ≤ 0,5 ГГЦ – ДИАПАЗОН УПРАВЛЯЕМОЙ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ; 2 –
УПРАВЛЯЕМЫЙ МИКРОПРОЦЕССОРОМ (МП) АТТЕНЮАТОР НА ПОДМАГНИЧЕННОМ
ФЕРРИТЕ; 3 – СВЧ – ТЕРМИСТОРНЫЙ ВАТТМЕТР С ВЫХОДОМ ЧЕРЕЗ УПТ И АЦП НА
МП (ЧЕРЕЗ МП УПРАВЛЕНИЕ И СТАБИЛИЗАЦИЯ РВЫХ); 4 – КОНТАКТНОЕ СКОЛЬЗЯЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ; 5 – ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ ВОЛНОВОД; 6 – ПИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР; 7 –
ВОЛНОВОДНЫЙ Y – ЦИРКУЛЯТОР; 8 – ПОГЛОЩАЮЩАЯ СОГЛАСОВАННАЯ НАГРУЗКА; 9 – КОЛЬЦЕВАЯ ПЕРЕМЕННОФАЗНАЯ МНОГОЩЕЛЕВАЯ АНТЕННА – ИЗЛУЧАЮЩАЯ
ЧАСТЬ
КОМПЛЕКСНОЙ
АПЕРТУРЫ;
10 – РУПОРНАЯ ПРИЕМНАЯ ЧАСТЬ КОМПЛЕКСНОЙ АПЕРТУРЫ; 11 – ВЕНТИЛЬ;
12 – СВЧ – ТЕРМИСТОРНЫЙ ВАТТМЕТР С ВЫХОДОМ ЧЕРЕЗ УПТ НА 13;
13 – ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР – ПОИСКА И ИНДИКАЦИИ МИНИМУМА МОЩНОСТИ ОТРАЖЕННОЙ ВОЛНЫ РОТР ПО УПРАВЛЯЕМОЙ ВЕЛИЧИНЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВТОРОМ АНОДЕ 1 (ЕА2 – КЛ 5, УБП-14); 14 – УПРАВЛЯЕМЫЙ МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ 1 (УБП); 15 – СЧЕТЧИК ВИДЕОИМПУЛЬСОВ (ВИ),
СОПРЯЖЕННЫЙ С 16; 16 – ЦИФРОВОЙ ВОЛНОМЕР; 17 – РЕЗОНАТОРНЫЙ ДАТЧИК
ВОЛНОМЕРА; 18 – МП МИКРОПРОЦЕССОР; 19 – БЛОК ТП (ТЕРМОПАР); 20 – ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР – РС.
Предложенная
нами
система
поиска
величины
угла
Брюстера
ΘБр = ΘА, позволяет (рис. 2) меняя λГ в щелевом кольцевом ВВ снабженном ребристой периодической
замедляющей структурой 6, используя систему поиска минимума Ротр по сигналу ваттметра СВЧ через
ОС на ГУН, найти величину λГ, как меру величины ε′ и, соответственно определить величину Wп, а затем по предлагаемому алгоритму термовлагометрического метода, например по изменению ∆t °С поверхности определить и величину W объема взаимодействия.
Кл 6
Кл 7
Uсол Кл 6
14
1
Кл 1
Uн
Кл 8
Кл 1
Кл 2
Кл 3
Uколл
20
Uк
Кл 4 Кл 5
Uy Е
А2
от МП
2
к 13
от 13
1 Управление
ЕЛ2 → λГ по Ротр.min;
к2
от 3
2 Расчет WП поверхностного слоя
по λ → Θ →
2
3
6
7
8
Кл 4
УБП
1 Постоянные напряжения:
Кл 1,2,3,6,7,8.
2 Управляемые
напряжения
Кл 4 – управление
Рвых = Рпад
Кл 5 – управление ЕА2 (λГ).
РИС. 2 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
При реализации основного алгоритма измерений определяется изменение температуры поверхности, фиксируемое блоком ТП (батарея термопар) ∆T (°С) = Ф (W). Время нагрева tн(с) = const; Рпад =
const; (при том, что ε′′ = Ф(W), т.е. Рпад = Ф(W), необходимо через измерение ε ′см (по углу Брюстера),
корректировать (стабилизировать) Рпад = РГ или tн так, чтобы количество энергии было Рпрелом tн = Q =
const по следующему алгоритму.
1)
Измерение
Ротр.min.
2)
Измерение
Рпад.
3)
Измерение
Рпрелом
=
= Рпад – Ротр.min. 4) Изменяя Рпад, стабилизируется Рпрелом.
Количество тепла, поглощаемое материалом:
Q = Рпрелом tн = CVсм (W) m (W) ∆Т,
(1)
где CVсм – объемная теплоемкость влажного материала, определяемая по формуле Оделевского (индекс
1 – свободная влага, 2 – сухой материал):
CVсм = а + (а2 + CV1 CV2/2)1/2, а = ((3W – 1) CV1+ 2 (2 – 3W) CV2) / 4.
Откуда измеренная ∆Т (при этом масса взаимодействующего вещества m = ρVвзаимод = ρсм (W) Vвз
(W) и ρсм = ρ1W + ρ2(1 – W)):
∆T =
Рпрелом tн
СV (W ) ρ(W ) Vвз (W )
=
const
,
CV (W ) ρ(W ) Vвз (W )
где Vвз (W) = SЭ(WП) lЭ (W) ≈ SАП(WП) lЭ (W) – переменный объем взаимодействия (объем нагрева).
(2)
На рис. 3 в качестве примера показана термовлагограмма для гипсолитовых плит.
5
4
3
2
1
∆Т (°С)
0,05
0,25
W
Рис. 3 Экспериментальная зависимость ∆Т (°С)
от объемной влажности W гипсолитовых плит
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Берлинер М.А. Измерение влажности в диапазоне СВЧ. М.: Энергия. 1973 г.
Кафедра «Криминалистика и информатизация правовой деятельности»
УДК 624.15:624.042
В.Л. Дедов
Экспериментальные исследования зависимости деформируемости грунтов от плотности и
предварительного уплотнения
при повторных нагрузках
Опыты с образцами связного грунта (суглинок) выполняли на компрессионном приборе КПр-1 и
разрывной машине ИР 5057-50, переведенной в режим сжимающего нагружения.
В ОПЫТАХ НА ПРИБОРАХ КПР-1 ПРИМЕНЯЛИ ОБРАЗЦЫ ГРУНТА С НАРУШЕННОЙ
СТРУКТУРОЙ, КОТОРЫЕ ПРИГОТАВЛИВАЛИ ПО [1]. ОБРАЗЦЫ НАРУШЕННОЙ
СТРУКТУРЫ ГОТОВИЛИ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ: ИЗВЕСТНУЮ МАССУ ГРУНТА ЗАДАННОЙ ВЛАЖНОСТИ УКЛАДЫВАЛИ В ОБОЙМУ СЛОЯМИ ПО 0,5 СМ И УПЛОТНЯЛИ
ТРАМБОВКАМИ.
ОБРАЗЦЫ ГРУНТА ИСПОЛЬЗОВАЛИ ИЗ КРАСЬНЕНСКОГО КАРЬЕРА Г. ТАМБОВА СО
СЛЕДУЮЩИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ, ОПРЕДЕЛЕННЫМИ ПО [2]: ρS = 2,66 Г/СМ3, WР =
0,132, WL = 0,245, IL = 0,389, IР = 0,113. ОТБОР ПРОВОДИЛСЯ В СООТВЕТСТВИИ С [3].
Эксперименты на повторную нагрузку проводили на компрессионных приборах КПр-1 по следующей методике. Стационарную установку, подготовленную в соответствии с руководством по эксплуатации, нагружали с помощью разрывной машины ИР 5057-50 до определенного уровня (σmax = 0,3 МПа).
После выдержки нагрузки при максимальном давлении производили разгрузку до σmin. Дальнейшее
циклирование осуществлялось в стационарном режиме на разрывной машине ИР 5057-50, переведенной
в режим циклического сжатия. Под стационарном режимом понимается такой, при котором основные
параметры (σmax, ρc = σmin/σmax, fc) остаются постоянными во времени циклирования.
Принималось 100 циклов нагружения. Значения деформаций определяли после 1; 2; 5; 10; 20; 30;
50; 100 цикла «нагрузки-разгрузки». Частота цикла fc = 2 цикла/мин. Коэффициент асимметрии цикла
(ρс) равняется 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8.
Влияние повторных нагружений на деформированность грунта оценивали по [4], коэффициентом
повторности Ks = εc/εs (табл. 1) и рис. 1 (εc и εs – относительные деформации образцов грунта при циклическом и статическом действии нагрузки, соответственно).