RU2544312C1 - Device for determination of characteristics of materials - Google Patents

Device for determination of characteristics of materials Download PDF

Info

Publication number
RU2544312C1
RU2544312C1 RU2013145896/28A RU2013145896A RU2544312C1 RU 2544312 C1 RU2544312 C1 RU 2544312C1 RU 2013145896/28 A RU2013145896/28 A RU 2013145896/28A RU 2013145896 A RU2013145896 A RU 2013145896A RU 2544312 C1 RU2544312 C1 RU 2544312C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
control
unit
integrator
Prior art date
Application number
RU2013145896/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013145896A (en
Inventor
Валерий Васильевич Медведев
Олег Юрьевич Троицкий
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2013145896/28A priority Critical patent/RU2544312C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2544312C1 publication Critical patent/RU2544312C1/en
Publication of RU2013145896A publication Critical patent/RU2013145896A/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: device comprises an impulse heating source, four thermocouples, four amplifiers, differentiator, seven integrators, five comparators, six scale amplifiers, heating pulse duration sensor, four dividers, three multiplication units, extremator, switch, two frequency dividers, four memory units, six summators, reference voltage source, five subtracters, control unit, six memory units, switch, four dividers and two squaring devices.
EFFECT: expansion of functional capabilities of the device.
1 dwg

Description

Устройство относится к техническим средствам для определения характеристик материалов и может использоваться как при исследовании свойств новых материалов, так и в тепловом неразрушающем контроле.The device relates to technical means for determining the characteristics of materials and can be used both in the study of the properties of new materials, and in thermal non-destructive testing.

Известно устройство для определения характеристик материалов [Патент RU 2392612 C1, МПК (2006.01) G01N 25/18, опубликован 20.06.2010], выбранное в качестве прототипа, содержащее источник импульсного нагрева, четыре термопары, четыре усилителя, дифференциатор, семь интеграторов, пять компараторов, четыре масштабных усилителя, датчик длительности импульса нагрева, три блока деления, блок умножения, экстрематор, переключатель, два делителя частоты, четыре блока памяти, два сумматора, источник опорного напряжения и три блока вычитания. Первая термопара подключена через первый усилитель к входу дифференциатора. Вход делителя первого блока деления соединен с выходом первого усилителя. Первый вход управления первого интегратора соединен с выходом первого компаратора. Информационные входы первого и второго интеграторов соединены с выходом источника опорного напряжения. Выходы первого масштабного усилителя, третьего, четвертого и пятого интеграторов являются первым, вторым, третьим и четвертым выходами устройства соответственно. Выход второго интегратора соединен с входом первого масштабного усилителя, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом первого интегратора. Выход дифференциатора соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора, а выход соединен с входом делимого первого блока деления, выход которого соединен с входом экстрематора, выход которого соединен со вторым входом управления первого интегратора, первыми входами управления второго, третьего, четвертого и пятого интеграторов и первым входом управления переключателя, второй вход управления которого соединен с выходом первого компаратора и входом первого делителя частоты. Третий вход управления переключателя соединен с выходом датчика длительности импульса нагрева, третьим входом управления первого интегратора, вторым входом управления второго интегратора и входом управления первого блока памяти, выход которого является пятым выходом устройства. Информационный вход первого блока памяти соединен с выходом первого усилителя, информационными входами второго блока памяти и переключателя, первый выход которого соединен с информационным входом третьего интегратора. Второй выход переключателя соединен с информационным входом четвертого интегратора. Третий выход переключателя соединен с информационным входом пятого интегратора, второй вход управления которого соединен со вторыми входами управления третьего и четвертого интеграторов, выходом первого делителя частоты и входом второго делителя частоты, выход которого соединен с входом управления второго блока памяти, выход которого является шестым выходом устройства. Вход источника импульсного нагрева соединен с пусковой клеммой. Выходы второй, третьей и четвертой термопар соединены через второй, третий и четвертый усилители с первыми входами второго, третьего и четвертого компараторов соответственно. Выход второго компаратора соединен с первым входом управления шестого интегратора, второй вход управления которого соединен с выходом третьего компаратора. Третий вход управления шестого интегратора соединен с первым входом управления седьмого интегратора, пусковой клеммой, входом управления третьего блока памяти и первым входом управления четвертого блока памяти. Информационный вход шестого интегратора соединен с выходом источника опорного напряжения и информационным входом седьмого интегратора, второй вход управления которого соединен со вторым входом управления четвертого блока памяти и выходом четвертого компаратора, а выход соединен с первым входом пятого компаратора, второй вход которого соединен с выходом шестого интегратора и входом делителя второго блока деления, а выход соединен с входом управления третьего блока деления, вход делимого которого соединен с выходом второго блока деления. Вход делителя третьего блока деления соединен с выходом первого сумматора, а выход является седьмым выходом устройства. Выход второго усилителя соединен с первым входом второго сумматора и первым входом первого блока вычитания, второй вход которого соединен со вторым входом второго сумматора и выходом четвертого усилителя, а выход соединен с входом второго масштабного усилителя, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего масштабного усилителя, вход которого соединен с выходом второго блока вычитания, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, а второй вход соединен с выходом четвертого масштабного усилителя, вход которого соединен с первым входом третьего блока вычитания, информационным входом четвертого блока памяти и первым входом третьего компаратора, второй вход которого соединен со вторыми входами второго и четвертого компараторов и выходом третьего блока памяти, информационный вход которого соединен с выходом первого усилителя. Выход четвертого блока памяти соединен со вторым входом третьего блока вычитания, выход которого соединен с входом делимого второго блока деления.A device for determining the characteristics of materials [Patent RU 2392612 C1, IPC (2006.01) G01N 25/18, published 06/20/2010], selected as a prototype, containing a pulse heating source, four thermocouples, four amplifiers, a differentiator, seven integrators, five comparators , four large-scale amplifiers, a heating pulse duration sensor, three division blocks, a multiplication block, an extremator, a switch, two frequency dividers, four memory blocks, two adders, a reference voltage source and three subtraction blocks. The first thermocouple is connected through the first amplifier to the input of the differentiator. The input of the divider of the first division unit is connected to the output of the first amplifier. The first control input of the first integrator is connected to the output of the first comparator. The information inputs of the first and second integrators are connected to the output of the reference voltage source. The outputs of the first large-scale amplifier, the third, fourth and fifth integrators are the first, second, third and fourth outputs of the device, respectively. The output of the second integrator is connected to the input of the first large-scale amplifier, the output of which is connected to the first input of the first comparator, the second input of which is connected to the output of the first integrator. The output of the differentiator is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second integrator, and the output is connected to the input of the dividend of the first division unit, the output of which is connected to the input of the extremator, the output of which is connected to the second control input of the first integrator, the first control inputs of the second, the third, fourth and fifth integrators and the first control input of the switch, the second control input of which is connected to the output of the first comparator and the input of the first frequency divider. The third control input of the switch is connected to the output of the sensor for the duration of the heating pulse, the third control input of the first integrator, the second control input of the second integrator and the control input of the first memory unit, the output of which is the fifth output of the device. The information input of the first memory block is connected to the output of the first amplifier, the information inputs of the second memory block and switch, the first output of which is connected to the information input of the third integrator. The second output of the switch is connected to the information input of the fourth integrator. The third switch output is connected to the information input of the fifth integrator, the second control input of which is connected to the second control inputs of the third and fourth integrators, the output of the first frequency divider and the input of the second frequency divider, the output of which is connected to the control input of the second memory unit, the output of which is the sixth output of the device . The input of the pulse heating source is connected to the start terminal. The outputs of the second, third, and fourth thermocouples are connected through the second, third, and fourth amplifiers to the first inputs of the second, third, and fourth comparators, respectively. The output of the second comparator is connected to the first control input of the sixth integrator, the second control input of which is connected to the output of the third comparator. The third control input of the sixth integrator is connected to the first control input of the seventh integrator, the start terminal, the control input of the third memory unit and the first control input of the fourth memory unit. The information input of the sixth integrator is connected to the output of the reference voltage source and the information input of the seventh integrator, the second control input of which is connected to the second control input of the fourth memory unit and the output of the fourth comparator, and the output is connected to the first input of the fifth comparator, the second input of which is connected to the output of the sixth integrator and the input of the divider of the second division block, and the output is connected to the control input of the third division block, the dividend input of which is connected to the output of the second block tions. The input of the divider of the third division unit is connected to the output of the first adder, and the output is the seventh output of the device. The output of the second amplifier is connected to the first input of the second adder and the first input of the first subtraction unit, the second input of which is connected to the second input of the second adder and the output of the fourth amplifier, and the output is connected to the input of the second large-scale amplifier, the output of which is connected to the first input of the first adder, the second input which is connected to the output of the third large-scale amplifier, the input of which is connected to the output of the second subtraction unit, the first input of which is connected to the output of the second adder, and the second input is connected to the output m of the fourth large-scale amplifier, the input of which is connected to the first input of the third subtraction unit, the information input of the fourth memory block and the first input of the third comparator, the second input of which is connected to the second inputs of the second and fourth comparators and the output of the third memory block, the information input of which is connected to the output of the first amplifier. The output of the fourth memory block is connected to the second input of the third subtraction block, the output of which is connected to the input of the dividend of the second division block.

Выбранное в качестве прототипа устройство имеет ограниченные функциональные возможности, не позволяющие определять величины теплофизических характеристик изотропных материалов образцов, толщина которых неизвестна.The device selected as a prototype has limited functionality that does not allow determining the values of the thermophysical characteristics of isotropic materials of samples whose thickness is unknown.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для определения характеристик материалов.The objective of the invention is to expand the functionality of the device for determining the characteristics of materials.

Для решения задачи изобретения в устройство, содержащее источник импульсного нагрева, четыре термопары, четыре усилителя, дифференциатор, семь интеграторов, пять компараторов, четыре масштабных усилителя, датчик длительности импульса нагрева, три блока деления, блок умножения, экстрематор, переключатель, два делителя частоты, четыре блока памяти, два интегратора, два сумматора и источник опорного напряжения, при этом первая термопара подключена через первый усилитель к входу дифференциатора, вход делителя первого блока деления соединен с выходом первого усилителя, первый вход управления первого интегратора соединен с выходом первого компаратора, а информационные входы первого и второго интеграторов - с выходом источника опорного напряжения, причем выходы первого масштабного усилителя, третьего, четвертого и пятого интеграторов являются первым, вторым, третьим и четвертым выходами устройства соответственно, выход второго интегратора соединен с входом первого масштабного усилителя, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом первого интегратора, выход дифференциатора соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора, а выход соединен с входом делимого первого блока деления, выход которого соединен с входом экстрематора, выход которого соединен с вторым входом управления первого интегратора, первыми входами управления второго, третьего, четвертого и пятого интеграторов и первым входом управления переключателя, второй вход управления которого соединен с выходом первого компаратора и входом первого делителя частоты, третий вход управления переключателя соединен с выходом датчика длительности импульса нагрева, третьим входом управления первого интегратора, вторым входом управления второго интегратора и входом управления первого блока памяти, выход которого является пятым выходом устройства, а информационный вход соединен с выходом первого усилителя, информационными входами второго блока памяти и переключателя, первый выход которого соединен с информационным входом третьего интегратора, второй выход переключателя соединен с информационным входом четвертого интегратора, третий выход переключателя соединен с информационным входом пятого интегратора, второй вход управления которого соединен с вторыми входами управления третьего и четвертого интеграторов, выходом первого делителя частоты и входом второго делителя частоты, выход которого соединен с входом управления второго блока памяти, выход которого является шестым выходом устройства, вход источника импульсного нагрева соединен с пусковой клеммой, выходы второй, третьей и четвертой термопар соединены через второй, третий и четвертый усилители с первыми входами второго, третьего и четвертого компараторов соответственно, выход второго компаратора соединен с первым входом управления шестого интегратора, второй вход управления которого соединен с выходом третьего компаратора, третий вход управления шестого интегратора соединен с первым входом управления седьмого интегратора, пусковой клеммой, входом управления третьего блока памяти и первым входом управления четвертого блока памяти, информационный вход шестого интегратора соединен с выходом источника опорного напряжения и информационным входом седьмого интегратора, второй вход управления которого соединен с вторым входом управления четвертого блока памяти и выходом четвертого компаратора, а выход соединен с первым входом пятого компаратора, второй вход которого соединен с выходом шестого интегратора и входом делителя второго блока деления, а выход соединен с входом управления третьего блока деления, вход делимого которого соединен с выходом второго блока деления, вход делителя третьего блока деления соединен с выходом первого сумматора, а выход является седьмым выходом устройства, выход второго усилителя соединен с первым входом второго сумматора и первым входом первого блока вычитания, второй вход которого соединен со вторым входом второго сумматора и выходом четвертого усилителя, а выход соединен с входом второго масштабного усилителя, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего масштабного усилителя, вход которого соединен с выходом второго блока вычитания, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, а второй вход соединен с выходом четвертого масштабного усилителя, вход которого соединен с первым входом третьего блока вычитания, информационным входом четвертого блока памяти и первым входом третьего компаратора, второй вход которого соединен со вторыми входами второго и четвертого компараторов и выходом третьего блока памяти, информационный вход которого соединен с выходом первого усилителя, выход четвертого блока памяти соединен со вторым входом третьего блока вычитания, выход которого соединен с входом делимого второго блока деления, дополнительно введены блок управления, два блока памяти, делитель частоты, два масштабных усилителя, переключатель, блок деления, два квадратора, два блока умножения, два блока вычитания и четыре сумматора, при этом выход первого усилителя соединен с информационным входом второго переключателя, информационными входами третьего и четвертого сумматоров и входом первого квадратора, выход которого соединен с информационным входом пятого сумматора, выход которого соединен со входом пятого масштабного усилителя, выход которого соединен с первым информационным входом четвертого блока вычитания, второй информационный вход которого подключен к выходу второго квадратора, вход которого подключен к выходу третьего сумматора и первому информационному входу второго блока умножения, второй информационный вход которого подключен к выходу четвертого сумматора, а выход соединен с первым информационным входом пятого блока вычитания, второй информационный вход которого через шестой масштабный усилитель подключен к выходу шестого сумматора, а выход соединен с входом делимого четвертого блока деления, вход делителя которого подключен к выходу четвертого блока вычитания, а выход соединен с восьмым выходом устройства, первый выход второго переключателя соединен со входом пятого блока памяти, второй выход второго переключателя соединен со входом шестого блока памяти, выход которого соединен с первым информационным входом третьего блока умножения, второй информационный вход которого подключен к выходу пятого блока памяти, а выход соединен с информационным входом шестого сумматора, выход экстрематора соединен с первым входом блока управления и первым входом третьего делителя частоты, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора и второму входу блока управления, а выход соединен с третьим входом блока управления, первый выход блока управления соединен со входами управления третьего и пятого сумматоров, второй выход блока управления соединен со входом управления второго переключателя, третий выход блока управления соединен со входом управления третьего блока умножения, четвертый выход блока управления соединен со входом управления шестого сумматора, пятый выход блока управления соединен со входом управления четвертого сумматора, шестой выход блока управления соединен со входом управления второго блока умножения, седьмой выход блока управления соединен со входами управления четвертого и пятого блоков вычитания, восьмой выход блока управления соединен со входом управления четвертого блока деления.To solve the problem of the invention, a device containing a pulse heating source, four thermocouples, four amplifiers, a differentiator, seven integrators, five comparators, four large-scale amplifiers, a heating pulse duration sensor, three division blocks, a multiplication block, an extremator, a switch, two frequency dividers, four memory blocks, two integrators, two adders and a reference voltage source, while the first thermocouple is connected through the first amplifier to the input of the differentiator, the input of the divider of the first division unit is connected with the output of the first amplifier, the first control input of the first integrator is connected to the output of the first comparator, and the information inputs of the first and second integrators are connected to the output of the reference voltage source, and the outputs of the first large-scale amplifier, the third, fourth, and fifth integrators are the first, second, third, and fourth the outputs of the device, respectively, the output of the second integrator is connected to the input of the first large-scale amplifier, the output of which is connected to the first input of the first comparator, the second input of which is dined with the output of the first integrator, the output of the differentiator is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second integrator, and the output is connected to the input of the divisible first division unit, the output of which is connected to the input of the extremator, the output of which is connected to the second control input of the first integrator , the first control inputs of the second, third, fourth and fifth integrators and the first control input of the switch, the second control input of which is connected to the output of the first comparator and input the first frequency divider, the third switch control input is connected to the output of the heating pulse duration sensor, the third control input of the first integrator, the second control input of the second integrator and the control input of the first memory unit, the output of which is the fifth output of the device, and the information input is connected to the output of the first amplifier, information inputs of the second memory unit and the switch, the first output of which is connected to the information input of the third integrator, the second output of the switch inen with the information input of the fourth integrator, the third switch output is connected to the information input of the fifth integrator, the second control input of which is connected to the second control inputs of the third and fourth integrators, the output of the first frequency divider and the input of the second frequency divider, the output of which is connected to the control input of the second memory unit , the output of which is the sixth output of the device, the input of the pulse heating source is connected to the start terminal, the outputs of the second, third and fourth thermocouples are connected they are connected through the second, third and fourth amplifiers with the first inputs of the second, third and fourth comparators, respectively, the output of the second comparator is connected to the first control input of the sixth integrator, the second control input of which is connected to the output of the third comparator, the third control input of the sixth integrator is connected to the first control input seventh integrator, starting terminal, control input of the third memory block and the first control input of the fourth memory block, information input of the sixth integrator soy is dined with the output of the reference voltage source and the information input of the seventh integrator, the second control input of which is connected to the second control input of the fourth memory unit and the output of the fourth comparator, and the output is connected to the first input of the fifth comparator, the second input of which is connected to the output of the sixth integrator and the input of the second divider the division unit, and the output is connected to the control input of the third division unit, the dividend input of which is connected to the output of the second division unit, the input of the divider of the third division unit is connected inen with the output of the first adder, and the output is the seventh output of the device, the output of the second amplifier is connected to the first input of the second adder and the first input of the first subtraction unit, the second input of which is connected to the second input of the second adder and the output of the fourth amplifier, and the output is connected to the input of the second large-scale an amplifier whose output is connected to the first input of the first adder, the second input of which is connected to the output of the third large-scale amplifier, the input of which is connected to the output of the second subtraction unit, the first input which is connected to the output of the second adder, and the second input is connected to the output of the fourth large-scale amplifier, the input of which is connected to the first input of the third subtraction unit, the information input of the fourth memory unit and the first input of the third comparator, the second input of which is connected to the second inputs of the second and fourth comparators and the output of the third memory block, the information input of which is connected to the output of the first amplifier, the output of the fourth memory block is connected to the second input of the third subtraction unit, the output is It is connected to the input of the divisible second division block, an additional control unit, two memory blocks, a frequency divider, two scale amplifiers, a switch, a division block, two quadrators, two multiplication blocks, two subtraction blocks and four adders are added, while the output of the first amplifier is connected with the information input of the second switch, the information inputs of the third and fourth adders and the input of the first quadrator, the output of which is connected to the information input of the fifth adder, the output of which is connected to the input of the heel a large-scale amplifier, the output of which is connected to the first information input of the fourth subtraction unit, the second information input of which is connected to the output of the second quadrator, the input of which is connected to the output of the third adder and the first information input of the second multiplication unit, the second information input of which is connected to the output of the fourth adder, and the output is connected to the first information input of the fifth subtraction unit, the second information input of which is connected to the pole output through the sixth scale amplifier of the adder, and the output is connected to the input of the divisible fourth division block, the input of the divider of which is connected to the output of the fourth subtraction unit, and the output is connected to the eighth output of the device, the first output of the second switch is connected to the input of the fifth memory block, the second output of the second switch is connected to the input of the sixth a memory block, the output of which is connected to the first information input of the third multiplication block, the second information input of which is connected to the output of the fifth memory block, and the output is connected to the information input m of the sixth adder, the extremator output is connected to the first input of the control unit and the first input of the third frequency divider, the second input of which is connected to the output of the first comparator and the second input of the control unit, and the output is connected to the third input of the control unit, the first output of the control unit is connected to the control inputs the third and fifth adders, the second output of the control unit is connected to the control input of the second switch, the third output of the control unit is connected to the control input of the third multiplication unit, fourth the th output of the control unit is connected to the control input of the sixth adder, the fifth output of the control unit is connected to the control input of the fourth adder, the sixth output of the control unit is connected to the control input of the second multiplication unit, the seventh output of the control unit is connected to the control inputs of the fourth and fifth subtraction units, eighth output the control unit is connected to the control input of the fourth division unit.

На чертеже изображена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит источник 1 импульсного нагрева, образец 2, блок управления 3, датчик 4 длительности импульса нагрева, термопары 5-8, усилители 9-12, интеграторы 13-19, блоки 20-25 памяти, компараторы 26-30, делители 31-33 частоты, масштабные усилители 34-39, дифференциатор 40, экстрематор 41, источник 42 опорного напряжения, переключатели 43, 44, блоки 45-48 деления, квадраторы 49, 50, блоки 51-53 умножения, блоки 54-58 вычитания, сумматоры 59-64.The device contains a pulse heating source 1, sample 2, control unit 3, heating pulse duration sensor 4, thermocouples 5-8, amplifiers 9-12, integrators 13-19, memory blocks 20-25, comparators 26-30, dividers 31-33 frequencies, scale amplifiers 34-39, differentiator 40, extremator 41, reference voltage source 42, switches 43, 44, division blocks 45-48, quadrants 49, 50, multiplication blocks 51-53, subtraction blocks 54-58, adders 59- 64.

Источник 1 импульсного нагрева оптически связан с датчиком 4 и образцом 2. Первая термопара 5 расположена на поверхности образца 2 в центре пятна нагрева, имеющего радиус r0. Вторая 6, третья 7 и четвертая 8 термопары расположены в точках i-1, i, i+1 на поверхности образца 2 на прямой, проходящей через центр пятна нагрева, на расстояниях ri-1, ri, ri+1 от центра пятна нагрева соответственно; ri-1>r0, ri-ri-1=ri+1-ri=Δr. Величины зон нечувствительности компараторов 26-30 одинаковы и превышают максимальное значение погрешности измерения температуры поверхности образца 2 термопарами 5-8.The pulse heating source 1 is optically coupled to the sensor 4 and sample 2. The first thermocouple 5 is located on the surface of sample 2 in the center of a heating spot having a radius r 0 . The second 6, third 7 and fourth 8 thermocouples are located at points i-1, i, i + 1 on the surface of sample 2 on a straight line passing through the center of the heating spot at distances r i-1 , r i , r i + 1 from the center heating spots, respectively; r i-1 > r 0 , r i -r i-1 = r i + 1 -r i = Δr. The values of the dead zones of the comparators 26-30 are the same and exceed the maximum value of the error in measuring the surface temperature of the sample 2 with thermocouples 5-8.

Вход источника 1 импульсного нагрева соединен с пусковой клеммой. Первая термопара 5 соединена с входом первого усилителя 9. Выход первого усилителя 9 соединен с входом дифференциатора 40, входом делителя первого блока деления 45 и информационными входами первого переключателя 43, первого 20, второго 21 и третьего 22 блоков памяти. Первый вход управления первого интегратора 13 соединен с выходом первого компаратора 26, вторым входом управления первого переключателя 43 и входом первого делителя 31 частоты. Информационные входы первого 13, второго 14, шестого 18 и седьмого 19 интеграторов соединены с выходом источника 42 опорного напряжения. Выход второго интегратора 14 соединен с входом первого масштабного усилителя 34 и вторым входом первого блока умножения 51. Выход дифференциатора 40 соединен с первым входом первого блока умножения 51. Выход первого блока умножения 51 соединен с входом делимого первого блока деления 45. Выход первого блока деления 45 соединен с входом экстрематора 41. Выход экстрематора 41 соединен со вторым входом управления первого интегратора 13, первыми входами управления второго 14, третьего 15, четвертого 16 и пятого 17 интеграторов и первым входом управления первого переключателя 43. Выход датчика 4 соединен с третьим входом управления первого интегратора 13, вторым входом управления второго интегратора 14, входом управления первого блока памяти 20 и третьим входом управления первого переключателя 43. Первый выход первого переключателя 43 соединен с информационным входом третьего интегратора 15, второй выход первого переключателя 43 соединен с информационным входом четвертого интегратора 16, третий выход первого переключателя 43 соединен с информационным входом пятого интегратора 17. Выход первого масштабного усилителя 34 соединен с первым входом первого компаратора 26 и первым В1 выходом устройства. Выход первого интегратора 13 соединен со вторым входом первого компаратора 26. Выход первого делителя частоты 31 соединен со вторыми входами управления третьего 15, четвертого 16 и пятого 17 интеграторов и входом второго делителя 32 частоты. Выход второго делителя 32 частоты соединен с входом управления второго блока памяти 21. Выходы третьего 15, четвертого 16 и пятого 17 интеграторов соединены с вторым В2, третьим В3 и четвертым В4 выходами устройства соответственно. Выходы первого 20 и второго 21 блоков памяти соединены с пятым В5 и шестым В6 выходами устройства соответственно. Вторая термопара 6 соединена с входом второго усилителя 10. Выход второго усилителя 10 соединен с первым входом второго компаратора 27, первым входом первого блока вычитания 54 и первым входом второго сумматора 60. Третья термопара 7 соединена с входом третьего усилителя 11. Выход третьего усилителя 11 соединен с первым входом третьего компаратора 28, информационным входом четвертого блока памяти 23, первым входом третьего блока вычитания 56 и входом четвертого масштабного усилителя 37. Четвертая термопара 8 соединена с входом четвертого усилителя 12. Выход четвертого усилителя 12 соединен с первым входом четвертого компаратора 29, вторым входом первого блока вычитания 54 и вторым входом второго сумматора 60. Выход второго компаратора 27 соединен с первым входом управления шестого интегратора 18. Выход третьего компаратора 28 соединен со вторым входом управления шестого интегратора 18. Выход четвертого компаратора 29 соединен со вторым входом управления седьмого интегратора 19 и вторым входом управления четвертого блока памяти 23. Первый вход управления четвертого блока памяти 23 соединен с третьим входом управления шестого интегратора 18, первым входом управления седьмого интегратора 19, входом управления третьего блока памяти 22 и пусковой клеммой. Выход третьего блока памяти 22 соединен со вторыми входами второго 27, третьего 28 и четвертого 29 компараторов. Выход шестого интегратора 18 соединен с входом делителя второго блока деления 46 и вторым входом пятого компаратора 30. Выход седьмого интегратора 19 соединен с первым входом пятого компаратора 30. Выход пятого компаратора 30 соединен с входом управления третьего блока деления 47. Выход первого блока вычитания 54 соединен с входом второго масштабного усилителя 35. Выход второго масштабного усилителя 35 соединен с первым входом первого сумматора 59. Выход четвертого блока памяти 23 соединен с вторым входом третьего блока вычитания 56. Выход третьего блока вычитания 56 соединен с входом делимого второго блока деления 39. Выход второго блока деления 39 соединен с входом делимого третьего блока деления 47. Выход второго сумматора 60 соединен с первым входом второго блока вычитания 55. Выход четвертого масштабного усилителя 37 соединен со вторым входом второго блока вычитания 55. Выход второго блока вычитания 55 соединен с входом третьего масштабного усилителя 36. Выход третьего масштабного усилителя 36 соединен с вторым входом первого сумматора 59. Выход первого сумматора 59 соединен с входом делителя третьего блока деления 47. Выход третьего блока деления 47 соединен с седьмым В7 выходом устройства. Выход первого усилителя 9 соединен с информационным входом второго переключателя 44, информационными входами третьего 61 и четвертого 62 сумматоров и входом первого квадратора 49. Выход первого квадратора 49 соединен с информационным входом пятого сумматора 63. Выход пятого сумматора 63 соединен со входом пятого масштабного усилителя 38. Выход пятого масштабного усилителя 38 соединен с первым информационным входом четвертого блока 57 вычитания. Второй информационный вход четвертого блока 57 вычитания подключен к выходу второго квадратора 50. Выход третьего сумматора 61 соединен со входом второго квадратора 50 и первым информационным входом второго блока 52 умножения. Выход четвертого сумматора 62 соединен со вторым информационным входом второго блока 52 умножения. Выход второго блока 52 умножения соединен с первым информационным входом пятого блока 58 вычитания. Выход шестого сумматора 64 соединен со входом шестого масштабного усилителя 39. Выход шестого масштабного усилителя 39 соединен со вторым информационный входом пятого блока 58 вычитания. Выход пятого блока 58 вычитания соединен с входом делимого четвертого блока 48 деления. Выход четвертого блока 57 вычитания соединен с входом делителя четвертого блока 48 деления. Выход четвертого блока 48 деления соединен с восьмым выходом В8 устройства. Первый выход второго переключателя 44 соединен со входом пятого блока 24 памяти. Второй выход второго переключателя 44 соединен со входом шестого блока 25 памяти. Выход шестого блока 25 памяти соединен с первым информационным входом третьего блока 53 умножения. Выход пятого блока 24 памяти соединен со вторым информационный входом третьего блока 53 умножения. Выход третьего блока 53 умножения соединен с информационным входом шестого сумматора 64. Выход экстрематора 41 соединен с первым входом блока управления 3 и первым входом третьего делителя частоты 33. Выход первого компаратора 26 соединен со вторым входом третьего делителя частоты 33 и вторым входом блока управления 3. Выход третьего делителя частоты 33 соединен с третьим входом блока управления 3. Первый выход блока управления 3 соединен со входами управления третьего 61 и пятого 63 сумматоров. Второй выход блока управления 3 соединен со входом управления второго переключателя 44. Третий выход блока управления 3 соединен со входом управления третьего блока 53 умножения. Четвертый выход блока управления 3 соединен со входом управления шестого сумматора 64. Пятый выход блока управления 3 соединен со входом управления четвертого сумматора 62. Шестой выход блока управления 3 соединен со входом управления второго блока умножения 52. Седьмой выход блока управления 3 соединен со входами управления четвертого 57 и пятого 58 блоков вычитания. Восьмой выход блока управления 3 соединен со входом управления четвертого блока 48 деления.The input of the pulse heating source 1 is connected to a start terminal. The first thermocouple 5 is connected to the input of the first amplifier 9. The output of the first amplifier 9 is connected to the input of the differentiator 40, the input of the divider of the first division unit 45 and the information inputs of the first switch 43, the first 20, the second 21, and the third 22 memory blocks. The first control input of the first integrator 13 is connected to the output of the first comparator 26, the second control input of the first switch 43 and the input of the first frequency divider 31. The information inputs of the first 13, second 14, sixth 18 and seventh 19 integrators are connected to the output of the source 42 of the reference voltage. The output of the second integrator 14 is connected to the input of the first large-scale amplifier 34 and the second input of the first multiplication unit 51. The output of the differentiator 40 is connected to the first input of the first multiplication unit 51. The output of the first multiplication unit 51 is connected to the input of the dividend first division unit 45. The output of the first division unit 45 connected to the input of the extremator 41. The output of the extremator 41 is connected to the second control input of the first integrator 13, the first control inputs of the second 14, third 15, fourth 16 and fifth 17 integrators and the first control input switch 43. The output of the sensor 4 is connected to the third control input of the first integrator 13, the second control input of the second integrator 14, the control input of the first memory unit 20 and the third control input of the first switch 43. The first output of the first switch 43 is connected to the information input of the third integrator 15, the second output of the first switch 43 is connected to the information input of the fourth integrator 16, the third output of the first switch 43 is connected to the information input of the fifth integrator 17. The output of the first scale The amplifier 34 is connected to the first input of the first comparator 26 and the first B1 output of the device. The output of the first integrator 13 is connected to the second input of the first comparator 26. The output of the first frequency divider 31 is connected to the second control inputs of the third 15, fourth 16 and fifth 17 integrators and the input of the second frequency divider 32. The output of the second frequency divider 32 is connected to the control input of the second memory unit 21. The outputs of the third 15, fourth 16 and fifth 17 integrators are connected to the second B2, third B3 and fourth B4 outputs of the device, respectively. The outputs of the first 20 and second 21 memory blocks are connected to the fifth B5 and sixth B6 outputs of the device, respectively. The second thermocouple 6 is connected to the input of the second amplifier 10. The output of the second amplifier 10 is connected to the first input of the second comparator 27, the first input of the first subtraction unit 54 and the first input of the second adder 60. The third thermocouple 7 is connected to the input of the third amplifier 11. The output of the third amplifier 11 is connected with the first input of the third comparator 28, the information input of the fourth memory unit 23, the first input of the third subtraction unit 56 and the input of the fourth scale amplifier 37. The fourth thermocouple 8 is connected to the input of the fourth amplifier 12 The output of the fourth amplifier 12 is connected to the first input of the fourth comparator 29, the second input of the first subtraction unit 54 and the second input of the second adder 60. The output of the second comparator 27 is connected to the first control input of the sixth integrator 18. The output of the third comparator 28 is connected to the second control input of the sixth integrator 18. The output of the fourth comparator 29 is connected to the second control input of the seventh integrator 19 and the second control input of the fourth memory unit 23. The first control input of the fourth memory unit 23 is connected to etim control input of said sixth integrator 18, a first control input 19 of the seventh integrator, the third input of the control unit memory 22 and the trigger terminal. The output of the third memory block 22 is connected to the second inputs of the second 27, third 28 and fourth 29 comparators. The output of the sixth integrator 18 is connected to the input of the divider of the second division unit 46 and the second input of the fifth comparator 30. The output of the seventh integrator 19 is connected to the first input of the fifth comparator 30. The output of the fifth comparator 30 is connected to the control input of the third division unit 47. The output of the first subtraction unit 54 is connected with the input of the second large-scale amplifier 35. The output of the second large-scale amplifier 35 is connected to the first input of the first adder 59. The output of the fourth memory block 23 is connected to the second input of the third subtraction unit 56. The output of the third subtraction lock 56 is connected to the input of the dividend second division block 39. The output of the second division block 39 is connected to the input of the dividend third division block 47. The output of the second adder 60 is connected to the first input of the second subtraction block 55. The output of the fourth scale amplifier 37 is connected to the second input of the second block subtraction 55. The output of the second subtraction unit 55 is connected to the input of the third scale amplifier 36. The output of the third scale amplifier 36 is connected to the second input of the first adder 59. The output of the first adder 59 is connected to the input For the third division block 47. The output of the third division block 47 is connected to the seventh B7 output of the device. The output of the first amplifier 9 is connected to the information input of the second switch 44, the information inputs of the third 61 and fourth 62 adders and the input of the first quadrator 49. The output of the first quadrator 49 is connected to the information input of the fifth adder 63. The output of the fifth adder 63 is connected to the input of the fifth scale amplifier 38. The output of the fifth scale amplifier 38 is connected to the first information input of the fourth subtraction unit 57. The second information input of the fourth subtraction block 57 is connected to the output of the second quadrator 50. The output of the third adder 61 is connected to the input of the second quadrator 50 and the first information input of the second multiplication block 52. The output of the fourth adder 62 is connected to the second information input of the second multiplication unit 52. The output of the second multiplication block 52 is connected to the first information input of the fifth subtraction block 58. The output of the sixth adder 64 is connected to the input of the sixth scale amplifier 39. The output of the sixth scale amplifier 39 is connected to the second information input of the fifth subtraction unit 58. The output of the fifth subtraction unit 58 is connected to the input of the dividendable fourth division unit 48. The output of the fourth subtraction unit 57 is connected to the input of the divider of the fourth division unit 48. The output of the fourth division unit 48 is connected to the eighth output B8 of the device. The first output of the second switch 44 is connected to the input of the fifth memory block 24. The second output of the second switch 44 is connected to the input of the sixth memory unit 25. The output of the sixth memory unit 25 is connected to the first information input of the third multiplication unit 53. The output of the fifth memory block 24 is connected to the second information input of the third multiplication block 53. The output of the third multiplication unit 53 is connected to the information input of the sixth adder 64. The output of the extremator 41 is connected to the first input of the control unit 3 and the first input of the third frequency divider 33. The output of the first comparator 26 is connected to the second input of the third frequency divider 33 and the second input of the control unit 3. The output of the third frequency divider 33 is connected to the third input of the control unit 3. The first output of the control unit 3 is connected to the control inputs of the third 61 and fifth 63 adders. The second output of the control unit 3 is connected to the control input of the second switch 44. The third output of the control unit 3 is connected to the control input of the third multiplication unit 53. The fourth output of the control unit 3 is connected to the control input of the sixth adder 64. The fifth output of the control unit 3 is connected to the control input of the fourth adder 62. The sixth output of the control unit 3 is connected to the control input of the second multiplication unit 52. The seventh output of the control unit 3 is connected to the control inputs of the fourth 57 and fifth of 58 blocks of subtraction. The eighth output of the control unit 3 is connected to the control input of the fourth division unit 48.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При пуске устройства сигнал поступает на вход источника 1 импульсного нагрева. Источник 1 запускается, при этом тепловой поток от источника 1 поступает на поверхность образца 2 и вход датчика 4. Температура поверхности образца 2 в центре пятна нагрева измеряется первой термопарой 5, сигнал с выхода которой усиливается первым усилителем 9 и поступает на информационные входы первого 20 и второго 21 блоков памяти, переключателя 43, вход делителя первого блока 45 деления и вход дифференциатора 40.When you start the device, the signal is input to the source 1 of the pulse heating. Source 1 starts, and the heat flux from source 1 enters the surface of sample 2 and the input of the sensor 4. The surface temperature of sample 2 at the center of the heating spot is measured by the first thermocouple 5, the output signal of which is amplified by the first amplifier 9 and fed to the information inputs of the first 20 and the second 21 memory blocks, switch 43, the input of the divider of the first block 45 of the division and the input of the differentiator 40.

При срабатывании в момент времени tи датчика 4 сигнал с его выхода поступает на третий вход управления первого интегратора 13, второй вход управления второго интегратора 14, третий вход управления переключателя 43 и вход управления первого блока 20 памяти. Первый 13 и второй 14 интеграторы, переключатель 43 и первый блок 20 памяти устанавливаются в исходное состояние. Исходному состоянию первого интегратора 13 соответствует такое состояние, при котором первый интегратор 13 находится в режиме хранения и на его выходе сигнал отсутствует (нулевое состояние). Исходному состоянию второго интегратора 14 соответствует такое состояние, при котором второй интегратор 14 находится в режиме интегрирования и на его выходе сигнал отсутствует. Исходному состоянию переключателя 43 соответствует такое состояние, при котором информационный вход переключателя 43 отключен от его первого, второго и третьего выходов. Исходному состоянию первого блока 20 памяти соответствует режим записи величины сигнала, поступающего на информационный вход первого блока 20 памяти с выхода первого усилителя 9. В первый блок 20 памяти записывается значение сигнала на выходе первого усилителя 9, соответствующее величине Tи температуры поверхности образца 2 в центре пятна нагрева в момент времени tи. С выхода первого блока 20 памяти сигнал, соответствующий величине Tи температуры поверхности образца 2 в центре пятна нагрева в момент времени tи, поступает на пятый В5 выход устройства. С выхода дифференциатора 40 сигнал, пропорциональный первой производной T! температуры T поверхности образца 2 в центре пятна нагрева, поступает на первый вход первого блока 51 умножения. На второй вход блока 51 умножения поступает с выхода второго интегратора 14 сигнал, величина которого пропорциональна интервалу времени τ, в течение которого второй интегратор 14 находится в режиме интегрирования. С выхода блока 51 умножения на вход делимого первого блока 45 деления поступает сигнал, величина которого пропорциональна произведению τT!. С выхода первого усилителя 9 на вход делителя первого блока 45 деления поступает сигнал, величина которого пропорциональна величине T температуры поверхности образца 2 в центре пятна нагрева. С выхода первого блока 45 деления на вход экстрематора 41 поступает сигнал, величина которого пропорциональна частному от деления величины сигнала, пропорционального произведению τT!, на величину сигнала, пропорционального температуре Т поверхности образца 2 в центре пятна нагрева.When triggered at time t and the sensor 4, the signal from its output goes to the third control input of the first integrator 13, the second control input of the second integrator 14, the third control input of the switch 43 and the control input of the first memory unit 20. The first 13 and second 14 integrators, the switch 43 and the first memory unit 20 are reset. The initial state of the first integrator 13 corresponds to a state in which the first integrator 13 is in storage mode and there is no signal at its output (zero state). The initial state of the second integrator 14 corresponds to a state in which the second integrator 14 is in the integration mode and there is no signal at its output. The initial state of the switch 43 corresponds to a state in which the information input of the switch 43 is disconnected from its first, second and third outputs. The initial state of the first memory block 20 corresponds to the recording mode of the magnitude of the signal received at the information input of the first memory block 20 from the output of the first amplifier 9. The value of the signal at the output of the first amplifier 9 corresponding to the value T and the surface temperature of the sample 2 in the center is recorded in the first memory block 20 heating spots at time t and . From the output of the first memory unit 20, a signal corresponding to the value of T and the surface temperature of the sample 2 in the center of the heating spot at time t and enters the fifth B5 output of the device. From the output of the differentiator 40, a signal proportional to the first derivative T ! the temperature T of the surface of sample 2 in the center of the heating spot, enters the first input of the first multiplication unit 51. A signal is input to the second input of the multiplication unit 51 from the output of the second integrator 14, the value of which is proportional to the time interval τ, during which the second integrator 14 is in the integration mode. From the output of the multiplication block 51, a signal is received at the input of the divisible first division block 45, the value of which is proportional to the product τT ! . From the output of the first amplifier 9, a signal is received at the input of the divider of the first division unit 45, the value of which is proportional to the temperature T of the surface temperature of sample 2 in the center of the heating spot. From the output of the first block 45 of the division to the input of the extremator 41 receives a signal whose magnitude is proportional to the quotient of dividing the magnitude of the signal proportional to the product τT ! , by the signal proportional to the temperature T of the surface of sample 2 in the center of the heating spot.

При достижении в момент времени tм сигналом на выходе первого блока 45 деления минимального значения срабатывает экстрематор 41. Сигнал с выхода экстрематора 41 поступает на второй вход управления первого интегратора 13, первые входы управления второго 14, третьего 15, четвертого 16 и пятого 17 интеграторов и первый вход управления переключателя 43. Первый интегратор 13 переводится в режим интегрирования величины сигнала, поступающего на его информационный вход с выхода источника 42 опорного напряжения. Второй интегратор 14 переводится в режим хранения. Интеграторы 15-17 устанавливаются в нулевое состояние и в режим интегрирования сигналов, поступающих на их информационные входы с выходов переключателя 43. Переключатель 43 устанавливается в такое состояние, при котором сигнал, поступающий на его информационный вход с выхода первого усилителя 9, поступает на первый выход переключателя 43. С выхода первого усилителя 9 сигнал через переключатель 43 поступает на информационный вход третьего интегратора 15. На первый вход первого компаратора 26 через первый масштабный усилитель 34, коэффициент усиления которого k1=0,1, поступает сигнал с выхода второго интегратора 14. На второй вход первого компаратора 26 поступает сигнал с выхода первого интегратора 13.When at time t m the signal at the output of the first division unit 45 of the minimum value reaches the extremator 41. The signal from the output of the extremator 41 is fed to the second control input of the first integrator 13, the first control inputs of the second 14, third 15, fourth 16 and fifth 17 integrators and the first control input of the switch 43. The first integrator 13 is transferred to the mode of integration of the magnitude of the signal supplied to its information input from the output of the reference voltage source 42. The second integrator 14 is put into storage mode. The integrators 15-17 are set to the zero state and to the integration mode of the signals received at their information inputs from the outputs of the switch 43. The switch 43 is set to such a state that the signal received at its information input from the output of the first amplifier 9 is fed to the first output switch 43. From the output of the first amplifier 9, the signal through switch 43 is fed to the information input of the third integrator 15. At the first input of the first comparator 26 through the first scale amplifier 34, the gain which k 1 = 0.1, the signal from the output of the second integrator 14. The signal from the output of the first integrator 13 is received at the second input of the first comparator 26.

При равенстве в момент времени t1 сигналов на входах первый компаратор 26 срабатывает. Сигнал с выхода первого компаратора 26 поступает на первый вход управления первого интегратора 13, вход первого делителя 31 частоты и второй вход управления первого переключателя 43. Интегратор 13 устанавливается в нулевое состояние. Переключатель 43 устанавливается в такое состояние, при котором его информационный вход отключается от первого выхода и подключается к второму выходу. С выхода первого усилителя 9 сигнал через переключатель 43 поступает на информационный вход четвертого интегратора 16.When the equality at time t 1 signals at the inputs of the first comparator 26 is activated. The signal from the output of the first comparator 26 is fed to the first control input of the first integrator 13, the input of the first frequency divider 31 and the second control input of the first switch 43. The integrator 13 is set to zero. The switch 43 is set in a state in which its information input is disconnected from the first output and connected to the second output. From the output of the first amplifier 9, the signal through the switch 43 is fed to the information input of the fourth integrator 16.

При равенстве в момент времени t2 сигналов на входах первый компаратор 26 вновь срабатывает. Сигнал с выхода первого компаратора 26 поступает на первый вход управления первого интегратора 13, вход первого делителя 31 частоты и второй вход управления переключателя 43. Первый интегратор 13 устанавливается в нулевое состояние. Переключатель 43 устанавливается в такое состояние, при котором его информационный вход отключается от второго выхода и подключается к третьему выходу. С выхода первого усилителя 9 сигнал через переключатель 43 поступает на информационный вход пятого интегратора 17.If at a time t 2 the signals at the inputs are equal, the first comparator 26 is again triggered. The signal from the output of the first comparator 26 is fed to the first control input of the first integrator 13, the input of the first frequency divider 31 and the second control input of the switch 43. The first integrator 13 is set to zero. The switch 43 is set in a state in which its information input is disconnected from the second output and connected to the third output. From the output of the first amplifier 9, the signal through the switch 43 is fed to the information input of the fifth integrator 17.

При равенстве в момент времени t3 сигналов на входах первый компаратор 26 вновь срабатывает. Сигнал с выхода первого компаратора 26 поступает на первый вход управления первого интегратора 13, вход первого делителя 31 частоты и второй вход управления переключателя 43. Первый интегратор 13 устанавливается в нулевое состояние. Переключатель 43 устанавливается в такое состояние, при котором его информационный вход отключается от третьего выхода. Первый делитель 31 частоты, коэффициент деления которого К1=3, срабатывает, и сигнал с его выхода поступает на вход второго делителя 32 частоты и вторые входы управления интеграторов 15-17. Интеграторы 15-17 устанавливаются в режим хранения. Сигналы с выходов третьего 15, четвертого 16 и пятого 17 интеграторов поступают на второй В2, третий В3 и четвертый В4 выходы устройства соответственно.If at a time t 3 the signals at the inputs are equal, the first comparator 26 is again triggered. The signal from the output of the first comparator 26 is fed to the first control input of the first integrator 13, the input of the first frequency divider 31 and the second control input of the switch 43. The first integrator 13 is set to zero. The switch 43 is set in a state in which its information input is disconnected from the third output. The first frequency divider 31, the division coefficient of which K 1 = 3, is triggered, and the signal from its output goes to the input of the second frequency divider 32 and the second control inputs of the integrators 15-17. Integrators 15-17 are set to storage mode. The signals from the outputs of the third 15, fourth 16 and fifth 17 integrators are fed to the second B2, third B3 and fourth B4 outputs of the device, respectively.

Первый делитель 31 частоты также срабатывает в моменты времени t6, t9, t12 и т.д. Сигнал с выхода первого делителя 31 частоты поступает на вход второго делителя 32 частоты. При равенстве сигналов на входах в момент времени t60 первый компаратор 26 срабатывает в шестидесятый раз. Сигнал с выхода первого компаратора 26 поступает на вход первого делителя 31 частоты. Первый делитель 31 частоты срабатывает в двадцатый раз. Сигнал с выхода первого делителя 31 частоты поступает на вход второго делителя 32 частоты. Второй делитель 32 частоты, коэффициент деления которого К2=20, срабатывает. Сигнал с выхода второго делителя 32 частоты поступает на вход управления второго блока 21 памяти. Второй блок 21 памяти устанавливается в режим записи. Во второй блок 21 памяти записывается значение сигнала на выходе первого усилителя 9, соответствующее величине температуры Tк поверхности образца 2 в центре пятна нагрева в момент времени t60. С выхода второго блока 21 памяти сигнал, соответствующий величине температуры Tк поверхности образца 2 в центре пятна нагрева в момент времени t60, поступает на шестой В6 выход устройства.The first frequency divider 31 also operates at times t 6 , t 9 , t 12 , etc. The signal from the output of the first frequency divider 31 is fed to the input of the second frequency divider 32. When the signals at the inputs are equal at time t 60, the first comparator 26 is activated for the sixtieth time. The signal from the output of the first comparator 26 is fed to the input of the first frequency divider 31. The first frequency divider 31 operates for the twentieth time. The signal from the output of the first frequency divider 31 is fed to the input of the second frequency divider 32. The second frequency divider 32, the division coefficient of which K 2 = 20, is triggered. The signal from the output of the second frequency divider 32 is fed to the control input of the second memory unit 21. The second memory unit 21 is set to a recording mode. In the second memory unit 21, the signal value is recorded at the output of the first amplifier 9, corresponding to the temperature T to the surface of the sample 2 in the center of the heating spot at time t 60 . From the output of the second memory unit 21, a signal corresponding to the temperature T to the surface of the sample 2 in the center of the heating spot at time t 60 is supplied to the sixth output device B6.

При пуске устройства сигнал с пусковой клеммы поступает также на третий вход управления шестого интегратора 18, первый вход управления седьмого интегратора 19, вход управления третьего блока 22 памяти и первый вход управления четвертого блока 23 памяти. Шестой 18 и седьмой 19 интеграторы, третий 22 и четвертый 23 блоки памяти устанавливаются в исходное состояние. Исходному состоянию шестого интегратора 18 соответствует такое состояние, при котором шестой интегратор 18 находится в режиме хранения и на выходе шестого интегратора 18 сигнал отсутствует (нулевое состояние). Исходному состоянию седьмого интегратора 19 соответствует такое состояние, при котором седьмой интегратор 19 находится в режиме хранения и на выходе седьмого интегратора 19 сигнал отсутствует (нулевое состояние). Исходному состоянию третьего блока памяти 22 соответствует режим хранения. На выходе третьего блока памяти 22 величина сигнала в исходном состоянии соответствует температуре поверхности образца 2 в центре пятна нагрева при пуске устройства, измеряемой первой термопарой 5. Исходному состоянию четвертого блока памяти 23 соответствует режим записи. На выходе четвертого блока памяти 23 величина сигнала в исходном состоянии соответствует величине Ti температуры, измеряемой третьей термопарой 7 в точке i на поверхности образца 2 при пуске устройства.When starting the device, the signal from the starting terminal also goes to the third control input of the sixth integrator 18, the first control input of the seventh integrator 19, the control input of the third memory unit 22 and the first control input of the fourth memory unit 23. Sixth 18 and seventh 19 integrators, the third 22 and fourth 23 memory blocks are set to their original state. The initial state of the sixth integrator 18 corresponds to a state in which the sixth integrator 18 is in storage mode and there is no signal at the output of the sixth integrator 18 (zero state). The initial state of the seventh integrator 19 corresponds to a state in which the seventh integrator 19 is in storage mode and there is no signal at the output of the seventh integrator 19 (zero state). The initial state of the third memory block 22 corresponds to the storage mode. At the output of the third memory block 22, the value of the signal in the initial state corresponds to the surface temperature of sample 2 in the center of the heating spot when starting the device measured by the first thermocouple 5. The initial state of the fourth memory block 23 corresponds to the recording mode. At the output of the fourth memory block 23, the signal value in the initial state corresponds to the temperature value T i measured by the third thermocouple 7 at point i on the surface of sample 2 when the device is started.

Сигналы с выходов второй 6, третьей 7 и четвертой 8 термопар усиливаются вторым 10, третьим 11 и четвертым 12 усилителями соответственно. Сигнал с выхода второго усилителя 10, соответствующий величине Ti-1 температуры в точке i-1 на поверхности образца 2, поступает на первый вход второго компаратора 27, первый вход первого блока вычитания 54 и первый вход второго сумматора 60. Сигнал с выхода третьего усилителя 11, соответствующий величине Ti температуры в точке i на поверхности образца 2, поступает на первый вход третьего компаратора 28, информационный вход четвертого блока памяти 23, первый вход третьего блока вычитания 56 и вход четвертого масштабного усилителя 37, коэффициент усиления которого k4=2. Сигнал с выхода четвертого масштабного усилителя 37, соответствующий произведению 2Тi, поступает на второй вход второго блока вычитания 55. Сигнал с выхода четвертого усилителя 12, соответствующий величине Ti+1 температуры в точке i+1 на поверхности образца 2, поступает на первый вход четвертого компаратора 29, второй вход первого блока вычитания 54 и второй вход второго сумматора 60.The signals from the outputs of the second 6, third 7 and fourth 8 thermocouples are amplified by the second 10, third 11 and fourth 12 amplifiers, respectively. The signal from the output of the second amplifier 10, corresponding to the temperature value T i-1 at point i-1 on the surface of sample 2, is supplied to the first input of the second comparator 27, the first input of the first subtraction unit 54 and the first input of the second adder 60. The signal from the output of the third amplifier 11, corresponding to the temperature value T i at point i on the surface of sample 2, is fed to the first input of the third comparator 28, the information input of the fourth memory unit 23, the first input of the third subtraction unit 56 and the input of the fourth scale amplifier 37, gain I whose k 4 = 2. The signal from the output of the fourth large-scale amplifier 37, corresponding to the product 2T i , is fed to the second input of the second subtraction unit 55. The signal from the output of the fourth amplifier 12, corresponding to the temperature value T i + 1 at point i + 1 on the surface of sample 2, is fed to the first input the fourth comparator 29, the second input of the first subtraction unit 54 and the second input of the second adder 60.

Сигнал с выхода третьего блока памяти 22 поступает на вторые входы второго 27, третьего 28 и четвертого 29 компараторов. Сигнал с выхода первого блока вычитания 54, соответствующий разности Ti+1-Ti-1 температур в точках i+1 и i-1 на поверхности образца 2, поступает на вход второго масштабного усилителя 35, коэффициент усиления k2 которого соответствует величине отношения 1/(2riΔr), Δr=ri-ri-1. Сигнал с выхода второго масштабного усилителя 35, соответствующий отношению (Ti+1-Ti-1)/(2riΔr), поступает на первый вход первого сумматора 59. Сигнал с выхода второго сумматора 60, соответствующий сумме Ti+1+Ti-1 температур в точках i+1 и i-1 на поверхности образца 2, поступает на первый вход второго блока вычитания 55. Сигнал с выхода второго блока вычитания 55, соответствующий разности (Тi+1+Ti-1)-2Ti, поступает на вход третьего масштабного усилителя 36, коэффициент усиления k3 которого соответствует отношению 1/(Δr)2. Сигнал с выхода третьего масштабного усилителя 36, соответствующий отношению (Ti+1+Ti-1-2Ti)/(Δr)2, поступает на второй вход первого сумматора 59. Сигнал с выхода первого сумматора 59, соответствующий сумме F1=(Ti+1-Ti-1)/(2tiΔr)+(Ti+1+Ti-1-2Ti)/(Δr)2, поступает на вход делителя третьего блока деления 47.The signal from the output of the third memory block 22 is supplied to the second inputs of the second 27, third 28 and fourth 29 comparators. The signal from the output of the first subtraction block 54, corresponding to the temperature difference T i + 1 -T i-1 at points i + 1 and i-1 on the surface of sample 2, is input to the second large-scale amplifier 35, the gain k 2 of which corresponds to the ratio 1 / (2r i Δr), Δr = r i -r i-1 . The signal from the output of the second large-scale amplifier 35, corresponding to the ratio (T i + 1 -T i-1 ) / (2r i Δr), is supplied to the first input of the first adder 59. The signal from the output of the second adder 60 corresponding to the sum of T i + 1 + T i-1 of temperatures at points i + 1 and i-1 on the surface of sample 2, is fed to the first input of the second subtraction unit 55. The signal from the output of the second subtraction unit 55, corresponding to the difference (T i + 1 + T i-1 ) - 2T i , is fed to the input of the third large-scale amplifier 36, the gain k 3 of which corresponds to the ratio 1 / (Δr) 2 . The signal from the output of the third large-scale amplifier 36, corresponding to the relation (T i + 1 + T i-1 -2T i ) / (Δr) 2 , is supplied to the second input of the first adder 59. The signal from the output of the first adder 59, corresponding to the sum F 1 = (T i + 1 -T i-1 ) / (2t i Δr) + (T i + 1 + T i-1 -2T i ) / (Δr) 2 , is input to the divider of the third division unit 47.

При достижении в момент времени ti-1 сигналом на первом входе второго компаратора 27 уровня, превышающего уровень сигнала на его втором входе на величину зоны нечувствительности, сигнал с выхода второго компаратора 27 поступает на первый вход управления шестого интегратора 18. Шестой интегратор 18 переводится в режим интегрирования сигнала, поступающего на информационный вход с выхода источника 42 опорного напряжения.When at time t i-1 the signal at the first input of the second comparator 27 reaches a level that exceeds the signal level at its second input by the deadband, the signal from the output of the second comparator 27 goes to the first control input of the sixth integrator 18. The sixth integrator 18 is translated into integration mode of the signal supplied to the information input from the output of the source 42 of the reference voltage.

При достижении в момент времени ti сигналом на первом входе третьего компаратора 28 уровня, превышающего уровень сигнала на его втором входе на величину зоны нечувствительности, сигнал с выхода третьего компаратора 28 поступает на второй вход управления шестого интегратора 18. Шестой интегратор 18 переводится в режим хранения. Сигнал, соответствующий интервалу времени Δt=ti-ti-1, с выхода шестого интегратора 18 поступает на второй вход пятого компаратора 30 и вход делителя второго блока деления 46.When at time t i the signal at the first input of the third comparator 28 reaches a level that exceeds the signal level at its second input by the deadband, the signal from the output of the third comparator 28 goes to the second control input of the sixth integrator 18. The sixth integrator 18 is put into storage mode . The signal corresponding to the time interval Δt = t i -t i-1 , from the output of the sixth integrator 18 is fed to the second input of the fifth comparator 30 and the input of the divider of the second division unit 46.

При достижении в момент времени ti+1 сигналом на первом входе четвертого компаратора 29 уровня, превышающего уровень сигнала на его втором входе на величину зоны нечувствительности, сигнал с выхода четвертого компаратора 29 поступает на второй вход управления седьмого интегратора 19 и второй вход управления четвертого блока памяти 23. Седьмой интегратор 19 переводится в режим интегрирования сигнала, поступающего на его информационный вход с выхода источника 42 опорного напряжения. Четвертый блок памяти 23 переводится в режим хранения.When at time t i + 1 the signal at the first input of the fourth comparator 29 reaches a level that exceeds the signal level at its second input by the deadband, the signal from the output of the fourth comparator 29 goes to the second control input of the seventh integrator 19 and the second control input of the fourth block memory 23. The seventh integrator 19 is transferred to the integration mode of the signal supplied to its information input from the output of the source 42 of the reference voltage. The fourth memory block 23 is put into storage mode.

Сигнал с выхода четвертого блока памяти 23, соответствующий величине Ti1 температуры поверхности образца 2 в точке i в момент времени ti+1 срабатывания четвертого компаратора 29, поступает на второй вход третьего блока вычитания 56. Сигнал с выхода третьего блока вычитания 56, соответствующий разности Ti-Ti1, поступает на вход делимого второго блока деления 46. Сигнал с выхода второго блока 46 деления, соответствующий отношению F2=(Ti-Ti1)/Δt, поступает на вход делимого третьего блока 47 деления.The signal from the output of the fourth memory block 23, corresponding to the value T i1 of the surface temperature of sample 2 at point i at the time t i + 1 of the fourth comparator 29, is fed to the second input of the third subtraction block 56. The signal from the output of the third subtraction block 56, corresponding to the difference T i -T i1 , is input to the dividend of the second division unit 46. The signal from the output of the second division unit 46, corresponding to the ratio F 2 = (T i -T i1 ) / Δt, is input to the dividend of the third division unit 47.

С выхода седьмого интегратора 19 сигнал поступает на первый вход пятого компаратора 30. При равенстве сигналов на входах в момент времени t* пятый компаратор 30 срабатывает. Сигнал с выхода пятого компаратора 30 поступает на вход управления третьего блока 47 деления. Третий блок 47 деления срабатывает. Сигнал с выхода третьего блока 47 деления, соответствующий отношению F2/F1 в момент времени t* срабатывания пятого компаратора 30, поступает на седьмой выход В7 устройства.From the output of the seventh integrator 19, the signal is supplied to the first input of the fifth comparator 30. When the signals at the inputs are equal at time t *, the fifth comparator 30 is triggered. The signal from the output of the fifth comparator 30 is fed to the control input of the third division unit 47. The third division unit 47 is triggered. The signal from the output of the third division unit 47, corresponding to the ratio F 2 / F 1 at the time t * of operation of the fifth comparator 30, is supplied to the seventh output B7 of the device.

В момент времени tм сигнал с выхода экстрематора 41 поступает также на первый вход блока 3 управления и первый вход третьего блока 33 деления частоты. Блок 3 управления устанавливается в исходное состояние. Исходному состоянию блока 3 управления соответствует такое состояние, при котором на выходах блока 3 управления сигналы отсутствуют. Третий блок 33 деления частоты устанавливается в исходное (нулевое) состояние.At time t m, the signal from the output of the extremator 41 also enters the first input of the control unit 3 and the first input of the third frequency division unit 33. The control unit 3 is set to its initial state. The initial state of the control unit 3 corresponds to a state in which there are no signals at the outputs of the control unit 3. The third frequency division unit 33 is set to the initial (zero) state.

В момент времени t1 сигнал с выхода первого компаратора 26 поступает также на второй вход блока 3 управления и второй вход третьего блока 33 деления частоты. Сигнал с первого выхода блока 3 управления поступает на входы управления третьего сумматора 61 и пятого сумматора 63. В третьем сумматоре 61 записывается первое слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход третьего сумматора 61 с выхода первого усилителя 9, соответствующая температуре T1 поверхности образца 2 в момент времени t1. Сигнал с выхода третьего сумматора 61 поступает на первый вход второго блока 52 умножения и вход второго квадратора 50. С выхода второго квадратора 50 сигнал поступает на первый вход четвертого блока 57 вычитания. В пятом сумматоре 63 записывается первое слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход пятого сумматора 63 через квадратор 49 с выхода первого усилителя 9, соответствующая квадрату T 1 2

Figure 00000001
температуры T1 поверхности образца 2 в момент времени t1. Сигнал с выхода пятого сумматора 63 поступает на вход пятого масштабного усилителя 38. Сигнал с выхода пятого масштабного усилителя 38 поступает на второй вход четвертого блока 57 вычитания. Сигнал со второго выхода блока 3 управления поступает на вход управления второго переключателя 44. Второй переключатель 44 устанавливается в такое состояние, при котором сигнал с выхода первого усилителя 9 через второй переключатель 44 поступает на вход пятого блока 24 памяти. В пятом блоке 24 памяти сохраняется величина сигнала, соответствующая температуре T1 поверхности образца 2 в момент времени t1. Сигнал с выхода пятого блока 24 памяти поступает на первый вход третьего блока 53 умножения.At time t 1, the signal from the output of the first comparator 26 also enters the second input of the control unit 3 and the second input of the third frequency division unit 33. The signal from the first output of the control unit 3 is fed to the control inputs of the third adder 61 and the fifth adder 63. The first term is recorded in the third adder 61 - the value of the signal fed to the information input of the third adder 61 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the temperature T 1 of the surface of sample 2 at time t 1 . The signal from the output of the third adder 61 is fed to the first input of the second block 52 of multiplication and the input of the second quadrator 50. From the output of the second quadrator 50, the signal goes to the first input of the fourth block 57 of subtraction. In the fifth adder 63, the first term is recorded - the value of the signal fed to the information input of the fifth adder 63 through the quadrator 49 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the square T one 2
Figure 00000001
temperature T 1 of the surface of sample 2 at time t 1 . The signal from the output of the fifth adder 63 is fed to the input of the fifth scale amplifier 38. The signal from the output of the fifth scale amplifier 38 is fed to the second input of the fourth subtraction unit 57. The signal from the second output of the control unit 3 is fed to the control input of the second switch 44. The second switch 44 is set in such a state that the signal from the output of the first amplifier 9 through the second switch 44 is input to the fifth memory unit 24. In the fifth memory block 24, a signal value is stored corresponding to the temperature T 1 of the surface of the sample 2 at time t 1 . The signal from the output of the fifth block 24 of the memory is supplied to the first input of the third block 53 of the multiplication.

В момент времени t2 сигнал с выхода первого компаратора 26 поступает также на второй вход блока 3 управления и второй вход управления третьего блока 33 деления частоты. Сигнал с первого выхода блока 3 управления поступает на входы управления третьего сумматора 61 и пятого сумматора 63. В третьем сумматоре 61 записывается второе слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход третьего сумматора 61 с выхода первого усилителя 9, соответствующая температуре T2 поверхности образца 2 в момент времени t2. Сигнал с выхода третьего сумматора 61 поступает на первый вход второго блока 52 умножения и вход второго квадратора 50. С выхода второго квадратора 50 сигнал поступает на первый вход четвертого блока 57 вычитания. В пятом сумматоре 63 записывается второе слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход пятого сумматора 63 через квадратор 49 с выхода первого усилителя 9, соответствующая квадрату T 2 2

Figure 00000002
температуры T2 поверхности образца 2 в момент времени t2. Сигнал с выхода пятого сумматора 63 поступает на вход пятого масштабного усилителя 38. Сигнал с выхода пятого масштабного усилителя 38 поступает на второй вход четвертого блока 57 вычитания. Сигнал со второго выхода блока 3 управления поступает на вход управления второго переключателя 44. Второй переключатель 44 устанавливается в такое состояние, при котором сигнал с выхода первого усилителя 9 через второй переключатель 44 поступает на вход шестого блока 25 памяти. В шестом блоке 25 памяти сохраняется величина сигнала, соответствующая температуре T2 поверхности образца 2 в момент времени t2. Сигнал с выхода шестого блока 25 памяти поступает на второй вход третьего блока 53 умножения. Сигнал с третьего выхода блока 3 управления поступает на вход управления третьего блока 53 умножения. Третий блок 53 умножения срабатывает. На выходе третьего блока 53 умножения появляется сигнал, соответствующий произведению T1T2. Сигнал с выхода третьего блока 53 умножения поступает на вход шестого сумматора 64. Сигнал с четвертого выхода блока 3 управления поступает на вход управления шестого сумматора 64. В шестом сумматоре 64 записывается первое слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход шестого сумматора 64 с выхода третьего блока 53 умножения, соответствующая произведению T1T2. Сигнал с пятого выхода блока 3 управления поступает на вход управления четвертого сумматора 62. В четвертом сумматоре 62 записывается первое слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход четвертого сумматора 62 с выхода первого усилителя 9, соответствующая температуре T2 поверхности образца 2 в момент времени t2. Сигнал с выхода четвертого сумматора 62 поступает на второй вход второго блока 52 умножения.At time t 2, the signal from the output of the first comparator 26 also enters the second input of the control unit 3 and the second control input of the third frequency division unit 33. The signal from the first output of the control unit 3 is fed to the control inputs of the third adder 61 and the fifth adder 63. The second term is recorded in the third adder 61 - the value of the signal fed to the information input of the third adder 61 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the surface temperature T 2 of sample 2 at time t 2 . The signal from the output of the third adder 61 is fed to the first input of the second block 52 of multiplication and the input of the second quadrator 50. From the output of the second quadrator 50, the signal goes to the first input of the fourth block 57 of the subtraction. In the fifth adder 63, the second term is recorded - the value of the signal fed to the information input of the fifth adder 63 through the quadrator 49 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the square T 2 2
Figure 00000002
temperature T 2 of the surface of sample 2 at time t 2 . The signal from the output of the fifth adder 63 is fed to the input of the fifth scale amplifier 38. The signal from the output of the fifth scale amplifier 38 is fed to the second input of the fourth subtraction unit 57. The signal from the second output of the control unit 3 is fed to the control input of the second switch 44. The second switch 44 is set in such a state that the signal from the output of the first amplifier 9 through the second switch 44 is input to the sixth memory unit 25. In the sixth memory block 25, a signal value is stored corresponding to the temperature T 2 of the surface of the sample 2 at time t 2 . The signal from the output of the sixth block 25 of the memory is supplied to the second input of the third block 53 of the multiplication. The signal from the third output of the control unit 3 is fed to the control input of the third multiplication unit 53. The third block 53 multiplication is triggered. At the output of the third multiplication block 53, a signal appears corresponding to the product T 1 T 2 . The signal from the output of the third multiplication unit 53 is fed to the input of the sixth adder 64. The signal from the fourth output of the control unit 3 is fed to the control input of the sixth adder 64. The first term is recorded in the sixth adder 64 - the value of the signal fed to the information input of the sixth adder 64 from the output of the third block 53 multiplication corresponding to the product T 1 T 2 . The signal from the fifth output of the control unit 3 is fed to the control input of the fourth adder 62. The first term is recorded in the fourth adder 62 - the value of the signal fed to the information input of the fourth adder 62 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the temperature T 2 of the surface of sample 2 at time t 2 . The signal from the output of the fourth adder 62 is fed to the second input of the second block 52 of the multiplication.

В момент времени t3 сигнал с выхода первого компаратора 26 поступает также на второй вход блока 3 управления и второй вход третьего блока 33 деления частоты. Сигнал с первого выхода блока 3 управления поступает на входы управления третьего сумматора 61 и пятого сумматора 63. В третьем сумматоре 61 записывается третье слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход третьего сумматора 61 с выхода первого усилителя 9, соответствующая температуре T3 поверхности образца 2 в момент времени t3. Сигнал с выхода третьего сумматора 61 поступает на первый вход второго блока 52 умножения и вход второго квадратора 50. С выхода второго квадратора 50 сигнал поступает на первый вход четвертого блока 57 вычитания. В пятом сумматоре 63 записывается третье слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход пятого сумматора 63 через квадратор 49 с выхода первого усилителя 9, соответствующая квадрату T 3 2

Figure 00000003
температуры T3 поверхности образца 2 в момент времени t3. Сигнал с выхода пятого сумматора 63 поступает на вход пятого масштабного усилителя 38. Сигнал с выхода пятого масштабного усилителя 38 поступает на второй вход четвертого блока 57 вычитания. Сигнал со второго выхода блока 3 управления поступает на вход управления второго переключателя 44. Второй переключатель 44 устанавливается в такое состояние, при котором сигнал с выхода первого усилителя 9 через второй переключатель 44 поступает на вход пятого блока 24 памяти. В пятом блоке 24 памяти сохраняется величина сигнала, соответствующая температуре T3 поверхности образца 2 в момент времени t3. Сигнал с выхода пятого блока 24 памяти поступает на первый вход третьего блока 53 умножения. Сигнал с третьего выхода блока 3 управления поступает на вход управления третьего блока 53 умножения. Третий блок 53 умножения срабатывает. На выходе третьего блока 53 умножения появляется сигнал, соответствующий произведению T2T3. Сигнал с выхода третьего блока 53 умножения поступает на вход шестого сумматора 64. Сигнал с четвертого выхода блока 3 управления поступает на вход управления шестого сумматора 64. В шестом сумматоре 64 записывается второе слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход шестого сумматора 64 с выхода третьего блока 53 умножения, соответствующая произведению T2T3. Сигнал с пятого выхода блока 3 управления поступает на вход управления четвертого сумматора 62. В четвертом сумматоре 62 записывается второе слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход четвертого сумматора 62 с выхода первого усилителя 9, соответствующая температуре T3 поверхности образца 2 в момент времени t2. Сигнал с выхода четвертого сумматора 62 поступает на второй вход второго блока 52 умножения.At time t 3, the signal from the output of the first comparator 26 also enters the second input of the control unit 3 and the second input of the third frequency division unit 33. The signal from the first output of the control unit 3 is fed to the control inputs of the third adder 61 and the fifth adder 63. The third term is recorded in the third adder 61 - the value of the signal fed to the information input of the third adder 61 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the temperature T 3 of the surface of sample 2 at time t 3 . The signal from the output of the third adder 61 is fed to the first input of the second block 52 of multiplication and the input of the second quadrator 50. From the output of the second quadrator 50, the signal goes to the first input of the fourth block 57 of subtraction. In the fifth adder 63, the third term is recorded - the value of the signal supplied to the information input of the fifth adder 63 through the quadrator 49 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the square T 3 2
Figure 00000003
temperature T 3 of the surface of sample 2 at time t 3 . The signal from the output of the fifth adder 63 is fed to the input of the fifth scale amplifier 38. The signal from the output of the fifth scale amplifier 38 is fed to the second input of the fourth subtraction unit 57. The signal from the second output of the control unit 3 is fed to the control input of the second switch 44. The second switch 44 is set in such a state that the signal from the output of the first amplifier 9 through the second switch 44 is input to the fifth memory unit 24. In the fifth memory block 24, a signal value is stored corresponding to the temperature T 3 of the surface of the sample 2 at time t 3 . The signal from the output of the fifth block 24 of the memory is supplied to the first input of the third block 53 of the multiplication. The signal from the third output of the control unit 3 is fed to the control input of the third multiplication unit 53. The third block 53 multiplication is triggered. At the output of the third multiplication block 53, a signal appears corresponding to the product T 2 T 3 . The signal from the output of the third multiplication unit 53 is fed to the input of the sixth adder 64. The signal from the fourth output of the control unit 3 is fed to the control input of the sixth adder 64. The second term is recorded in the sixth adder 64 - the value of the signal fed to the information input of the sixth adder 64 from the output of the third block 53 multiplication corresponding to the product of T 2 T 3 . The signal from the fifth output of the control unit 3 is fed to the control input of the fourth adder 62. The second term is recorded in the fourth adder 62 - the value of the signal fed to the information input of the fourth adder 62 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the temperature T 3 of the surface of sample 2 at time t 2 . The signal from the output of the fourth adder 62 is fed to the second input of the second block 52 of the multiplication.

В момент времени t4 сигнал с выхода первого компаратора 26 поступает также на второй вход блока 3 управления и второй вход управления третьего блока 33 деления частоты. Сигнал с первого выхода блока 3 управления поступает на входы управления третьего сумматора 61 и пятого сумматора 63. В третьем сумматоре 61 записывается четвертое слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход третьего сумматора 61 с выхода первого усилителя 9, соответствующая температуре T4 поверхности образца 2 в момент времени t4. Сигнал с выхода третьего сумматора 61 поступает на первый вход второго блока 52 умножения и вход второго квадратора 50. С выхода второго квадратора 50 сигнал, соответствующий квадрату суммы ( i = 1 4 T i ) 2

Figure 00000004
, поступает на первый вход четвертого блока 57 вычитания. В пятом сумматоре 63 записывается четвертое слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход пятого сумматора 63 через квадратор 49 с выхода первого усилителя 9, соответствующая квадрату T 4 2
Figure 00000005
температуры T4 поверхности образца 2 в момент времени T4. Сигнал с выхода пятого сумматора 63 поступает на вход пятого масштабного усилителя 38, коэффициент усиления которого равен k5=4. Сигнал с выхода пятого масштабного усилителя 38, соответствующий произведению 4 i = 1 4 T i 2
Figure 00000006
, поступает на второй вход четвертого блока 57 вычитания. Сигнал со второго выхода блока 3 управления поступает на вход управления второго переключателя 44. Второй переключатель 44 устанавливается в такое состояние, при котором сигнал с выхода первого усилителя 9 через второй переключатель 44 поступает на вход шестого блока 25 памяти. В шестом блоке 25 памяти сохраняется величина сигнала, соответствующая температуре T4 поверхности образца 2 в момент времени t4. Сигнал с выхода шестого блока 25 памяти поступает на второй вход третьего блока 53 умножения. Сигнал с третьего выхода блока 3 управления поступает на вход управления третьего блока 53 умножения. Третий блок 53 умножения срабатывает. На выходе третьего блока 53 умножения появляется сигнал, соответствующий произведению T3T4. Сигнал с выхода третьего блока 53 умножения поступает на вход шестого сумматора 64. Сигнал с четвертого выхода блока 3 управления поступает на вход управления шестого сумматора 64. В шестом сумматоре 64 записывается третье слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход шестого сумматора 64 с выхода третьего блока 53 умножения, соответствующая произведению T3T4. Сигнал с пятого выхода блока 3 управления поступает на вход управления четвертого сумматора 62. В четвертом сумматоре 62 записывается третье слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход четвертого сумматора 62 с выхода первого усилителя 9, соответствующая температуре T4 поверхности образца 2 в момент времени t4. Сигнал с выхода четвертого сумматора 62 поступает на второй вход второго блока 52 умножения.At time t 4, the signal from the output of the first comparator 26 also enters the second input of the control unit 3 and the second control input of the third frequency division unit 33. The signal from the first output of the control unit 3 is fed to the control inputs of the third adder 61 and the fifth adder 63. The fourth term is recorded in the third adder 61 - the value of the signal fed to the information input of the third adder 61 from the output of the first amplifier 9, corresponding to temperature T 4 of the surface of sample 2 at time t 4 . The signal from the output of the third adder 61 is fed to the first input of the second block 52 of multiplication and the input of the second square 50. From the output of the second square 50, the signal corresponding to the square of the sum ( i = one four T i ) 2
Figure 00000004
arrives at the first input of the fourth block 57 subtraction. In the fifth adder 63, the fourth term is recorded - the value of the signal fed to the information input of the fifth adder 63 through the quadrator 49 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the square T four 2
Figure 00000005
temperature T 4 of the surface of sample 2 at time T 4 . The signal from the output of the fifth adder 63 is fed to the input of the fifth large-scale amplifier 38, the gain of which is equal to k 5 = 4. The output signal of the fifth scale amplifier 38, corresponding to the product four i = one four T i 2
Figure 00000006
arrives at the second input of the fourth block 57 subtraction. The signal from the second output of the control unit 3 is fed to the control input of the second switch 44. The second switch 44 is set in such a state that the signal from the output of the first amplifier 9 through the second switch 44 is input to the sixth memory unit 25. In the sixth memory block 25, a signal value is stored corresponding to the temperature T 4 of the surface of the sample 2 at time t 4 . The signal from the output of the sixth block 25 of the memory is supplied to the second input of the third block 53 of the multiplication. The signal from the third output of the control unit 3 is fed to the control input of the third multiplication unit 53. The third block 53 multiplication is triggered. At the output of the third multiplication block 53, a signal appears corresponding to the product T 3 T 4 . The signal from the output of the third multiplication unit 53 is fed to the input of the sixth adder 64. The signal from the fourth output of the control unit 3 is fed to the control input of the sixth adder 64. The third term is recorded in the sixth adder 64 - the magnitude of the signal fed to the information input of the sixth adder 64 from the output of the third block 53 multiplication corresponding to the product of T 3 T 4 . The signal from the fifth output of the control unit 3 is fed to the control input of the fourth adder 62. In the fourth adder 62, the third term is recorded - the value of the signal fed to the information input of the fourth adder 62 from the output of the first amplifier 9, corresponding to temperature T 4 of the surface of sample 2 at time t 4 . The signal from the output of the fourth adder 62 is fed to the second input of the second block 52 of the multiplication.

В момент времени t5 сигнал с выхода первого компаратора 26 поступает также на второй вход блока 3 управления и второй вход третьего блока 33 деления частоты. Сигнал со второго выхода блока 3 управления поступает на вход управления второго переключателя 44. Второй переключатель 44 устанавливается в такое состояние, при котором сигнал с выхода первого усилителя 9 через второй переключатель 44 поступает на вход пятого блока 24 памяти. В пятом блоке 24 памяти сохраняется величина сигнала, соответствующая температуре T5 поверхности образца 2 в момент времени t5. Сигнал с выхода пятого блока 24 памяти поступает на первый вход третьего блока 53 умножения. Сигнал с третьего выхода блока 3 управления поступает на вход управления третьего блока 53 умножения. Третий блок 53 умножения срабатывает. На выходе третьего блока 53 умножения появляется сигнал, соответствующий произведению T4T5. Сигнал с выхода третьего блока 53 умножения поступает на вход шестого сумматора 64. Сигнал с четвертого выхода блока 3 управления поступает на вход управления шестого сумматора 64. В шестом сумматоре 64 записывается четвертое слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход шестого сумматора 64 с выхода третьего блока 53 умножения, соответствующая произведению T4T5. Сигнал с выхода шестого сумматора 64 поступает на вход шестого масштабного усилителя 39, коэффициент усиления которого равен k6=4. Сигнал с выхода шестого масштабного усилителя 39, соответствующий произведению 4 i = 1 4 T i T i + 1

Figure 00000007
, поступает на первый вход пятого блока 58 вычитания. Сигнал с пятого выхода блока 3 управления поступает на вход управления четвертого сумматора 62. В четвертом сумматоре 62 записывается четвертое слагаемое - величина сигнала, поступающего на информационный вход четвертого сумматора 62 с выхода первого усилителя 9, соответствующая температуре T5 поверхности образца 2 в момент времени t5. Сигнал с выхода четвертого сумматора 62 поступает на второй вход второго 52 блока умножения. Сигнал с шестого выхода блока управления 3 поступает на вход управления второго блока 52 умножения. Второй блок 52 умножения срабатывает. Сигнал с выхода второго блока 52 умножения, соответствующий произведению i = 1 4 T i i = 1 4 T i + 1
Figure 00000008
, поступает на второй вход пятого блока 58 вычитания. Сигнал с седьмого выхода блока управления 3 поступает на входы управления четвертого 57 и пятого 58 блоков вычитания. Четвертый блок 57 вычитания срабатывает. Сигнал с выхода четвертого блока 57 вычитания, соответствующий разности ( i = 1 4 T i ) 2 4 i = 1 4 T i 2
Figure 00000009
, поступает на вход делителя четвертого блока 48 деления. Пятый блок 58 вычитания срабатывает. Сигнал с выхода пятого блока 58 вычитания, соответствующий разности i = 1 4 T i i = 1 4 T i + 1 4 i = 1 4 T i T i + 1
Figure 00000010
, поступает на вход делимого четвертого блока 48 деления. Сигнал с восьмого выхода блока управления 3 поступает на вход управления четвертого блока 48 деления. Четвертый блок 48 деления срабатывает. Сигнал с выхода четвертого блока 48 деления, соответствующий отношению ( i = 1 4 T i i = 1 4 T i + 1 4 i = 1 4 T i T i + 1 ) / [ ( i = 1 4 T i ) 2 4 i = 1 4 T i 2 ]
Figure 00000011
, поступает на восьмой выход В8 устройства.At time t 5, the signal from the output of the first comparator 26 also enters the second input of the control unit 3 and the second input of the third frequency division unit 33. The signal from the second output of the control unit 3 is fed to the control input of the second switch 44. The second switch 44 is set in such a state that the signal from the output of the first amplifier 9 through the second switch 44 is input to the fifth memory unit 24. In the fifth memory block 24, a signal value is stored corresponding to the temperature T 5 of the surface of the sample 2 at time t 5 . The signal from the output of the fifth block 24 of the memory is supplied to the first input of the third block 53 of the multiplication. The signal from the third output of the control unit 3 is fed to the control input of the third multiplication unit 53. The third block 53 multiplication is triggered. At the output of the third multiplication block 53, a signal appears corresponding to the product T 4 T 5 . The signal from the output of the third multiplication unit 53 is fed to the input of the sixth adder 64. The signal from the fourth output of the control unit 3 is fed to the control input of the sixth adder 64. The fourth term is recorded in the sixth adder 64 - the value of the signal fed to the information input of the sixth adder 64 from the output of the third block 53 multiplication corresponding to the product of T 4 T 5 . The signal from the output of the sixth adder 64 is fed to the input of the sixth scale amplifier 39, the gain of which is equal to k 6 = 4. The output signal of the sixth scale amplifier 39, corresponding to the product four i = one four T i T i + one
Figure 00000007
arrives at the first input of the fifth block 58 subtraction. The signal from the fifth output of the control unit 3 is fed to the control input of the fourth adder 62. The fourth term is recorded in the fourth adder 62 - the value of the signal fed to the information input of the fourth adder 62 from the output of the first amplifier 9, corresponding to the surface temperature T 5 of sample 2 at time t 5 . The signal from the output of the fourth adder 62 is fed to the second input of the second 52 multiplication block. The signal from the sixth output of the control unit 3 is fed to the control input of the second multiplication unit 52. The second block 52 of the multiplication is triggered. The output signal of the second block 52 of the multiplication corresponding to the product i = one four T i i = one four T i + one
Figure 00000008
arrives at the second input of the fifth block 58 subtraction. The signal from the seventh output of the control unit 3 is fed to the control inputs of the fourth 57 and fifth 58 units of subtraction. The fourth block 57 subtraction is triggered. The output signal of the fourth block 57 subtraction corresponding to the difference ( i = one four T i ) 2 - four i = one four T i 2
Figure 00000009
arrives at the input of the divider of the fourth division block 48. The fifth block 58 subtraction is triggered. The signal from the output of the fifth block 58 subtraction corresponding to the difference i = one four T i i = one four T i + one - four i = one four T i T i + one
Figure 00000010
, is input to a divisible fourth division block 48. The signal from the eighth output of the control unit 3 is fed to the control input of the fourth division unit 48. The fourth division block 48 is triggered. The output signal of the fourth block 48 division, corresponding to the ratio ( i = one four T i i = one four T i + one - four i = one four T i T i + one ) / [ ( i = one four T i ) 2 - four i = one four T i 2 ]
Figure 00000011
arrives at the eighth output of the device B8.

Таким образом, при импульсном нагреве излучением от источника 1 импульсного нагрева поверхности плоского непрозрачного или полупрозрачного для излучения нагрева образца 2 известной толщины δ1 продольная относительно поверхности образца 2 составляющая a x коэффициента температуропроводности материала образца 2, полученная из дифференциального уравнения теплопроводности, представленного в конечных разностях, определяется путем запоминания в момент времени ti+1 температуры Ti1 в точке i, измерения в момент времени t* температур T i 1 *

Figure 00000012
, T i *
Figure 00000013
, T i + 1 *
Figure 00000014
в точках i-1, i, i+1 соответственно и вычисления величины a х по формулеThus, in case of pulsed heating by radiation from a source 1 of pulsed heating of the surface of a planar opaque or translucent for radiation heating sample 2 of known thickness δ 1, the component a x of the thermal diffusivity of material of sample 2, longitudinal from the surface of sample 2, obtained from the differential heat equation, presented in finite differences , determined by storing at time t i + 1 the temperature T i1 at point i, measuring at time t * temperatures T i - one *
Figure 00000012
, T i *
Figure 00000013
, T i + one *
Figure 00000014
at points i-1, i, i + 1, respectively, and calculating a x by the formula

Figure 00000015
Figure 00000015

Перпендикулярная относительно поверхности образца 2 составляющая a y коэффициента температуропроводности материала образца 2 определяется кусочным интегрированием температурной кривой с задаваемым самим устройством постоянным шагом по времени Δτ=0,1(tм-tи), начиная с момента времени начала регуляризации температурного режима образца 2, соответствующим моменту времени tм достижения минимального значения функциейThe component a y, perpendicular to the surface of sample 2, of the thermal diffusivity coefficient of the material of sample 2 is determined by piecewise integration of the temperature curve with a constant time step Δτ = 0.1 (t m -t and ) set by the device itself, starting from the moment of the start of regularization of the temperature regime of sample 2, corresponding to the time t m the minimum value of the function

Figure 00000016
Figure 00000016

где To - критерий термической однородности, характеризующий тепловое взаимодействие импульса нагрева с материалом образца 2;where To is the criterion of thermal uniformity characterizing the thermal interaction of the heating pulse with the material of sample 2;

T! - первая производная температуры материала образца 2 в центре пятна нагрева;T ! - the first derivative of the temperature of the material of sample 2 in the center of the heating spot;

τ=t-tи, t - текущий момент времени;τ = tt and, t is the current time;

по формулеaccording to the formula

Figure 00000017
Figure 00000017

где ΔT - величина сигнала на выходе первого масштабного усилителя 34;where ΔT is the magnitude of the signal at the output of the first large-scale amplifier 34;

Figure 00000018
,
Figure 00000019
,
Figure 00000020
- величины сигналов на выходах третьего 15, четвертого 16 и пятого 17 интеграторов соответственно.
Figure 00000018
,
Figure 00000019
,
Figure 00000020
- the magnitude of the signals at the outputs of the third 15, fourth 16 and fifth 17 integrators, respectively.

Другие теплофизические характеристики материала образца 2 известной толщины δ1 определяются через количество поглощенной энергии Q по формулам:Other thermophysical characteristics of the material of sample 2 of known thickness δ 1 are determined through the amount of absorbed energy Q by the formulas:

Figure 00000021
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

где γ1 - объемная теплоемкость материала образца 2;where γ 1 is the volumetric heat capacity of the material of sample 2;

λx, λy - продольная и перпендикулярная относительно поверхности составляющие коэффициента теплопроводности материала образца 2 соответственно;λ x , λ y - longitudinal and perpendicular relative to the surface components of the thermal conductivity of the material of sample 2, respectively;

bx, by - продольная и перпендикулярная относительно поверхности составляющие коэффициента теплоусвояемости материала образца 2 соответственно.b x , b y - longitudinal and perpendicular relative to the surface components of the coefficient of heat absorption of the material of sample 2, respectively.

Коэффициент абсорбции µ1 материала образца 2 известной толщины δ1 для длины волны возбуждения определяется методом итераций из уравненияThe absorption coefficient µ 1 of the material of sample 2 of known thickness δ 1 for the excitation wavelength is determined by the iteration method from the equation

Figure 00000024
Figure 00000024

где Tκ - установившаяся температура материала образца 2 в центре пятна нагрева в момент времени t60 через интервал времени τκ=6(tм-tи) после момента времени tм начала регуляризации температурного режима;where T κ is the steady-state temperature of the material of sample 2 in the center of the heating spot at time t 60 through the time interval τ κ = 6 (t m -t and ) after time t m the beginning of the regularization of the temperature regime;

Tи - температура материала образца 2 в центре пятна нагрева в момент времени tи окончания импульса нагрева.T and is the temperature of the material of sample 2 in the center of the heating spot at time t and the end of the heating pulse.

При импульсном нагреве излучением от источника 1 импульсного нагрева поверхности плоского непрозрачного или полупрозрачного для излучения нагрева изотропного материала образца 2 неизвестной толщины δ2 коэффициент температуропроводности a 2=a x-a y определяется по формуле (1).In case of pulsed heating by radiation from a source 1 of pulsed heating of the surface of a flat, opaque or translucent for radiation heating of an isotropic material of sample 2 of unknown thickness δ 2, the thermal diffusivity a 2 = a x - a y is determined by formula (1).

Другие теплофизические характеристики изотропного материала образца 2 неизвестной толщины δ2 определяются через количество поглощенной энергии Q по формулам:Other thermophysical characteristics of the isotropic material of sample 2 of unknown thickness δ 2 are determined through the amount of absorbed energy Q by the formulas:

Figure 00000025
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

где γ2 - объемная теплоемкость изотропного материала образца 2;where γ 2 is the volumetric heat capacity of the isotropic material of sample 2;

δ2 - толщина образца 2;δ 2 is the thickness of sample 2;

λ2 - коэффициент теплопроводности изотропного материала образца 2;λ 2 is the thermal conductivity of the isotropic material of sample 2;

b2 - коэффициент теплоусвояемости изотропного материала образца 2.b 2 - heat transfer coefficient of the isotropic material of sample 2.

Толщина δ2 образца 2 определяется по формулеThe thickness δ 2 of sample 2 is determined by the formula

Figure 00000027
Figure 00000027

где

Figure 00000028
.Where
Figure 00000028
.

Коэффициент абсорбции µ2 изотропного материала образца 2 толщиной δ2 для длины волны возбуждения определяется методом итераций из уравненияThe absorption coefficient µ 2 of an isotropic material of sample 2 of thickness δ 2 for the excitation wavelength is determined by the iteration method from the equation

Figure 00000029
.
Figure 00000029
.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство обладает расширенными функциональными возможностями за счет определения теплофизических характеристик изотропных материалов образцов, толщина которых неизвестна.Thus, in comparison with the prototype, the proposed device has enhanced functionality by determining the thermophysical characteristics of isotropic materials of samples whose thickness is unknown.

Claims (1)

Устройство для определения характеристик материалов, содержащее источник импульсного нагрева, четыре термопары, четыре усилителя, дифференциатор, семь интеграторов, пять компараторов, четыре масштабных усилителя, датчик длительности импульса нагрева, три блока деления, блок умножения, экстрематор, переключатель, два делителя частоты, четыре блока памяти, два сумматора, источник опорного напряжения и три блока вычитания, при этом первая термопара подключена через первый усилитель к входу дифференциатора, вход делителя первого блока деления соединен с выходом первого усилителя, первый вход управления первого интегратора соединен с выходом первого компаратора, а информационные входы первого и второго интеграторов - с выходом источника опорного напряжения, причем выходы первого масштабного усилителя, третьего, четвертого и пятого интеграторов являются первым, вторым, третьим и четвертым выходами устройства соответственно, выход второго интегратора соединен с входом первого масштабного усилителя, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом первого интегратора, выход дифференциатора соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора, а выход соединен с входом делимого первого блока деления, выход которого соединен с входом экстрематора, выход которого соединен со вторым входом управления первого интегратора, первыми входами управления второго, третьего, четвертого и пятого интеграторов и первым входом управления переключателя, второй вход управления которого соединен с выходом первого компаратора и входом первого делителя частоты, третий вход управления переключателя соединен с выходом датчика длительности импульса нагрева, третьим входом управления первого интегратора, вторым входом управления второго интегратора и входом управления первого блока памяти, выход которого является пятым выходом устройства, а информационный вход соединен с выходом первого усилителя, информационными входами второго блока памяти и переключателя, первый выход которого соединен с информационным входом третьего интегратора, второй выход переключателя соединен с информационным входом четвертого интегратора, третий выход переключателя соединен с информационным входом пятого интегратора, второй вход управления которого соединен со вторыми входами управления третьего и четвертого интеграторов, выходом первого делителя частоты и входом второго делителя частоты, выход которого соединен с входом управления второго блока памяти, выход которого является шестым выходом устройства, вход источника импульсного нагрева соединен с пусковой клеммой, выходы второй, третьей и четвертой термопар соединены через второй, третий и четвертый усилители с первыми входами второго, третьего и четвертого компараторов соответственно, выход второго компаратора соединен с первым входом управления шестого интегратора, второй вход управления которого соединен с выходом третьего компаратора, третий вход управления шестого интегратора соединен с первым входом управления седьмого интегратора, пусковой клеммой, входом управления третьего блока памяти и первым входом управления четвертого блока памяти, информационный вход шестого интегратора соединен с выходом источника опорного напряжения и информационным входом седьмого интегратора, второй вход управления которого соединен со вторым входом управления четвертого блока памяти и выходом четвертого компаратора, а выход соединен с первым входом пятого компаратора, второй вход которого соединен с выходом шестого интегратора и входом делителя второго блока деления, а выход соединен с входом управления третьего блока деления, вход делимого которого соединен с выходом второго блока деления, вход делителя третьего блока деления соединен с выходом первого сумматора, а выход является седьмым выходом устройства, выход второго усилителя соединен с первым входом второго сумматора и первым входом первого блока вычитания, второй вход которого соединен со вторым входом второго сумматора и выходом четвертого усилителя, а выход соединен с входом второго масштабного усилителя, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего масштабного усилителя, вход которого соединен с выходом второго блока вычитания, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, а второй вход соединен с выходом четвертого масштабного усилителя, вход которого соединен с первым входом третьего блока вычитания, информационным входом четвертого блока памяти и первым входом третьего компаратора, второй вход которого соединен со вторыми входами второго и четвертого компараторов и выходом третьего блока памяти, информационный вход которого соединен с выходом первого усилителя, выход четвертого блока памяти соединен со вторым входом третьего блока вычитания, выход которого соединен с входом делимого второго блока деления, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок управления, два блока памяти, делитель частоты, два масштабных усилителя, переключатель, блок деления, два квадратора, два блока умножения, два блока вычитания и четыре сумматора, при этом выход первого усилителя соединен с информационным входом второго переключателя, информационными входами третьего и четвертого сумматоров и входом первого квадратора, выход которого соединен с информационным входом пятого сумматора, выход которого соединен со входом пятого масштабного усилителя, выход которого соединен с первым информационным входом четвертого блока вычитания, второй информационный вход которого подключен к выходу второго квадратора, вход которого подключен к выходу третьего сумматора и первому информационному входу второго блока умножения, второй информационный вход которого подключен к выходу четвертого сумматора, а выход соединен с первым информационным входом пятого блока вычитания, второй информационный вход которого через шестой масштабный усилитель подключен к выходу шестого сумматора, а выход соединен с входом делимого четвертого блока деления, вход делителя которого подключен к выходу четвертого блока вычитания, а выход соединен с восьмым выходом устройства, первый выход второго переключателя соединен со входом пятого блока памяти, второй выход второго переключателя соединен со входом шестого блока памяти, выход которого соединен с первым информационным входом третьего блока умножения, второй информационный вход которого подключен к выходу пятого блока памяти, а выход соединен с информационным входом шестого сумматора, выход экстрематора соединен с первым входом блока управления и первым входом третьего делителя частоты, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора и второму входу блока управления, а выход соединен с третьим входом блока управления, первый выход блока управления соединен со входами управления третьего и пятого сумматоров, второй выход блока управления соединен со входом управления второго переключателя, третий выход блока управления соединен со входом управления третьего блока умножения, четвертый выход блока управления соединен со входом управления шестого сумматора, пятый выход блока управления соединен со входом управления четвертого сумматора, шестой выход блока управления соединен со входом управления второго блока умножения, седьмой выход блока управления соединен со входами управления четвертого и пятого блоков вычитания, восьмой выход блока управления соединен со входом управления четвертого блока деления. A device for determining the characteristics of materials containing a source of pulsed heating, four thermocouples, four amplifiers, a differentiator, seven integrators, five comparators, four large-scale amplifiers, a sensor for the duration of a heating pulse, three division blocks, a multiplication block, an extremator, a switch, two frequency dividers, four a memory block, two adders, a reference voltage source and three subtraction units, while the first thermocouple is connected through the first amplifier to the input of the differentiator, the input of the divider of the first block of affairs The connection is connected to the output of the first amplifier, the first control input of the first integrator is connected to the output of the first comparator, and the information inputs of the first and second integrators are connected to the output of the reference voltage source, and the outputs of the first large-scale amplifier, third, fourth and fifth integrators are the first, second, third and the fourth outputs of the device, respectively, the output of the second integrator is connected to the input of the first large-scale amplifier, the output of which is connected to the first input of the first comparator, the second input which is connected to the output of the first integrator, the output of the differentiator is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second integrator, and the output is connected to the input of the dividend first division unit, the output of which is connected to the input of the extremator, the output of which is connected to the second control input of the first integrator, the first control inputs of the second, third, fourth and fifth integrators and the first control input of the switch, the second control input of which is connected to the output of the first computer at the input and the first frequency divider input, the third control input of the switch is connected to the output of the heating pulse duration sensor, the third control input of the first integrator, the second control input of the second integrator and the control input of the first memory block, the output of which is the fifth output of the device, and the information input is connected to the output the first amplifier, the information inputs of the second memory block and the switch, the first output of which is connected to the information input of the third integrator, the second output the switch is connected to the information input of the fourth integrator, the third switch output is connected to the information input of the fifth integrator, the second control input of which is connected to the second control inputs of the third and fourth integrators, the output of the first frequency divider and the input of the second frequency divider, the output of which is connected to the control input of the second unit memory, the output of which is the sixth output of the device, the input of the pulse heating source is connected to the start terminal, the outputs of the second, third and fourth thermocouples are connected through the second, third and fourth amplifiers to the first inputs of the second, third and fourth comparators, respectively, the output of the second comparator is connected to the first control input of the sixth integrator, the second control input of which is connected to the output of the third comparator, the third control input of the sixth integrator is connected to the first input control of the seventh integrator, start terminal, control input of the third memory unit and the first control input of the fourth memory unit, information input of the sixth the integrator is connected to the output of the reference voltage source and the information input of the seventh integrator, the second control input of which is connected to the second control input of the fourth memory unit and the output of the fourth comparator, and the output is connected to the first input of the fifth comparator, the second input of which is connected to the output of the sixth integrator and the input of the divider the second division block, and the output is connected to the control input of the third division block, the dividend input of which is connected to the output of the second division block, the input of the divider of the third bl The division window is connected to the output of the first adder, and the output is the seventh output of the device, the output of the second amplifier is connected to the first input of the second adder and the first input of the first subtraction unit, the second input of which is connected to the second input of the second adder and the output of the fourth amplifier, and the output is connected to the input the second large-scale amplifier, the output of which is connected to the first input of the first adder, the second input of which is connected to the output of the third large-scale amplifier, the input of which is connected to the output of the second block the first input of which is connected to the output of the second adder, and the second input is connected to the output of the fourth large-scale amplifier, the input of which is connected to the first input of the third subtraction unit, the information input of the fourth memory unit and the first input of the third comparator, the second input of which is connected to the second inputs of the second and the fourth comparators and the output of the third memory block, the information input of which is connected to the output of the first amplifier, the output of the fourth memory block is connected to the second input of the third subtractor tania, the output of which is connected to the input of the divisible second division unit, characterized in that it further comprises a control unit, two memory units, a frequency divider, two scale amplifiers, a switch, a division unit, two quadrators, two multiplication units, two subtraction units and four adders wherein the output of the first amplifier is connected to the information input of the second switch, the information inputs of the third and fourth adders and the input of the first quad, the output of which is connected to the information input of the fifth adder whose output is connected to the input of the fifth large-scale amplifier, the output of which is connected to the first information input of the fourth subtraction unit, the second information input of which is connected to the output of the second quadrator, the input of which is connected to the output of the third adder and the first information input of the second multiplication unit, the second information input of which connected to the output of the fourth adder, and the output is connected to the first information input of the fifth subtraction block, the second information input of which through the sixth scale the amplifier is connected to the output of the sixth adder, and the output is connected to the input of the divisible fourth division block, the input of the divider is connected to the output of the fourth subtraction unit, and the output is connected to the eighth output of the device, the first output of the second switch is connected to the input of the fifth memory unit, the second output of the second the switch is connected to the input of the sixth memory block, the output of which is connected to the first information input of the third multiplication block, the second information input of which is connected to the output of the fifth memory block, the output is connected to the information input of the sixth adder, the output of the extremator is connected to the first input of the control unit and the first input of the third frequency divider, the second input of which is connected to the output of the first comparator and the second input of the control unit, and the output is connected to the third input of the control unit, the first output of the control unit connected to the control inputs of the third and fifth adders, the second output of the control unit is connected to the control input of the second switch, the third output of the control unit is connected to the control input the third multiplication unit, the fourth output of the control unit is connected to the control input of the sixth adder, the fifth output of the control unit is connected to the control input of the fourth adder, the sixth output of the control unit is connected to the control input of the second multiplication unit, the seventh output of the control unit is connected to the control inputs of the fourth and fifth subtraction units, the eighth output of the control unit is connected to the control input of the fourth division unit.
RU2013145896/28A 2013-10-14 2013-10-14 Device for determination of characteristics of materials RU2544312C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013145896/28A RU2544312C1 (en) 2013-10-14 2013-10-14 Device for determination of characteristics of materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013145896/28A RU2544312C1 (en) 2013-10-14 2013-10-14 Device for determination of characteristics of materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2544312C1 true RU2544312C1 (en) 2015-03-20
RU2013145896A RU2013145896A (en) 2015-04-20

Family

ID=53282775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013145896/28A RU2544312C1 (en) 2013-10-14 2013-10-14 Device for determination of characteristics of materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2544312C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2212653C1 (en) * 2002-05-28 2003-09-20 Томский политехнический университет Device establishing characteristics of materials
RU2255330C1 (en) * 2004-04-20 2005-06-27 Томский политехнический университет Device for measuring characteristics of materials
RU2307344C1 (en) * 2006-04-17 2007-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет Device for determining characteristic of materials
RU2392612C1 (en) * 2009-05-18 2010-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский политехнический университет" Device to determine characteristics of materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2212653C1 (en) * 2002-05-28 2003-09-20 Томский политехнический университет Device establishing characteristics of materials
RU2255330C1 (en) * 2004-04-20 2005-06-27 Томский политехнический университет Device for measuring characteristics of materials
RU2307344C1 (en) * 2006-04-17 2007-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет Device for determining characteristic of materials
RU2392612C1 (en) * 2009-05-18 2010-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский политехнический университет" Device to determine characteristics of materials

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013145896A (en) 2015-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bohac et al. Parameter estimations for measurements of thermal transport properties with the hot disk thermal constants analyzer
Feuillet et al. Defect detection and characterization in composite materials using square pulse thermography coupled with singular value decomposition analysis and thermal quadrupole modeling
Assael et al. New measurements of the thermal conductivity of PMMA, BK7, and Pyrex 7740 up to 450K
RU2387981C1 (en) Method for complex detection of thermal characteristics of materials
Kruczek et al. In situ measurement of thermal diffusivity in anisotropic media
Yamada et al. Noncontact monitoring of surface temperature distribution by laser ultrasound scanning
Gardarein et al. Heat flux sensor calibration using noninteger system identification: Theory, experiment, and error analysis
RU2544312C1 (en) Device for determination of characteristics of materials
RU2392612C1 (en) Device to determine characteristics of materials
RU2284030C2 (en) Method for evaluating group of solid-material thermal properties
RU2307344C1 (en) Device for determining characteristic of materials
Bentefour et al. Broadband photopyroelectric thermal spectroscopy of a supercooled liquid near the glass transition
RU2460063C1 (en) Method of determining heat conductivity and temperature conductivity of solid-state body in nonsteady thermal conditions
JP2001108641A (en) Measuring method for contact thermal resistance
Bohac et al. New planar disc transient method for the measurement of thermal properties of materials
CN107356627B (en) A method of based on fictitious heat source using the four parameters matching measurement heterogeneous content of material
Longo A steady-state apparatus to measure the thermal conductivity of solids
RU2613194C1 (en) Method of measuring thermal properties of anisotropic materials by linear impulse of heat source
Li et al. A modified step-wise transient method for measuring the thermal conductivity of anisotropic materials
RU2324164C1 (en) Method of identifying system of thermo-physical properties of hard materials
RU2424505C1 (en) Method for complex determination of thermal and physical characteristics of materials
RU186025U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THERMAL PROPERTIES OF MATERIALS
RU2184955C1 (en) Device determining characteristics of materials
RU2255330C1 (en) Device for measuring characteristics of materials
RU2329492C2 (en) Method of complex determination of thermophysical properties of materials and method for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151015