priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2025-68-8-680-688pribor-399Research ArticleИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫINFORMATION-MEASURING AND CONTROL SYSTEMSИнтеллектуальная информационно-измерительная система с реконфигурируемой структурой для определении теплопроводности объектовIntelligent Information and Measuring System with a Reconfigurable Structure for Determining the Thermal Conductivity of MaterialsСеливановаЗ. М.SelivanovaZ. M.

Зоя Михайловна Селиванова — д-р техн. наук, профессор; кафедра конструирования радиоэлектронных и микропроцессорных систем; профессор

Тамбов

Zoya M. Selivanova — Dr. Sci, Professor; Department of Electronic and Microprocessor Systems Design

Tambov

selivanova_zm@mail.ruСкомороховК. В.SkomorokhovK. V.

Кирилл Викторович Скоморохов — аспирант; кафедра конструирования радиоэлектронных и микропроцессорных систем

Тамбов

Kirill V. Skomorokhov — Post-Graduate Student; Department of Electronic and Microprocessor Systems Design

Tambov

kirillv6812@gmail.comТамбовский государственный технический университетTambov State Technical University202512092025688680688Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20252025Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/399

Моделирование процесса теплофизических измерений необходимо при определении теплопроводности теплозащитных покрытий зданий, производственных помещений агропромышленного комплекса, промышленных сооружений в реальных условиях окружающей среды. Решена задача выбора структуры интеллектуальной измерительной системы теплофизических свойств материалов в соответствии с теплопроводностью материалов. Реализована интеллектуальная процедура преобразования модулей структурного, математического, метрологического и программного обеспечения в соответствии со стратегией реконфигурирования структуры системы и учетом измерительной ситуации, что позволяет автоматизировать процессы управления теплофизическими измерениями для повышения точности определения теплопроводности материалов. Применение предложенной математической модели измерений позволяет расширить функциональные возможности интеллектуальной системы, осуществить оперативное и точное определение теплопроводности теплозащитных покрытий объектов при влиянии внешних дестабилизирующих факторов в условиях неопределенности.

Modeling the process of thermophysical measurements is necessary when determining the thermal conductivity of the heat -protective coating of buildings, the industrial premises of the agro-industrial complex, industrial structures in real environmental conditions. The problem of choosing the structure of an intelligent measuring system of thermophysical properties of materials in accordance with the thermal conductivity of materials is solved. An intelligent procedure for converting modules of structural, mathematical, metrological and software support is implemented in accordance with the strategy of reconfiguring the system structure and taking into account the measurement situation, which allows automating the processes of managing thermophysical measurements to improve the accuracy of determining the thermal conductivity of materials. The use of the proposed mathematical model of measurements makes it possible to expand the intelligent system functionality, to implement prompt and accurate determination of the thermal conductivity of heat-protective coatings of objects under the influence of external destabilizing factors in conditions of uncertainty.

коэффициенты теплопроводности и температуропроводностиматематическая модельтеплофизическое измерениетеплозащитное покрытие объектаинтеллектуальная информационно-измерительная системаthermal conductivity and temperature conductivity coefficientsmathematical modelthermophysical measurementobject thermal protection coatingintellectual information and measuring systemReferencesСеливанова З. М., Скоморохов К. В. Идентификация измерительной ситуации при неопределенности теплофизических измерений // Вест. Тамб. гос. техн. ун-та. 2021. Т. 27, № 4. С. 516–527. DOI: 10.17277/vestnik.2021.04. pp.516-527.Selivanova Z.M., Skomorokhov K.V. Bulletin of the Tambov State Technical University, 2021, no. 4(27), pp. 516–527. (in Russ.)Платунов Е. С., Буравой С. Е., Курепин В. В., Петров Г. С. Теплофизические измерения и приборы. Л.: Машиностроение, 1986. 256 с.Platunov E.S., Buravoy S.E., Kurepin V.V., Petrov G.S. Teplofizicheskiye izmereniya i pribory (Thermophysical Measurements and Devices), Leningrad, 1986, 256 p. (in Russ.)Shtern Y. I., Karavaev I. S., Shtern M. Y., Rogachev M. S. Development of the method of software temperature compensation for wireless temperature measuring instruments // Intern. J. of Control Theory and Applications. 2016. Vol. 9, N 30. P. 139–146.Shtern Y.I., Karavaev I.S., Shtern M.Y., Rogachev M.S. International Journal of Control Theory and Applications, 2016, no. 30(9), pp. 139–146.Maglic D. K. Standartizet methods for the measurement of thermophysical properties // High Pressures. 1979. Vol. 11, N 11. P. 1–8.Maglic D.K. High Pressures, 1979, no. 11(11), pp. 1–8.Karavaev I. S., Selivantsev V. I., Shtern, Y. I., Shtern M. Y. The development of the data transfer protocol in the intelligent control systems of the energy carrier parameters // Proc. of the IEEE Conf. of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus. 2018. P. 1305–1308.Karavaev I.S., Selivantsev V.I., Shtern Y.I., Shtern M.Y. Proceedings of the IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, St. Petersburg, 2018, рр. 1305–1308.Раннев Г. Г. Интеллектуальные средства измерений. М.: Академия, 2011. 272 с.Rannev G.G. Intellektual’nyye sredstva izmereniy (Intellectual Measuring Instruments), Moscow, 2011, 272 p. (in Russ.)Hofman D., Karaya K. Intellectual measurements for obtaining objective information in science and technology // Proc. of the 10th World Congress of IMEKO. Prague. 1985. P. 19–34.Hofman D., Karaya K. Proceedings of the 10th World Congress of IMEKO, Prague, 1985, pp. 19–34.Пупков К. А., Коньков В. Г. Интеллектуальные системы. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 348 с.Pupkov K.A., Konkov V.G. Intellektual’nyye sistemy (Intellectual Systems), Moscow, 2003, 348 p. (in Russ.)Jensen C., Xing C., Ban H., Barnes C. and Phillip J. A. Thermal Conductivity Measurement System for Fuel Compacts // Proc. of the ASME/JSME 2011 8th Thermal Engineering Joint Conf. AJTEC 2011. Honolulu, Hawaii, USA, 13–17 March 2011. DOI 10.1115/AJTEC2011-44419.Jensen C., Xing C., Ban H., Barnes C. and Phillips J.A. Proceedings of the ASME/JSME 2011 8th Thermal Engineering Joint Conference AJTEC 2011, Honolulu, Hawaii, USA, March 13–17, 2011, DOI 10.1115/AJTEC2011-44419.Dinesh Kumar, Prakash Chandra. Development of Thermal Conductivity Measurement Test Rig for Engineering Material // IOSR J. of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE). 2013. Vol. 8, is. 2. P. 60–66. DOI 10.9790/1684-0826066.Dinesh Kumar, Prakash Chandra, IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), 2013, no. 2(8), pp. 60–66, DOI 10.9790/1684-0826066.Belyaev V. P., Belyaev М. P., Mishchenko S. V., Belyaev P. S. The Design of a Measuring Instrument for Determining the Diffusion Coefficient of Solvents in Thin Articles Made of Capillary-Porous Materials // Measurement Techniques. 2014. Vol. 56, N 10. P. 1190–1196.Belyaev V.P., Belyaev М.P., Mishchenko S.V., Belyaev P.S. Measurement Techniques, 2014, no. 10(56), pp. 1190–1196.Лыков А. В., Михайлов Ю. А. Теория тепло- и массопереноса. М.: Госэнергоиздат, 1963. 535 с.Lykov A.V., Mikhailov Yu.A. Teoriya teplo- i massoperenosa (Theory of Heat and Mass-Transmission), Moscow, 1963, 535 p. (in Russ.)Пат. РФ 2301996. Способ неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов и изделий / Ю. Л. Муромцев, З. М. Селиванова. 2007. Бюл. № 18.Patent RU2301996, Sposob nerazrushayushchego kontrolya teplofizicheskikh svoystv materialov i izdeliy (A Method of Non-Destructive Control of Thermophysical Properties of Materials and Products), Yu.L. Muromtsev, Z.M. Selivanova, Published 2007, Bulletin 18. (in Russ.)Селиванова З. М., Хоан Т. А. Математические модели и алгоритм для совершенствования информационно-измерительной системы неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов // Вест. Тамб. гос. техн. ун-та. 2016. Т. 22, № 4. С. 520–534. DOI: 10.17277/vestnik.2016.04.pp.520-534.Selivanova Z.M., Joan T.A. Bulletin of Tambov State Tech. University, 2016, no. 4(22), pp. 520–534, DOI: 10.17277/vestnik.2016.04.pp.520-534.Селиванова З. М., Скоморохов К. В. Математическая модель построения реконфигурируемой структуры интеллектуальной информационно-измерительной системы // Матер. X Междунар. науч.-практ. конф. „Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн–2024“. Тамбов, 21–22 октября 2024. С. 95–99.Selivanova Z.M., Skomorokhov K.V. Virtual’noye modelirovaniye, prototipirovaniye i promyshlennyy dizayn–2024 (Virtual Modeling, Prototyping and Industrial Design-2024), Materials of the X International Scientific and Practical Conference, Tambov, October 21–22, 2024, рр. 95–99. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.