Ковтун С. І. Науково-технічні засади забезпечення єдності вимірювань поверхневої густини теплового потоку

Дисертаційна робота присвячена розвитку теоретичних засад, методологічного апарату та вдосконаленню еталонної бази забезпечення єдності вимірювань поверхневої густини теплового потоку в широкому діапазоні, що задовольнить потреби теплових вимірювань у різних галузях наукових і прикладних досліджень. В роботі сформовано узагальнену методологію забезпечення єдності вимірювань поверхневої густини теплового потоку, проведено дослідження функції невизначеності результату вимірювання поверхневої густини теплового потоку та основних факторів впливу з метою формування однорідного і стаціонарного теплового потоку на поверхні сенсора для забезпечення реалізації одиниці вимірювання з заданим рівнем невизначеності. Для обґрунтування можливості розширення діапазону вимірювання поверхневої густини теплового потоку запропоновано математичну модель, яка ілюструє взаємозв’язок між процесом відтворення одиниці вимірювання та окремими складовими джерел невизначеності, що впливають на точність формування одиниці вимірювання за різних процесів теплообміну. Запропоновано концептуальну модель реалізації еталону поверхневої густини теплового потоку за модульним принципом, особливостями якої є використання різних способів формування і передавання теплової енергії та єдиного модулю реєстрації та опрацювання вимірювальної інформації. Це дозволило на порядок розширити нижню та верхню межі робочого діапазону вимірювань, що відповідає світовому рівню метрологічного забезпечення вимірювань поверхневої густини теплового потоку. Розроблено варіанти конструктивного виконання вимірювальних комірок теплового блоку для відтворення поверхневої густини теплового потоку, а також засобів передавання розміру одиниці вимірювання та апаратно-програмні засоби, які реалізують запропоновану концепцію модульної побудови еталону. Проведено оцінювання сумарної невизначеності відтворення та передавання одиниці вимірювання поверхневої густини теплового потоку та розроблено методики дослідження метрологічних характеристик засобів вимірювання густини теплового потоку та виконано експериментальні дослідження. В роботі отримала подальший розвиток інформаційно-вимірювальна технологія забезпечення єдності вимірювання поверхневої густини теплового потоку, що дозволило адаптувати основні положення метрологічного забезпечення теплових величин до конкретних просторових і часових аргументів реалізації процесу вимірювання поверхневої густини теплового потоку та розширити предметні сфери застосування сенсорів теплового потоку.