Emisja akustyczna jako narzędzie monitorowania procesu pękania materiałów suszonych

Celem pracy jest przedstawienie emisji akustycznej (EA) jako metody monitorowania mikro- i makropęknięć w materiałach suszonych, na przykładzie suszenia walca ceramicznego. Zaprezentowane dane eksperymentalne dotyczą suszenia konwekcyjnego i mikrofalowego. Rozważania teoretyczne bazują na termomechanicznym modelu suszenia ciał kapilarno-porowatych, opracowanym przez autorów. Rozwiązania numeryczne dotyczące ewolucji i rozkładu naprężeń wzdłuż promienia i obwodu walca przedstawiono dla warunków brzegowych odpowiadających konwekcyjnemu suszeniu. Wyniki badań z użyciem EA wykazują istnienie dwóch obszarów wzmożonej emisji dla suszenia konwekcyjnego i jednego obszaru dla suszenia mikrofalowego. Porównanie danych teoretycznych i eksperymentalnych dla suszenia konwekcyjnego pozwala stwierdzić, że obszary te odpowiadają występowaniu naprężeń maksymalnych w modelu teoretycznym. W pracy tej stwierdzono, że EA może być zastosowana do diagnozowania pęknięć i stanów niebezpiecznych w suszonych materiałach oraz, że suszenie mikrofalowe pozwala uzyskać lepszy produkt końcowy, ponieważ energia sygnałów jako reprezentacja naprężeń jest mniejsza dla tego rodzaju suszenia.

Acoustic emission (AE) monitoring is used to detect micro- and macrocracking in dried ceramic cylinder. The experimental results of convective and microwave drying are presented. The theoretical considerations are based on the thermomechanical model of drying of capillary-porous materials worked out by authors. The solution of the mathematical model presenting the evolution and distribution of stresses along radius of the cylinder and its circumference is given for the convective drying only. The AE tests show two ranges of intensive signal existence for convective drying and one range for microwave drying. The comparison of theoretical and experimental for convective drying data allows to state, that these ranges refer to maximal stresses pointed out by the theoretical model. It was stated, that microwave drying can give the better final product than convective drying, because the energy of signals as the representation of stresses is lower than in the case of convective drying.