Дурєєв В. О., Олійник В. В., Бондаренко С. М., Антошкін О. А., Якухін С. С., Дерев’янко О. А. Моделювання роботи теплового пожежного сповіщувача з залежністю магнітної індукції від температури. С. 160-176

Моделювання роботи теплового пожежного сповіщувача з залежністю магнітної індукції від температури

Дурєєв Вячеслав Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-7981-6779

 

Олійник Володимир Вікторович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5193-1775

 

Бондаренко Сергій Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-4687-1763

 

Антошкин Олексій Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-2481-2030

 

Якухін Сергій Сергійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0009-0001-0224-0513

 

Дерев’янко Олександр Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-3602-2055

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2026-43-10

 

Ключові слова: сповіщувач пожежний, чутливий елемент, постійна часу, температура спрацьовування сповіщувача

 

Анотація

 

Представлена математична модель пожежного сповіщувача з принципом залежності магнітної індукції від температури. Наведені рівняння динаміки сповіщувача з урахуванням магнітних властивостей феритових контактів чутливого елемента, умов теплообміну з оточуючим середовищем, параметрів намагніченості, магнітної індукції, типу та структури речовини контактів, що впливають на роботу сповіщувача. Характерною особливістю математичної моделі сповіщувача є комплексне урахування впливу магнітних властивостей та характеристик феритового матеріалу контактів на параметри спрацювання сповіщувача. Рівняння динаміки, отримані з математичної моделі сповіщувача описують його роботу на перехідних режимах та являють собою інерційні ланки першого порядку, записані у відносних змінних з постійними коефіцієнтами. Магнітна індукція та намагніченість контактів представлені відносними змінними, інерційність та коефіцієнт посилення ураховані постійними величинами. Рівняння динаміки дозволяють зручним чином досліджувати роботу пожежного сповіщувача та проводити параметричні розрахунки його параметрів спрацювання з урахуванням залежності магнітних властивостей контактів чутливого елемента від температури та структури феритового матеріалу контактів. Отримані результати розрахунків параметрів спрацювання сповіщувача підтверджують правильність прийнятої гіпотези. Відмінність отриманих в розрахунках температури та часу спрацювання не перевищує 5% від експериментальних даних. В якості обмеження використання представленої моделі є застосування в розрахунках заданих параметрів магнітного поля постійного магніту, характеристик речовини феритових контактів, визначених залежностей магнітної індукції контактів від температури та умов конвективного теплообміну сповіщувача з оточуючим середовищем. В якості конструктивних шляхів покращення параметрів спрацювання сповіщувача наведено ре-комендації по будові чутливого елементу, а саме збільшення загальної площі теплового контакту для покращення умов конвекційного теплообміну, зменшення маси контактів чутливого елементу для зменшення інерційності, часу та температури спрацювання сповіщувача.

 

Посилання

 

  1. Baraliya J., Joshi Н. Spectroscopy investigation of nanometric cobalt ferrite synthesized by different techniques. Vibrational Spectroscopy. 2014. Vol. 74. Р. 75–80. doi: 10.1016/j.vibspec.2014.07.013
  2. Angotzi М., Mameli V., Zákutná D., Kubániová D., Cara C., Cannas C. Evolution of the Magnetic and Structural Properties with the Chemical Composition in Oleate-Capped MnxCo1–xFe2O4 Nanoparticles. Тhe Journal of Physical Chemistry. Vol. 125. Р. 20626–20638. doi: 10.1021/acs.jpcc.1c06211
  3. Dippong T., Levei, E., Cadar O. Recent Advances in Synthesis and Applications of MFe2 O4 (M=Co, Cu, Mn, Ni, Zn). Nanoparticles. Nanomaterials. 2021. Vol. 11. Р. 1560. doi: 10.3390/nano11061560
  4. Priti A., Kadam S. Tailoring Structural and Magnetic Properties of Co–Zn Ferrite Nanoparticles via Erbium Substitution. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. 2025. Р. 18. doi: 10.21203/rs.3.rs-7263499/v1
  5. Abu-Elsaad N., Metwally R., Nawara A. Erbium Substituted Mn-Cu Ferrite Nanoparticles: Synthesis, Structural, Magnetic, and Antimicrobial Activity Properties. Brazilian Journal of Physics. Vol. 55(165). Р. 18. doi: 10.1007/s13538-025-01784-z
  6. Dippong Т., Deac І., Levei Е. Effect of Silica Embedding on the Structure, Morphology and Magnetic Behavior of (Zn0.6Mn0.4Fe2O4)δ/(SiO2)(100−δ) Nanoparticles. Nanomaterials. 2021. Vol. 11(9). Р. 2232. doi: 10.3390/nano11092232
  7. Bajorek A., Berger С., Dulski М., Łopadczak Р., Zubko М. Microstructural and magnetic characterization of Ni0.5Zn0.5Fe2O4 ferrite nanoparticles. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2019. 129. Р. 1–21. doi: 10.1016/j.jpcs.2018.12.045
  8. Alberton, K., Monteiro L., Moraes A., Bucar R. Morphologic, structural, and magnetic characterization of cobalt ferrite nanoparticles synthesized at different temperatures. International Journal for Innovation Education and Research. 2021. 9(9). Р. 399–405. doi: 10.31686/ijier.vol9.iss9.3355
  9. Batoo K., Raslan , Yang Y., Adil S. Structural, dielectric and low temperature magnetic response of Zn doped cobalt ferrite nanoparticles. AIP Advances. 2019. Vol. 9. Р. 055202. doi: 10.1063/1.5078411
  10. Palade P., Comanescu С., Kuncser V. Mesoporous Cobalt Ferrite Nanosystems Obtained by Surfactant-Assisted Hydrothermal Method: Tuning Morpho-structural and Magnetic Properties via pH-Variation. Nanomaterials. 2020. Vol. 10. Р. 476. doi: 10.3390/nano10030476
  11. Khalil H., Elsharkawy S., El-Batouti M. Zn-Al Ferrite/Polypyrrole Nanocomposites: Structure and Dielectric and Magnetic Properties for Microwave Applications. Polymers. 2024. Vol. 16(17). Р. 2432. doi: 10.3390/polym16172432
  12. E., Tetean R. New Insights on the Spin Glass Behavior in Ferrites Nanoparticles. Nanomaterials. Vol. 12. 2022. Р. 1782. doi: 10.3390/nano12101782
  13. Bury P., Veveriˇcík M., Cernobila F., Patel H. Effect of Mn-Doped ZnFe2O4 Ferrites on Structural Changes and Magneto Optical Behavior in Nematic Liquid. Crystals. 2025. Vol. 18. Р. 5660. doi: 10.3390/ma18245660
  14. Alzoubi G. The Effect of Co-Doping on the Structural and Magnetic Properties of Single-Domain Crystalline Copper Ferrite Nanoparticles. Magnetochemistry. 2022. Vol. 8. Р. 164. doi: 10.3390/magnetochemistry8120164
  15. Rahmani-Andebili M. MATLAB Lessons, Examples, and Exercises: A Tutorial for Beginners and Experts. Springer. 2024. Р. 480. ISBN 978-3031761768.
  16. Дурєєв В. О., Олійник В. В., Бондаренко С. М., Антошкін О. А., Маляров М. В., Мурин М.М. Розробка математичної моделі теплового пожежного сповіщувача з термопарою. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2025. № 2(42). С. 87– doi: 10.52363/2524-0226-2025-42-6
  17. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Skliarov S. Research into dynamics of setting the threshold and a probability of ignition detection by selfadjusting fire detectors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 5/9(89). P. 43–48. doi: 15587/1729-4061.2017.110092
  18. Abramov Y., Kalchenko Y., Liashevska. O. Determination of dynamic characteristics of heat fire detectors. EUREKA, Physics and Engineering. 2019. Vol. 3. P. 50–59. doi: 21303/2461-4262.2019.00898

Надійшла до редколегії: 10.03.2026

Прийнята до друку: 13.04.2026

Дата публікації (оприлюднення): 31.05.2026

  • Ви тут:  
  • Головна
  • Поточний номер
  • UA_cat
  • Дурєєв В. О., Олійник В. В., Бондаренко С. М., Антошкін О. А., Якухін С. С., Дерев’янко О. А. Моделювання роботи теплового пожежного сповіщувача з залежністю магнітної індукції від температури. С. 160-176