Способ изготовления датчиков для контроля циклических деформаций

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ , заключающийся в том, что металлическую пластинку подвергают гальваническому меднению в электролите, содержащем CuSQ|5H20 и . , снимают покрытие, полученное при меднении, и разрезают его на отдельные элементы , используемые в качестве датчиков, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с ;..целью повышения чувствительности получаемых датчиков и упрощения способа, меднение проводят при комнатной температуре сначала в течение 1 мин при плотности тока 600 А/м , затем в течение 10 мин при плотности тОка 250 А/м . а электролит содержит CuS04-f HoO 280-300 г/л и Н„$0 . 85- g 90 г/л. СО с:

СООЭ СОЕЕТСНИХ социАлистических

РЕСПУБЛИН

„„SU(„>1032328

3t51) 6 01 В / l8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОисАние изОБРетени (:-::::,, ы

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 3371297/25-28 22) 23.12.81 . (46) 30.07.83. Бюл. М 28 (72) Д. А. Троценко и Ю,А. Денисов (71 ) Курганский машиностроительный институт (53 ) 531.781.2(088.8) (5È 1. Шушкевич В. A. Основы электротензометрии, Иинск, "Высшая школа", 1975, с, 45.

2. Окубо Хадзимэ. Определение нап ряжений гальваническим меднением. Пер. с японского, M., "Машиностроение", 1969, с. 15-17, 37-41 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИИ, заключающийся в том, что металлическую пластинку подвергают гальваническому меднению в электролите, содержащем СиЬ04 5Н20 и Н 50, снима-. ют покрытие, полученное при меднении, и разрезают его на отдельные элементы, используемые в качестве датчиков, отличающийся тем, что,с целью повышения чувствительности получаемых датчиков и упрощения способа, меднение проводят при комнатной температуре сначала в течение 1 мин при плотности тока 600 А/м, затем в теz чение 1О мин при плотности тока

250 А/м . а электролит содержит

CuSO 5H20 280-300 г/л и Н S0 85- Я

90 г/л, 1 10323

Изобретение относится к измерительной технике, а именно,к способам изготовления датчиков для контроля деформаций, в том числе циклических.

Известен способ изготовления датчиков для контроля и измерения деформаций, в том числе и циклических, заключающийся в том, что пластинку из монокристаллического полупроводникового материала, например кремния, 10 разрезают на отдельные элементы,используемыв в качестве датчиков, с базой 0,1-1,0 мм, закрепляют по концам элементов .с помощью эвтектики золото кремний золотые или медные выводы1.! 1.

Недостатками данного способа изготовления датчиков являются его слож-, ность, связанная с необходимостbe получения монокристаллического кремния сложность использования самих 20 датчиков, требующих обязательного применения термокомпенсационных элементов, соединительных проводов и специальной регистрирующей аппарату. ры,а также сравнительно невысокая точ- г5 ность измерений циклических деформаций из-за нестабильности уровня «чувствительности во времени.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ изготовления датчиков для контроля циклических деформаций, принцип работы которых основан на сравнении их GocToRHMR после циклического нагружения на исследуемом объекте и градуировочных образцах, что позволяет по темным пятнам„появляющимся на поверхности датчиков, контролировать деформации на базе не менее 0,050,1 мм, а по их структурным изменениям на базе 0,003-0,005 мм, Спо" соб заключается в том, что металлическую пластинку, например, из нержавеющей стали подвергают сначала предварительной обработке с помо- 45 щью наждачной бумаги, а затем слабого раствора кислоты, обезжиривают углекислым кальцием и подвергают .гальваническому меднению в щелочной ванне с содержанием, t-/ë здесь 50 и далее - на литр растворителя) СцСй23; ИаСМ 30 ; Ма О 10, при температуре электролита +30 C, напряжении на ванне 0,35 В и плотности тока 6 А/м в течение 20 мин,вновь шлифуют с при" 55 менением углекислого кальция и под- вергают "àëüâàíè÷åñêîìó меднению в кислой ванне с, содержанием

28 3

CuSO< 5 Н О 250 г/л; H2S04 80 r/A при йапряжении на ванне 0,5 В и плотности тока 300 А/м в течение 15 мин.

После этого снимают покрытие, полученное при меднении, и разрезают его на отдельные элементы, используемые в качестве датчиков 52).

Недостатком данного способа является сравнительно низкая точность измерений, связанная с невозможностью достижения высокой чувствительности иэ-за существенного различия структур слоев меди, полученных при гальваническом меднении в щелочной и кислой ваннах, что определяет различие их свойств и появление сдерживающего влияния слоя, полученного в щелочной ванне, на появление изменений в наиболее чувствительном слое меди, полученном в кислой ванне. Кроме того, недостатками данного спосо-. ба являются его высокая сложность и трудоемкость из-за большого числа технологических операций, а также то, мто необходимо проведение специальных защитных мероприятий, обеспечивающих- безопасность труда при меднении в щелочной ванне, так как в состав электролита s этой ванне входят такие ядовитые вещества, как

CONH u NaCH

Цель изобретения - повышение чувствительности датчиков и упрощение . способа.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления датчяков для контроля циклических деформаций, заключающемуся в том, что металлическую пластинку подвергают гальваническому меднение в электролите, содержащем Сц$0 5Hg0 и H>SO+, снимают покрытие, полученное при меднении, и разрезают его на отдельные элементы, используемые в качестве датчиков, меднение проводят при комнатной температуре сначала в течение мин при плотности тока 600 А/м, затем в течение 10 мин при плотности гока 250 А/м, а электролит содержит

СМО -5Н О 280-300 r/ë и Н 504 8590 г/л.

Способ осуществляют следующим образом.

Металлическую пластину с размерами 3х80х100 мм, изготовленную, например. иэ жаропрочной стали ЭП 693ВД, шлифуют с двух сторон, и часть поверхности, на которую не будет наноситься покрытие, например предназначен15 .

Применение изобретения позволяет . повысить точность измерений за счет повышения чувствительности в среднем на 153 в связи с повышением устойчивости появления темных пятен при циклическом нагружении из-за изменения .состава электролита и режимов меднения, а также упростить способ изготовления датчиков для контроля циклических деФормаций за счет исключения операции меднения в щелочной ванне.

Составитель С. Сурков

Редактор С.Пекарь Техред О Неце Корректор Ю, Макаренко

Заказ 5388/46 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

3 103 ную для крепления, защищают от воз-. действия электролита химически стойким лаком типа ХСЛ, Электролит готовят по общепринятой методике, выбирая концентрации составляющих элект ролит ингредиентов для CuS0 5 Н О в интервале 280-300 г/л, -для HyS0— в интервале 85-90 г/л. используя химикаты класса Ч, ЧДА, ХЧ. Аноды, испо-.— льзуемые для травления, изготавливают иэ меди высокой чистоты, например из меди В3 с содержанием примесей менее 0,00323, зачищают поверхность, протравливают ее, промывают дистиллированной водой и загружают в гальваническую ванну на расстоянии 100 м друг от друга в таком количестве, чтобы соотношение площадей между анодами и катодом составляло 4;1, 3атем пластинчатый катод обеэжиривают венской,известью, промывают дистиллированной водой и загружают под током в гальваническую ванну между анодами. Гальванизацию проводят сначала в течение 1 мин при комнатной температуре (18 С ) и плотности тока о

300 А/м, а затем в течение 10 мин

232. 4 при той же температуре и плотности тока 300 А/м. Пластину с нанесенным покрытием извлекают из ванны,. промывают дистиллированной водой и сразу же сушат струей холодно?о воздуха под .давлением порядка 4 атм, чтобы избежать поверхностного окисления гальванической меди, затрудняющего наблюдение за образующимися темными пятнами. Медное покрытие, имеющее толщину до 1-10 м, снимают с пластины и разрезают на отдельные элементы, используемые в качестве датчиков по известной методике,