Компенсированный магнитоупругий датчик напряжений

 

Класс 42k, 21аа № 114356

СССР

ОПИСАНИЕ К3ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б. Б. Тимофеев

КОМПЕНСИРОВАННЫЙ МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК

НАПРЯЖЕНИЙ

Заявлено 2 апреля 1954 г. за ¹ 26167/575533 в Министерство машиностроения и приборостроения СССР

Известные магнитоупругие датчики напряжения, предназначенные для измерения линейных напряжений в поверхностном слое стальных деталей или элементов конструкций, имеют тот недостаток, что они не позволяют определить направление вектора линейных напряжений в контролируемом объекте.

Этот недостаток устранен в предлагаемом датчике тем, что он выполнен в виде центрального токового электрода, вертикально устанавливаемого на поверхности объекта и предназначенного для подачи переменного тока вглубь объекта и обратных токовых электродов, равномерно распределенных по окружности вокруг центрального электрода.

Видоизмененная конструкция датчика отличается от известного тем, что центральный электрод в нем снабжен круговой градуированной шкалой и поворотно связан стержнем с указательной стрелкой и втулками с одной или несколькими плоскими секторными катушками, располагаемыми на поверхности контролируемого объекта и связанными проводами с входом катодного осциллографа.

На чертеже изображен магнитоупругий датчик напряжения, вид спереди.

Основной частью датчика является вертикальный центральный токовый электрод 1, прижимаемый острием к зачищенной поверхности контролируемого об.ьекта В качестве обратных токовых электродов используется система электродов 2, равномерно распределенных по окружности 3 вокруг центрального электрода 1.

С центральным электродом втулками 4 поворотно соединена плоская секторная катушка 5, намотанная из большого числа витков прово.юки, Катушку устанавливают на поверхности контролируемого объекта и перемещают по ней. Положение катушки рсгистрируется стрелкой 6. перемещающейся вдоль круговой градуированной шкалы 7, неподвижно

М 114356 закрепленной на центральном электроде. Для измерения падения напряжения предусмотрены два измерительных точечных контакта 8, скрепленных с центральным электродом планкой 9, изготовленной из изолирующего материала.

Катушка 5 гибкими проводами 10 присоединяется к входу катодного осциллографа с большим коэффициентом усиления. Горизонтальная развертка осуществляется пропорционально силе тока, проходящего через дагчик. Устройство датчика. дает возможность легко избавиться т искажений, вносимых высшими гармоническими составляющими электромагнитного поля. Измерение падения напряжения между Измерительными точечными контактами 8 осуществляется посредством применения компенсационной измерительной схемы, к которой присоединяются провода 11.

Датчик применяется следуюшнм образом.

Исследуемый участок поверхности контролируемого объекта зачишают до блеска и на ней устанавливают датчик. Провода 11 от измерительных контактов 8 присоединяют к компенсационной измерительной схеме. Через токовые электроды 1 и 2 пропускают синусоидальный переменный ток определенной силы, соответствуюгцей наибольшему проявлению магнитоупругого эффекта, и измеряют сопротивление датчика.

После этого, провода 10 присоединяют к входу катодного осциллографа. По шкале 7 отмечают положения катушки, при которых в отклонении луча на экране осциллографа отсутствует основная гармоника, и отмечают квадранты поверхности образца, в которых поток рассеяния положителен, и те квадранты, в которых поток отрицателен. Сопоставляя результаты измерения с магнитоупрутой характеристикой и полярностью потоков рассеяния, полученные на испытательном прессе, определяют величину и направление вектора поверхностного упругого напряжения.

Предмет изобретения

1. Компенсированный магнитоупругий датчик напряжений, с применением точечных токовых электродов, устанавливаемых на поверхности контролируемого объекта, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью опрсделения средней величичы действующего в объекте напряжения, применены электроды, одна группа которых предназначена для подачи переменного тока в объскт, а другая группа — для определения падения напряжения между отдельными точкамн IIB поверхности объекта.

2. Датчик по п. 1, о тл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью определения направления главных нормальных напряжений в контролируемом объекте, применена система симметрично расположенных на поверхно. сти объекта плоских катушек секторной формы, поворотных вокруг центра симметрии.

3. Датчик по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью устранения влияния внешних наводок от токопроводов на величину электродвижущей силы в системе плоских катушек, последние соединены между собой таким образом, чтобы в каждой паре симметрично расположенных катушек электродвижущиеся силы от наводок взаимно уничтожились.