Датчик для измерения поверхностных трещин

 

ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ТРЕЩИН, содержащий диэлектрическую подложку, чувствительный элемент, состоящий из последовательно расположенных и соединенных секций, каждая из которых содержит два резистора, включенных параллельно , один из которых выполнен в виде петли, и защитное покрытие, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен вторым чувствительным элементом , петли резистора которого входят в промежутки меявду петлями резистора; первого чувствительного элемента.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я13„„1118160

1 у 4 С 01 В 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3598114/25-28 (3R) 26.05.83 (46) 30.12.89. Бюл. В 48 (71) Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс (72) Ю.M.Базжин, Ф.А.Гордеева, С.С.Зверев, А.И.Алексеев, А.И.Храковский и Н.В.Цикунов (53) 531.781.2(088.8) (56) Патент США 11 2986928, кл. 73-88.5, 1961.

Авторское свидетельство СССР

В 580440, кл. G 01 В 7/20, 1974.

Изобретение относится к экспери ментальным исследованиям прочностных характеристик материалов и конструк ций и предназначено для измерения параметров развития поверхностных трещине

Известен фольговый датчик для измерения параметров развития поверхностных трещин, содержащий тонкую диэлектрическую подложку, чувствительный элемент из фольги, состоящий из последовательно расположенных и включенных параллельно полосок фольги, и защитное покрытие.

Недостатком его является нелинейность характеристик преобразования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик для измерения поверхностных трещин, содержащий диэлектрическую подложку, чувствительный элемент, со2 (54) (57) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ТРЕЩИН, содержащий диэлектрическую подложку, чувствительный элемент, состоящий из последовательно расположенных и соединенных секций, каждая из которых содержит два резистора, включенных параллельно, один из которых выполнен в виде петли, и защитное покрытие, о т. л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности измерений, он снабжен вторым чувствительным элементом, петли резистора которого входят в промежутки между петлями резистора, первого чувствительного элемента.! стоящий из последовательно расположенных и соединенных секций, каждая из котбрых содержит два резистора, включенных параллельно, один из кото.рых выполнен в виде петли, и защитное покрытие.

Известный датчик позволяет полу чить по мере разрыва петель ступенчатый.линейно-возрастающий выходной сигнал. Однако его.недостатком является то, что при большом числе разрываемых петель необходимо выбирать очень малую величину ступени, чтобы зарегистрировать весь процесс на ширине ленты самописца или шлейфового осциллографа, что приводит к ошибкам в определении параметров трещин. К тому же возможно повторное контактирование разорванных петель на полуцикле сжатия.

1118160

Целью изобретения является повышение точности измерений параметров развития поверхностных трещин при большом числе отрываемых петель.

Укаэанная цель достигается тем, что. датчик для .измерения поверхност° ных трещин,, содержащий диэлектрическую подложку, чувствительный элемент, состоящий из последовательно расположенных и соединенных секций, каждая из которых содержит два резистора, включенных параллельно, бдин иэ которых выполнен в виде петли, и защитное покрытие, снабжен вторым чувствительным элементом, петли резистора которого входят в промежутки между петлями резистора первого чувствительного элемента.

На фиг.1 изображен общий вид датчика; на фиг.2 — электрическая схема измерения; на фиг.3 — формы сигнала, зарегистрированные на ленте самописца в зависимости от чередования петель (а — через одну петлю, б — че рез две петли, в — через 3 петли, г через четыре петли).

Датчик трещин содержит тонкую ди.электрическую подложку 1, на которой размещены два чувствительных элемента 2 и 3 (разделены пунктирной линией), например из фольги, каждый из чувствительных элементов 2 и 3 состоит из последовательно расположенных и соединенных секций 4, а каждая секция содержит два резистора 5 и 6, включенных параллельно, причем один резистор 5 выполнен в виде петли, например П-образной. При этом петли резистора одного чувствительного элемента 2 входят в промежутки между петлями резистора второго чувствительного элемента 3 в заданной последовательности, например, через одну, две, три и т,д. петель секций 4 каждого чувствительного элемента 2 и 3 соединены между собОй шинами 7 с контактными выступами 8. Сверху чувствительные элементы 1 и 2 закрыты (кроме выступов 8) защитным покрытием 9, Датчик изготавливается методом фотолитографской печати.

Описываемый датчик работает следующим образом.

При измерениях датчик наклеивается на деталь в местах ожидаемого по-. явления трещин и включается в схему моста Уитстона.

В качестве измерительного прибора используется тензостанция. При. распространении трещины произойдет последовательный обрыв петель обоих чувствительных элементов и при дальнейшем развитии трещин на ленте са25 мописца регистрируется их цикличность

При этом величина ступени на ленте самописца, зависящая от соотношения сопротивлений резисторов 5 и 6 .

3О может изменяться в широких пределах, что позволяет рационально использовать всю ширину носителя.

При использовании датчика повышается точность измерений за счет

35 исключения ошибок в расшифровке записей, расширении функциональных возможностей при использовании датчика в качестве индикатора деформации, а так же в облегчении автоматизации процесса обработки результатов измерений вследствие циклического харак- тера записи.

iI !8!60

1 !

Фиг.7 I

Фиг.2

1 Ф

Редактор Л.Письман Техред Л,0лийнык Корректор О.Ципле

Заказ 8264 Тираж 683 Подписное

BHHH1IH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, Ю1