Способ контроля образования трещин в металлической детали

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля трещинообразования в металлических конструкциях. Цель изобретения - повышение надежности контроля при высоких температурах и влажности. Для этого к контролируемой детали приваривают или припаривают датчик, состоящий из замкнутой металлической оболочки 3, электроизолирующей основы 2, проволочного чувствительного элемента 1, концы которого приварены к торцам оболочки 3, и выводных проводников в виде коаксиального кабеля, внешний сплошной проводтрубка 5 которого герметично сварен или спаян с оболочкой 3, а внутренний провод 4 сварен или спаян с чувствительным элементом 1. Момент образования трещины в детали фиксируют по резкому увеличению электрического сопротивления датчика. Для дополнительного повышения надежности контроля при высоких температурах материал чувствительного элемента датчика выбирают с учетом материала контролируемой детали, исходя из условий формирования в чувствительном элементе температурных деформаций сжатия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1483247 д1

4 GOI В7Д8

ОГ)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ). 4322605/25-28 . (22) 05.10.87 (46) 30.05.89. Бюл. № 20 (75) 3. А. Хатунцев и Г. А. Коклюев (53) 531.781.2:539.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 932210, кл. G Ol В 7/16, 1980. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕШИН В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ

ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля трещинообразования в металлических конструкциях. Цель изобретения — повышение надежности контроля при высоких температурах и влажности. Для этого к контролируемой детали приваривают или припаивают датчик, состоящий из замкнутой металлической оболочки 3, электроизолирующей основы 2, проволочного чувствительного элемента 1, концы которого приварены к торцам оболочки 3, и выводных проводников в виде коаксиального кабеля, внешний сплошной провод-трубка 5 которого герметично сварен или спаян с оболочкой 3, а внутренний провод 4 сварен или спаян с чувствительным элементом l. Момент образования трещины в детали фиксируют по резкому увеличению электрического сопротивления датчика.

Для дополнительного повышения надежности контроля при высоких температурах материал чувствительного элемента датчика выбирают с учетом материала контролируемой детали, исходя из условий формирования в чувствительном элементе температурных деформаций сжатия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

483247

Формула изобретения

3

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля трещинообразования в металлических конструкциях.

Цель изобретения — повышение надежности контроля при высоких температурах и влажности.

На чертеже показан датчик, используемый при осуществлении способа.

Датчик содержит чувствительный элемент 1, электроизолирующую основу 2, металлическую оболочку 3, внутренний провод коаксиального кабеля 4, внешний проводтрубка коаксиального кабеля 5, деталь 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают датчик, состоящий из проволочного чувствительного элемента 1, расположенного в электроизолирующей основе 2, которая заключена без зазора в сплошную металлическую оболочку 3.

Герметичные торцы оболочки 3 электрически соединены с концами чувствительного элемента 1. В средней части оболочка 3 снабжена входным отверстием для выводных проводников, выполненных в виде коаксиального кабеля, внутренний провод 4 которого элекрически соединен сваркой или пайкой с чувствительным элементом 1, а внешний сплошной проводтрубка 5 сварен или спаян герметично с оболочкой 3. Изготовить такой датчик с обеспечением монолитности соединения в системе оболочка — основа †чувствительный элемент можно, например, следующим образом. Стандартный жаростойкий кабель с минеральной изоляцией подвергают волочению через постепенно уменьшающиеся отверстия, вырезают отрезок требуемой длины, у которого завальцовывают оболочку 3, и обваривают по торцу совместно с последним, далее в средней части оболочки 3 делают отверстие до глубины залегания чувствительного элемента 1, в которое заводят внутренний провод 4 второго отрезка коаксиального кабеля, приваривают провод 4 к чувствительному элементу 1, а трубку 5 — к оболочке 3.

Изготовленный таким образом датчик размещают в контролируемой зоне поверхности детали 6 перпендикулярно направлению ожидаемой трещины и жестко закрепляют его в каждой точке контакта с поверхностью детали сваркой или спайкой оболочки 3 с деталью. При нагружении детали контролируют электрическое сопротивление датчика. При образовании трещины в детали под датчиком будет происходить разрыв оболочки 3, основы 2 и чувствительного элемента 1, что повлечет за собой резкое возрастание электрического сопротивления датчика.

Для гарантированного предотвращения ложного срабатывания датчика в условиях воздействия значительных температур (600 и выше) материал чувствительного элемента датчика должен удовлетворять следующим условиям: а )а а1 — аз(оо,g/EAt, где а и а2 — температурные коэффициенты

5 линейного расширения соответственно материалов чувствительного элемента и детали; ао 2 — условный предел материала

1 чувствительного элемента; !

О E — модуль упругости материала чувствительного элемента;

Л1 — разница между верхней и нижней границами температурного диапазона эксплуатации детали.

Таким образом, обеспечивается наличие упругих температурных деформаций сжатия в чувствительном элементе 1, противодействующих упругим деформациям растяжения, передаваемым от детали, вплоть до момента появления трещины.

В данном способе благодаря исключению клеевых соединений, обладающих ограниченным ресурсом эксплуатации при повышенных температурах и влажности, обеспечивается высокая надежность контроля

25 целостности деталей, длительно и непрерывно работающих в агрессивных средах при повышенной температуре.

1. Способ контроля образования трещин в металлической детали, заключающийся в том, что на поверхности детали перпендикулярно ожидаемой трещине размещают датчик, состоящий из проволочного чувствительного элемента в электроизолирующей основе с выводными проводниками, и жестко закрепляют его в каждой точке контакта с поверхностью детали, нагружают деталь и контролируют электрическое сопротивление датчика, по рез4р кому увеличению которого фиксируют момент появления трещины в детали, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля при высоких температурах и влажности, используют датчик, у которого электроизолирующая основа с чувст45 вительным элементом без зазора заключена в сплошную металлическую оболочку, герметичные торцы которой электрически соединены с концами чувствительного элемента и которая в средней части снабжена входным отверстием для выводных проводни50 ков, выполненных в виде коаксиального кабеля. внутренний провод которого сварен или спаян с чувствительным элементом, а внешний сплошной провод-трубка герметично сварен или спаян с оболочкой, и закрепление датчика осуществляют сваркой или спайкой его оболочки с деталью.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что чувствительный элемент датчика выпол1483247 няют из материала, удовлетворяющего следующим условиям ) 0 2, а i — а (оо,2/Eh t, где а1 и (x2 — температурные коэффициенты

5 линейного расширения соответственно материалов чувствительного элемента и детали;

6 оо 2 — условный предел текучести материала чувствительного элемента;

E — модуль упругости материала чувствительного элемента;

ht — разница между верхней и нижней границами температурного диапазона эксплуатации детали.

Составитель В. Мелузова

Редактор И. Сегляник Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2814/36 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1