Датчик механических напряжений

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных изделий и позволяет повысить точность измерения механических напряжений. Датчик, образованный тремя идентичными преобразователями 1 - 3, взаимно ориентированными так, что их линии намагничивания пересекаются в одной точке и располагаются получения углом 120° друг к другу, запитывают переменным трехфазным напряжением частотой ω и устанавливают на контролируемое изделие. Измеряют токи, напряжения и сопротивления постоянному току обмоток преобразователей и из расчетной формулы находят амплитуду и фазу синусоидальной функции, а по градуировочным зависимостям определяют величину и направление механических напряжений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН (19) (и) А1 (51}5 С 01 L 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ И306РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гннт сссР

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь (21) 4366793/24-10 (22) 03 11.87 (46) 23.02.90. Бюл. 1 7 (72) П.H.Ãàíñêèé, Р.К.Гачик, А.Г.Ганская, К.В.Пастухов, В.M.Ëàâðîa, В.В.Лапин и В,В.Зорожек (53) 531.781(088.8) (56) Физические свойства металлов и проблемы нераэруааецего контроля.Иинск: Наука и техника, 1978, с. 9397.

Патент Японии И 59- 45928, Kï. с 01 ь 5/00, 1984. (54) ДАТЧИК МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к неразру" шающему контролю Ферромагнитных изделяй и позволяет повысить точность из2 мерения механических напряжений. Датчик, образованный тремя идентичными преобразователями 1-3, взаимно ориентированными так, что их линии намагничивания пересекаются в одной точке и располагаются под углом 120 друг к другу, эапитывают переменным трехфаэным напряжением частотой Ю и устанавливают на контролируемое иэде" лие. Измеряют токи, напряжения и сопротивления постоянному току ббмоток . преобразователей и иэ расчетной формулы находят амплитуду и фазу синусоидальной функции, а по градуировочным з а ви с имос тям определяют вели чи ну и направление механических напряжений. 2 ил.

Изобретение относится к неразрующему контролю Ферромагнитных изделий и может быть использовано для иэмерения механических напряжений, в!возникающих от прилагаемых нагрузок или напряжений, появившихся в процессе изготовления, например сварочных напряжений, Цель изобретения - повышение точн сти за счет исключения влияния на р зультат измерений воздушного заз ра, На фиг.1 схематично изображено пол жение полюсов преобразователей и н правление механических напряжений (низотропии} для случая, когда лин и намагничивания образуют углы

+ 20 одна к другой; на Фиг.2структурная электрическая схема пред- 0 л гаемого датчика .

Датчик содержит три накладных пре- образователя l, три преобразователя 2 тЬка в напряжение, трехфазный симметр !чный генератор 3 синусоидальных на- 25 пряжений, первые перемножители 4 напряжений, функциональные прес5разователи 5, реализующие квадратичную

Функцию, интеграторы 6, двухвходовые сумматоры 7 напряжений, вторые перемножители 8 напряжений, трехвходовый

) сумматор 9 напряжений, Фазовый детектор 10, амплитудный детектор 11, ин" дикатор 12 фазы, индикатор 13 амплит, уды.

Датчик анизотропии, образованный тремя идентичными преобразователями

1-3, взаимно ориентированными как показано на фиг.1, устанавливают на об" раэец в виде пластины из контролиру Мого металла, измеряют сопротивления постоянному току обмоток накладных преобразователей. Накладные преобра:зователи подключают к выходам симметричного трехфазного источника синусоидального напряжения с частотой Q, !

1агружают образец ступенчато в продольном направлении. Измеряют токи

i> и напряжения U,, U<, U> преобразователей при различных положениях датчика анизотропии относительно продольного направления пластины (при различных углах е6 на фиг.1 между продольным напраВлением пластины

14 и линией намагничивания 1-ra на- 55 кладного преобразователя), иэ формулы

2фъ

Я

Asin(ut + c6) (2 ) U,ilоИ:12г ) sinQt + (— U i erat — 12r ) x

I 1 2 2 о 2у

Я х sin(Qt+ 120 ) + (— I U igt2l! о

i2r ) sin(Qt — 120 ) . (1) находят амплитуды А и фазы о(синусоидальной Функции и получают таким образом градуировочные зависимости, устанавливающие связь величины и направления механических напряжений с найденными амплитудами и фазами. Затем устанавливают датчик анизотропии на контролируемое изделие, измеряют токи i,, д2, i> и напряжения U, 02, И преобразователей, из Формулы (1) находят амплитуду А и Фазу оЬ синусоидальной функции, а по градуировочным зависимостям определяют величину и направление (относительно линии намагничивания первого преобразователя) механических напряжений, Синусоидальная функция по формуле (1) может быть определена програм-мно или аппаратно, как показано на

Фиг.2.

Датчик содержит три идентичных канала Формирования синусоидальных напряжений, соответствующих проекциям вращающихся векторов, включающих первые перемножители 4 напряжений, функциональwe преобразователи 5, интеграторы 6, двухвходовые сумматоры 7 и вторые перемножители 8 напряжений.

На выходе сумматора 9 получается синусоидальный сигнал, определяемый по формуле (1), Далее из полученного синусоидального сигнала с помощью фазового 10 и амплитудного 11 детекторов выделяется информация о фазе е6 относительно напряжения первого преобразователя и амплитуде А, которая затем отображается индикаторами 12 и 13.

Да тчи к позволяет одним и эмерением без его поворота одновременно опре" делить величину и направление механических напряжений и AQBblcHTb точность измерений.

Формула изобретения

Датчик механических напряжений, содержащий преобразователи накладного типа, подключенные к источнику переменного напряжения постоянной амплиСоставитель S.Родин

Техред Л.Сердюкова

Редактор И.Горная

Корректор В. Гирняк

Заказ 486 Тираж 479 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,.ужгород, ул.Гагарина, 101

5 15451 туды и частоты, полюса которых расположены в плоскости, параллельной поверхности контролируемого изделия, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности за счет исключения влияния на результат измерений воздушного зазора, количество преобразователей накладного типа вы05 б бранс равным трем, источник переменного напряжения выполнен в виде источника трехфазного симметричного напряжения, а преобразователи накладного типа установлены по окружности и при этом их линии намагничивания пересекаются в одной точке и образуют углы в 120