Устройство для измерения механических напряжений в объектах из ферромагнитных металлов

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволит повысить точность измерения механических напряжении в объектах из ферромагнитных Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических напряжений в элементах машин и конструкций из ферромагнитных металлов, в частности в металлоконструкциях грузоподъемных, дорожно-строительных и других марщн, железнодорожных рельсах , строительных конструкциях и т.п. Цель изобретения - повышение точности измерений. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для нзмереметаллов . Магнитоупругий преобразователь , содержащий П-образный ферритовый магнитопровод 1 с обмотками 2,3, подключенными к блоку измерения 7 механических напряжений. На полюсах магнитопровода 1 при помощи клея 10 крепится электропроводящее покрытие 4 толщиной не превышающей 0,lЈ, где О - глубина проникновения вихревых токов в материал покрытия 4. Электропроводящее покрытие 4 соединено с входом блока контроля 5 емкости конденсатора , образованного электропроводящим покрытием 4 и поверхностью исследуемого объекта 6, Перемещением преобразователя по вертикали выставляется величина емкости между электропроводящим покрытием 4 и исследуемым объектом 6, равная емкости конденсатора 8, что свидетельствует об установке градуировочного значения магнитного сопротивления зазора.между магнитоупругим преобразователем и объектом 6. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. ний механических напряжений в объектах из ферромагнитных металлов. Устройство содержит преобразователь , включающий П-образный феррито вый неэлектропроводный магнитопровод 1 с возбуждающей 2 и измерительной 3 обмотками и электропроводящим покрытием 4, например, из медной фольги, приклеенным на торцовых поверхностях полюсов магнитопровода, блок контроля 5 величины емкости конденсатора, образованного электропроводящим покрытием 4 и металлом объекта 6, являюQ $ (Л о ел i со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦЮЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) А1 (51)5 < О1 J. 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 46914, <1/1О (22) ОЬ.О4.89 (46) 23.О6.91. Бюл. Р 23 (71) Центральное конструкторское бюро тяжелых путевых машин Министерства тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР (72) Н.Ф.Врублевский, H.A.Кружков, l ).С.Огарь, A.В.Пронченко, В.И.Сероштан и М.И.Селиванов (53) 531./81(О88.8) (56) Остаточное напряжение в заготовках и деталях крупных ма1пин./Под редакцией Михайлова О.Н. — Свердловск:

НИИТтяжмаш, Уралмашзавода, 1971.

Авторское свидетельство СГГР

М 130 7249, кл. C О1 I. 1/12, 1987. (54) УСТРОЙГТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБЪЕКТАХ ИЗ ФЕРРОМАГ11ИТ191Х МЕТАППОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволит повысить точность измерения механических напряжений в объектах из ферромагнитных

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использонано для измерения механических напряжений R элементах машин и конструкций из ферромагнитных металлов, в частности в металлоконструкциях грузоподъемных. дорожно-строительных и других машин, железнодорожных рельсах, строительных конструкциях и т.п.

Цель изобретения — пон пление точности измерений.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для измереметаллов. Магнитоупругий преобразователь, содержащий П-образный ферритовый магнитопровод 1 с обмотками 2,3, подключенными к блоку измерения 7 механических напряжений. На полюсах магнитопровода 1 при помощи клея 10 крепится электропроводящее покрытие 4 толщиной не превышающей О, 1g, где 8 глубина проникновения вихревых токов в материал покрытия 4. Электропроводящее покрытие 4 соединено с входом блока контроля 5 емкости конденсатора, образованного электропроводящим покрытием 4 и поверхностью исследуемого объекта 6, Перемещением преобразователя по вертикали выставляется величина емкости мелку электропроволящим покрытием 4 и исследуемым объектом 6, равная емкости конденсатора 8, что свидетельствует об установке градуировочного значения магнитного сопротивления зазора между магнитоупругим преобразователем и объектом Ь. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

HHA механических напряжений в объектах из ферромагнитных металлов.

Устройство содержит преобразователь, включающий П-образный феррито вый неэлектропроводный магнитопровод

1 с возбу»дающей 2 и измерительной 3 обмотками и электропроводящим покрытием 4, например, из медной фольги, приклеенным на торцовых поверхностях полюсов магнитопровода, блок контроля 5 величины емкости конденсатора, образованного электропроводящим покрытием 4 и металлом объекта 6, являю1б >7Я7Ч щийся блоком контроля магнитного сопротивления зазора между преобразователем и объектом, и блок измерений 7 механических напряжений. Образ1 ов1,1й

5 конденсатор 8 выполнен идентичным конденсатору, образуемому электропроводящим покрытием 4 н металлом объекта 6.

Магнитное сопротивление зазора между обкладками конденсатора 8 равно градуировочному его значению, которое устанавливается между преобразователем и объектом перед измерением механических напряжений. Контроль величины емкости образцового конденсатора 8 позволяет учесть влияние внешних факторов на величину емкости между преобразователем и объектом и, следовательно, на точность установки магнитного сопротивления зазора. Конденсатор 8 подключается к блоку контроля 5 клюом 9. Электропроводящее покрытие 4 крепится к полюсам магнитопровода 1, например, к клеммам )(), Для уменьшекия влияния на точность 25 измерения механических напряжений вихревых токов, создаваемых рабочим магнитным потоком в электропроводном покрытии 4 толщина h покрытия 4 не

/ еевиа иеевыиате веиичиии! 1,1$, еве

3 глубина проникновения вихревых токов в материал электропроводящего покрытия 4. Кроме того, электропроводящее покрытие 4 с целью повышения точности измерений за счет уменьшения магнитного сопротивления зазора между преобразователем и объектом может быть выполнено ферромагнитным, на— пример иэ пермаллоеной фолы и.

Устройство работает следующим об- 4р разом.

Иеремеще1п1ем преобразователя по вертикали относительно поверхности объекта 6 достигается определенная величина емкости между преобразователем и объектом, равная емкости конденсатора 8, что свидетельствует об установке градуировочного значения магнитного сопротивления воздушного зазора мечту магкнтоупругим пре50 обраэователем и объектом. 3,",тем с использованием блока измерений 7 известными методами, основанными на ян— ленин магнитnynpyrnrn эффекта, псуществляется измерен11е механических

qc напряжений.

Исцопьзование предлагаемого устройства позвол1щ повысить точность измерения механических напряжений в объектах из ферромагнитных металлов за счет установки постоянкого значения магнитного сопротивления воздушного зазора между магнитоупругим преобразователем и объектом. Затем с использованием блока измерений 7 изве.— стными методами, основанными на явле" кии магнитоупругого эффекта, осуществляется измерение механических напряжений.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить точность измерения механических капряжений в объектах из ферромагнитных металлов эа счет устаковки постоянного значения магнитного сопротивления зазора между преобразователем и поверхностью объекта независимо от напряженного состояния металла объекта, его хими ческого состава и ориентации преобразователя на его поверхности.

Формула и э о б р е т е н и я

1,Устройство для измерения механических напряжений в объектах иэ ферромагнитных Металлов, содержащее преобразователь в виде магнитопровода с одной или несколькими обмотками для измерения магнитной проводимости поверхностного слоя металла в заданном направлении и блок контроля магнитного сопротивления зазора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерений, торцоВь1Е ПОВЕРХНОСТИ ПОЛЮСОВ МаГНИтОПРОВОда снабжены электропроводящим покрытием, подклю1енным к входу блока контроля магнитного сопротивления зазора, выполненного в виде измерителя емкости, причем толщина электропроводя.11 -I o покрытия не превышает величины

11, 1g, где о — глубина проникновения вихревых токов, созданных рабочим магнитным потоком, в металле покрытия

НО, и OR

Устройство по п. l, о т л ич а и.. щ е с с я тем, что электропро1;сдя111ее покрытие торцовых поверхностей полюсов магнитопровода выпол1ено ферромагнитным.

1657919

Составитель В . Родин

Техред А.Кравчук Корректор A.O6p aP

Редактор Т.Иванова

Заказ 2429 Тираж 362 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11.3035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101