Датчик для измерения параметров развития поверхностных трещин

 

Изобретение относится к экспериментальным исследованиям развития в материалах поверхностных трещин Целью изобретения является повышение достоверности путем регистрации сигналов от обрывов проводников при развитии трещин с возрастающей скоростью. На диэлектрическую подложку 1 нанесен чувствительный элемент в виде параллельных проводников 2, соединенных перемычками 3. При развитии поверхностной трещины в направлении стрелки А последовательно разрываются проводчики 2, в результате чего на выходе измерительной схемы, подключенной к контактам 4, образуется сигнал в виде прямоугольных импульсов с одинаковыми амплитудами и расстояниями между импульсами . Этот сигнал регистрируется и по нему судят о скорости роста трещины. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4069101/28 (22) 29.05.86 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (72) А.В.Сыров, А.К.Бебишев, А.И.Алексеев и А,И.Храковский (53) 620.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1659699, кл. G 01 В 7/00, 1986. (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗВИТИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ТРЕЩИН (57) Изобретение относится к экспериментальным исследованиям развития в материалах поверхностных трещин, Целью изобретения является повышение досто„„ Ы „„1677502 А1 верности путем регистрации сигналов от обрывов проводников при развитии трещин с возрастающей скоростью. На диэлектрическую подложку 1 нанесен чувствительный элемент в виде параллельных проводников

2, соединенных перемычками 3. При развитии поверхностной трещины в направлении стрелки А последовательно разрываются проводники 2, в результате чего на выходе измерительной схемы, подключенной к контактам 4, образуется сигнал в виде прямоугольных импульсов с одинаковыми амплитудами и расстояниями между импульсами. Этот сигнал регистрируется и по нему судят о скорости роста трещины, 1 ил.

1677502

Формула изобретения

Корректор M. Кучерявая

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал

Заказ 3105 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при экспериментальном изучении развития в материалах поверхностных трещин.

Цель изобретения — повышение достоверности путем регистрации сигналов от обрывов проводников при развитии трещины с возрастающей скоростью.

На чертеже изображена схема датчика для измерения параметров развития поверхностных трещин, Датчик содержит электрическую под. ложку 1, на которую нанесен чувствительный элемент в виде параллельных проводников 2, соединенных перемычками

3, и контакты 4 для подключения в измерительную схему. Ширина проводников 2 постоянна, а расстояние между проводниками начиная с расстояния между первым и вторым проводником является возрастающей величиной. Разность сопротивлений перемычек 3 между двумя соседними проводниками 2 является величиной постоянной, Отличной от нуля.

Датчик для измерения параметров развития поверхностных трещин работает следующим образом.

По мере развития поверхностной трещины в направлении стрелки А разрывается первый проводник 2. В левое плечо включается перемычка 3 сопротивлением г1, а в правое — перемычка 3 сопротивлением г2 > ri. В результате неравных приращений в смежных плечах моста измерительной схемы датчика, обусловленных разностью сопротивлений г2 — г1, происходит разбаланс моста, на выходе появляется напряжение Л Е1

Г1 Г2

Л Е1 = Епит(— — — ):

R1 R2

Й1 = Rz = coAst. где Е ит — напряжение питания схемы датчика;

R1, Rz — сопротивления плеч моста.

При обрыве следующего проводника 2 в левое плечо включается перемычка 3 сопротивлением гз, в правое — перемычка 3 сопротивлением r4 > гз.

Происходит балансировка моста, обусловленная разностью сопротивлений гз-г4.

Для этого необходимо, чтобы

Г1 Г2 Г4 ГЗ вЂ” — — — — > Г1 — Г2 = Г4 — ГЗ

R1 2 1 2

ГЗ Г4 те, ЛЕ1 = — ЛЕ2 = Е (— — — )

RZ й1

При дальнейшем распространении циклы повторяются. Выходной сигнал имеет вид прямоугольных импульсов с амплитудой от 0 до ЛЕ и одинаковыми расстояниями между импульсами.

Расстояния между проводниками 2 постоянно увеличиваются в сторону распространения трещины по определенному закону, т.е. интервал регистрации трещины возрастает по мере развития, По этому же

15 закону изменяется длина трещины в зависи- . мости от числа циклов нагружения. В на- чальной фазе развития трещины скорость ее распространения мала, а временной интервал регистрации трещины достаточно большой. При дальнейшем развитии трещины скорость ее распространения увеличивается, по этому же закону увеличивается и интервал. регистрации параметров развития трещины.

Датчик выполнен иэ параллельных проводников, расстояния между которыми наа чиная с расстояния между первым и вторым увеличивается по логарифмическому закону, 30

Датчик для измерения параметров развития поверхностных трещин, содержащий диэлектрическую подложку, нанесенный на нее чувствительный элемент в виде параллельных проводников, соединенных перемычками, и контакты для подключения к измерительной схеме, соединенные с край40 ними проводниками, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности путем регистрации сигналов от обрывов проводников при развитии трещины с возрастающей скоростью, ширина проводников постоянна, расстояния между соседними проводниками последовательноо возрастают, соп ротивлен ия перемычек между двумя соседними проводниками различны. а их разности

50 одинаковы.