Фольговый датчик для измерения параметров развития поверхностных трещин

 

Изобретение относится к экспериментальным исследованиям трещи нестойкости материалов и конструкций. Целью изобретения является повышение достоверности измерения, производимого в режиме опроса путем регистрации вершины трещины возрастающим по амплитуде сигналом. Датчик содержит диэлектрическую подложку 1, на которой размещен чувствительный элемент в виде параллельных проводников 2, соединенных перемычками 3, и контакты 4 для подключения в измерительную схему. Разность сопротивлений перемычек 3 междусоседними проводниками 2 возрастает от первой пары к последней. По мере развития трещины проводники 2 разрываются, причем сигнал в измерительной схеме возрастает ступенчато по абсолютной величине. Прибор опрашивает датчик и регистрирует по этому сигналу положение вершины трещины . 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1677503 А7 (н)ю G 01 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0 3 3 (Л

О (лЭ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4069102/28 (22) 28.05,86 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (72) А.В.Сыров, А.К.Бебишев, А.И.Алексеев и А.И.Храковский (53) 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1592720, кл. 6 01 В 7/18, 1983. (54) ФОЛЬГОВЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ И36 ЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗВИТИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ТРЕЩИН (57) Изобретение относится к экспериментальным исследованиям трещиностойкости материалов и конструкций. Целью изобретения является повышение достоверности измерения, производимого в режиме опроса путем регистрации вершины трещины возрастающим по амплитуде сигналом. Датчик содержит диэлектрическую подложку 1, на которой размещен чувствительный элемент в виде параллельных проводников 2, соединенных перемычками 3, и контакты 4 для подключения в измерительную схему.

Разность сопротивлений перемычек 3 между соседними проводниками 2 возрастает от первой пары к последней. По мере развития трещины проводники 2 разрываются, причем сигнал в измерительной схеме возрастает ступенчато по абсолютной величине, Прибор опрашивает датчик и регистрирует по этому сигналу положение вершины трещины. 1 ил, 1677503

Формула изобретения

Фольговый датчик для измерения параметров развития поверхностных трещив, содержащий диэлектрическую подложку с нанесенным на нее чувствительным элементом иэ резистивной фольги в виде параллельных проводников, соединенных посредством перемычек, первый и последний из которых имеют контакты, предназначенные для подключения в схему измерения, отличающийся тем,что,с целью повышения достоверности измерения, производимого в режиме опроса, разность сопротивлений перемычек между соседними проводниками возрастает от первой пары к последней, Редактор Л, Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Максимишинец

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 комбийат Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретение относится к технике для экспериментальных исследований прочностных характеристик материалов и конструкций и может быть использовано для определения скорости роста трещин в эле- 5 ментах конструкций.

Цель изобретения — повышение достоверности измерения, производимого в режиме опроса путем регистрации вершины трещины возрастающим по амплитуде сиг- 10 налом, На чертеже изображен фольговый датчик для измерения параметров развития поверхностных трещин, Датчик содержит диэлектрическую под- 15 ложку 1, на которой размещен чувствительный элемент в виде параллельных проводников 2, соединенных перемычками

3, и контакты 4 для подключения в измерительную схему. Разность сопротивлений пе- 20 ремычек 3 между соседними проводниками

2 возрастает от первой пары к последней.

Фольговый датчик для измерения параметров развития поверхностных трещин работает следующим образом, 25

При распространении трещины разрывается первый проводник 2 и в левое плечо включается первая перемычка 3 сопротивлением г1, а в правое плечо — перемычка сопротивлением г2 > r>, В результате нерав- 30 ных приращений в смежных плечах моста происходит его разбаланс, и на выходе появляется сигнал, напряжение которого

401 = Епит (— — — ) г1 гг

R1 R2 35 где Е»т — напряжение питания измерительной схемы датчика;

Rt - R2 - const — сопротивление плеч моста.

При обрыве проводника 2 в правое пле- 40 чо включается соответствующая перемычка сопротивлением гз, а в левое — перемычка сопротивлением г4 > гз. На выходе появляется сигнал, напряжение которого

Л 02 = Епит (.— — — ) г4 гз 1 R2

Так как 81 = R2 = const, E»T = const, то выходной сигнал зависит только от разности сопротивлений перемычек 3.

В данной конструкции датчика сопротивления перемычек подобраны из условия постоянного возрастания разности сопротивлений перемычек, т.е. /r — гг/ < /г -гз/, но знак разбаланса меняется: в первом случае сигнал будет отрицательным, во втором — положительным, а по абсолютной величине /hut/< / Л u2/.

Каждому шагу регистрации трещины соответствует свое значение напряжения выходного сигнала, возрастающее по абсолютной величине в соответствии с порядковым номером проводника. Опрашивают датчик, и на экране или ленте регистрируют значение напряжения выходного сигнала, например О, Зная зависимость выходного сигнала от времени, можно не только достоверно зафиксировать трещину, но и определить координату вершину этой трещины, а наблюдая скорость изменения выходного сигнала, определить скорость распространения трещины.