Устройство для измерения деформаций материалов

Авторы патента:

КОВАЛЕВА ИРИНА ДМИТРИЕВНА

СЕМЕНОВ ОЛЕГ ВЛАДИМИРОВИЧ

G01B11/16 - для измерения деформации твердых тел, например оптические тензометры

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)з G 01 В 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

fP1 "(() Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835992/28 (22) 07.06.90 (46) 15.07.92. Бюл, М 26 (71) Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В.Ефремова (72) И.Д.Ковалева и О.В;Семенов (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1224574, кл. G 01 В 11/18, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1312379, кл, G 01 В 11/16, 1987, Авторское свидетельство СССР

М 1255857, кл. G 01 В 11/18, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ МАТЕРИАЛОВ . (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций в конструкциях, работающих в условиях сильных магнитнйх полей, радиационных излучений, под высо . Изобретение относится к измеритель. ной технике и может быть использовано для измерения деформаций в конструкциях, работающих в условиях сильных магнитных полей, радиационных излучателей, под высоким потенциалом, в широком диапазоне температур, во взрывоопасных средах.

Известно устройство для измерения деформаций материалов, содержащее источHNK света, световоды, чувствительный элемент, фоторегистратор. Узел стыковки световодов, являющийся чувствительным элементом, выполнен в виде втулки, в кото. рой между торцами световодов расположен растр, шарнирно связанный с ним. На выходном торце второго световода, взаимо„„SU„„1747879 А1 ким потенциалом, в широком диапазоне температур, во взрывоопасных средах, Цель " изобретения вЂ” повышение точности измерения деформаций материалов и за счет этого вЂ” точности определения параметров нап ря-. женно-деформированного состояния конструкций. Свет от источника света с помощью приемного световода подают на чувствительный элемент, наклеенный на исследуемый объект. Чувствительный элемент выполнен в виде подложки, на которой низкомодульным компаундом зафиксированы торцы оптических волокон приемного и передающего световодов. При деформировании объекта изменяется расстояние между торцами волокон, что приводит к изменению интенсивности света, идущего по передающему световоду на приемник . излучения. По величине изменения интенсивности света судят о величине деформации. 2 ил. действующего с фоторегистратором, расположен второй растр.

Известно также устройство для измере- 00 ния деформаций, содержащее источник света и расположенный по ходу пучка света световод, резиновую трубку, в одном из торцов которой закреплен выходной конец световода. прозрачный растр, второй световод, вй входной конец которо о закреплен в другом конце резиновой трубки, второй прозрачный растр и фоторегистратор.

Недостатком известных устройств является большая погрешность измерений, вызванная несовершенством метода измерений, заложенного в основе конструкций устройств.

1747879

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения деформаций, содержащее источник света, приемный и передающий световоды, соединенные чувствительным 5 элементом, выполненным в виде стыковочного узла, приемник излучения и регистратор.

Недостатком известного устройства является большая погрешность измерений, 10 вызванная большой толщиной чувствительного элемента и отсутствием фиксированной базы измерений..

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения деформаций материалов и эа 15 счет этого вЂ” точности определения параметров напряженно-деформированного состо . яния конструкций, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения деформаций 20 материалов, содержащем источник света, приемный и передающий световоды, соединенные чувствительным элементом, выполненным в виде стыковочного узла, приемник излучения и регистратор, чувст- 25 вительный элемент выполнен в виде подложки толщиной 5-20 мкм, на которой с помощью ниэкомодульного компаунда зафиксированы торцы приемного и передающего световодов, образующие базу 30 измерений, в на участке базы измерений на подложку и торцы световодов нанесен антиадгезив.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения деформаций мате- 35 риалов; на фиг. 2 вЂ” чувствительный элемент устройства, разрез по оптической оси.

Устройство для измерения деформаций материалов содержит источник 1 света, приемный световод 2, чувствительный земент 40

3, передающий световод 4, приемник 5 излучения и регистратор 6 (фиг. 1).

Чувствительный элемент 3 (фиг. 2) выполнен в виде подложки 7 толщиной 5-20 мкм, на которой с помощью низкомодульного компаунда 8 (например, эпоксидной смолы) зафиксированы торцы .оптических волокон 9 приемного и передающего световодов 2 и 4, образующие базу измерений.

На участке базы измерений на подложку 7 и торцы волокон 9 нанесен антиадгезив 10 (например, каучук СКТ).

Устройство работает следующим образом, Свет от источника 1 с помощью приемного световода 2 подается на чувствительный элемент 3, наклеенный на исследуемый объект 11 (фиг. 2). При деформировании объекта 11 изменяется расстояние между торцами волокон 9, что приводит к изменению интенсивности светового потока, передаваемого по передающему световоду 4 на приемник 5 излучения.

Наличие чувствительного элемента 3, имеющего малую толщину(диаметр волокна

9 + толщина подложки 7) и практически любую базу измерений, позволяет 3Hачительно увеличить точность определения деформации материала и эа счет этоговЂ” точность определения напряженно-деформированного состояния конструкции.

Формула изобретения

Устройство для измерения деформаций материалов, содержащее источник света, приемный и передающий световоды. соединенные чувствительным элементом,e виде стыковочного узла, приемник излучения и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности, чувствительный элемент выполнен в виде подложки толщиной 5 вЂ” 20 мкм, на которой с помощью низкомодульного компаунда зафиксированы торцы приемного и передающего световодов, образующие базу измерений, а на участке базы измерений на подложку и торцы световодов нанесен антиадгезив.

1747879

Составитель В.Костюченко

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор В.Фельдман

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

Заказ 2492 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Устройство для измерения деформаций материалов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения оптико-электронными приборами деформаций при силовом и тепловом нагружении образцов, испытываемых в герметических камерах в условиях высоких температур, в вакууме и при повышенных давлениях агрессивных сред

Способ получения муаровых полос при определении деформаций объекта // 1737263

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при оптических измерениях деформаций

Способ определения внутренних напряжений в полимерных материалах // 1737262

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения внутренних напряжений в полимерных материалах в процессе их кристаллизации или отверждения

Способ определения деформаций поверхности // 1716317

Изобретение относится к экспериментальной механике, к определению деформированного состояния конструкций тензометрическими методами

Способ определения деформаций и образец для его осуществления // 1711000

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения деформаций при изучении процессов обработки давлением волокнистых композиционных материалов (ВКМ), в частности при исследовании процесса изостатического прессования труб из В КМ

Способ измерения деформации гибкой связи передачи // 1710998

Изобретение относится к технике измерения деформаций на подвижных объектах и может быть использовано для исследования в рабочих условиях гибких элементов ременных передач

Способ определения траектории развития трещины в хрупких материалах // 1709181

Изобретение относится к измерительноР1 технике, a именно к контро-

Способ интерференционного определения деформаций // 1705701

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании деформированного состояния конструкций методом спекл-интерферометрии

Регистрирующий тензометр // 1698626

Изобретение относится к измерительной технике и может использоватоСя для регистрации возрастающей с течением времени деформации или линейного перемещения Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения определения временных параметров десЬормирор-зния ь автономном режиме работы

Устройство для измерения деформаций образцов // 1682768

Устройство для измерения деформаций // 2117241

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к определению деформаций деталей и образцов оптическими методами

Способ неразрушающего контроля механического состояния объектов и устройство для его осуществления // 2126523

Пленочный датчик электрического поля // 2148791

Изобретение относится к устройствам, используемым в электронной технике, при действии сильных электрических полей

Способ определения очага деформации диффузно отражающих объектов // 2148792

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области измерения деформации объектов

Способ определения деформации лопаток вращающегося колеса турбомашины и устройство для его осуществления // 2152590

Способ бесконтактного контроля плоскостности поверхности // 2158898

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для обнаружения неплоскостности свободной поверхности жидкости

Способ определения координат точек и ориентации участков поверхности тела сложной формы // 2162591

Изобретение относится к области определения координат точек и ориентации участков поверхности тела сложной формы

Способ определения контактных условий вида "полное сцепление" и "полное проскальзывание" в сопряжении соосных цилиндрических поверхностей совместно деформирующихся элементов составной системы // 2177142

Изобретение относится к горному и строительному делу и может использоваться при измерениях параметров напряженно-деформированного состояния горных пород и массивных строительных конструкций с использованием скважинных упругих датчиков, а также при оценке контактных условий в технических системах, содержащих соосные цилиндрические элементы

Способ отображения зон локализации деформации поверхности // 2177602

Изобретение относится к способам исследования и контроля напряженно-деформируемых состояний, дефектоскопии и механических испытаний материалов

Оптический способ измерения силы (варианты) // 2186352

Изобретение относится к средствам измерения сил и деформаций тел