Устройство для определения остаточных напряжений при непрерывном травлении образца

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 567О88

Союз Советских

Соииалистических

Республик

/" ; -- j

-/ . с j т (51) М. Кл."- б 01В 7/16 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.10.73 (21) 1965697/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 15.08.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делаи изобретений и открытий (53) УДК 531.781.2:

:539.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К, Кузюшин и К. Г. Садчиков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ТРАВЛЕНИИ ОБРАЗЦА

Изобретение относится к области измерительной техники, и касается определения остаточных напряжений при непрерывном травлении образца.

Известно устройство для определения остаточных напряжений при непрерывном травлении образца, содержащее травильную ванну, приспособление для креплен ия образца, датчик деформации и датчик температурной компенсации, измерительный мост. Измерительная цепь содержит усилитель, дифференцирующий контур и регистрирующий прибор (1).

Однако в основе работы такого устройства лежит дифференцирование слабо изменяющегося во времени сигнала датчика деформации, а также наличие усилителя, вносящего в результаты измерений трудно определяемые погрешности.

Известно устройство для определения остаточных напряжений при непрерывном травлении образца, содержащее датчики деформаций и толщины, электронный вычислительный блок и регистратор (2).

Однако в основе электронного вычислительного блока лежат операции с дискретными значениями как деформаций, так и толщины стравленного слоя, которые позволяют определять остаточные напряжения с невысокой степенью точности.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено двумя масштабными преобразователями и блоком деления, элсктронный вычислительный блок в

5 виде, двух каналов, каждый из которых подключен к соответствующему датчику и состоит из блока запаздывания, подключенного к сго выходу сумматора, инвертора, вход которого соединен с входом блока запазды1р вания, а выход — с сумматором, и блока умножения, установленного в канале, подключенном к датчику деформации, входы блока деления подключены к выходу блока умно>кения одного канала н к сумматору другого, 15 а его выход через масштабные преобразователи подключен к регистратору.

Это обеспеч|ивает повышение точности и достоверности определения остаточных напря. жений в поверхностном слое образца.

2р На фпг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; па фиг, 2 — блок-схема измерительной цепи.

Устройство включает в себя травпльную ванну 1, в которую помещают приспособление 2 для крепления в нем образца 3, на образец устанавливают виброгенераторные датчики 4 деформаций и датчик 5 толщины стравленного слоя, на выходе датчиков установлены два выпрямителя 6, включенных на зр вход электронного вычислительного блока 7, 3 выполненного в виде двух блоков 8 запаздывания, двух инверторов 9, двух сумматоров

10, к каждому из которых подключен соответственно датчик 4 деформаций и датчик 5 толщины стравленного слоя. Выход сумматора 10, подключенного к датчику 4 деформаций, соединен через блок 11 умножения с одним входом блока 12 деления, выход сумматора 10, подключенного к датчику 5 толщины, соединен с другим входом блока деления

12, выход блока 12 деления через масштабные преобразователи 13 подключен к регистратору 14 (см. фиг. 1). На фиг. 2 масштабный преобразователь в канале датчика толщины подключен между выходом выпрямителя и входом репистратора.

Устройство работает следующим образом.

Образец 3 закрепляют в приспособлении 2 и помещают в травильную ванну, подвергая непрерывному травлению. В процессе травления с образца 3 снимают поверхностные слои металла, вследствие чего образец 3 деформируется. Виброгенераторные датчики 4 деформаций и датчик 5 толщины образца выделяют переменные электрические сигналы, которые поступают на выпрямители 6. На выходе выпрямителей 6 получаются постоянные сигналы деформаций U и U2. Сигналы

U и U одновременно подаются на входы блоков 8 запаздывания и инверторов 9.

На выходе инверторов 9 образуются сигналы обратного знака — U< (t) и — Uz(t), а на выходе блоков 8 запаздывания сигналы с задержкой по времени U<(t — x) и Ua(t — т).

После сложения в сумматорах 10 сигналов деформации — У (1), У (— s) и сигналов толщины — Съ2(Г) и У2(1 — т) получаем

AU," (t) = U, (t — ) — U, Я

AUÐ(t) = U,(t —.) = U,(t), что соответствует приращению сигналов деформаций и толщины снятого слоя за время, 567088 равное времен и постоянного запаздывания т.

В блоке 11 умножения приращение сигнала датчика 4 деформаций Л0" (t) умножается на коэффициент К и далее произведение

К AU (t) в блоке 12 деления делится на приращение сигнала датчика толщины снятого слоя hU (t). Полученный сигнал, который соответствует величине остаточных на10 пряжений, и сигнал с датчика 5 толщины слоя поступают на регистратор 14 через масштабные преобразователи 13.

Формула изо брет ения

Устройство для определения остаточных напряжений при непрерывном травлении образца, содержащее датчики деформаций и толщины, электронный вычислительный блок

20 и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения остаточных напряжений в поверхностном слое образца, оно снабжено двумя масштабными преобразователями и бло25 ком деления, электронный вычислительный блок выполнен в виде двух каналов, каждый из которых подключен к соответствующему датчику и состоит из блока запаздывания, подключенного к его выходу сумматора, инЗО вертора, вход которого соединен с входом блока запаздывания, а выход — с сумматором, и блока умножения, установленного в канале, подключенном к датчику деформации, входы блока деления подключены к выЗ5 ходу блока умножения одного канала и к сумматору другого, а выход через масштабные преобразователи — к регистратору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4о 1. Авторское свидетельство СССР М 352117, кл. G 01В 7/16, 1970.

2. Авторское свидетельство СССРМе242466, кл. G 01L 1/00, 1967.