Высокотемпературный тензодатчик и способ его изготовления

 

(72) Авторы изобретения

Ю.А.Гусев, Д.Ф,Симбирский, В.Е.Ведь, В.E.ßëîâåíêî, М.Н.Резниченко и В.М.Фролов

Харьковский авиационный институт им. Н.Е.Жуковского (71) Заявитель (54) .ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ТЕНЗОДАТЧИК

И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензо-. датчикам и способам их изготовления.

Наиболее близкий к предлагаемому изобретению — высокотемпературный тензодатчик, содержащий металлическую тензорешетку и изолирующую подложку из цемента холодного отверждения (1).

Недостатком этого датчика является то, что он не позволяет проводить исследование напряженного состояния деталей при температурах выше 300 С, так как при изготовлении тензодатчики подвергают термообработке только до этой температуры, а при более высоких температурах может наблюдаться явле15 ние ползучести тензодатчика.

Наиболее близкий к предлагаемому способу изготовления тензодатчикаспособ, заключающийся в том, что изготавливают подложку и соединяют ее с тензорешеткой термообработкой при повышенной температуре, при установ. ке тенэодатчика на деталь наносят дополнительный слой цемента и подвергают окончательной термообработке $2);

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет проводить исследование напряженного состояния деталей при температуре выше 450 С, о так как в процессе изготовления тензодатчик подвергается термообработке при 200 С и в области температур вы-, ше 200 С может наблюдаться явление ползучести тензодатчика.

Цель изобретения — расширение рабочего диапазона температур тензода тчиков .

Указанная цель достигается тем, что тензорешетка выполнена из сплава платины с родием, а подложка — Hs цемента низкотемпературного фосфатного твердения.

Цель способа достигается тем, что подложка отлита во фторопластовую форму, тензорешетка выполнена нанесением на подложку пасты иэ дисперсных

7321 1 ми долями: 510 О, 7; А1 0 О, 3;

Mg0 0,05, В О О,! 2; Са0 0,14.

Порошки родия и платины получают электроэрозионным методом.

Вжигание пасты в подложку осуществляется при нагреве 1000-1200 С в тео чение 5-10 иин.

Закрепляют тензореэистор на поверхности объекта исследования с помощью жаростойкого покрытия. Для этого обезжиривают участок поверхности исследуемой детали и на него наносят тонкий слой цемента.

Тензорезистор на автономной керамической подложке накладывают на этот слой и выдерживают на воздухе в течение 10 — 24 ч. После этого

20 препарированную деталь подвергают медленному нагреву 1 — 1, 5 С в мин

;до 300 С, при которой выдерживают 2 ч.

11,0

4,7

22,6

1,6

1,6

1,6

2,3

0,9

0,4

Двуокись кремния

Гидроокись алюминия

Окись алюминия

Окись бора

Окись кальция

Окись бария

Окись хрома

Окись титана

Окись магния

Изобретение позволяет расширить рабочий диапазон температур.

Формула изобретения

Полученную изоляционную подложку сушат на воздухе в течение 24 ч, извлекают иэ фориы, помещают в сушильный шкаф, где продолжают сушить при медленном подъеме температуры от

20 до 300 С со скоростью l-l 5 C в иин. Подложку выдерживают при конеч45 ной температуре сушки в течение.2 ч.

Затем на поверхность готовой подложки наносят вручную рейсфедером или шелкографически пленочный чувствительный элемент из пасты, получен" S0 ной смешением дисперсных порошков родня и платины в соотношении (40:6О)1 а также высокотемпературного стекла с органическим связующим (раствор канифоли в скипидаре в соотношении sS

112) .

В качестве стекла используют дис.персный порошок расплава с молярныпорошков платины и родня с добавкой высокотемпературного стекла и орга.— нического связующего, а термообработку. для соединения тензорешетки с подложкой проводят при температуре до

1200 С в течение 5-10 мин. Высокотемпературный тензодатчик состоит из металлической тензорешетки, выполненной из сплава платины е родием, и изолирующей подложки.из цемента низкотемпературного фосфатного твердения.

Способ изготовления высокотемпературного тенэодатчика осуществляется следующим образом.

Из известных материалов низкотем-. пературного фосфатного твердения выбирают наиболее соответствующий иатериапу тензометрируеиой детали.

Так, например, для сплава ВЖЛ-125 жаростойкое покрытие представляет собой гомогенную смесь исходных компонентов состава, вес.Х: с алюмофосфатным связующим 53,3Ж.

Эту смесь усредняют двухразовой протиркой через сито %006 и отливают в специальные фторопластовые формы размера, соответствующего размеру изоляционной подложке тензорезистора.

1. Высокотемпературный тенэодатчик, содержащий металлическую тензорешетку и изолирующую подложку из цемента холодного отверждения, о т л и ч а зБ ю шийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона температур, тензорешетка выполнена из сплава платины с родием, а подложка — из цемента низкотеипературного фосфатно40 ro твердения.

2. Способ изготовления тензодатчика по п.l, заключающийся в том, что изготавливают подложку и соединяют ее с тензорешеткой термообработкой при повышенной температуре, при установке тензодатчика на деталь наносят дополнительный слой цемента и подвергают тензодатчик окончательной териообработке, о т л н ч а ю— шийся тем, что подложку .отливают во фторопластовой форме, тензорешетку выполняют нанесением на подложку пасты .из дисперсных порошков платины и родня с добавкой высокотемпературного стекла и органического связующего, а термообработку для соединения тензорешетки с подложкой проводят