Способ измерения механических напряжений

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >888026 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М.К .

G 01 N 29/00

G 01 N 3/00 (22) Заявлено 25.04.80 (21) 2915969/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гееударстееллмк кемнтет

СССР (53) УДК 620.179..16 (088.8) по делам нзобретений и еткрмтей

Опубликовано 07.12.81. Бюллетень №45

Дата опубликования описания 17.12.81 (72) Авторы изобретения

А. П. Кулеш, С. К. Буко и Э. Ч. Гайкович

fbi," «е Д,;. 1„

Институт прикладной физики АН Белор с4@йт.ССР (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение для контроля деталей в машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известен способ измерения механических напряжений, заключающийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают ультразвуковой импульс, принимают импульс, прошедший через изделие, измеряют время прохождения, вычисляют скорость ультразвука и судят по ней о величине напряжений (1) .

Недостатком известного метода является сложность измерения небольших изменений скорости и, как следствие, низкая его точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения механических напряжений, заключающийся в том, что с помощью электромагнитно-акустического преобразователя возбуждают в контролируемом изделии упругие колебания, после их нрохождения через изделие принимают эти колебания и по параметрам сигнала судят о величине напряжений (2) .

В данном способе параметром, по которому. измеряют напряжение, является поворот плоскости поляризации возбуждаемой сдвиговой волны. Это помогает существенно упростить измерение, поскольку с помощью электромагнитно-акустических преобразователей можно надежно фиксировать изменение поляризации сдвиговых колебаний.

Недостатком этого способа является невысокая точность измерений, что связано с малой величиной измеряемого эффекта и влиянием мешающих факторов, способных изменять поляризацию волны.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что выделяют

iS четвертую гармонику колебаний и по ее амплитуде определяют механические. напряжения.

На чертеже показана схема устройства, реализующего способ.

Устройство состоит из возбуждающего © электромагнитно-акустического преобразователя 1, подключенного к генератору 2, приемного преобразователя 3, подключенного ко входу усилителя 4, фильтра 5 чет888026

Формула изобретения

Составитель Т. Головкина

Редактор Е. Хейфиц Техред А. Бойкас Корректор Н. Стец

Заказ 10717/! 1 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вертой гармоники, соединенного своим входом с выходом усилителя 4, индикатора 6, соединенного с выходом фильтра 5. При контроле между преобразователями 1 и 3 размещают контролируемое изделие 7.

На . чертеже показано поле Йа подмагничивания.

Способ заключается в следующем.

Генератор 2 питает преобразователь 1 синусоидальным во времени током. Это приводит к возбуждению сдвиговой упругой волны, которая распространяется по изделию и, дойдя до преобразователя 3, создает на нем ЭДС сигнала. Этот сигнал усиливается усилителем 4, после чего из него фильтром 5 выделяется четвертая гармоника, амплитуда которой измеряется и индицируется в индикаторе 6. Приложение силы P создает в изделии 7 механические напряжения, которые влияют на амплитуду четвертой гармоники. Последняя образуется за счет нарушения симметрии одновременно магнитного и механического гистерезиса материала изделия. Магнитный гистерезис проявляется в процессах возбуждения и приема, механический сказывается на форме упругих колебаний при их распространении по изделию. В то же время другие факторы (структура материала, его химсостав и др.) почти не влияют на четвертую гармонику. Благодаря указанным факторам измерение напряжений по четвертой гармоники обеспечивает высокую точ ность.

Способ измерения механических напряжений, заключающийся в том, что с помощью электромагнитно-акустического преобразователя возбуждают в контролируемом изделии упругие колебания, после их прохождения через изделие принимают эти колебания и по параметрам сигнала судят о величине напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, выделяют четвертую гармонику колебаний и по ее амплитуде определяют механические напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гузь А. Н. и др. Основы ультразвукового неразрушающего метода определения напряжений в твердых телах. Киев, «Наукова думка», 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 191867, кл. G Ol L 1/14, 1967 (прототип) .