Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения динамических деформаций различных деталей, работакщих при высоких .температурах, например лопаток колес и направляйщих аппаратов газовых турбин.

Известен высокотемпературный тензорезистор, содержащий жестко закреп« ленную на тензометрируемой детали электроиэоляционную подложку, выполненную из жаростойкого цемента, чувствительный элемент, размещенный на подложке, и защитный электроизоляционный слой, выполненный из жаростойкого цемента, с помощью которого чувствительный элемент и выводные проводники прикреплены к подложке (1).

Недостатком указанного тенэорезистора является то, что он имеет малый ресурс при воздействии высоких температур порядка 900-1000 С и динамических (вибрационных) деформаций порядка

Е =- +(400-600) 10 . Например, ресурс 50t тензорезисторов с чувствительными элементами из проволоки сплава Н80Х20 диаметром 0,04 мм при 6 динамических деформациях с = «+400 ° 10 и температуре 1000оС составляет (390-458) 10 циклов деформирования, что в ряде случаев является совершенно недостаточным для получения данных, необходимых для достоверной оценки напряженного состояния деталей. газотурбинных двигателей.

Малый ресурс указанного тензорезистора обусловлен образованием микротрещин в цементной подложке под воздействием высоких температур и динамических деформаций. Причиной разрушения чувствительного элемента и, следовательно, малого ресурса тензорезистора является возникновение локальных концентраций напряжений проволочной решетки чувствительного эле мента в местах ее пересечения микротрещинами. Растрескивание цемента при высоких температурах тем больше, чем больше разность коэффициентов температурного расширения материалов тенэометрируемой детали и цемента.

Известен также высокотемператур» ный тенэорезистор, содержащий электроизоляционную подложку в виде слоя сплавленных между собой частиц маростойкого окисла, чувствительный элемент, размещенный на подложке, и защитный электроиэоляционный слой, вы полненный иэ жаростойкого окисла и закрепляющий чувствительный элемент

9 70091 на электроизоляциочной подложке.

Частицы жаростойкого окисла при их нанесении на поверхность исследуемой детали, сплавляясь между собой, образуют прочное покрытие, выдерживающее высокие температуры (порядка 1000- 5

1100 С) без образования микротрещин (2 ).

Недостаток этого тензореэистора заключается в том, что он имеет малый ресурс при воздействии высоких темпе- 10 ратур и динамических деформаций.

Например, ресурс 50% тензорезистофов с чувствительными элементами из проволоки сплава Н80Х20 диаметром

0,04 мм при динамических деформациях

E =+400-10 ь и температуре 1000 С составляет (218-330) 10 циклов деформирования.

Причиной малого ресурса этих тензорезисторов является то, что в процес«70 се нанесения защитного слоя, закрепляющего чувствительный элемент тензорезистора на подложке, под воздействием расплавленных частиц жаростойкого окисла, летящих с большой cKQростью, м кропроволока чувствительного элемента получает значительные повреждения.

Цель изобретения вЂ” повышение ресурса высокотемпературного тензорезистора при измерении динамических деформаций.

Указанная цель достигается тем,что в высокотемпературном тензорезисторе, содержащем электроизоляционную подложЗ5 ку в виде слоя, сплавленных между собой частиц жаростойкого окисла, чувствительный элемент, размещенный на подложке, защитный электроизоляционный слой, закрепляющий чувствительный эле-:: 40 мент на электроизоляционной подложке, выполнен из жаростойкого цемента.

На чертеже представлена конструк-. ция высокотемпературного тензорезистора. 45

Тенэорезистор состоит нз электроизоляционной подложки 1 в виде сплавленных между собой частиц жаростойкого окисла, например А7 0, жестко связанной с поверхностью тензометрируемой деталью 2, чувствительного элемента 3 с выводными проводниками, 4 и защитного электроизоляционного слоя 5, выполненного из жаростойкого цемента, крепящего чувствительный элемент с выводными проводниками к электроизоляционной подложке.

Процесс изготовления тензорезистора заключается в следующем.

Проводят пескоструение тензометрируемой детали 2 в месте, установки тензорезистора, Наносят электроизоляционную подложку 1 из жаростойкого окисла, например ЛХ ОЗ, методом гаэопламенного или плазменного напыления. Размещают и закрепляют чувстви- 65 тельный элемент 3 тензорезистора с выводными проводниками 4 на подложке

1 при помоши временных перемычек, выполненных, например, из полосок лейкопластиря, ленточкного нихрома и т.д.,- Наносят защитный слой 5 из жаростойкого цемента на участки чувствительного элемента 3 с выводными проводниками 4, свободные от временных перемычек. Проводят воздушную сушку слоя цемента для его отверждения, удаление временных перемычек с чувствительного элемента и выводных проводников, окончательное нанесение защитного слоя цемента на участки чувствительного элемента и выводных проводников, находящихся под временными перемычками. Эатем проводят воздушную сушку защитного слоя цемента с последующей термической обработкой тензорезистора.

Основное преимущество предлагаемой конструкции .тензорезистора заключается в том, что его ресурс при

900-1000ОC и динамических деформациях E. = + (400-600) 10 в 5-8 раз выше ресурса тензорезисторов известных конструкций.

Причина повышенного ресурса этого тензорезистора заключается в том, что в его конструкции чувствительный элемент расположен на электроизоляционной подложке в виде слоя сплавленных между собой частиц жаростойкого окисла, практически не подверженного расстрескиванию при высоких температурах, а защитный электроизоляционный слой, закрепляющий чувствительный элемент, выполнен из жаростойкого цемента, при нанесении которого не происходит повреждение чувствительного элемента.

Формула изобретения

Высокотемпературные тензорезистор, содержащий электроизоляционную подложку в виде слоя сплавленных между собой частиц жаростойкого окисла, чувствительный элемент, размещенный на подложке, и защитный электроизоляционный слой, закрепляк ций чувствительный элемент на электроизоляционной подложке, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса тензорезистора при измерении динамических деформаций, защитный электроизоляционный слой выполнен из жаростойкого цемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Высокотемпературные тензодатчики. Сб. статей под ред.Н.П.Клоковой. М., "Машгиз", 1963, "q. 73-77.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 275487, кл. G 01 В 7/18, 1968 (прототип) .

970091

Составитель P.. Босой

Редактор С.Тараненко Техред М. Надь Корректор У. Пономаренко

Заказ 8367/46 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Преобразователь деформаций // 970090

Тензометрическое устройство // 970089

Устройство для наклейки тензорезисторов // 968597

Датчик для измерения размеров раскрытия трещин в изделиях // 968596

Способ определения формы полупроводникового кристалла // 968595

Устройство для измерения динамических деформаций // 968594

Тензометрическое устройство // 968593

Закладной датчик деформации // 968592

Способ изготовления фольгового чувствительного элемента тензорезистора // 962759

Устройство для измерения деформаций на вращающихся деталях // 960527

Устройство для контроля деформации и способы его использования в механических структурах, подвергающихся напряжению // 2110044

Изобретение относится к измерению и контролю напряжений в конструкциях любого типа

Устройство для измерения деформаций при повышенных температурах // 2110766

Устройство для измерения деформации конструктивного элемента (варианты) // 2116614

Способ определения изгибной жесткости объектов из композиционных материалов // 2120120

Изобретение относится к испытательной технике и имеет целью повышение точности способа определения изгибной жесткости объектов, изготовленных из композиционных материалов

Устройство для измерения деформаций конструкций из композиционных материалов при повышенных температурах // 2149352

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения деформаций конструкций летательных аппаратов при испытаниях на прочность

Многоканальное тензометрическое устройство // 2157961

Изобретение относится к области автоматизации процессов взвешивания, дозирования и испытания материалов

Пьезопленочный датчик многократного применения для измерения динамических деформаций // 2160428

Изобретение относится к средствам измерения динамической деформации, измеряющим динамическое деформируемое состояние инженерных конструкций

Датчик перемещения // 2165068

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам, контролирующим перемещение деталей машин, и может быть использовано в системах контроля машинами и оборудованием

Датчик для измерения натяжения анкера // 2169901

Способ изготовления прецизионного фольгового резистора // 2182381

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а в частности к технологии изготовления прецизионных фольговых резисторов, а также может быть использовано при изготовлении резисторов широкого применения