Устройство для регистрации роста трещин при механических испытаниях электропроводных материалов

Устройство для регистрации роста трещин при механических испытаниях электропроводных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РОСФА ТРЕЩИН ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, например металлических материалов,состоящее из трансформатора с раздельными секциями втор.ичной обмотки, силог вОй и измерительной электрических цепей , в которые включены испытуемый образец, эталонное сопротивление, и электронного потенциометра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регистрации, в силовую цепь через многопозиционный .переключатель включено эталонное сопротивление , в измерительную цепь введено последов;ательно компенсацион-. вое переменное сопротивление, а па- Sg раллельно реохорду электронного по (Л тенциометра включено переменное сопротивление масштаба. 4 сь 9: сьо: )

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ G 01 N 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3232851/18-25 I (22) 08.01.81 (46) 07 10.83. Бюл. Р 37 (72) Ю.A.Áoé÷åíêî, A.Â.Ñîñíèí, 10.П.Солнцев, В.Н.Борсенко и И.И.Румянцев (71) Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила" им.С.М.Кирова (53) 537.311(088.8) (56) 1. Sidey D. The measurement of

crock дгоыСЬ in metals by the electriса1 potential method.-CUbD/Ñ- Mot/

/TR 9 Mag ., 1973, р. 21.

2 . Ковпак В.Н. и др. Установка для измерения и регистрации электросопротивления металлических образцов в процессе механических испытаний.

"Проблемы прочности", 1972, Р 5, с. 114-116 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

РОСТА ТРЕЩИН ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ ЭЛЕКТРОНРОВОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, например металлических материалов,состоящее из трансформатора с раздельными секциями вторичной обмотки, -сило.вОй и измерительной электрических цепей, в которые включены испытуемый образец, эталонное сопротивление, и электронного потенциометра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регистрации, в силовую цепь через многопозиционный ,переключатель включено эталонное сопротивление, в измерительную цепь т введено последовательно компенсационное переменное сопротивление, а па- 3 раллельно реохорду электронного потенциометра включено переменное сопротивление масштаба.

С:

104бббб

10

Изобретение относится к дефектометрии и предназначено для регистрации роста трещин при механических испытаниях электропроводных матери.алов.

Известно устройство для регистрации роста трецин, работаюцее на постоянном токе, состоящее из силовой и измерительной цепей. При токе в силовой цепи 50 А разность потенциалов на образце, равная 0,1-1,0 Мвг усиливается до 1,0 В включенным в измерительную цепь усилителем 1 ).

Однако в устройстве для регистрации роста трещин чувствительность регистрирующих. приборов измерительной цепи сильно зависит от плотности тока, а точность измерений.в большой степени зависит от стабильности питаюцего напряжения, что приводит к значительному усложнению измерительной цепи. Устройство также обладает низкой точностью измерений при длительных испытаниях.

Наиболее близким к изобретению является устройство для оценки уровня повреждаемости при механических ис пытаниях металлических материалов, состоящее из трансформатора с раздельными секциями вторичной обмотки, силовой и измерительной электрических цепей; в которые включены испытуемый образец, эталонное сопротивление, и электронного нотенциометра, выполняющего роль нуль-прибора j2).

Однако известное устройство в случае его использования для регистрации роста трещин в электропроводных материалах отличается отсутствием возможности в процессе механических испытаний контролировать исходную установку нуля электронного потенцио- . 40 метра с целью проверки и учета влияния возможных электрических наводок на величину регистрируемого сигнала, значительной сложностью количественной оценки пРиРоста трещины по изме-. 45 нению электрического сопротивления испытуемого образца, связанной с применением математических формул, ограниченной возможностью регулирования масштаба записи сигнала раэбаланса для повышения точности определения прироста трещины, а также отсутствием автоматической регистрации элвктрических величин.

Указанные недостатки не позволяют осуцествлять с высокой точностью автоматическую регистрацию роста трецины в процессе механических испытаний.

Цель изобретения - повышение точности измерения разности регистрации 60 потенциалов, соответствующей подрастанию трецины в ходе испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для Регистрации роста трещин при механических испы 65 таниях электропроводных материалов, например металлических материалов, состоящем из трансформатора с раздельными секциями вторичной обмотки, из силовой и измерительной электрических цепей, в которые включены испытуемый образец и эталонное сопро.тивление, и электронного потенциометра, в силовую цепь через многопозиционный переключатель включено эталонное сопротивление, в измерительную цепь введено последовательно компенсационное переменное сопротивление, а параллельно реохорду электронного потенциометра включено переменное сопротивление масштаба.

На чертеже приведена схема устройства для регистрации роста трещин при механических испытаниях электропроводных, в частности металлических материалов.

Схема состоит из трансформатора

1 с раздельными, секциями 2-4 вторичной обмотки, служащего блоком питания силовой цепи (секция 2) и измерительной (секции 3 и 4). Силовая цепь состоит из секции 2 вторичной обмотки трансформатора 1, нагрузочного сопротивления 5, испытуемого образца б и эталонного сопротивления 7. По-. очередное включение испытуемого образца б и эталонного сопротивления

7 в силовую цепь осуществляется переключателем 8 °

В измерительную цепь включены: секция 3. вторичной обмотки тоансформатора 1, последовательно соединенная с компенсационным переменным сопротивлением 9 и эталонным сопротивлением 10, и секция 4, последовательНо соединенная с переменнЫм сопротивлением 11 и реохордом 12 электронного потенциометра 13 с дополнительным блоком автоматической записи. Параллельно реохорду 12 включено переменное сопротивление 14 масштаба. При помоци многопозиционного переключателя 15 производится поочередное подключение цепи к испытуемому образцу

6 и эталонному сопротивлению 7 через компенсационное переменное сопротивление 1б. Два последних образуют контур контроля исходной установки нуля электронного нотенциометра 13, соот- ветствующей началу испытаний.

Подготовка устройства к работе заключается в подключении трансформатора 1 блока питания и электронного потенциометра 13 к источнику переменного тока 220 В, 50 Гц. Питание силовой цепи осуществляется через секцию

2 вторичной обмотки трансформатора 1, создающей величину силы тока 50 A. .Питание измерительной цепи осуществляется через секции 3 и 4, создающие . ток величиной 0,5 A.

Перед началом испытаний произво;,.t дится исходная установка нуля с нача1046666

Составитель A.Ñèíèöûí

Редактор О.Вугир Техред И.Гайду Корректор.О.Билак

«Ю

Заказ 7721/43 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, .москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5,филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проекиная, 4 ла цепи испытуемого образца 6 (положение 1-1 переключателей 8 и 15) при помощи компенсационного переменного сопротивления 9, а затем в цепи контроля исходной установки нуля (положение 2-2 переключателей 8 и 15) при помощи переменного сопротивления 16.

С помощью переменного сопротивления

11 оеуществляется балансировка измерительной цепи реохорда 12, переменным сопротивлением 14 устанавливает- 10 ся необходимый масштаб записи сигнала, поступающего на реохорд 12 электронного потенциометра 13.

Для снижения погрешностей при автоматической записи, вызываемых изме- 15 нением тока в силовой цепи из-за изменения электрического сопротивления испытуемого образца 6, в силовую цепь . включено нагрузочное постоянное сопротивление 5. 20

При испытании происходит рост трещины в образце 6, вызывающей изменение разности потенциалов в схеме сравнения падения напряжений, образованной соединением измеряемого сопро-gg тивления образца 6 с эталонным сопротивлением 10 и реохордом 12 электронного потенциометра 13. Появившийся разбаланс схемы автоматически устраняется электронным потенциометром.

При этом в зависимости от величины прироста трещины степень рассогласования различна и стрелка электронно го потенциометра 13 смещается QT ну4 ля на определенную величину.

С целью обеспечения более высокой точности измерения прироста трещины, достигаемой путем проверки и учета влияния возможных электрических наводок в процессе механических испытаний, осуществляется периодическое включение независимо от испытуемого образца контура исходной установки нуля, соответствующей началу испытаний (положение .2-2 переключателей

8 и 15). При этом стрелка электронного потенциометра возвращается на .нуль в случае отсутствия наводок и отклоняется от нуля при их наличии.

Величина этого отклонения учитывается при окончательном измерении прироста трещины.

Наличие в предлагаемом устройстве, работающем на принципе регистрации изменяющейся с ростом трещины разности потенциалов, независимо от испытуемого образца конгура контроля исходнойеустановки нуля и введенного переменного сопротивления параллельно реЬхорду электронного потенциометра с дополнительным блоком автоматической записи, обеспечивает повышение точности определения прироста трещины в процессе механических испытаний на

25-30%.