Способ определения остаточных напряжений

Способ определения остаточных напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, основанной на использовании электрических тензометров сопротивления для определения остаточных напряжений методом травления. Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости определения остаточных напряжений путем наложения на чашу весов последовательно дискретных грузов, выполненных в виде калиброванных по весу микрошариков, и травления образца каждый раз до восстановления положения равновесия коромысла весов. Остаточные напряжения определяют по показаниям датчика деформации образца и числу дискретных грузов в чаше весов. Весь процесс определения напряжений автоматизирован , управление наложением грузов и расчет выходных параметров осуществляют с помощью микропроцессора, что повышает точность эксперимента и снижает его трудоемкость. 1 ил. $ (Л 1C со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

G 01 B 7/18

1 а у ! д I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3739862/25-28 (22) 10.05.84 (46) 07.08.86. Бюл. № 29 (71) Казанский ордена Трудового Красного

Знамени и ордена Дружбы народов авиационный институт им. А. Н. Туполева (72) М. И. Шапошников, А. С. Касаткин, Г. И. Савицкая и В. С. Афанасьев (53) 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 330360, кл. G 01 В 7/18, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 974107, кл. G 01 В 7/16, 1981. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, основанной на использовании электрических тензометров сопротивления для

„„Я(.1„„1249314 А1 определения остаточных напряжений методом травления. Цель изобретения — повышение точности и снижение трудоемкости определения остаточных напряжений путем наложения на чашу весов последовательно дискретных грузов, выполненных в виде калиброванных по весу микрошариков, и травления образца каждый раз до восстановления положения равновесия коромысла весов.

Остаточные напряжения определяют по показаниям датчика деформации образца и числу дискретных грузов в чаше весов. Весь процесс определения напряжений автоматизирован, управление наложением грузов и расчет выходных параметров осуществляют с помощью микропроцессора, что повышает точность эксперимента и снижает его трудоемкость. 1 ил.

1249314

Изобретение относится к измерительной гехнике и может быть ишп)льзовано для определения остаточных нацряж»HHH цри непрерывном травлении образцов после ралли >цых видов ос>работки.

Цель изобретения -- повышение точности и снижение тру..соемко "IH процесса определения остаточных напряжений за счет lipoщения измерения массы образца.

На чертеж» изображено устройство дли реализации предлагаемого способа. !0

Устройство содержит яц«литцчсские в»COCTOH II!HO Н3 коромыс.l3 1, TOIIKH э, арретира 3 и грузика 4. Коромысло 1 весов установлено на ножевых опорах 5 стойки 2 и фиксируется в горизонтальном положении

15 с помощью арретира 3. Ня правом плече коромысла 1 весов, расцолагасмом цяд ванной 6 с раствором травл»IIHH, коцсольно закреплен с помощью нижнего крон>цтсйна 7 ксц>тролируемый образец 8. Нижний кронштейн 7 имеет возмож! .ос.i .ь перемешаться вдоль коромысла вссов. Н3 этом же плече коромысла вссов с помоцсью HCpxkt» Kpoiiштейна 9 консольно установлен датчик 10 деформации образца, выполи»IIIII ikt в ниде пластинки толщиной 0,2- 0,3 мм, на которой с обеих сторон установле III датчики 11 деформации, в качестве которых испо.>ь:ювацы гецзодатчики. Датчик 10 связан с контролируемым образцом 8 с по toLliblo постоянного магнита !2 или зажима. Нс! правом плече коромысла весов установлена с возможностью цереме>пения цо его длине ча>ца !3 для сбора дискретных грузов, ро,lt> которых выполняют калиброванные микро>цярцки 14, поступающие из загрузочного устройства 1;>.

Грузик 4, разме>ценный ца .!»ном Iië»÷ñ коромыс„ 5>! вссов, Г>pc сitяз>>ачсl. :. I, >я уpаH— новешивация правого плеча коромысла со

35 всеми закрепленными ца цсм )»it»IITLI»II.

Коромысло вссов сцс>бжс>з» дат >иком 16 положения. например. >з виде фотс>ээзсктрпческого преобразовате.>я с экрано i 17. Между осветителем !8 и фотодатчик<>м 19 этого 4О преобразователя ця торце i»Horo> плеча кс>ромысла установлен экран 17 этого прсооразо>зателя. Фотоэлектрический цреобр>з:зователь управляет через комцар i>оp 20 (пороговое устройство, собранное ня оцсряциоццых усилителях 140УД2) работой элсктроцривода 21 загрузс)нного устройства 15, црц перемещении штока которого производится сброс

;)диого III 3 рика ) 4 по I!kill ря вл Я to i!le vt>, ж»,10бу 22 в чашу 13.

Регистрационная 3llll3p3Tóðà вклк>ча»т в себя микро.эВМ 23, к которой Iio.Гклк>цепы выходы датчиков 1 деформации и компяраГopkl 20, я Гякжс езхо цифроцс зятс>5О5цсго устройства (ЦПУ) 24. Подключение дапгчцков !»формации к микроЭВМ 25 осущ»ствляется через аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП ) 25. МикроЭВМ 23 работа T по заданной программе опрсдс.>ения î Т«точных напряжений.

С:по»об осуществляют следующим обра:ioì.

Коромысло 1 фиксируется в горизонталь:->ом ш)ложении арретиром 3. На кронштейне 7 крепится исследуемый образец 8, а на кронштейне 9 — датчик 10 с предварительно наклеенными датчиками 11. Кронштейн 7 фиксируется на коромысле 1 в соответствии с длиной образца 8 так, что при опускании кронппейца 9 наконечник датчика 10 в виде цос>оянно>о магнита !2 касается ферромагнитной пяты 26, приклеенной к образцу. При контакте датчика 10 с образцом 8 происходит их незначительный изгиб, а на табло АЦП 25 высвечиваются соответствующие численные значения этой деформации. Для приведения промежуточного элемента и образца в нейтральное положение плавно переме>цают кроцпггсйil до поя)зл»IIH5I нулей на табло

Л Ц(I.

После этого >говерхности образца, кроме нижней 55лоскости, а также поверхности датчика 10, магнита 12 и нижнего кронштейна 7, цогружасмые в раствор травления, зящи>цаются от его воздействия слоем парафина. Далее образсц 8 погружают в ванну 6 с расти>ром травления, коромысло 1 весов освобож;L3IO от арретцра 3, а правое плечо коромысла уравновешивают с помощью гру.зика 4 до совме>цения стрелки 27. установленной ця осц опоры 5, с указателем 0, размеще lllhni на стойке 2.

Данное равновес>5ое состояние фиксирукп;итчиком 16 равновесия, сигнал с котороL J вводится и запоминается микроЭВМ 23. ((Pit T3 KOV 1IO.iO KC II 3 H KOPOM hIC, 3 маиде с датчика 16 равновесия через комII3p3Top 20 производят сброс в чашу 13 дискретного груза — — микрошарика 14. Масса iHàðèêÿ должна быть равна массе латерияла оо>-,азца, i.k3ëktåìoé с его поверхности для достижения за:.санной глубины, на которой необходимо определить остаточные наitряжеция.

Одновременно с помещением шарика

H чашу вссов через ванну пропускают анодный ток травления и осу>цествляют этим методом удаление поверхностных слоев 00разца. По мсрс удаления поверхностных сгн>»H правое плечо коромысла постепенно

>зь»ходит цз электролита, а левое опускается вниз. В рс зул ьтате изменяется величина с>кетового потока, поступающего через отверстие экрана 17 от осветителя 18 на фотодатчик !9. В измерительной сети фотодатчикя 19 возникает переменный элек>ричсский сцгll3ë, пропорциональный величине удален>>огГ> поверхностного слоя образца 8.

Когда с поверхности образца удалец слой за инной толщины, коромысло 1 весов вознря цастся в равновесное положение, т. е. совпадает с исходным, до травления. Этот .:омецт опять фиксируют датчиком 16 полож»ция, сигнал с которого, а также с датчика (l д»формации вводят в микроЭВМ 23.

1249314

Формула изобретения

Составитель Н. Тимошенко

Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 4222/39 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Одновременно, в момент равновесия коромысла весов в чашу 13 помещают следующий микрошарик 14 и повторяются все описанные операции. Процесс травления осуществляют до тех пор, пока с поверхности образца не удален требуемый слой, величина которого обычно составляет 0,1 — 0,5 мм.

При каждом положении равновесия коромысла весов сигналы с датчиков равновесия и деформации, несущие информяцию о толщине стравленного слоя и дефор:!ации оставшейся части образца, вводят в микроЭВМ, которая производит на основании этих данных расчет остаточных напряжений.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения остаточных напряжений за счет повышения точности измерения толщины стравленного слоя образца методом взвешивания. Используемые для измерения дискретные грузы, шарики, калиб рованы по массе с высокой точностью. Кроме того, способ обладает высокой чувствительностью при измерении малых деформаций образцов, позволяет повысить производительность процесса за счет одновременного измерения деформации и толщины стравленного слоя образца с последующей обработкой результатов измерения на микроЭВМ

Способ определения остаточных напряжений, заключающийся в том, что образец помещают в травильHóþ ванну, в процессе травления периодически измеряют массу и деформацию образца и по этим данным определяют остаточные напряжения, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости определения остаточных напряжений, образец закрепляют с датчиком деформаций на коромысле весов, запоминают положение равновесия !

5 коромысла весов в начальный момент травления, на чашу весов помещают первый дискретный груз. стравливают материал образца до восстановления положения равновесия, измеряют деформацию образца и повторяют

20 операции наложения грузов, травления и измерения деформаций в достигнутом положении равновесия до полного стравливания исследуемого слоя, а величину остаточных напряжений определяют с учетом числа помегценных на чашу весов грузов.