Способ закрепления датчика на детали

Способ закрепления датчика на детали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к средствам закрепления датчиков деформации на изделиях , изготовленных из титана. Целью изобретения является повышение надежности эксплуатации датчика в условиях воздействия агрессивной среды. Способ закрепления датчика на детали включает нанесение связующего состава на поверхность детали, наклеивание на этот слой датчика, покрытие датчика защитным слоем и проведение термообработки детали с датчиком , при этом в качестве связующего и защитного составов используют смесь жидкого стекла и цемента, взятых в соотношении 2:1, а в процессе нанесения связующего состава на деталь его подвергают электролизу . После нанесения защитного слоя деталь с датчиком выдерживают 10 сут при 20± 2°С, а термообработку производят в течение 3 ч при 190± 10°С. ё

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 8 7/18

ГОСУДАРСТВЕН-Нэ!Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872514/28 (22) 09.07.90 (46) 23,11.92. Бюл. М 43 (71) Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) Е.M.Êîðîëåâ, Б.Ф,Юрайдо и Ю.С.Маршалко (56) Немец И. Практическое применение тензорези торов.М.: Энергия, 1970,с.7.33.

Авторское свидетельство СССР

М 1249315, кл. G 01 В 7/18, 1984. (54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДАТЧИКА НА

ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к средствам закрепления датчиков деформации на изделиях, изготовленных иэ титана. Целью

Изобретение относится к средствам измерения деформации поверхности металлических изделий и может быть использовано, например, .при контроле поверхности корпусов аппаратов химических производств.

Известен способ закрепления датчиков деформации (тензодатчиков) на поверхности детали с помощью связующего, представляющего собой смесь из жидкого стекла и цемента, обладающую хорошей адгезией к различным материалам и устойчивую к воздействию повышенных температур и влаги.

Однако адгезия укаэанного связующего к металлам, имеющим оксидные пленки (например, титан, алюминий), недостаточно!

Ж,, 1776982 А1 изобретения является повышение надежности эксплуатации датчика в условиях воздействия агрессивной среды, Способ закрепления датчика на детали включает нанесение связующего состава на поверхность детали, наклеивание на этот слой датчика, покрытие датчика защитным слоем и проведение термообработки детали с датчиком, при этом в качестве связующего и защитного составов используют смесь жидкого стекла и цемента. взятых в соотношении 2:1, а в процессе нанесения связующего состава на деталь его подвергают электролизу. После нанесения защитного слоя деталь с датчиком выдерживают 10 сут при

20+ 2 С, а термообработку производят s течение 3 ч при 190+ 1О С. ей высока, что делаетдатчики практически неработоспособными. 4

Известен способ закрепления тензодат- СЬ чиков на детали, обеспечивающий повышен- К;) ную надежность в условиях повышенной QQ влажности и температуры, заключающийся в том, что тензодатчик закрепляют на детали, накладывают на него фторопластовую ленту, затем наносят слоями битумную мастику, чередуя со слоями стеклоленты, герметиэируют тенэодатчик металлическим колпачком, затем деталь нагревают до температуры, обеспечивающей адгеэию к ней битумной мастики.

Данный способ позволяет защитить тенэодатчик or влаги, но не обеспечивает

em защиту от агрессивной среды, ввиду раз1776982 рушения металлического колпачка и мастики и надежное закрепление датчика на поверхности металлического изделия, имеющего оксидные пленки.

Целью изобретения является повышение надежности эксплуатации датчика в условиях воздействия агрессивной среды путем обеспечения прочной адгезии связующего слоя с поверхностью детали и надежной защиты датчика от коррозионной среды, Поставленная цель достигается тем, что в способе закрепления датчика на детали, заключающемся в том, что на поверхность детали наносят связующий слой, наклеивают на него датчик, на который затем наносят защитный слой, и подвергают деталь с датчиком термообработке, в качестве связующего и защитного слоев используют смесь жидкого стекла и цемента, взятых в соотношении 2.1, связующий слой при нанесении на деталь подвергают электролизу, после нанесения защитного слоя деталь с датчиком выдерживают 10 сут при 20й 2 С, а термообработку производят в течение 3 ч при 190 + 10ОС.

Нанесение связующего слоя с использованием электролиза обеспечивает качественное соединение его с металлом детали за счет образования совместных окислов соединяемых материалов. Так, на тщательно очищенной от окислов поверхности детали из титана при электролизе связующего состава образуются окислы титана и кремния Т!Ор + SIOz в виде тонкой, золотистого цвета пленки, прочно скрепленной с поверхностью титана. Поскольку пленка содер. жит окись кремния $!02, являющуюся основой жидкого стекла NazSIOg, на ней прочно закрепляются связующий, а затем и защитный слой, состоящий из жидкого стекла и цемента, Способ закрепления датчика на детали, в частности, изготовленной из титана, осуществляют следующим образом. На очищенную поверхность детали наносят, например, кисточкой смесь, приготовленную из двух частей жидкого стекла NazSIOa и одной части цемента, при этом наносимый слой одновременно подвергают электролизу, соединив для этого деталь с анодом (+) источника постоянного тока 9-10 В, а кисточку — с катодом (-) источника.

Электролиз проводят в течение 1 мин при перемещении кисточки по рабочей поверхности до появления на поверхности детали прочной, золотистого цвета пленки, содержащей окись титана TIO и окись кремния SION.

При электролизе происходит следующий процесс;

Разделение ионов у электродов на кисточке на детали

5 (катоде) (аноде)

Жидкое стекло Ма2$!Оз - 2Na + $!Оз Са(ОН)2 - Са + 2ОН

Цемент

10 $!(ОН)4 - $! + 4ОН

Реакция на детали (аноде):

Tl+ + $!Оз -" Т!О+ SIOUX

Т!+ + 20Н -«Т!О+ Н20

2Т! +40H -«2TIÎ+2Н20

Реакция на кисточке (катоде):

Л

2Na+ + 2H20 2Na0H + Н2

Са +2НгО -«Са(ОН)2+ Hz

Ю

Х.

Sl + 4Н20 «$!(ОН)4+ 2Н2

На застывший связующий слой нанос!!т смесь того же состава, укладывают и слегка вдавливают датчик. На застывший слой и

2$ датчик наносят защитный слой из той же смеси, после чего деталь с датчиком выдерживают 10 сут при 20 - 2 С и затем подвергают термообработке при рабочей температуре, но не более 190 + 10 С, с вы30 держкой в течение 3 ч. Нагрев и охлаждение при термообработке осуществляют со скоростью не более 20 С/ч.

При термообработке из соединений

NaOH, Са(ОН) и Si(OH)4 образуются нерастворимые и термоустойчивые соединения типа МагО -$!02, способствующие прочной адгезии покрытия в целом. Вода, необходимая для схватывания цемента, содержится в достаточном количестве в стандартном си40 ликатном клее (жидком стекле), взятом в указанном соотношении с цементом.

Проверка предлагаемого способа закрепления датчиков на образцах из титана в лабораторных условиях показала его вы 45 сокую надежность, Датчики, смонтированные и обработанные укаэанным способом, были выдержаны в течение 50 сут в 1 растворе серной кислоты, при этом никаких изменений не претерпели, Указанным способом могут быть закреплены как тензодатчики, так и датчики другого назначения, например, для фиксации трещин, вибродатчики.

Данный способ закрепления датчика целесообразно испольэовать для иэделий, изготовленных из титана, так как при электролизе связующего слоя, как показали исследования, образуется тонкая прочная

1776982 связующая пленка, содержащая окись титана TIO и окись кремния SION.

Составитель E. Королев

Техред М.Моргентал Корректор 3. Салко

Редактор Г. Бельская

Заказ 4115 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитете по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москве, Ж-35, Раушская нвб., 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Формула изобретения

Способ закрепления датчика нв детали, заключающийся в том, что нэ поверхность детвли наносят связующий слой, наклеивают на него датчик, на который затем наносят защитный слой, и подвергают деталь с датчиком термообработке, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности эксплуатации датчика в условиях воздействия агрессивной среды, в качестве связующего и защитного слоев используют смесь жидкого стекла и цемента, взятых в соотно5 шенин 2:1, связующий слой при нанесении на деталь подвергают электролизу, после нанесения защитного слоя деталь с датчиком выдерживают 10 сут при 20+ 2 С, а термообработку производят а течение 3 ч

10 при 190й10 С.