Способ измерения механических напряжений

Способ измерения механических напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

û==- -—

О и ИХ .Л «Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< ц 714 180

К АВТОРСКОМУ СВМ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

- (22) Заявлено 310778 (21) 2653572/18-10 (51}htl КЛ с присоединением заявки ¹

G L 1/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (23) Приоритет ! (.")публиковано 050280, Бюллетень Ю 5 (53} УДК 531.781 (088,8) Дата опубликования описания 08О280 (72) Авторы изобретения

R,C. Новиков и Е,В. Долгих

Тюменский индустриальный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ . НАПРЯЖЕНИЙ

/.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может .быть использовано при создании устройств и приборов для измерения механических напряжений в металлоконструкциях, изготовленных иэ ферромаГ нитных материалов.

Известны накладные магнитоупругие датчики механических напряжений, со держащие намагничивающую и измери- тельную обмотки, которые калибруются по заранее выбранному эталону и основаны на использовании зависимости магнитной проницаемости от приложе«йных напряжений (1).

Наиболее близким по технической сущности является способ иэмерейия механических напряжений магнитоупругими датчиками по величине ЭДС, наводимой во вторичной обмотке магнитным потоком, создаваемым намагничивающей обмоткой, питаемой переменным током (2) .

Однако этот способ не обеспечивает достаточной точности, так как даже одинаково нагруженные образцы из едной и той же стали могут иметь не одинаковую магнитную проницае мость вследствие различной магнитоупругой чувствительности, Это различие даже в пределах одной марки стали может достигать 30-60% и обусловлено неодинаковым распределением примесей, качеством Фермообработки, скорбстью охлаждения, степени наклепа и так далее, Белью изобретения является повышение точности механических напряжений, Эта цель достигается тем, что в метапле между полюсами .датчика соз дают постоянное магнитное поле и упругие колебания и по ЭДС индукции, наведенной на поверхности металла, и величине прнведенной ЭДС вторичной обмотки судят о механических напряжениях, при этом приведенную ЭДС вторичной обмотки определяют по следующей зависимости: г Ро

L =KX где 1, т - ЭДС в индукционной катУшке при испытании эталонного и исследуемого образцов;

Е - ЭДС во вторичной обмотке при испытании исследуемого образца, где о, (- ЭДС индукционной катушки при испытании эталонного и исследуемого образцов соответственно; .

Е - ЭДС в измерительной об5 мотке при испытании исследуемого образца;

6 - приведенная ЭДС, Далее по величине Е и тарировочному графику Е= ((6) определяют значение механического напряжения (6 ), Формула изобретения

Способ измерения механических напряжений магнитоупругим датчиком по величине ЭДС, наводимой во вторичной обмотке магнитным потоком, создавае-мым намагничивающей обмоткой, питаемой переменным напряжением, о т л ич а ю щ и и с .я т6м, что, с целью повышения точности измерения механических напряжений, в металле между полюсами датчика создают постоянное магнитное поле и упругие колебания и по ЭДС индукции, наведенной на поверхности металла, и величине приведенной ЭДС вторичной обмотки судят о механических напряжениях, при этом саму приведенную ЭДС вторичной обмотки определяют по следующей зависимости:

r 0р

35 где (» f - ЭДС в индукционной катуш-. ке ке при испытании эталонного и исследуемого образцов;

Е - ЭДС во вторичной обмотке ,40 при и спыт анни и с следуемого образца, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 170726, кл. Q 01 L 1/12, 1965, 2, Авторское свидетельство СССР

Р 313101, кл, Q 01 L 1/12, 1971 (прототип) .

На чертеже представлена функцио- нальная схема измерения;

П-образный магнитопровод 1 с намагничивающей 2 и измерительной 3 обмотками калибруют на эталонном образце 4 следующим образом, Переключателем 5 к намагничивающей обмотке подключают источник попеременного напряжения 6, прикладывают к образцу калиброванное механическое напряжение (6 ) . Вольтметром

7 измеряют ЭДС в измерительной обмотке в зависимости от приложенных напряжений (б ) и строят тарировочный график Е = f(6 ) . Затем определяют магнитоупругую чувствительность эталонного образца.

Переключателем к намагничивающей обмотке подключают источник постоянного тока 8, в эталонном образце между полюсами магнитопровода возбужда-.

m с помощью электрострикционного или магнйтострикционного излучателя 9 ультразвуковые волны, которые вследствие магнитоупругого эффекта наводят ЭДС s индукционной катушке 10.

При некотором токе в намагничивающей обмотке ЭДС, возбуждаемая в индукционной катушке, достигает максимума и является мерой магнитоупругой чувствительности образца при заданной амплитуде ультразвуковых 30 колебаний, Ультразвуковой излучатель возбуждают звуковым генератором 11 а ЭДС в индукционной ка*ушке измеряют селективным вольтметром 12.

При измерении механических напряжений датчик переносят на исследуемый образец (элемент конструкции), измеряют ЭДС в индукционной катушке при той же амплитуде упругих колебаний и намагничивающем токе, соотВетствующем максимуму ЭдС„ После этого обмотку 2 подключают к источнику 6, измеряют выходной сигнал измерительной обмотки 3 и вводят в него поправку по формуле

6=Ев е.

ЦНИИПИ Заказ 9270/35

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгорол, ул. Проектная,4