Устройство для регистрации роста трещин при механических испытаниях электропроводных материалов

 

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%.