Способ изготовления датчиков для контроля циклических деформаций Советский патент 1983 года по МПК G01B7/16 

о оо го со го оо 10 Изобретение относится к измерительной технике, а именно,к способам изготовления датчиков для контроля деформаций, в том числе циклических. Известен способ изготовления датчиков для контроля и измерения деформаций, в том числе и циклических, заключающийся в том, что пластинку из монокристаллического полупроводни кового материала, например кремния, разрезают на отдельные элементы,используемые в качестве датчиков, с ба зой 0,1-1,0 мм, закрепляют по концам элементов с помощью эвтектики золото кремний золотые или медные выводы 1,} Недостатками данного способа изготовления датчиков являются его слож ность, связанная с необходимостью получения монокристаллического кремния, сложность использования самих датчиков, требующих обязательного при менения термокомпенсэционных элементов, соединительных проводов и специальной регистрирующей аппарату. ры,а также сравнительно невысокая точ ность измерений циклических деформаций из-за нестабильности уровня чувствительности во времени, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ изготовления датчиков для контроля циклических деформаций, прин цип работы которых основан на сравнении их состояния после циклического нагружения на исследуемом .объекте и градуировочных образцах, что позволяет по темным пятнам, появляющимся на поверхности датчиков, контрол ровать деформации на базе не менее 0,050,1 MMj а по их структурным изменениям на базе 0,003-0,005 мм. Способ заключается в том, что металлическую пластинку, например, из нержавеющей стали подвергают сначала предварительной обработке с помощью наждачной бумаги, а затем слабого раствора кислоты, обезжиривают углекислым кальцием и подвергают .гальваническому меднению в щелочной ванне с содержанием, т/л здесь и далее - на литр растворителя) CuCN23; aCN 30 ; , при температуре электролита , напряжении на ванне 0,33 В и плотности тока 6 А/м в течение 20мин,вновь шлифуют с применением углекислого кальция и подвергают гальваническому 1чеднению в кислой ванне с содержанием 8 HjO 250 г/л; N280 80 г/л при напряжении на ванне 0,5 В и плотности тока 300 А/м в течение 15 мин. После этого снимают покрытие, полученное при меднении, и разрезают его на отдельные элементы, иcпoльзye « le в качестве датчиков Cz. Недостатком данного способа является сравнительно низкая точность измерений, связанная с невозможностью достижения высокой чувствительности из-за существенного различия структур слоев меди, полученных при гальваническом меднении в щелочной и кислой ваннах, что определяет различие их свойств и появление сдерживающего влияния слоя, полученного в щелочной ванНе, на появление изменений в наиболее чувствительном слое меди, полученном в кислой ванне. Кроме того, недостат(ами данного способа являются его высокая сложность и трудоемкость из-за большого числа технологических операций, а также то, мто необходимо проведение специальных защитных мероприятий, обеспечивающих безопасность труда при меднении в щелочной ванне, так как в состав электролита в этой ванне входят такие ядовитые вещества, как CuNH и NaCH . Цель изобретения - повышение чувствительности датчиков и упрощение . способа. Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления датчиков для контроля циклических деформаций, заключающемуся в том, что металлическую пластинку подвергают гальваническому меднению в электролите, содержащем CtiSQij.-5Н20 и , снимают покрытие, полученное при меднении, и разрезают его на отдельные элементы, используемые s качестве датчиков, меднение проводят при комнатной температуре сначала в течение 1 мин при плотности тока 600 А/м, затем в течение 10 мин при плотности Лока 250 А/м а электролит содержит CLIS04-5HAO 280-300. г/л и HpSO,. 8590 г/л. . Способ осуществляют следующим образом. Металлическую пластину с размерами 3x80x100 мм, изготовленную,например, из жаропрочной стали ЭП 693ВД, шлифуют с двух сторон, и часть поверхности, на которую не будет наноситься покрытие ,например предназначенную для крепления, защищают от воз-, действия электролита химически стойким лаком типа ХСЛ. Электролит готовят по общепринятой методике, выбирая концентрации составляющих электролит ингредиентов для CuSO,,-5 HgO в интервале 280-300 г/л, для H SOvв интервале 85-90 г/л. используя хим каты класса Ч, ЧДА, ХЧ. Аноды, испо льзуемые для травления, изготавливают из меди высокой чистоты, например из меди ВЗ с содержанием примесей менее 0,0032%, зачищают поверхность, протравливают ее, промывают дистилли рованной водой и загружают в гальваническую ванну на расстоянии 100 м друг от друга в таком количестве, чтобы соотношение площадей между ано дами и катодом составляло til. Затем пластинчатый катод обезжиривают венской известью, промывают дистилли рованной водой и загружают под током в гальваническую ванну между ано дами. Гальванизацию проводят сначала в течение 1 мин при комнатной тем пературе () и плотности тока .$00 А/м , а затем в течение 10 мин При той же температуре и плотности тока 300 А/ Пластину с нанесенным покрытием извлекают из ванны, промывают дистиллированной водой и сразу же сушат струей холодно о воздуха под давлением порядка 4 атм, чтобы избежать поверхностного окисления гальванической меди, затрудняющего наблюдение за образующимися темными пятнами. Медное покрытие, имеющее толщину до , снимают с пластины и разрезают на отдельные элементы, используемые в качестве датчиков по известной методике. Применение изобретения позволяет по№1сить точность измерений за счет повышения чувствительности 8 среднем на 15 в связи с повышением устойчивости появления темных пятен при цикличе ском нагружении из-за изменения -состава электролита и режимов меДненил, а также упростить способ изготовления датчиков для контроля циклических деформаций за счет исключения операции меднения в щелочной ванне.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ, заключающийся в том, что металлическую пластинку подвергают гальваническому меднению в электролите, содержащем CuSQ|5H20 и . , снимают покрытие, полученное при меднении, и разрезают его на отдельные элементы, используемые в качестве датчиков, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с ;..целью повышения чувствительности получаемых датчиков и упрощения способа, меднение проводят при комнатной температуре сначала в течение 1 мин при плотности тока 600 А/м , затем в течение 10 мин при плотности тОка 250 А/м . а электролит содержит CuS04-f HoO 280-300 г/л и Н„$0 . 85- g 90 г/л. СО с: