Устройство для регистрации роста трещин при механических испытаниях электропроводных материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N27/02 

Изобр.етение относится к дефектометрии и предназначено для регистрации роста трещин при механических испытаниях электропроводных материалов.- - -Известно устройство для регистрации роста трещин, работающее 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 Мв, усиливается до 1,0. В включенным в из мерительную цепь усилителем LI. Однако в ух::тройстве для регистра.ции роста трещин чувствительность -регистрирующих.приборов измерительной цепи сильно зависит от плотности тока, а точность измерений.в большой степени зависит от стабильности пита ющего напряжения, что приводит к зна чительному усложнению измерительной цепи. Устройство также обладает низкой точностью измерений при длительных испытаниях. Наиболее близким к изобретению яв ляется устройство для оценки уровня повреждаемости при механических испытаниях металлических материалов, состоящее из трансформатора с раздельными секциями вторичной обмотки силовой и измерительной электричесних цепей, в которые включены испытуемый образец, эталонное сопротивление, и электронного потенциометра выполняющего роль нуль-прибора 2j. Однако известное устройство в случае его использования для регистрации роста трещин в электропроводны материалах отличается отсутствием возможности в процессе механических испытаний контролировать исходную у тановку нуля электронного потенциометра с целью проверки и учета влия ния возможных электрических наводок на величину регистрируемого сигнала значительной сложностью количествен ной оценки прироста трещины по изме нению электрического сопротивления испытуемого образца, связанной с пр менением математических формул, ограниченной возможностьюрегулирования масштаба -записи сигнала разбаланса ДЛЯ повышения точности опреде ления прироста трещины, а также отсутствием автоматической регистраци электрических величин. Указанные .недостатки не позволяют осуществлять с высокой точностью автоматическую регистрацию роста тр щины в процессе механических испыта рий. Цель изобретения - повышение точ ности измерения разности регистраци потенциалов, соответствующей подрас танию трещины в ходе испытаний. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регистрации роста трещин при механических испы 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 1с 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 транс |)орматора 1, нагрузочного сопротив ления 5, испытуемого образца 6и эталонного сопротивления 7. По-очередное включение испытуемого образца 6 и эталонного сопротивления 7в силовук) 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 помощи многопозиционного переключателя 15 производится пооч ередное подключение цепи к испытуемому образцу б и эталонному сопротивлению 7 через компенсационное переменное сопротивление 16, Два последних образуют контур контроля исходной установки нуля электронного потенциометра 13, соответствующей 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 2вторичной обмотки.трансформатора 1, создающей величину силы тока 50 А. -Питание измерительной цепи осуществляется через секции 3 и 4, создающие ;ток величиной 0,5 А. Перед началом испытаний произво- i Удится исходная установка нуля с начала цепи испытуемого образца 6 (положение 1-1 переключателей 8 и 15) при помощи компенсацион-ного переменного сопротивления9, а затем в цепи конт роля исходной установки нуля (положе ние 2-2 переключателей 8 и 15) при помощи переменного сопротивления 16. С помощью переменного сопротивления 11 и осуществляется балансировка изме рительной цепи реохорда 12, переменным сопротивлением 14 устанавливается, необходимый масштаб записи сигнала/ поступающего на реохорд 12 электронного потенциометра 13. Для снижения погрешностей при автоматической записи, вызываемых изме нением тока в силовой цепи из-за изменения электрического сопротивления испытуемого образца 6, в силовую цеп включено нагрузочное постоянное сопротивление 5. При испытании происходит рост тре щины в образце 6, вызывающей изменение разности потенциалов в схеме сравнения падения напряжений, образованной соединением измеряемого сопротивления образца 6 с эталонным сопротивлением 10 и реохордом 12 электронного потенциометра 13. Поязвившийся разбаланс схемы автоматически устраняется электронным потенциометром. При этом в зависимости от величины прироста трещины степень рассогласования различна и стрелка электронного потенциометра 13 смещается от ну-1 ля на определенную величину. С целью обеспечения более высокой точности измерения приростатрещины, 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 f положение .2-2 переключателей 9 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. На;1ичие в предлагаемом устройстве, работающем на принципе регистрации изменяквдей ;я с ростом трещины разности потенциалов, незавиеимо от испытуемого образца кон-тура контроля исходной установки нуля и введенного переменного сопротивления параллельно ребхорду электронного потенциометра с дополнительным блоком автоматической записи, обеспечивает повышениеточности определения прироста трещины в процессе механических испытаний на 25-30%.

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:)