Емкостной датчик для измерения длины усталостной трещины Советский патент 1983 года по МПК G01B7/16 

110 Изобретение относится к измеритель ной технике, а именно к методам контроля состояния поверхности деталей из токрпроводящих .конструкционных мате;риалов, и может быть использовано при исследовании усталостных трещин слож ной конфигурации. По основному авт. св. ff 669181 известен емкостной датчик для измерения длины усталостной трещины, содержащий изоляционную подложку и обкладку гребенчатой , размещенную на подлож ке. Зубья обкладки выполнены разной ширины, монотонно изменяющейся по дли не обкладки С 3 : Однако указанный датчик не дает возможности определять координату точ ки зарождения ответвившейся трещины, так как изменение егъ емкости характеризует только длину и направление развития трещины. Цель изобретения - определение координат точки зарождения ответвившейся трещины. Цель достигается тем, что емкостной датчик для измерения длины усталостной трещины снабжен перемычкой, соединяющей концы гребенчатой обкладки, и вторым токовыводом, размещенным на этой перемычке. Это позволяет наряду с измеоением длины усталостной трещины определять координаты точки зарождения ответвив,шейся трещины. На фиг.1 изображен предлагаемый датчик, общий вид; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - блоксхема измерительной системы, к которой подключают датчик при работе; на фиг. - временная диаграмма изменения емкости датчика; на фиг.5 - то же, изменения его сопротивления. Емкостной датчик для измерения длины усталостной трещины содержит 732 . изоляционную подложку 1 и токопроводящую обкладку 2, размещенную на подложке 1. Зубья 3 обкладки 2 вы полнены разной ширины, монотонно изменяющейся по длине обкладки, 06кладка имеет токовывод , второй токовывод 5. размещенный на перемычке 6 Датчик работает следующим образом. Перед началом исследовЪния датчик наклеивают на деталь 7 и включают на вход измерительной системы, содержащей коммутатор 8, соединяющий провода, идущие от токовыводов t и 5 и от. исследуемой детали 7, имеющей токовывод 9. измеритель 10 емкости датчика относительно детали 7 и измеритель 11 сопротивления датчика. Выходы измерителей 10 и 11 соединяют с регистратором 12. В процессе роста Чрещина пересекает зубья 3 обкладки 2 и разрывает их, суммарное сопротивление датчика меняется. Емкость датчика при этом постоянна. В случае зарождения ответвившейся трещины ближайший к точке ; зарождения зуб 3 разрывается в двух местах (фиг.З),. в результате чего участок зуба между трещинами уже не соединен электрически с обкладкой 2, а емкость датчика уменьшается. На фиг. и 5 соответствующие этому событию точки отмечены звездочкой, Таким образом, момент первого изменения емкости датчика указывает на время появления точки зарождения ответвившейся трещины, а измеренное при этом сопротивление датчика между токовыводами Л и 5 - коррдинату этой точки. Использование предлагаемого датчика для контроля ветвящихся трещин позволит просто и надежно исследовать процессы усталости сварных швов, деталей из композиционных материалов и других элементов, работающих в слож ных условиях эксплуатации.

Xvs vwwwxx &&

wyy;

;:: N s SSSNN oocco4

г.2

3WL

.f I-

Ю

8

f2

//

фиг.З

фиг.

ШПППГШПППП

Фиг.