Датчик для измерения поверхностных трещин Советский патент 1989 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к экспериментальным исследованиям прочностньк характеристик материалов и конструкций и предназначено для измерения параметров развития поверхностных трещин .

Известен фольговый датчик для измерения параметров развития поверхностных трещин, содержащий тонкую дизлектрическую подложку, чувствительный элемент из фольги, состоящий из последовательно расположенных и включенных параллельно полосок фольги, и защитное покрытие.

Недостатком его является нелинейность характеристик преобразования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик для измерения поверхностных трещин, содержащий диэлектрическую подложку, чувствительный элемент, состоящий из Последовательно расположенных и соединенных секций, каждая из которых содержит два резистора, включенных параллельно, один из которых выполнен в виде петли, и защитное

00 О) покрытие.

Известный датчик позволяет получить по мере разрыва петель ступенчатый линейно-возрастающий выходной сигнал. Однако его-недостатком является то, что при большом числе разрываемь1х петель необходимо выбирать

очень малую величину ступени, чтобы зарегистрировать весь процесс на ширине ленты самописц а или шлейфового осциллографа, что приводит к ошибкам в определении параметров трещин. К тому же возможно повторное контактирование разорванных петель на пОлуцикле сжатия.

Целью изобретения является повышение точности измерений параметров развития поверхностных трещин при большом числе отрываемых петель.

Указанная цель достигается тем, что датчик для .измерения поверхностных трещин,, содержащий диэлектрическую подложку, чувствительный элемент, состоящий из последовательно расположенных и соединенных секций, каждая из которых содержит два резистора, включенных параллельно, бдин из которых выполнен в виде петли, и защитное покрытие, снабжен вторым чувствительным элементом, петли резистора которого входят в промежутки между петлями резистора первого чувствительного элемента.

На фиг.1 изображен общий вид датчика; на фиг.2 - электрическая схема измерения; на фиг.З - формы сигнала, зарегистрированные на ленте самописца в зависимости от чередования петель (а - через одну петлю, б - две петли, в - через 3 петли, г через четыре петли).

Датчик трещин содержит тонкую диэлектрическую подложку 1, на которой размещены два чувствительных элемента 2 и 3 (разделены пунктирной ли- нией), например из фольги, каждьш из чувствительных элементов 2 и 3 состоит из последовательно расположенных и соединенных секций А, а каждая секция содержит два резистора 5 и 6, включенных параллельно, причем один резистор 5 выполнен в виде петли, например П-образной. При этом петли резистора одного чувствительного элемента 2 входят в промежутки между

петлями резистора второго чувствительного элемента 3 в заданной последовательности, HanpjjMep, через одну,

две, три и т.д. петель секций 4 каждого чувствительного элемента 2 и 3 соединены между собой шинами 7 с контактными выступами 8. Сверху чувствительные, элементы и 2 закрыты (кроме выступов 8) защитным покрытием 9. Датчик изготавливается методом фотолитографской печати.

Описываемый датчик ра.ботает следующим образом.

5 При измерениях датчик наклеивается на деталь в местах ожидаемого появления трещин и включается в схему моста Уитстона.

В качестве измерительного прибора

0 используется тензостанция. При распространении трещины произойдет последовательный обрыв петель обоих чувствительных элементов и при дальнейшем развитии трещин на ленте са5 мописца регистрируется их цикличность.

При этом величина ступени на ленте самописца, зависящая от соотношения сопротивлений резисторов 5 и 6

Q может изменяться в широких пределах, что позволяет рационально использовать всю ширину носителя.

При использовании датчика повышается точность измерений за счет исключения ошибок в расшифровке записей, расширении функциональных возможностей при использовании датчика в качестве индикатора деформаций, а так же в облегчении автоматизации процесса обработки результатов измерений вследствиециклического характера записи.

ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ТРЕЩИН, содержащий диэлектрическую подложку, чувствительный элемент, состоящий из последовательно расположенных и соединенных секций, каждая из которых содержит два резистора, включенных параллельно, один из которых выполнен в виде петли, и защитное покрытие, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен вторым чувствительным элементом, петли резистора которого входят в промежутки меявду петлями резистора; первого чувствительного элемента.

uz.Z

Cb

,

С

5I«

ih

g|

0

W

5j«

Sh

КГ

t CO

§

С