Компенсированный магнитоупругий датчик напряжений Советский патент 1958 года по МПК G01L1/12 

Известные магнитоупругие датчики напряжения, предназначенные для измерения линейных напряжений в поверхностном слое стальных деталей или элементов конструкций, имеют тот недостаток, что они не позволяют определить направление вектора линейных напряжений в контролируемом объекте.

Этот недостаток устранен в предлагаемом датчике тем, что он выполнен в виде центрального токового электрода, вертикально устанавливаемого на поверхности объекта и предназначенного для подачи переменного тока вглубь объекта и обратных токовых электродов, равномерно распределенных по окружности вокруг центрального электрода.

Видоизмененная конструкция датчика отличается от известного тем, что центральный электрод в нем снабжен круговой градуированной шкалой и поворотно связан стержнем с указательной стрелкой н втулками с одной или несколькими плоскими секторными катушками, располагаемыми на поверхности контролируемого объекта и связанными проводами с входом катодного осциллографа.

На чертеже изображен магнитоупрутий датчик напряжения, вид спереди.

Основной частью датчика является вертикальный центральный токовый электрод У, прижимаемый острием к зачищенной поверхности контролируемого объекта. В качестве обратных токовых электродов цспользуется система электродов 2, равномерно распределенных по окрз жности 3 вокруг центрального электрода /.

С центральным электродом втулками 4 поворотно соединена плоская секторная катушка 5, намотанпая из большого числа витков проволоки. Катушку устанавливают на поверхности контролируемого объекта и перемещают по ней. Положение катушки регистрируется стрелкой fi. перемещающейся вдоль круговой градуированной шкалы 7, неподвижно

ль 114356- 2

закрепленной на центральном электроде. Для измерения падения напряжения предусмотрены два измерительных точечных контакта 8, скрепленных с центральным электродом планкой 9, изготовленной из изолирующего материала.

Катзшка 5 гибкими проводами 10 присоединяется к входу катодного осциллографа с большим коэффициентом усиления. Горизонтальная развертка осуществляется пропорционально силе тока, проходящего через датчик. Устройство датчика дает возможность легко избавиться пт искажений, вносимых высшими гармоническими составляющими электромагнитного поля. Измерение падения напряжения между измерительными точечными контактами 8 осуществляется посредством применения компенсационной измерительной схемы, к которой присоединяются провода -/.

Датчик применяется следующим образом.

Исследуемый участок поверхности контролируемого объекта зачишают до блеска и на ней устанавливают датчик. Провода 11 от измерительных контактов 8 присоединяют к компенсационной измерительной схеме. Через токовые электроды / и 2 пропускают синусоидальный переменный ток определенной силы, соответствующей наибольщему проявлению магнитоупругого эффекта, и измеряют сопротивление датчика.

После этого, провода 10 присоединяют к входу катодного осциллографа. По шкале 7 отмечают положения катушки, при которых в отклонении луча на экране осциллографа отсутствует основная гармоника, и отмечают квадранты поверхности образца, в которых поток рассеяния положителен, и те квадранты, в которых поток отрицателен. Сопоставляя результаты измерения с магнитоупругой характеристикой и полярностью потоков рассеяния, полученные на испытательном прессе, определяют величину и направление вектора поверхностного упругого напряжения.

Предмет изобретения

1.Компенсированный магнитоупругий датчик напряжений, с применением точечных токовых электродов, устанавливаемых на поверхности контролируемого объекта, отличающийся тем, что, с целью определения средней величины действующего в объекте напряжения, применены электроды, одна группа которых предназначена для подачи переменного тока в объект, а другая группа - для определения падения напряжения между отдельными точками па иоверхности объекта.

2.Датчик по п- 1, отличающийся тем, что, с целью определения направления главных нормальных напряжений в контролируемом объекте, применена система симметрично расположенных на поверхности объекта плоских катушек секторной формы, поворотных вокруг центра симметрии.

3.Датчик по пп. 1ц 2, отличающийся тем, что, с целью устранения влияния внешних наводок от токопроводов на величину электродвижущей силы в системе плоских катушек, последние соединены между собой таким образом, чтобы в каждой паре симметрично расположенных катушек электродвижущиеся силы от наводок взаимно уничтожились.