Способ измерения механических деформаций и усилий Советский патент 1959 года по МПК G01B17/04 

Известны способы измерения деформаций и усилий в твердых телах, основанные на определении изменений частоты собственных колебании натянутой упругой струны, закрепленной концами в двух точках поверхности испытываемого изделия. Изменение частоты собственных колебаний струны происходит за счет увеличения натяжения в результате изменения расстояния между точками крепления струны. Для возбуждения колебаний струны ее помещают в магнитное поле, например, постоянного магнита и пропускают через нее переменный ток.

Особенность предложенного способа измерения деформаций заключается в том, что для упрощения процесса измерения и уменьгнения габаритов струнного датчика струну располагают непосредственно вблизи поверхности испытываемого изделия и для возбуждения в ней колебаний используют вихревые токи, создаваемые в толще изделия под действием переменного тока, протекающего по струне.

На чертеже схематически изображено располол ение струны на поверхности испытываемого издели51 и ее крепление.

Струна 1, изготовленная из любого металла или сплава, установлена на испытываемом изделии 2 возможно ближе к его поверхности. Концы струны жестко закреплены в опорах 3 -ц 4, установленных на изделии. Для возможности подвода электрического тока к концам струны одна из опер 4 изолирована от изде.яия при помощи изоляционной прокладки 5.

К концам струны подводится напряжение от звукового генератора, частота которого изменяется. Вокруг струны создается переменное магнитное поле, вызывающее в материале испытуемого изделия или конструкции появление вихревых токов, которые, в свою очередь, создают собственное магнитное иоле. Взаимодействие полей струны и вихревых токов при условии совпадения частот собственных колебаний струны и

вынуждающих колебаний генератора приводит к возникновению автоколебательного процесса и струна начинает совершать незатухающие колебания за счет энергии генератора.

При использовании для возбуждения колебаний струны магнитного поля вихревых токов в толще изделия исключается необходимость применения отдельного возбуждающего магнита, что уменьшает габариты струнного датчика и дает возможность помещать его в малодоступных местах испытываемого изделия.

Предмет изобретения

Способ измерения механических деформаций и усилий при помощи датчика, состоящего из питаемой переменным током металлической струны, закрепленной концами на поверхности испытываемого изделия, о тличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения и уменьшения габаритов датчика, струну располагают непосредственно вблизи поверхности испытываемого изделия и для возбуждения в ней колебаний используют вихревые токи, создаваемые в толще изделия под действием переменного тока, протекающего по струне.