Способ измерения деформации объекта Советский патент 1988 года по МПК G01B7/16 

со 00

со

00

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения высокоградиентных полей одноосной деформации, например, в окрестности концентраторов напряжений.

Целью изобретения является повышение точности при измерении неоднородной деформации путем измерения ее распределения.

На чертеже изображена схема осуществления способа при помощи помещенного на объект чувствительного элемента 1 с

электродами, освещаемого полоской света 3.

Способ осуществляется следующим образом.

На поверхность объекта устанавливают чувствительный элемент 1, изготовленный из полупроводникового тензо- и фоточувствительного материала в виде прямоугольной пластины, направление максимальной тензо- чувствительности материала пластины совпадает с продольной осью пластины, если направление деформации совпадает с направлением градиента деформации, или с поперечной осью, если направление деформации и ее градиента взаимно перпендикулярны. Электроды 2 наносят на продольные боковые грани пластины, а пластину устанавливают на объект так, что направление максимальной тензочувствительности совпадает с направлением деформации. Измерения производят в два этапа. На первом этапе, не нагружая объекта, освещают пластину чувствительного элемента 1 у одного ее края полоской света 3 и измеряют сопротивление чувствительного элемента между электродами 2. Параметры светового потока подбирают так, чтобы сопротивление освещенной части чувствительного элемента было намного меньще, чем у неосвещенной части. Для этого используют источник света, максимум спектральной характеристики которого лежит в области поглощения используемого полупроводникового материала и увеличивают интенсивность задающего света до тех пор, пока сопротивление чувствительного элемента при освещении не станет значительно меньщим неосвещенной части чувствительного элемента. При этом полное сопротивление освещенного чувствительного элемента, которое складывается из параллельно включенных сопротивлений освещенной в неосвещенной частей, определяется в основном сопротивлением освещенной части пластины чувствительного элемента 1. Затем, не изменяя светового потока, перемещают световую полоску вдоль оси пластины чувствительного

0

5

0

5

0

5

0

5

0

элемента 1 и измеряют зависимость сопротивления чувствительного элемента 1 Ro(x) от положения полоски света. На втором этапе нагружают объект и производят измерение зависимости R(X) сопротивления чув- ствительцого элемента 1 от положения полоски света. Определяют относительное приращение сопротивления чувствительного

Р/у Iv)

элемента 1 -п/Ч Для каждого поKo(xj

ложения полоски определяется деформацией Е(х) пластины чувствительного элемента 1 в месте освещения

R(X)- Ro(x) тл.р, ч

,

где К - коэффициент тензочувствительности материала чувствительного элемента в направлении деформации (определенной по изЕвестной методике). С учетом полученных данных определяют распределение деформации объекта вдоль длины чувствительного элемента 1.

Формула изобретения

Способ измерения деформации объекта, заключающийся в том, что на поверхности объекта устанавливают чувствительный элемент, изготовленный из полупроводникового тензо- и фоточувствительного материала, определяют его начальное сопротивление, одновременно с нагружением объекта производят засветку чувствительного элемента, вновь измеряют сопротивление и по изменению сопротивления определяют деформацию объекта, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности при измерении неоднородной деформации путем измерения ее распределения, чувствительный элемент изготавливают в виде прямоугольной пластины так, что направление максимальной тензочувствительности материала совпадает с продольной осью пластины, если направление деформации совпадает с направлением градиента деформации, или с поперечной осью, если направление деформации и ее-градиента взаимно перпендикулярны, электроды наносят на продольных боковых гранях пластины, которую устанавливают на объект так, что направление максимальной тензочувствительности совпадает с направлением деформации, засветку проводят полоской света, ориентированной перпендикулярно электродам и после каждого этапа нагружения и замера сопротивления перемещают полоску света параллельно самой себе.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения высокоградиентных полей одноосной деформации, например в окрестности концентраторов напряжений. Целью изобретения является повышение точности при измерении неоднородной деформации путем измерения ее распределения. Для этого чувствительный элемент из тензо- и фоточувствительного материала устанавливают на объект и освещают его последовательно перемещающейся полоской света. При этом, измеряя изменение сопротивления чувствительного элемента в нагруженном и ненагруженном состоянии объекта, для каждого положения полоски света определяют распределение деформации объекта вдоль длины чувствительного элемента. 1 ил.

X

gnati &

/2J

/

/

/