Способ определения деформации участка трубопровода между двумя жестко закрепленными сечениями Советский патент 1989 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измеритеной технике, а именно к способам определения температурных деформаций растяжения или сжатия, и может быть использован при испытаниях трубопро Водов с циркуляцией по ним теплонос телей.

Цель изобретения - повьпнение точ- :яости за счет учета фактической температурной зависимости сопротивления и тензочувствительности тензорезис- гора, установленного на трубопроводе jUTo достигается двукратным повторени ;(М цикла нагрева, причем перед первы циклом освобождают от жесткого закрепления одно из сечений, в этом цикле определяют данные для расчета ко- ;|ффициента тензочувствительности у , 1 становленного на трубопроводе тен- зорезистора, а перед вторым циклом восстанавливают это закрепление, в 3 том цикле определяют температурную зависимость сопротивления тензоре- эистора, для чего измерение сопротив хения тензорезистора проводят в каж- ;iOM цикле, а нагрев материала трубопровода осуществляют пропусканием через трубопровод теплоносителя с з|аданной температурой. I Способ осуществляют следующим об- Йазом.

I На поверхность прямолинейного jfiacTKa трубопровода между двумя Цестко закрепленными сечениями уста- н(авливают тензорезистор, например, с помощью закрепления связующим или фарки металлической подложки. Выво- ы тензорезистора соединяют с измерительным устройством для измерения а.бсолютной величины сопротивления Т|ензорезистора. При начальной темпе- р атуре Т, трубопровода, соответству- кЯцей, например, температуре окружаю- ш|ей среды, измеряют сопротивление R, тензорезистора. Затем через трубо- П1ровод пропускают теплоноситель с заданной температурой Т ив момент вЬфавнивания температур теплоносителя и стенок трубопровода .приступают к измерению сопротивления тензорезистора RJ.

Поскольку трубопровод в первом цикле имеет возможность свободно деформироваться в продольном направлении, то изменение сопротивления Т|ензорезистора вызывается совместным д|ействием двух физических явлений: относительным изменением сопротивле

10

20

,

Js 25

30

5

ния тензорезистора от нагрева его теплоносителем, равным произведению температурного коэффициента oi сопротивления на разность температур Tj и Т,| при нагреве и без нагрева, и изменением сопротивления тензорезистора за счет его удлинения вместе с трубопроводом при нагреве. Величина относительного удлинения может быть определена как произведение температурного коэффициента (xjp линейного расширения материала трубопровода на разность температур Tj, и Т при нагреве и до нагрева трубопровода теплоносителем. Температурный коэффициент oij линейного расширения определяют по справочным данным для известного материала трубопровода или определяют его экспериментально путем лабораторных исследований, вы- резанны х из этого материала образцов.

Затем жестко закрепляют второе сечение трубопровода, например, в фундаментной опоре измеряют сопротивление R, тензорезистора при температуре Tj окружающей среды и пропускают через трубопровод теплоноситель с заданной температурой Т.. После выравнивания температур теплоносителя и стенок трубопровода вновь измеряют сопротивление тензорезистора R, по полученным данным составляют систему двух уравнений

---( R,) (T - Т,) - .ir-,

(1)

R- (R4 - R,) oiR(T - T,), (2)

Решая эту систему уравнений относительно температурного коэффициент с/ R сопротивления и коэффициента тензочувствительности, определяют истинный коэффициент тензочувствительности У; и истинный температурный коэффициент oi сопротивления, которые невозможно определить заранее каким-либо другим образом. Эти коэффициенты oi 1 и ос используют в даль- нейщем при расщифровке показаний тензорезистора с учетом измеренной в момент вьшолнения эксперимента теку- Щ ёйО -Р туры теплоносителя.

Испол эзование предлагаемого способа позволяет повысить точность измерений деформаций участка трубопровода при случайном характере закрепления

3 1

трубопровода в опорах, что дает возможность более точно контролировать реальное прочностное состояние трубо провода в процессе его эксплуатации, а следовательно, прогнозировать и своевременно предотвращать появление I деформаций, превьппающих предельно допустимые.

Формула изобретения

Способ определения деформации участка трубопровода между двумя жестко закрепленными сечениями, заключающийся в том, что на поверхность трубопровода устанавливают тензоре- зистор, создают в зоне размещения тензорезистора дополнительные деформации путем кратковременного нагрева

материала трубопровода, измеряют сопротивление тензорезистора при нагреве и без нагрева и по результатам измерения определяют деформацию, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности за счет учета фактических температурной зависимости сопротивления и тензочувствитель- ТО ности тензорезистора, установленного на трубопроводе, цикл нагрева повторяют два раза, перед первым циклом освобождают от жесткого закрепления .одно из сечений, а перед вторым вос- 15 устанавливают это закрепление, измерение сопротивлений тензорезистора проводят в каждом цикле, а нагрев материала трубопровода осуществляют пропусканием через трубопровод теп- 20 лоносителя с заданной температурой.

Изобретение относится к способам определения температурных деформаций растяжения или сжатия и может быть использовано при испытаниях трубопроводов с циркуляцией по ним теплоносителей. Цель изобретения - повы.шение точности за счет учета фактической температурной зависимости сопротивления и тензочувствительнос- ти тензорезистора, установленного на трубопроводе, что достигается двукратным повторением цикла нагрева. Причем перед первым циклом одно из сечений освобождают от жесткого закрепления и в этом цикле определяют данные для расчета коэффициента тензочувствительности установленного на трубопроводе тензорезистора, а перед вторым циклом восстанавливают это закрепление, и в нем определяют температурный коэффициент oi , сопротивления тензорезистора в каждом цикле до нагрева и при нагреве трубопровода, осуществляемом пропусканием через трубопровод теплоносителя с заданной температурой. Коэффициенты din и у определяют решением системы уравнений и используют в дальнейшем при расшифровке показаний тензорезистора с учетом измеряемой одновременно температуры теплоносителя. Способ позволяет более точно прогнозировать и своевременно предотвращать появление деформаций, превышающих предельно допустимь1е. с (Л ел OQ О5 00