Способ определения координат поверхностной трещины при испытаниях сварных металлических конструкций Советский патент 1989 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля процессов роста трещин в эоне -сварного шва.

Целью изобретения является расширение области применения способа для определени71 завис1шости координаты вершины трещины от времени так15239034

с этой конструкцие. Токовтлводы 6 и 7 обеих обкладок 2 и 3 поочередно соединяют соответственно с входной шиной измерителя емкости, а дополнительный токовывод 8 - с его общей шиной. Возможно также использование двух измерителей емкости, каждый из которых постоянно соединен с токовыводом

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля процессов роста трещины в зоне сварного шва. Цель изобретения - расширение области применения способа путем определения зависимости координаты вершины трещины от времени в направлении, параллельном зубьям обкладки. Для этого наклеивают на исследуемую конструкцию 1 дополнительно вторую обкладку 3 гребенчатой формы на изоляционной подложке, идентичную первой обкладке 2 и выполненную с постоянным шагом между зубьями 5 и переменной, монотонно возрастающей от зуба к зубу площадью каждого последующего зуба. Зубья 5 второй обкладки 3 размещают во впадинах между зубьями 4 первой обкладки 2. Измеряют в процессе роста трещины также емкость между токовыводом 7 второй обкладки и металлической конструкцией и определяют координаты вершины трещины в зависимости от времени в обоих ортогональных направлениях по сумме и разности измеренных емкостей для первой и второй обкладок 2 и 3. Способ позволяет определять при испытаниях сварных конструкций координаты зарождения и развития вершины трещины сложной конфигурации. 1 ил.

же в направлении, параллельном зубьям „ одной из обкладок, В том случае

t5

20

30

обкладки, что достигается чакпеива- - нием на исследуемую конструкцию до-. полнительно второй обкладки гребен- формы, разке1цопиой на изоляционной подложкеJ идентичной первой обкладке и выполненной с постоянным шагом между зубьями и переменной, монотонно возрастающей от зуба к зубу площадью каждо1 0 последутощего зуба, причем зубья второй обкладки размещают ро впадинах между зубьями первой обкладки., измерением в процессе роста трещины также емкости между токовыводом второй обкладки и металлической конструкцией и определением Koop;UiHaT вершины трещины в зависимости от времени в обоих ортогональных направлениях по cyr-p-it; и разности из мерднньп: емкг)С1 ей для первой и втором обкладок,

На чертеже представлен участок испытуемо сварной металлической

KOHCTpyKJ JiH, общий ;ЗИД.

Сварная металли геская кокет . /Kivi-H имеет н;жпеенные на нее две чцентич- ные обкладки 2 и 3, каждая из которых выполнена соответственно с зубьями i и 5, площпци которых монотонно возрастают от зуба к оубу, и токо- выволами 6 и 7, з также закрепленный на этой конструкции дополнительный токовывод 8.

Способ осу лестчляют следующем образом.

Поверхность игаа испытуемой сварной д5 металлической конструкции 1 обрабатывает резанием или шлифованием до получения розной поверхности. На подго- товленнмй таким образом участок по-: верхности наклеивают размещенные на общей изоляционной подложке две обкладки 2 и 3 гребенчатой формы, идентичные одна другой и размещенные так, что зуб ья 5 второй обкладки 3 расположегщ во впадинах между зубьями 4 первой обкладки 2, В каком-либо , доступном месте металической кон- с трукции 1 закрепляют дополнительный то1 овывод 8, элактр гчески соединенный

35

40

50

55

вычисление суммы и разности измер емых емкостей может быть заменено сложением и вьмитанием аналоговых налов на выходе o6oirx. изг- ерителей емкости, для чего могут быть испо зованы оп-ерационнг;,е усилктепт в с ответствующем включении.

В начальньш момент испыта1пп: д разрьша поверхностной (инои пе вого зуба 4 первой обк- адки 2 из измеряемых ем - осгей имеет макс мальное значг.ние, cyM v a iix также максимальна, а разность близка к вследстви - идентиччости площадей обеих обкладок 2 и 3. При отсекан трещиной части зуба 4 Ш1и 5 соотв вующая с псость скачкообразно умен шается на величину, зависящую от сительной величины отсеченной от глощяди. При : ом разность меж,ду измеряемыми емкостями тем больше, -Ie ближе к О ;нован1ш зуба 4 или ОД1ЮЙ из обкладок 2 или 3 проходи трещина. Знак этой разности указы направление смещения трещины. определения координаты вершины А П1;кны в заданный момент времени не ходимо измерить сумму и разность емкостей и по соответствующей гра ировочной характеристике определи искомые координаты. Для получения такой градуировочной характеристи может быть использован дополнител ный комплект из двух обкладок, пр надлежащей той же партии, который подвергают операциям последовател ного отрезания известной части пл ди каждого зуба, или же эта граду ровочная характеристика может быт получена расчетным путем.

Использование предлагаемого сп ба позволяет определять при испытан ях сварных конструкций координат зарождения и развития вершины тре ны сложной конфигурации.

Формула изобретен

Способ определения координат п верхностной трещины при испытания

„ одной из обкладок, В том случае

5

0

0

д5

5

40

50

55

вычисление суммы и разности измеряемых емкостей может быть заменено сложением и вьмитанием аналоговых сигналов на выходе o6oirx. изг- ерителей емкости, для чего могут быть использованы оп-ерационнг;,е усилктепт в соответствующем включении.

В начальньш момент испыта1пп: до разрьша поверхностной (инои первого зуба 4 первой обк- адки 2 ка г д:1я из измеряемых ем - осгей имеет максимальное значг.ние, cyM v a iix также максимальна, а разность близка к нулю вследстви - идентиччости площадей обеих обкладок 2 и 3. При отсекании трещиной части зуба 4 Ш1и 5 соответствующая с псость скачкообразно уменьшается на величину, зависящую от относительной величины отсеченной от зуба глощяди. При : ом разность меж,ду измеряемыми емкостями тем больше, -Ie ближе к О ;нован1ш зуба 4 или 5 ОД1ЮЙ из обкладок 2 или 3 проходит трещина. Знак этой разности указыва- направление смещения трещины. Для определения координаты вершины А тре- П1;кны в заданный момент времени необходимо измерить сумму и разность емкостей и по соответствующей граду- ировочной характеристике определить искомые координаты. Для получения такой градуировочной характеристики может быть использован дополнительный комплект из двух обкладок, принадлежащей той же партии, который подвергают операциям последовательного отрезания известной части площади каждого зуба, или же эта градуи- ровочная характеристика может быть получена расчетным путем.

Использование предлагаемого способа позволяет определять при испытаниях сварных конструкций координаты зарождения и развития вершины трещины сложной конфигурации.

Формула изобретения

Способ определения координат поверхностной трещины при испытаниях

515239036

сварных металлических конструкций,зависимости Координаты вершины тре- заключоющийся в том, что на исследу- .щины от времени в направлении, парал- емую конструкцию наклеивают размещен-лельном зубьям обкладки, на исследуе- ную на изоляционной подложке обклад- fyю конструкцию дополнительно накле- ку гребенчатой формы с токовыводом,ивают размещенную на изоляционной зубья которой выполнены с постояннымподложке вторую обкладку гребенчатой шагом и переменной монотонно возрас-формь:, идентичную первой, так, чтобы тающей от зуба к зубу площадью, призубья второй обкладки быпи размещены иг;го гтан11ях в процессе роста трещины Qво впадинах зубьями первой об- измеряют емкость между токовыводомкладки, в процессе роста трещины измеря-/ обкладки и металлической конструкци- ют также емкость между токовыводом ей и с учетом результатов этих измегвторой обкладки и металлической кон- ре{1ий определяют зависимость координа-струкцией, а зависимости координаты ты вершины трещины от времени в нап- ,вершины трещины от времени в направ- равлении, перпендикулярной зубьямлениях, перпендикулярном и параллель- обкладки, отличающийся ном.зубьям обкладок, определяют со- тем, что, с целью расширения областиответственно .по сумме и разности применения способа для определенияизмеренных емкостей.