Чувствительный элемент датчика усталостного повреждения конструкции Советский патент 1992 года по МПК G01B7/18 G01B7/20 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля усталостного повреждения конструкции, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1357700,

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерений.

На чертеже схематично изображен предлагаемый чувствительный элемент, общий вид.

Чувствительный элемент датчика состоит из металлической, изменяющей при циклическом механическом воздействии электрическое сопротивление фольги, которая выполнена в форме звезды 1 с радиальными лучами 2. На концах лучей звезды размещены контактные площадки 3. Лучи звезды имеют постоянную по длине ширину В и расположенные вдоль них ряды концентраторов напряжений, выполненных, например, в форме отверстий 4. Лучи звезды

расположёны равномерно по окружности и образуют между собой диаметрально противоположно расположенные пары (лучей) с контактными площадками на концах. Чувствительный элемент устанавливают на контролируемую конструкцию 5 либо непосредственно его приклеиванием, либо через подложку б, выполненную из электроизоляционного материала (в случае исследования металлических конструкций).

Чувствительный элемент датчика работает следующим образом.

В начальном состоянии омическое сопротивление, измеренное между любой парой диаметрально противоположно размещенных контактных площадок звезды, одинаково. В процессе воздействия на конструкцию циклических нагрузок деформации конструкции через слой клея и подложку передаются на фольгу чувствительного элемента, вызывая в ней

VI

О

CJ

о о го

N3

изменение электрического сопротивления, которое зависит от числа циклов и величины воздействующих деформаций. Поэтому контроль усталостного повреждения конструкции осуществляют периодическим измерением электрического сопротивления в лучах звезды по разным диаметральным направлениям, подключая, например к омметру, пары диаметрально противоположных контактных площадок. Величину наибольшего изменения электрического сопротивления фольги принимают за меру усталостного повреждения конструкции, а по направлению лучей с максимальным за время эксплуатации изменением сопротивления определяют направление наибольших усталостных повреждений или деформаций. За счет того, что лучи звезды обладают в сравнении со сплошным диском повышенной п.одатливостью и вследствие этого луч- ше.; отслеживают деформации контролируемой детали, а возникающие в фольге напряжения локализуются в области концентраторов напряжений и на участках

4 S

с одинаковой шириной усиливают наклеп фольги, происходит повышение точности и чувствительности элемента датчика. Дополнительное повышение точности измерений

происходит также потому, что на измерения электросопротивления любой пэры диаметрально противоположных лучей не оказывают влияние изменения, накопившиеся в других, не входящих в измерительную элек0 трическую цепь лучах звезды.

Формула изобретения

1. Чувствительный элемент датчика усталостного повреждения конструкции по авт. св. № 1357700, отличающийся тем, 5 что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, диск выполнен в форме звезды, на концах лучей которой размещены контактные площадки.

2. Чувствительный элемент по п. 1, о т л и- 0 чающийся тем, что лучи звезды выполнены равной ширины по длине.

3. Чувствительный элемент по п. 2, о т л и- чающийся тем, что вдоль лучей выполнены ряды концентраторов напряжений.

/

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам онтроля устэлостного повреждения конструкции, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. N 1357700. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерений. Цель достигается тем, что дискообразная металлическая фольга, электрическое сопротивление которой изменяется при циклическом механическом воздействии, выполнена в форме звезды с четным числом радиальных лучей, концы которых снабжены контактными площадками. Дополнительно лучи звезды могут быть выполнен ь равной ширины по длине и снабжены продольньйии рядами концентраторов напряжений. 2 з.п. ф-лы. 1 ил. Ё