Способ измерения длины трещины в образцах при усталостных испытаниях Советский патент 1992 года по МПК G01N27/90 

w

Ё

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения длины трещины при усталостных испытаниях. Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения постоянства коэффициента преобразования во всем динамическом диапазоне. Для этого устанавливают на поверхности образца электромагнитный преобразователь путем размещения в отверстии образца сердечника, циклически нагружают образец и измеряют сигнал преобразователя, при этом диаметр возбуждающей обмотки электромагнитного преобразователя выбирают равным 0,5-0,6 ширины образца. 1 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю электропроводящих изделий с помощью вихревых токов и может быть использовано для измерения приращения длины трещины, например, при усталостном разрушении образцов с концентратором механических напряжений.

Известен способ измерения длины трещины в образцах при усталостных испытаниях, включающий установку электромагнитного преобразователя на поверхность образца в зоне контроля, циклическое нагружение образца и измерение сигнала преобразования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ измерения длины трещины в образцах при усталостных испытаниях, включающий установку электромагнитного преобразователя путем размещения сердечника в отверстии эбразца в зоне контроля, циклическое нагружение образца и измерение сигнала преобразователя.

Недостатком способа является невысо- . кая точность измерения вследствие непостоянства коэффициента преобразования длины трещины во всем динамическом диапазоне, вызванного неравномерностью плотности распределения вихревых потоков в образце у концов развивающейся трещины.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем обеспечения постоянства коэффициента преобразования во всем динамическом диапазоне.

Поставленная цель достигается тем. что согласно способу измерения длины трещины в образцах при усталостных испытаниях, включающему установку электромагнитного преобразователя путем размещения сердечника в отверстии образца в зоне

OJ V4

СО N5 О

троля, циклическое нагружение образца и измерение сигнала преобразователя, наружный диаметр возбуждающей обмотки электромагнитного преобразователя выбирают равным 0,5-0,6 ширины образца.

Выбор наружного диаметра возбуждающей обмотки равным 0,5-0,6 ширины образца позволяет обеспечить равномерную плотность распределения вихревых токов у конца трещины и, следовательно, постоян- ство коэффициента преобразования длины трещины в электрический сигнал во всем динамическом диапазоне, что, в свою очередь, позволяет повысить точность измерения.

На чертеже приведен электромагнитный преобразователь для реализации предлагаемого способа, общий вид.

Электромагнитный преобразователь содержит возбуждающую обмотку 1, изме- рительную обмотку 2, стержень 3 магнито- провода, образец 4.

Пример. Возбуждающую 1 и измерительную 2 обмотки соосно размещают на стержне 3 магнитопровода, проходящего через отверстие в образце 4. Выполняют наружный диаметр (D) возбуждающей обмотки 1 равным 0,5 ширины (В) образца 4, после чего образец 4 с закрепленным на нем преобразователем устанавливают на испытательной машине МТС, подают на обмотку 1 питание. Возбуждающая обмотка 1 создает магнитное поле, которое замыкается на стержне 3, возбуждая при этом ЭДС в измерительной обмотке 2 и на образце 4,

являющемся эквивалентом измерительной обмотки. На выходе измерительной обмотки 2 регистрируют нулевой сигнал, после чего образец 4 нагружают. При увеличении длины трещины изменяется сопротивление образца 4, что приводит к изменению в нем ЭДС, причем плотность вихревых токов у конца трещины постоянна.

Предлагаемый способ по сравнению со способом-прототипом позволяет обеспечить постоянство коэффициента преобразо- вания приращения длины трещины в приращение величины электрического сигнала во всем динамическом диапазоне, что дает возможность использовать его, например, при усталостных испытаниях на циклическую трещиностойкость при условии поддержания постоянного коэффициента интенсивности напряжения в образце.

Формула изобретения Способ измерения длины трещины в образцах при усталостных испытаниях, включающий установку электромагнитного преобразователя путем размещения сердечника в отверстии образца в зоне контроля, циклическое нагружение образца и измерение сигнала преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем обеспечения постоянства коэффициента преобразования во всем динамическом диапазоне, наружный диаметр возбуждающей обмотки электромагнитного преобразователя выбирают равным 0,5-0,6 ширины образца