Устройство для определения остаточных напряжений при непрерывном травлении образца Советский патент 1977 года по МПК G01B7/16 

I

Изобретение относится к области измерительной техники, и касается определения остаточных иаоряжений при непрерывноМ травлении образца.

Известно устройство для определения остаточных напряжений при непрерывном травлении образца, содержащее травильную ванну, пр.испособление для крепления образца, датчик деформации и датчик температурной компенсации, измерительный мост. Измерительная цепь содержит усилитель, дифференцирующий контур и регистрирующий прибор 1.

Однако в основе работы такого устройства лежит дифференцирование слабо изменяющегося во времени сигнала датчика деформации, а также наличие усилителя, вносящего в результаты измерений трудно определяемые погрешности.

Известно устройство для определения остаточных напряжений при непрерывном травлении образца, содержащее датчики деформаций и толщины, электронный вычислительный блок и регистратор 2.

Однако в основе электрониого вычислительного блока лежат операции с дискретными значениями как деформаций, так и толщины стравленного слоя, которые позволяют определять остаточные напряжения с невысокой степенью точности.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено двумя масштабными преобразователями и блоко.м деления, электронный вычислительный блок в В1иде двух каналов, каждый из которых подключен к соответствующему датчику и состоит из блока запаздывания, подключенного к его выходу сумматора, инвертора, вход которого соединен с входом блока запаздывания, а выход - с сумматором, и блока умножения, установленного в канале, подключенном к датчику деформации, входы блока деления подключены к выходу блока умножения одного канала и к су.мматор} другого, а его выход через масштабные преобразователи подключен к регистратору.

Это обеспечивает повышение точности и достоверности определения остаточных налряжений в поверхностном слое образца.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - блок-схема измерительной цеии.

Устройство включает в себя трав)1ЛЬ)1ую ванну 1, в которую помещают приспособление 2 для крепления в нем- образца 3, иа образец устанавливают виброгенераторные датчики 4 дeфopмaпJИЙ и датчик 5 толщины стравленного слоя, на выходе датчиков установлены два выпрямителя б, включенных на вход электронного вычислительного блока 7,

выполненного в виде двух блоков 8 запаздывания, двух инверторов 9, двух сумматоров 10, к каждому из которых подключен соответственно датчик 4 деформаций и датчик 5 толщины стравленного слоя. Выход сумматора 10, подключенного к датчику 4 деформаций, .соединен через блок 11 умножения с одним входом блока 12 деления, выход сумматора 10, подключенного к датчику 5 толщины, соединен с другим входом блока деления 12, выход блока 12 деления через масщтабные преобразователи 13 подключен к регистратору 14 (см. фиг. 1). На фиг. 2 масщтабный преобразователь в канале датч.ика толщины подключен между выходом выпрямителя и входом регистратора.

Устройство работает следующим образом.

Образец 3 закрепляют в приспособлении 2 и помещают в травильную ванну, подвергая непрерывному травлению. В процессе травления с образца 3 снимают поверхностные слои металла, вследствие чего образец 3 деформируется. Виброгенераторные датчики 4 деформаций и датчик 5 толщины образца выделяют переменные электрические сигналы, которые поступают на выпрямители 6. На выходе выпрямителей 6 получаются постоянные сигналы деформаций t/i и Uz. Сигналы t/i и t/2 одновременно подаются на входы блоков 8 запаздывания и инверторов 9.

На выходе инверторов 9 образуются сигналы обратного знака-Ui(t) и -Uz(t), а на выходе блоков 8 запаздывания сигналы с задержкой по времени t/i(f - т) и Uz(i---t).

После сложения в сумматорах 10 сигналов деформации - t/i(0. i( - и сигналов толщины (0 и t/2(t - т) получаем

(f) U,(t-)-U,(t)

(t) U,(t U,(f),

что соответствует приращению сигналов деформаций и толщины снятого слоя за время,

равное времени постоянного запаздывания т. В блоке И умножения приращение сигнала датчика 4 деформаций ДС (t) умножается на коэффициент К. и далее произведение /( (/) в блоке 12 деления делится на приращение сигнала датчика толщины снятого слоя Af/f (О. Полученный сигнал, который соответствует величине остаточных напряжений, и сигнал с датчика 5 толщины слоя поступают на регистратор 14 через масштабные преобразователи 13.

Формула изобретения

Устройство для определения остаточных напряжений при непрерывном травлении образца, содержащее датчики деформаций и толщины, электронный вычислительный блок и регистратор, отличающееся тем, что, с целью .повышения точности и достоверности определения остаточных напряжений в поверхностном слое образца, оно снабжено двумя масштабными преобразователями и блоком деления, электронный вычислительный блок выполнен в виде двух каналов, каждый из которых подключен к соответствующему датчику и состоит из блока запаздывания, подключенного к его выходу сумматора, инвертора, вход которого соединен с входом блока запаздывания, а выход - с сумматором, и блока умножения, установленного в канале, подключенном к датчику деформации, входы блока деления подключены к выходу блока умножения одного канала и к сумматору другого, а выход через масштабные преобразователи - к регистратору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №352117, кл. G 01В 7/16, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР №242466, кл. G OIL 1/00, 1967.