Способ измерения деформаций в условиях нестационарных температур Советский патент 1977 года по МПК G01B7/16 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформации с помощью тензометрирования различных материалов, образцов для исследования, а также готовых деталей и узлов.

Известен способ измерения деформации в условиях нестационарных температур, состоящий в том, что в исследуемой точке устанавливают тензорезистор и две термопары для измерения температуры рещетки тензорезистора, и о деформации судят по сигналам тензорезистора с учетом поправки термочувствительного элемента 1.

Известен способ измерения деформации в условиях нестационарных температур, заключающийся в том, что закрепляют на контролируемой поверхности тензорезистор и термочувствительный элемент и о деформации поверхности судят по сигналам тензорезисторас учетом поправки термочувствительиого элемента 2J.

Недостатком известного способа является необходимость измерения двух динамических температур рещетки тензорезистора и исследуемой поверхности.

Целью изобретения является повыщение точности измерения, что осуществляется использованием тензорезистора и термочувствительного элемента с одинаковыми термическими постоянными времени, а температурную поправку формируют из первой производной сигнала термочувствительного элемента с учетом его термической постоянной времени и

температурного коэффициента линейного расширения материала исследуемой поверхности. При использовании способа предусматривается следующая последовательность оиераций.

Изготавливают тензорезисторы и одинаковые по конструкции (за исключением материала) терморезисторы. Определяют тензочувствительность тензорезисторов и температурный коэффициент сопротивления терморезисторов. Определяют постоянную времени обоих резисторов, что осуществляется путем установки контрольных терморезисторов на отдельной пластине, помещаемой в рабочие условия, разогрева решеток терморезисторов

отдельным мощным источником тока питания, мгновенного подключения терморезисторов к нормальному источнику питания и регистрации показаиий терморезисторов. Кривые охлаждения решеток терморезисторов аппроксимируют экспонентами, по которым определяют среднее значение TO. Указанное значение распространяют на все терморезисторы и тензорезисторы данного типа.

В каждой точке измерения непосредственно

рядом с самокомпенсирующимся тензорезиv,;opoM устанавливают терморезистор, включенный в отдельный канал измерения производной от температуры, построенной по припц} пу, когда выходной сигнал терморезистора корректируют с помощью фазоопережающего контура из скорректированного сигнала вычитают прямой сигнал терморезистора, а полученную разность вторично корректируют посредством аналогичного фазоопережающего контура.

При обработке результатов в каждой точке измерения определяют величины динамических фиктивных деформаций

гди„(/)-:Рп- о-7 р(/)

и ВНОСЯТ поправку в результаты измерений

) и(-гд„„(/)

где е(/г)-истинная деформация в данной

ti.

точке при времени

Su(ti) -зарегистрированная деформация

в точке.

Рта - коэффициент теплового расширения,

То - постоянная времени, Тг(г -производная от температуры решетки.

Для внедрения способа не требзется разработка специальных устройств, приспособлений и приборов. Установка тензорезисторов и терморезисторов осуществляется по существующим технологиям наклейки резисторов.

Формула изобретения

Способ измерения деформаций в условиях нестационарных температур, заключающийся в том, что закрепляют на контролируемой поверхности тензорезистор и термочувствительный элемент и о деформации судят по сигналам тензорезистора с учетом поправки термочувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, используют тензорезистор и термочувствительный элемент с одинаковыми термическими постоянными времени, а температурную поправку формируют из первой

производной сигнала термочувствительного элемента с учетом его термической постоянной времени и температурного коэффициента линейного расширения материала исследуемой поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Серьезиов У. Н., Царева Г. А. Погрешность в измерении деформаций проволочными

тензорезисторами, обусловленная влиянием нестацпонарного нагрева. Проблемы прочности, № 8, 1973, с. 85-87.

2.Патент США № 3490272, кл. 73-88.5, 1970.