Способ обнаружения и определения координаты усталостной трещины Советский патент 1980 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях на прочность материалов и конструкций. Известен способ обнарунсекия и определения координаты усталостной третпины, заключающийся в том, что на поверх ность образца материала перед нспытани &л его на прочность наклеивают полоски из эпектропроводногх) матер15ала. Если образец токопроводяший, между ншл и полоской вводят изолирующий слюй. Через полоски пропускают электрический ток. Полоски перегорают в месте возникновения усталостной трешины, где создаваемое током тепло не может быс-п ро рассеиваться. По дуговому разряду , возникающему в месте перегорания полоски, визуально определяют место воэникновения трещины i, Однако визуальное определение места возникновения трещины может привести к субъективным ошибкам при контроле. Визуальный контроль непроизводителен И прежде чем усталостная трещина будет обнаружена, может произойти разрушение образца. Кроме того, дуговой разряд может врзшткнуть в месте, труднодоступном для визуального контроля. Ближайшим техническим решением к изобретению является испытание в месте вероятного возникновения трещины прочностного Датчика L2J. Способ обнаружения усталостных тр&щин с помощью датчика,расположенного на объекте прочностного испытания в месте вероятного возникновения трещины . При возникновении и росте трещины подложка и зубья гребенки датчика разрываются, что приводит к скачкообразному уменьшению емкости между обкладкой и испытуемой деталью. О длине трещины судят по числу скачков или общей величине изменения емкости да-рчика. Поскольку емкость датчика пропорциональна его длине, то длину L у укороченного датчика, являющуюся коор3.

динатной трещины, можно найти из соот- ношения:L.O , Us .

Со Сх

где LO и Со

- известные длина и емкость датчика до разрыва его трещиной, Сх - емкость датчика, укороченного трещиной, измв ряемая после возникновения трещины. Недостатком такого способа, основан ного на измерении емкости между датчиком и электропроводным объектом прочностного испытания, является то, что область его применения ограничена электропроводными объектами.

Цепью изобретения является расширение области применения.

Цель достигается тем, что на объект пррчностногхэ испытания в месте вероятного возникновения усталостной трещины наносят датчик, состоящий из изоляционной подложки и электропроводной обкладки в виде полоски, имеющей электрический вывод с одного конца.

В пространство, окружающее объект испытания, генерируют эпектромагкит кое излучение, наводящее в датчике электрический сигнал, величина которого пропорциональна длине датчика. При

возникновении трещины, разрывающей датчик и уменьшающей его длину, величина наведенного в датчике сигнала также уменьшается. По значению уменьшившегося сигнала судят о координате трещины, поскольку это значение сигнала прюпоршгонально длине датчика до трещины.

На чертеже представлена блок-схема одного гез устройств, реализующих

предложенный способ.

УСТ ОЙСТВО состоит из генератора 1 электромагнитного излучения, датчика 2, размещенного на объекте 3 прочност ного испытания, электронного ключа 4

и ритястратора 5.

Генератор 1 генерирует в пространс-рво, окружающее объект 3 испытания, электромагнитное излучение. Датчик 2, выполненный в виде электропрюводной

полоски, расположенной на изоляционной подложке, является электрической антенной, воспринимающей электромагнитное излучение. Под воздействием излучения в датчике 2 наводится электрический си

134

нал, величина которого пропорциональна длине датчика 2. Сигнал с датчика 2 поступает на вход электронного ключа 4 Открытое или закрытое состояние ключа

4определяется величиной сигнала, поступающего с датчика 2 на вход управления 4. До образования трещины

и разрыва датчика 2 величина наведенного сигнала такова, что ключ 4 закрыт и не пропускает сигнал на регистратор 5

При возникновении трещин и разрыва датчика 2 длина его становится меньше первоначальной, вследствии этого умень шается величина наведенного в датчике 2 электрического сигнала. Уменьшение величины сигнала вызывает открывание ключа 4 и он пропускает сигнал с датчика 2 за регистратор 5. Регистратор

5фиксирует значение электрического сигнала, пропорциональное длине датчика 2 до трещины. По зафиксированному значению сигнала судят о координате трещины, поскольку это значение пропорционально длине датчика 2 до трещин ,

Обнаружение и определение координаты трещины по величине наведенного в датчике электрического сигнала позво71яет применить этот способ как при испытании на прочность электропроводных, так и неэлектропроводных объектов, что расширяет область применения способа.

Формула изобретения

Способ обнаружения и определения координаты усталостной трещины с помощью датчика, расположенного на объекте прочностного испытания в месте вероятного возникновения трещины, отличающийся тем, что, с целью функциональных возможностей способа, в пространство, окружающее объект испытания, генерируют.электромагнитное излучение и регистрируют уменьшение величины наведенного в датчике электрического сигнала, соответ ствующего искомому параметру.

Источники ттнформации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 970403 кл. ( IN, 1964.

2.Финкель В. М. Физика разрушения, Изд-во Металлургия, М., 1970, с. 72 (прототип).

/ ,