Устройство для определения внутренних напряжений в образцах с покрытиями Советский патент 1982 года по МПК G01B5/30 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБРАЗЦАХ С ПОКРЫТИЯМИ

1

Изобретение относится к измерительной тех нике, а именно к устройствам для определения внутренних напряжений в твердых телах по их деформации.

Известно устройство для определения внутренних напряжений в образцах с покрытиями, содержащее корпус и установленные в нем держатель для закрепления образца вдоль продольной оси устройства, нагружайиогй механизм, выполненный в виде двух упоров, оси которых совпадают с продольной осью устрой ства, и датчик деформации, соединенный с одним из упоров 1.

Недостатком известного устройства является низкая точность определения внутренних напряжений, связанная с невозможностью исследования покрытия на применяемой в реальных условиях подложке, с невозможностью определения внутренних напряжений при иных, чем растяжение, видах нагружения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения внутренних напряжений в образцах с покрытиями, содержащее корпус и установленные в нем держатель для консольного закрепления образца вдоль продольной оси устройства, нагружающий механизм, выполненный в виде двух подвижных упоров, размещенных в плоскости, проходящей через продольную ось устройства, и перпендикулярных этой оси, два датчнка деформации, соединенные с упорами, и измерительные прнборы 2.

Недостатком данного устройства является

10 сравнительно низкая точность измерений, связанная с неконтролируемой скоростью выравнивания образца после его изгиба под действием внутренних напряженнй в покрытии, с релаксацией напряжений при отгибе образца

15 с покрытием, а также с тем, что измерение усилия изгиба образца производится только в одной точке, тогда как для более надежного определения напряжений необходимо измерять также и во второй точке контакта с упорами.

20

Целью изобретения является повыщение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения внутренних напряжений в образцах с покрытиями снабжено двумя соленоидами, сердечники которых связаны с упорами, а катуцпси - с корпусом, и двумя усилителями с сопротивлениями, каждый датчик соединен с катуижой соответствующего соленоида через усилитель и включенное последовательно с ним сопротивление, параллельно ко торому присоединен измерительный прибор. На чертеже показано устройство для определения внутренних напряжений в образцах с покрытиями, , общий вид. . Устройство для определения внутренних напряжений в образцах с покрытиями содержит корпус 1 и установленные в нем держатель 2 для консольного закрепления образца 3 с покрытием 4 вдоль Продольной оси устройства, нагружающий механизм, выполненный в виде двух подвижных упоров 5 и 6, размещенных в плоскости, проходящей через продольную ось устройства, и перпендикулярных этой оси, два датшка 7 и 8 деформации, например индуктивных, соединенных соответственно с упорами 5 и 6, два соленоида 9 к 10, сердечники II и 12 которых связаны соответственно с упо рами 5 и 6, а катушки - с корпусом 1, два усилителя 13 и 14 с сопротивлениями 15 и 16, параллельно которым присоединены измеритель ные приборы 17 и 18. Датчик 7 соединен с катушкой соленоида 9 через усилитель 13 и последовательно с ним включенное сопротивление 15, а датчик 8 - с катущкой соленоида 10 через усилитель 14 и последовательно с ним включенное сопротивление 16. Образец 3 помещен в термостатирующую рубашку 19 с патрубками 20 и 21 для ввода ц вывода тепло агента. Устройство для определения внутренних напряжений в образцах с покрытиями работает следующим образом. , Образец 3 с покрытием 4 устанавливается в держателе 2, размещенном в корпусе 1. Под вижные упоры 5 и 6 приводят в контакт с образцом 3, причем момент касания определяется по сдвигу нуля на шкалах измерительных приборов. После выдержки образца 3 с покры тием 4 при заданном режиме (изотермическая выдержка для полимеризации, сушка, охлажде ние и т.д.) с помощью теплоагента, шфкулиру ющего в рубашке 19, внутренние напряжения будут стремиться изогнуть образец 3, и для Удержания его в исходнол положении потребу тся некоторый постоянный по покрыия 4 из1ибагогпий момент. Этот момент создатся парой сил, одна из которых является рекцией упора 5, другая - реакцией упора 6. ри возникновении сил, действующих па упоы 5 и 6, появляющиеся сигналы с датчиков . 7 и 8 соответственно поступают на усилители 13 и 14, и после усиления на катущки соленоидов 9 и 10, которые, воздействуя на сердачники П и 12, создают уравновешивающие усилия на упорах 5 и 6. Указанные усилия регистрируются приборами 17 и 18, по показаниям которых, в совокугшости с расстояниe..i между упорами 5 и 6, определяют восстанавливаюший изгибающий момент, по которому вычисляют напряжения в покрытии 4 по известным зависимостям. Изобретение позволяет повысить точнрсть измерений за счет автоматического уравновешивания изгибающего момента, вызванного наличием внутренних напряжений в покрытии. Формула изобретения Устройство для определения внутренних напряжений в образцах с покрытиями, содержащее корпус и установленные в нем держатель для консольного закрепления Ьбразца вдоль продольной оси устройства, нагружающий механизм, выполненный в виде двух подвижных упоров, размещенных в плоскости, проходящей через продольную, ось устройства, и перпендикулярных этой оси, два датчика деформации, соединенные с упорами, и измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено двумя соленоидами, сердечники которых связаны с упорами, а катушки - с корпусом, и двумя усилителями с сопротивлениями, каждый датчик соединен с катушкой соответствующего соленоида через, усилитель и включенное последовательно с ним сопротивление, параллельно которому присоединен измерительный прибор. Источники информашш, принятые во внимание при экспертизе 1.Санжаровский А. Т. Методы определения механических и адгезионных свойств полимерных покрытий. М., Наука, J974, с. 7, рис.1. 2.Авторское свидетельство СССР N 540192, кл. G 01 В 5/30, 1976 (прототип).