Способ измерения механических напряжений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1698633 А 1(51)5 6 01 В 7/24 РЕТЕ ОПИСАН Целью изобретения является упрощение измерений и расширение возможностей способа при сверхвысоких температурах. При нагружении образца измеряют величину ЭДС, возникаюгцей в образце, при этом ЭДС измеряют между точками образца с различными температурами, а механическое напряжение в образце определяют поЕформуле о - -, где о - механическое напряжение в образце; 11 - температура в одной точке; т 2 - температура в другой точке; Е - ЭДС между точками с температурой 11 и 12; д - коэффициент пропорциональности, 1 з. и. ф-лы.(54) СПОСОБ И СКИХ НАПРЯЖЕ (57) Изобретение ной технике и пр ния напряженно об определения напряже енэорезисторов наибол ешевый из всех иэв , Однако он связан с оп ериальными и трудовым ебует длительного врем монтажа. Кроме того, су ратурные ограничения. Т ая температура, при отать тензорезисторы дл мерений, не должна пр мерения меючдющийсяи измеряютобразце.является уирение воэ ничетом, личиоще- жноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетел ьство СССРГч; 930005, кл, 6 01 В 7/24, 1979. МЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕИЙотносится к иэмерительменяется для исследовасостояния конструкций. Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано промышленности и лабораториях при ис ледовании напряженного состояния конс рукций. Известен способ измерения напряжений (деформаций) с помощью тензорезисторов, изготовленных иэ тонкой фольги или тонкой проволоки, укрепленных на полимерных подложках. Наклеенные на исследуемую деталь тензорезисторы повторяют ее деформацию, изменяя при этом электрическое сопротивление. Относительное изменение электрического сопротивления пропорционально относительной деформации детали, знание которой позволяет вычислить величину механических напряжений детали. Спос мощью т ный и д способов ными мат тами, тр наклейки ют темпе симальн могут раб ческих из 430 С, Известен способ из ских напряжений, закл что образец нагружают ну ЭДС, возникающей вЦелью изобретения ние измерений и расш ний с по- ее удобестных ределени затраени для ществуак, маккоторой я стати- евышать1 ь 90633 Сосгавнтель Е,Далина1 ехред М.Мор:ентэл Редактор А. Л кн и на Корректор А,Осауленко Заказ 4384 1 ираж Подписное ВНИИПИ Государслоенна колли 1 ета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035. Москва, ЖРаушская наб, 4/5Г 1 роизводствснн-иадэтел ский комби э. Гатент", г Ужгород ул.Гагарина. 101 стей способа при сверхвысоких температурах.Способ осуществляют следуюцим образом.Образец нагружают и измеряют величину ЭДС, возникающей в образце, приэтом ЭДС измеряют между точками образца с различными тсмгературами,измеряют температуру в этих гочках, амеханическое напряжение в образце определяют по формулеЕ7 тТ 2 - 115где о- механическое напряжение в образце, кг/мм;11 - температура в одной точке образца,ОС12температура в другой точке образца,Е - ЭДС между точками с температурой11 и 12, МКВ,д - коэффициент пропорциональности зависящий от материала образца(мм МкВ/кГ С).П р и м е р. На стальной штанге длиной5 м подвешен раскаленный груз, вес которого меняется и в данный момент неизвестен, Требуется определить механическоенапряжение в штанге. В данно;л примеремаксимальная температура будет в точкеприкрепления раскаленного груза 1250 С),минимальная - в точке подвеса штанги(150 С). Для измерения ЗДС можно испольэовать цифровой вольтметр Щ 1516, электроды которого через стальные проволочкиприсоединя 1 отся к точкам г рикреплениягруза и подвеса штанги, Пусть коэффициентпропорциональности материала ш.ганги определен и равен 3,6 10 мм МкВ/кГ С,При измерении ЭДС получили величину 95кВ, Механические напряжения в штанге выЕчисляются по формуле о =- - , прид(Ь - 111д 3,6 10 мм МкВ/кг С, гав==24 кг/мм 2.Наиболее удобно применение способадля измерения напряжений в конструкциях,имеющих известное температурное поле, Ьэтом случае достаточно измерить ЗДС между точками с наибольшей разностьюФ температур и вычислить механическое напряжение по приведенной формуле, Наибольшую разность температур следуетвыбирать потому, что разрешающая спо 5 собность предлагаемого способа увеличивается пропорциональнс этой разности,С 1 тсюда можно сделать вывод о преимущественном применении способа в областивысоких и сверхвысоких температур, где10 практически не существует других методов измерения механических напряжений.При измерении интересующей нас тензоЭДС на нее накладывается в общем случае термоЭДС. которую необходимо15 определять и вносить соответствующу 1 о поправку в результате измерений. Можно существенно повысить точность измерений,если электроды измерительного приборабудут выполнены из того же материала, что20 и испытуемый образец, В этом случае прибор будет измерять только полезную ЭДС,т,е. тензоЭДС.Формула изобретения1, Способ измерения механических на 25 пряжен 1 лй, заключающийся в том, что образец нагружают и лзмеряют величину ЭДС,возникающей в образце, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения измеренийи расширения возмо."ности способа при30 сверхвысоких темпера, урах, ЗДС измеряютл 1 ежду точками образца с различными температурами, измеряют температуру в этихточках, а механическое напряжение в образце опоеделяют по формуле35 Ед гг - )де ст - механическое напряжение;11 - температура в одной точке образца;12-температура вдругойточкеобр, зца;40 Е - ЭДС между точками с 11 и 12:д - коэффициент пропооциональности.зависящий от материала образца, мм" МкВ/кГ С,4" 2, Способ по и. 1, о т и и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности измерений, ЭДС измеряют с помощью электродов, выполненных из того же материала.что и испытуемый образец.