Способ измерения механических напряжений

ОП ИГРАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл. 6 01 Ь 1/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 08 О 280(72) Авторыизобретения ВВФа Новиков и ЕВа Долгих Тюменский индустриальный институт(71) Заявитель 154) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХНАПРЯЖЕНИЙ.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при создании устройств и приборов для измерения механических напряжений в металлоконструкциях, изготовленных иэ ферромаГ нитных материаловИзвестны накладные магнитоупругие датчики механических напряжений, содержащие намагничивающую и измери- тельную обмотки, которые калибруются по заранее выбранному эталону и основаны на использовании зависимости магнитной проницаемости от приложейных напряжений 1).Наиболее близким по технической сущности является способ иэмерейия механических напряжений магнитоупругими датчиками по величине ЭДС, наводимой во вторичной обмотке магнитным потоком, создаваемым намагничивающей обмоткой, питаемой переменным током 2Однако этот способ не обеспечивает достаточной точности, так как даже одинаково нагруженныеобразцы из едной и той же стали могут иметь не одинаковую магнитную проницаемость вследствие различной магнитоупругой чувствительности, Это различие даже в пределах одной марки стали может достигать 30-60 и обусловлено неодинаковым распределениемпримесей, качеством Фермообработки,скоростью охлаждения, степенинаклепа и так далее,Белью изобретения является повышение точности механических напряжений,Эта цель достигается тем, что вметапле между полюсами датчика создают постоянное магнитное поле и упругие колебания и по ЭДС индукции,наведенной на поверхности металла, ивеличине прнведенной ЭДС вторичнойобмотки судят о механических напряжениях, при этом приведенную ЭДС вторичной обмотки определяют по следующей зависимоститоЕ =Я- где , т - ЭДС в индукционной катушкепри испытании эталонногои исследуемого образцов;Е - ЭДС во вторичной обмоткепри испытании исследуемогообразца,где о, 1 - ЭДС индукционной катушкипри испытании эталонногои исследуемого образцовсоответственно;Е - ЭДС в измерительной обмотке при испытании исследуемого образца;5 - приведенная ЭДС,Далее по величине Е и тарировочному графику Е= ( (6) определяют значение механического напряжения ( 6 ),Формула изобретения Способ измерения механических напряжений магнитоупругим датчиком по величине ЭДС, наводимой во вторичной обмотке магнитным потоком, создавае мым намагничивающей обмоткой, питаемой переменным напряжением, о т л ич а ю щ и й с .я тем, что, с целью повышения точности измерения механических напряжений, в металле между полюсами датчика создают постоянное магнитное поле и упругие колебания и по ЭДС индукции, наведенной на поверхности металла, и величине приведенной ЭДС вторичной обмотки судят о механических напряжениях, при этом саму приведенную ЭД вторичной обмотки определяют по следУющей зависимости: 1 оР 7 3 , 714180На чертеже представлена функцио-нальная схема измерения;П-образный магнитопровод 1 с намагничивающей 2 и измерительной 3обмотками калибруют на эталонном образце 4 следующим образом, 5Переключателем 5 к намагничивающей обмотке подключают источник попеременного напряжения 6, приклажвают к образцу калиброванное механическое напряжение ( 6 ), Вольтметром7 измеряют ЭДС в измерительной обмотке в зависимости от приложенныхнапряжений ( Й ) и строят тарировочный график Е = Г(6), Затем определяют магнитоупругую чувствительностьэталонного образца.Переключателем к намагничивающейобмотке подключают источник постоянного тока 8, в эталонном образцемежду полюсами магнитопровода возбуждаютс помощью электрострикционного илимагнйтострикционного излучателя 9ультразвуковые волны, которые вследствие магнитоупругого эффекта наводят ЭДС и индукционной катушке 10,При некотором токе в намагничивающей обмотке ЭДС, возбуждаемая в индукционной катушке, достигает максимума и является мерой магнитоупругой чувствительности образца призаданной амплитуде ультразвуковых ЗОколебаний,Ультразвуковой излучатель возбуждают звуковым генератором 11, а ЭДСв индукционной каушке измеряют селективным вольтметром 12, 35При измерении механических напряжений датчик переносят на исследуемый образец (элемент конструкции),измеряют ЭДС в индукционной катушкепри той же амплитуде упругих коле"баний й намагничивающем токе, соотВетствующем максимуму ЭдС Послеэтого обмотку 2 подключают к источнику 6, измеряют выходной сигнал измерительной обмотки 3 и вводят в него поправку по формуле4В=Е -ео где (,7 1 - ЭДС в индукционной катуш-.ке ке при испытании эталонного и исследуемого образцов;Е - ЭДС во вторичной обмоткепри испытании исследуемого образца,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. 1, Авторское свидетельство СССР9 170726, кл, С 01 Ь 1/12, 1965,2, Авторское свидетельство СССРР 313101, кл, С 01 Ь 1/12, 1971