Способ изготовления датчиков для контроля циклических деформаций

(51)6 01 В / ОисАние изОБРетени 1Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71 ) Курганский машиностроительный институт(5 И 1. Шушкевич В. Я. Основы элект ротензометрии, Иинск, "Высшая шкода", 1975, с. 45.2, Окубо Хадзимэ. Определение на ряжений гальваническим меднением.Пер. с японского, И., "Иашиностроениен, 1969, с. 15-17, 37-41 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДЕФОР" МАЦИЙ, заключающийся в том, что металлическую пластинку подвергают гальваническому меднению в электролите, содержащем Сц 045 Н 20 и Н 50 , снима-. ют покрытие, полученное при меднении, и разрезают его на отдельные элементы, используемые в качестве датчиков, о т л и ч"а ю щ и й с я тем, что,с ,.целью повышения чувствительности получаемых датчиков и упрощения способа, меднение проводят при комнатной температуре сначала в течение 1 мин при плотности тока 600 А/м , затем в тегчение 1 О мин при плотности тока250 А/м . а электролит содержитСц 5045 Н 20 280-300 г/л и Н 50 85- Я 90 г/л,.10323Изобретение относится к измерительной технике, а именно,к способамизготовления датчиков для контролядеформаций, в том числе циклических,Известен способ изготовления датчиков для контроля и измерения деформаций, в том числе и циклических,заключающийся в том, что пластинкуиз монокристаллического полупроводникового материала, например кремния, 10разрезают на отдельные элементы,используемые в качестве датчиков, с базой 0,1-1,0 мм, закрепляют по концамэлементов с помощью эвтектики золотокремний золотые или медные выводы 1 .Недостатками данного способа изготовления датчиков являются его слож-,ность, связанная с необходимостьюполучения монокристаллического кремния, сложность использования самихдатчиков, требующих обязательного применения термокомпенсационных элементов, соединительных проводов испециальной регистрирующей аппарату. ры,а также сравнительно невысокая точ ность измерений циклических деформаций из-за нестабильности уровня чувствительности во времени,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому положительному эффекту являетсяспособ изготовления датчиков дляконтроля циклических деформаций, принцип работы которых основан на сравнении их состояния после циклическогонагружения на исследуемом объекте и З 5градуировочных образцах, что позволяет по темным пятнам появляющимся наповерхности датчиков, контролироватьдеформации на базе не менее 0,050,1 мм, а по их структурным измене- фниямна базе 0,003-0,005 мм, Спо"соб заключается в том, что металлическую пластинку, например, из нержавеющей стали подвергают сначалапредварительной обработке с помощью наждачной бумаги, а затем слабого раствора кислоты, обезжириваютуглекислым кальцием и подвергают.гальваническому меднению в щелочной ванне с содержанием, г/л здесь 50и далее - на литр растворителя ) СцСй 23; ИаСМ 30 ; МаО 10, при температуре электролита +30 оС, напряжении наванне 0,35 В и плотности тока 6 А/мв течение 20 мин,вновь шлифуют с применением углекислого кальция и подвергаат гальваническому меднение вкислой ванне с содержанием 28 3Сц 505 НО 250 г/л; Н 250 80 г/лпри йапряжении на ванне 0,5 В и плотности тока 300 А/м в течение 15 мин.После этого снимают покрытие, полученное при меднении, и разрезают егона отдельные элементы, используемыев качестве датчиков 2 1.Недостатком данного способа явля"ется сравнительно низкая точность измерений, связанная с невозможностьюдостижения высокой чувствительностииэ-за существенного различия структур слоев меди, полученных при гальваническом меднении в щелочной икислой ваннах, что определяет различие их свойств и появление сдерживающего влияния слоя, полученного вщелочной ванне, на появление изменений в наиболее чувствительном слоемеди, полученном в кислой ванне. Кроме того, недостатками данного способа являются его высокая сложность итрудоемкость из-за большого числа технологических операций, а также то,мто необходимо проведение специальных защитных мероприятий, обеспечивающих безопасность труда при меднении в щелочной ванне, так как всостав электролита в этой ванне входят такие ядовитые вещества, какСОМН и ИаСНЦельизобретения - повышение чувствительности датчиков и упрощение,способа,Указанная цель достигается тем,что согласно способу изготовлениядатчйков для контроля циклических деФормаций, заключающемуся в том, чтометаллическую пластинку подвергаютгальваническому меднение в электролите, содержащем Сц 50 5 НО и Н 250снимают покрытие, полученное при меднении, и разрезают его на отдельныеэлементы, используемые в качестве датчиков, меднение проводят при комнатной температуре сначала в течениемин при плотности тока 600 А/м , затем в течение 10 мин при плотностигока 250 А/м, а электролит содержитСц 50.5 НО 280-300 г/л и Н 504 8590 гРлСпособ осуществляют следующим образом.Металлическую пластину с размерами 3 х 80 х 100 мм, изготовленную, например. иэ жаропрочной стали ЭП 693 ВД,шлифуют с двух сторон, и часть поверхности, на которую не будет наноситься покрытие ,например предназначен15.Применение изобретения позволяетповысить точность измерений за счетповышения чувствительности в среднемна 153, в связи с повышением устойчивости появления темных пятен при циклическом нагружении из-за изменения .состава электролита и режимов меднения, а также упростить способ изготовления датчиков для контроля циклических деФормаций за счет исключения операции меднения в щелочной ванне. Составитель С, Сурков Редактор С.Пекарь Техред О.Неце Корректор Ю, Макаренкоеею ее еж ж ее е Заказ 5388/16 Тираж 602 Подписное ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, Ь/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 1 3 . 103 ную для крепления, защищают от воз-, действия электролита химически стойким лаком типа ХСЛ, Электролит готовят по общепринятой методике, выбирая концентрации составляющих электролит ингредиентов для СЧ 0 5 Н 20 в интервале 280-300 г/л, для Н 50, - в интервале 85-90 г/л. используя химикаты класса Ч, ЧДА, ХЧ, Аноды, испо. - льзуемые для травления, изготавливают из меди высокой чистоты, например из меди В 3 с содержанием примесей менее 0,0032, зачищают поверхность, протравливают ее, промывают дистиллированной водой и загружают в гальваническую ванну на расстоянии 100 м друг от друга в таком количестве, чтобы соотношение площадей между анодами и катодом составляло 1;1, Затем пластинчатый катод обеэжиривают венской,известью, промывают дистиллированной водой и загружают под током в гальваническую ванну между анодами. Гальванизацию проводят сначала в течение 1 мин при комнатной температуре (18 С ) и плотности токао.600 А/м, а затем в течение 10 мин 2328при той же температуре и плотностйтока 300 А/ьК, Пластину с нанесеннымпокрытием извлекают из ванны,. промывают дистиллированной водой и сразуже сушат струей холодноо воздуха поддавлением порядка ч атм, чтобы избежать поверхностного окисления гальванической меди, затрудняющего наблюде"ние за образующимися темными пятнами. Медное покрытие, имеющее толщину до 110 м , снимают с пластины и разрезают на отдельные элементы, используемые в качестве датчиков по известной методике,