Устройство для регистрации роста трещин при механических испытаниях электропроводных материалов

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК З(51) С 01 Х 27/О КА раллельн отенциометрпротивлени ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И СКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила" им.С.М.Кирова(56) 1. Я 1 йеу Р. ТЬе щеазыгещетф оЕ сгос 1( дгоыг.Ь 1 п пег.а 1 з Ьу гпе е 1 есг.г 1- са 1 ройепг 1 а 1 вег 11 ой.-СЦЫ)/С- Мой/ /ТВ 9 Мад., 1973, р. 21.2. Ковпак В.Н. и др. Установка для измерения и регистрации электро- сопротивления металлических образцов в процессе механических испытаний. "Проблемы прочности", 1972, Р 5, с. 114-116 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РОСТА ТРЕЩИН ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ ЭЛЕКТРОНРОВОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, например металлических материалов,состоящее из трансформатора с раздельными секциями вторичной обмотки, сило," вОй и измерительной электрических цепей, в которые включены испытуемый образец, эталонное сопротивление, и электронного потенциометра, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регистрации, в силовую цепь через многопозиционный ,переключатель включено эталонное сопротивление, в измерительную цепьф введено последовательно компенсационное переменное сопротивление, а па- Щ еохорду электронного по включено переменное со масштаба,104 бббб 530 15 25 30 35 Изобретение относится к дефекто-метрии и предназначено для регистрации роста трещин при механических испытаниях электропроводных матери. алов.Известно устройство для регистрации роста трещин, работающее на постоянном токе, состоящее из силовой и измерительной цепей, При токе в силовой цепи 50 А разность потенциалов на образце, равная 0,1-1,0 Мв,усиливается до 1,0 В включенным в измерительную цепь усилителем 1 ,Однако в устройстве для регистрации роста трещин чувствительность регистрирующих. приборов измерительной цепи сильно зависит от плотности тока, а точность измерений в большойстепени зависит от стабильности питающего напряжения, что приводит к значительному усложнению измерительнойцепи. Устройство также обладает низкой точностью измерений при длительных испытаниях. Наиболее близким к изобретению является устройство для оценки уровня повреждаемости при механических испытаниях металлических материалов, состоящее из трансФорматора с раздельными секциями вторичной обмотки, силовой и измерительной электрических цепей; в которые включены испытуемый образец, эталонное сопротивление, и электронного потенциометра, выполняющего роль нуль-прибора 2.Однако известное устройство вслучае его использования для регистрации роста трещин в электропроводных материалах отличается отсутствием возможности в процессе механических испытаний контролировать исходную установку нуля электронного потенцио" . 40 метра с целью проверки и учета влияния возможных электрических наводок на величину регистрируемого сигнала, значительной сложностью количественной оценки прироста трещины по изме-. 45 нению электрического сопротивления испытуемого образца, связанной с применением математических Формул, ограниченной возможностьюрегулирования масштаба записи сигнала раэбаланса для повышения точности определения прироста трещины, а также отсутствием автоматической регистрации элвктрических величин.Указанные недостатки не позволяют осуществлять с высокой точностью автоматическую регистрацию роста трещины в процессе механических испытаний.Цель изобретения - повышение точности измерения разности регистрации 60 потенциалов, соответствующей подрастанию трещины в ходе испытаний.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регистрации роста трещин при механических испы 65 таниях электропроводных материалов,например металлических материалов,состоящем из трансформатора с раздельными секциями вторичной обмотки,из силовой и измерительной электрических цепей, в которые включеныиспытуемый образец и эталонное сопро.тивление, и электронного потенциометра, в силовую цепь через многопозиционный переключатель включеноэталонное сопротивление, в измерительную цепь введено последовательнокомпенсационное переменное сопротивление, а параллельно реохорду электронного потенциометра включено переменное сопротивление масштаба. На чертеже приведена схема устройства для регистрации роста трещин при механических испытаниях электрО- проводных, в частности металлических материалов. Схема состоит из трансформатора 1 с раздельными, секциями 2-4 вторичной обмотки, служащего блоком питания силовой цепи секция 2) и измерительной ( секции 3 и 4). Силовая цепь состоит из секции 2 вторичной обмотки трансформатора 1, нагрузочногосопротивления 5, испытуемого образца б и эталонного сопротивления 7. Поочередное включение испытуемого образца б и эталонного сопротивления 7 в силовую цепь осуществляется пере.ключателем 8В измерительную цепь включены: секция 3 вторичной обмотки тоансфор матора 1, последовательно соединенная с компенсационным переменным сопротивлением 9 и эталонным сопротивлением 10, и секция 4, последовательно соединенная с переменнЫм сопротивлением 11 и реохордом 12 электронного потенциометра 13 с дополнительным блоком автоматической записи. Параллельно реохорду 12 включено переменное сопротивление 14 масштаба. Припомощи многопозиционного переключателя 15 производится поочередное подключение цепи к испытуемому образцу б и эталонному сопротивлению 7 через компенсационное переменное сопротивление 1 б, Два последних образуют контур контроля исходной установки нуляэлектронного нотенциометра 13, соот-ветствующей началу испытаний.Подготовка устройства к работе заключается в подключении трансформатора 1 блока питания и электронного потенциометра 13 к источнику переменного тока 220 В, 50 Гц. Питание силовой цепи осуществляется через секцию 2 вторичной обмотки трансформатора 1, создающей величину силы тока 50 А. .Питание измерительной цепи осуществляется через секции 3 и 4, создающие ток величиной 0,5 А.Перед началом испытаний произво;,. дится исходная установка нуля с начаЧ тФШЗаказ 7721/43 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, .Москва, Ж-.35, Раушская наб., д.4/5,Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проекзная, 4 ла цепи испытуемого образца 6 (положение 1-1 переключателей 8 и 15) припомощи компенсационного переменногосопротивления 9, а затем в цепи контроля исходной установки нуля 1 положение 2-2 переключателей 8 и 15) припомощи переменного сопротивления 16.С помощью переменного сопротивления11 оеуществляется балансировка измерительной цепи реохорда 12, переменным сопротивлением 14 устанавливается необходимый масштаб записи сигнала, поступающего на реохорд 12 электронного потенциометра 13,Для снижения погрешностей при автоматической записи, вызываемых изме 15нением тока в силовой цепи из-за изменения электрического сопротивленияиспытуемого образца 6, в силовую цепь,включено нагрузочное постоянное сопротивление 5. 20При испытании происходит рост трещины в образце 6, вызывающей изменение разности потенциалов в схемесравнения падения напряжений, образованнойсоединением измеряемого сопро тивления образца 6 с эталонным сопротивлением 10 и реохордом 12 электронного потенциометра 13. Появившийся разбаланс схемы автоматически устраняется электронным потенциометром.При этом в зависимости от величиныприроста трещины степень рассогласования различна и стрелка электронного потенциометра 13 смещается от ну 4ля на определенную величину,С целью обеспечения более высокойточности измерения приростатрещины,достигаемой путем проверки и учетавлияния возможных электрических наводок в процессе механических иепытаний, осуществляется периодическоевключение независимо от испытуемогообразца контура исходной установкинуля, соответствующей началу испытаний положение .2-2 переключателей8 и 15), При этом стрелка электронного потенциометра возвращается на.нуль в случае отсутствия наводок иотклоняется от нуля при их наличии.Величина этого отклонения учитывается при окончательном измерении прироста трещины.Наличие в предлагаемом устройстве,работающем на принципе регистрацииизменяющейся с ростом трещины разности потенциалов, независимо от испытуемого образца конгура контроля исходнойеустановки нуля и введенного переменного сопротивления параллельно реохорду электронного потенциометра сдополнительным блоком автоматическойзаписи, обеспечивает повышение точности определения прироста трещиныв процессе механических испытаний на25-30,