Способ контроля образования трещин в металлической детали

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 01 В 7/18 САНИ Б ЕНИЯ СО ьь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕШИН В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙДЕТАЛИ(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля трещинообразования в металлическихконструкциях. Цель изобретения - повышение надежности контроля при высокихтемпературах и влажности. Для этого кконтролируемой детали приваривают или припаивают датчик, состоящий из замкнутой металлической оболочки 3, электроЯО 1483247 изолирующеи основы 2, проволочного чувствительного элемента 1, концы которого приварены к торцам оболочки 3, и выводных проводников в виде коаксиального кабеля, внешний сплошной провод-трубка 5 которого герметично сварен или спаян с оболочкой 3, а внутренний провод 4 сварен или спаян с чувствительным элементом 1, Момент образования трещины в детали фиксируют по резкому увеличению электрического сопротивления датчика. Для дополнительного повышения надежности контроля при высоких температурах материал чувствительного элемента датчика выбирают с учетом материала контролируемой детали, исходя из условий формирования в чувствительном элементе температурных деформаций сжатия. 1 з.п. ф-лы,ил.483247 Формула изобретения 13Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля трешинообразования в металлических конструкциях,Цель изобретения - повышение надежности контроля при высоких температурах и влажности.На чертеже показан датчик, используемый при осуществлении способа.Датчик содержит чувствительный элемент 1, электроизолирующую основу 2, металлическую оболочку 3, внутренний провод коаксиального кабеля 4, внешний провод- трубка коаксиального кабеля 5, деталь 6.Способ осуществляют следующим образом.Изготавливают датчик, состоящий из проволочного чувствительного элемента 1, расположенного в электроизолирующей основе 2, котораязаключена без зазора в сплошную металлическую оболочку 3. Герметичные торцы оболочки 3 электрически соединены с концами чувствительного элемента 1. В средней части оболочка 3 снабжена входным отверстием для выводных проводников, выполненных в виде коаксиального кабеля, внутренний провод 4 которого элекрически соединен сваркой или пайкой с чувствительным элементом 1, а внешний сплошной провод- трубка 5 сварен или спаян герметично с оболочкой 3. Изготовить такой датчик с обеспечением монолитности соединения в системе оболочка - основа вчувствительный элемент можно, например, следующим образом. Стандартный жаростойкий кабель с минеральной изоляцией подвергают волочению через постепенно уменьшающиеся отверстия, вырезают отрезок требуемой длины, у которого завальцовывают оболочку 3, и обваривают по торцу совместно с последним, далее в средней части оболочки 3 делают отверстие до глубины залегания чувствительного элемента 1, в которое заводят внутренний провод 4 второго отрезка коаксиального кабеля, приваривают провод 4 к чувствительному элементу 1, а трубку 5 - к оболочке 3.Изготовленный таким образом датчик размещают в контролируемой зоне поверхности детали 6 перпендикулярно направлению ожидаемой трещины и жестко закрепляют его в каждой точке контакта с поверхностью детали сваркой или спайкой оболочки 3 с деталью. При нагружении детали контролируют электрическое сопротивление датчика, При образовании трещины в детали под датчиком будет происходить разрыв оболочки 3, основы 2 и чувствительного элемента 1, что повлечет за собой резкое возрастание электрического сопротивления датчика.Для гарантированного предотвращения ложного срабатывания датчика в условиях воздействия значительных температур (600 и выше) материал чувствительного элемента датчика должен удовлетворять следующим условиям:а,)а 2а 1 - а 2(ою,/ЕЛ 1,где а и а 2 - температурные коэффициенты 5линейного расширения соответственно материалов чувствительного элемента и детали;оо 2 - условный предел материала1чувствительного элемента; О Е - модуль упругости материалачувствительного элемента;Л 1 - разница между верхней и нижней границами температурного диапазона эксплуатации детали.Таким образом, обеспечивается наличиеупругих температурных деформаций сжатия в чувствительном элементе 1, противодействующих упругим деформациям растяжения, передаваемым от детали, вплоть до момента появления трещины.В данном способе благодаря исключению клеевых соединений, обладающих ограниченным ресурсом эксплуатации при повышенных температурах и влажности, обеспечивается высокая надежность контроля 25 целостности деталей, длительно и непрерывно работающих в агрессивных средах при повышенной температуре. 1. Способ контроля образования трещин в металлической детали, заключающийся в том, что на поверхности детали перпендикулярно ожидаемой трещине размещают датчик, состоящий из проволочного чувствительного элемента в электроизолирующей основе с выводными проводниками, и жестко закрепляют его в каждой точке контакта с поверхностью детали, нагружают деталь и контролируют электрическое сопротивление датчика, по рез кому увеличению которого фиксируют моментпоявления трещины в детали, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля при высоких температурах и влажности, используют датчик, у которого электроизолирующая основа с чувст вительным элементом без зазора заключенав сплошную металлическую оболочку, герметичные торцы которой электрически соединены с концами чувствительного элемента и которая в средней части снабжена входным отверстием для выводных проводни ков, выполненных в виде коаксиальногокабеля. внутренний провод которого сварен или спаян с чувствительным элемен.том, а внешний сплошной провод-трубка герметично сварен или спаян с оболочкой, и закрепление датчика осуществляют сваркой или спайкой его оболочки с деталью.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что чувствительный элемент датчика выпол 1483247няют из материала, удовлетворяющего сле.дующим условиямК-)ар,а - а(ою,/ЕЖ,где а и аг - температурные коэффициенты5линейного расширения соответственно материалов чувствительного элемента и детали; 6оо, - условный предел текучестиматериала чувствительного элемента;Е - модуль упругостиматериалачувствительного элемента; Л 1 - разница между верхней инижней границами температурного диапазона эксплуатациидетали.Составитель В. МелузоваРедактор И. Сегляник Техред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 28 4/36 Тираж 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101