Способ измерения распространения трещин в токопроводящих образцах

.Изобретение относится к электротехнике, а именно к измерительной технике, вчастности к способам измерения распространения трещин в токопроводящих материалах.Целью изобретения является повышение точности измерения распространениятрещин в токопроводящих образцах.Изменение термо-ЭДС на электродахпропорционально падению напряжения научастке образца с трещиной, обусловленного изменением минимального поперечногосечения образца в процессе развития трещины. Таким образом, образец.с присоединенными к нему разнороднымиизмерительными электродами, выполняетодновременно как функцию источника напряжения для измерения распространениятрещины, тэк и функцию измерителя и является для заявляемого способа измерительным преобразователем. Устранениеграницы раздела между источником напряжения и измерителем позволяет повыситьточность измерения, упростить устройстводля реализации способа, исключив из негоисточник питания. Путем подбора материала электродов заявляемый способ можетбыть реализован в широком интервале температур, где используются термоэлектрические преобразователи,Сравнительный анализ с прототипомпоказал, что предлагаемый способ отличается тем, что падение напряжения на участке образца с трещиной создают и измеряютс помощью двух измерительных электродовиз разнородных материалов, генерирующихтермо-ЭДС. Для этого между их присоединеннцми к образцу и свободными концамисоздают постоянную разность температур.В известных технических решениях измерительные электроды из разнородныхматериалов применяются в термопарах, используемых для замера температур, а такжев неразрушэющих методах контроля дляконтроля структуры, дефектоскопии, измерения толщин покрытий и определения трещин в сварных соединениях, Втермоэлектрических методах роль одного изэлектродов выполняет исследуемый объект,Принципиальное отличие предлагаемогоспособа от известных термоэлектрическихметодов нерэзрушающего контроля заключается в том, что величина термо-ЭДС генерируемой металлом и разнороднымиэлектродами постоянна при Т=сопэ 1, а изменяется электросопротивление участка це.пи (каковым является испытуемый образец),в то время кэк в известных те дмоэлектрических методах изменяется величина термоЭДС в зависимости от фазового состава, должительнос 1 ь испытаний составила 100 часов. За это время распространение трещины по телу образца, замеренное металло- графическим методом после окончания испытаний, составило Л 1=0,210 мм, При этом суммарное изменение выходного сигнала, зафиксированное на КСУсоставило 1,14 тА при коэффициенте усиления К " =2 10. Порог. чувствительности прибора КСУ составляет 0,025 гпА, что соответствует пределу чувствительности измерения распространения трещины по описанной схеме5 10 мм,Заявляемый объект по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества чувствительность измерения по заявляемому способу нэ порядок выше, чем в способе электросопротивпения, описанный способ 45 50 55 наличия дефектов, структурной неоднородности и т.д, Разнородные измерительныеэлектроды, подсоединенные к образцу, авторы впервые используют в качестве источ 5 ника постоянного тока для созданияпадения напряжения на образце,На чертеже изображена схема устройства для реализации способа. К образцу 1 подсоединяют два разнородных10 измерительных электрода 2 и 3. Электродывместе с образцом образуют измерительный спай термопары. Свободные концыэлектродов (холодный спай) помещают втермостат 4 и соединяют с усилителем 5,15 который в свою очередь соединяют с регистратором 6.При реализации способа испольэоваликомпактный образец с острым надрезом дляиспытаний на растяжение - типа 3 по ГОСТ20 25506 - 85 толщиной 4 мм из сплава 2 г - 2,5ИЬ. К образцу конденсаторной сваркой подсоединяли измерительные электроды изхромелевой и копелевой проволоки Я 0,5мм, расположенные по обе стороны трещины, Свободные концы электродов помещались в термостат, Образец устанавливался взахваты испытательной машины 1247 П 3/1000, в рабочую зону печи. К образцу прикладывали статическое напряжение,30 соответствующее коэффициент интенсивности напряжений К=15 МПа м, Температура на образце. поддерживаласьпостоянной в течение всего периода испытаний и составляла 300 + 1 С. Свободные35 концы электродов помещенные в термостатподсоединялись к усилительному блоку аналогового регулятора температуры Р, свыхода которого снимался нормированныйвыходной сигнал 0-5 аА, который в свою40 очередь подавался на автоматический самопишущий миллиамперметр типаКСУ. Про1834491 оставитель В. Цвелевехред М.Моргентал Корректор В. Петра едакт Тираж Подписн НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 применим в широком интервале температур, определяемом областью использования термоэлектрических преобразователей; устраняется необходимостью принятия специальных мер для компенсации термо-ЭДС, возникающей в местах контакта измерительных электродов с образцом (явление Формула изобретенияСПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТРЕЩИН В ТОКОПРОВОДЯЩИХ ОБРАЗЦАХ, заключающийся в том, что измеряют падение напряжения на участке образца с трещиной с помощью двух измерительных электродов,Пелтье), т.к, в качестве источника напряжения используется электродвижущая сила, генерируемая разнородными электродами; значительно упрощена схема устройства 5 для реализации способа, из которой исключен источник стабилизированного напряжения,присоединенных к образцу по обе сто роны трещины, и используют его величину в качестве информативной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, используют измерительные электроды из разнородных материалов 5 и между их присоединенными к образцу и свободными концами создают постоянную разность температур.