Устройство для измерения остаточных напряжений при травлении образцов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рц 1 004749(И) М. Кл.з с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет С 01 В 7/16 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий.2(0888) Опубликовано 15,03 ВЗ. Бюллетень йо 10Дата опубликования описания 150383 Производственное объединение "Турбомоторныйим. К.Е.Ворошилова и Уральский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова 1) Заявители 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ТРАВЛЕНИИ ОБРАЗЦОВ те ре выходканаИзобретение относится к измерильной технике, а.именно к измению остаточных напряжений при травлении образцов.Известно устройство для измерения .напряжений при травлении образцов, содержащее травильную ванну с установленными в ней захватами, датчиками толщины и прогиба образцов, электрбннб-вычислительный блок, выл полненный в виде двух измерительных каналов, подключенных к соответствующим датчикам, и регистратор 11.Недостатком этого устройства является низкая точность измерений, так как оно определяет только одну компоненту напряжений.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения остаточных напряжений при травлении образцов, содержащее травильную ванну с установленными в ней захватами и датчиками веса. образца, деформаций, толщины стравленного слоя, электронно- вычислительный блок,.выполненный в виде трех каналов, подключенных к соответствующему датчику, и регистратор в виде цифророго вольтметра, первый канал выполнен в виде последовательно включенных блока запаздывания, первого сумматора и подключенного параллельно. блоку запаздывания инвертора, входы которых подключены к датчику деформаций, а выходы-к второму каналу, второй канал выполнен в виде последовательно включенных датчика толщины страв"1 О ленного слоя, инвертора, второгосумматора и подключенного параллельно инвертору блока запаздывания,выход второго канала подключен крегистратору, третий канал выполненв виде -последовательно включенныхпервого блока перемножения и первого блока пропорциональностикоторого подключен к второмулу 2,Недостатком известного устройстваявляется невысокая точность измерений, так как оно не учитывает изме-.нения свойств поверхностного слояв процессе травления.Целью изобретения является повышение точности измерений.,ПоставЛенная цель достигаетсятем, что в устройство для измерения остаточных напряжений при травлении образцов, содержащее травильЗО ную ванну с установленными в нейзахватами и датчиками деформаций, толщины стравлеНного слоя, электронно-вычислительный блок, выполненный в виде трех каналов, подключенных к соответствующему датчику, и регистратор в виде цифрового вольтметра, перьый канал выполнен в виде последовательно включенных блока запаздывания, первого сумматора и подключенного параллельно блоку запаздывания инвертора, входы которых под ключены к датчику деформаций, второй канал выполнен в виде последовательно включенных датчика толщины стравленного слоя, инвертора, второго сумматора и подключенного параллельно инвертору блока запаздывания, третий канал выполнен в виде последовательно включенных первого блока перемножения и первого блока пропорциональности, снабжено датчиком толщины образца, подключенным к входу третьего канала, последовательно включенными вторым блоком перемножения, блоком интегрирования, вторым блоком пропорциональности, третьим сумматором, выход которого подключен к регистратору, а вход второго блока перемножения подключен к входу первого канала, последовательно включенными блоком деления, третьим блоком перемножения, З 0 третьим блоком пропорциональности, выход которого подключен к третьему сумматору, четвертым блоком пропорциональности, выход которого подключен к регистратору, а вход вк входу 35 инвертора первого канала, четвертым .блоком перемножения, выход которого подключен к вторОму блоку перемножения, а вход - к входу первого блока перемножения, другой. вход которого 40 подключен к входу первого канала, вторым цифровым вольтметром и подключенными к нему последовательно транскриптором и цифропечатающей машиной. 45На фиг, 1 схематически показано устройство, общий вид на фиг.2блок-схема электронно-вычислительного блока.Устройство для измерения остаточных напряжений при травлении образцов содержит травильную ванну 1, с установленными в ней захватами 2 и датчиками 3 - 5 деформаций, соответственно толцины стравленного слоя, толцины образца, электронно-вычислительной блок 6 в виде трех измерительных каналов 7-9, подключенных к соответствующим датчикам 3-5, и регистратор 10, первый канал выполнен в виде последовательно включенных 60 инвертора 11, первого сумматора 12, блока 13 деления, третьего блока 14 перемножения, третьего блока 15 пропорциональности и второго сумматора 16, выход которого подключен к ре гистратору 10, последовательно вклю" ченных второго блока 17 перемножения, блока 18 интегрирования, второго блока 19 пропорциональности, выход которого подключен к второму сумматору 16, и блока 20 запаздывания, вход которого подключен к инвертору 11 первого канала, а выход - к первому сумматору 12, второй канал 8 выполнен в виде последовательно включенных инвертора 21, второго сумматора 22, и подключенного параллельно инвертору 21 второго канала 8 блока 23 запаздывания, четвертого блока 24 пропорциональности, вход которого подключен к входу инвертора 21 второго канала, а выход - к регистратору 10, третий канал выполнен в виде последовательно включенных первого блока 25 перемножения, первого блока 26 пропорциональности, выход которого подключен к второму сумматору 16, четвертого блока 27 перемножения, выход которого подключен к второму сумматору 16, а входы соединены с входом третьего канала 9, а регистратор 10 выполнен в виде двух цифровых вольтметров 28 и 29 и подключенных к ним последовательно транскриптора 30 и цифропечатающей машины 31,а каждый из датчиков 3 - 5 подключен к электронно-вычислительному блоку 6 через выпрямитель 32 и фильтр 33.Устройство работает следующим образом.Образец 34 помещают в травильную ванну 1. К ванне 1 подводят отрицательное напряжение, к образцу - положительное, В процессе травления с образца 34 последовательно снимают слои металла и под действием остаточных напряжений образец 34 деформируется, Датчики 3 - 5 контролируют соответственно деформацию, толщину стравленного слоя и толщину образца. Сигнал с датчиков 3 - 5 через соответствующие выпрямители 32 и фильтры 33 поступают в электронно-вычислительный блок 6, который состоит из трех каналов 7 - 9, В первом канале 7 сигнал от датчика 3 деформаций поступает одновременно на инвертор 11 и блок 20 запаздывания. После суммирования этих сигналов в первом сумматоре 12 образуе.ся сигнал: где т ) - сигнал датчика деформатций;Ч (1-Т) - сигнал блока запаздывания;время запаздывания;текущее время.Во втором канале 8 аналогичное преобразование сигнала позволнетго сумматора и подключенного параллельно инвертору блока запаздывания,третий канал выполнен в виде последовательно включенных первого блока .перемножения и первого блока пропорциональности, о т л и ч а ю щ е е-с я тем, что, с целью повышенияточности, оно снабжено датчикомтолщины образца, подключенным к входу третьего канала, последовательновключенными вторым блоком перемножения, блоком интегрирования, вторымблоком пропорциональности, третьимсумматором, выход которого подклю-.чен к регистратору, а вход второгоблока перемножения подключен к входу 15первого канала, последовательно включенными блоком деления,.третьим блоком перемножения, третьим блокомпропорциональности, выход которогоподключен к третьему сумматору,четвертым блоком пропорциональности,выход которого подключен к регистратору, а вход " к входу инверторапервого канала, четвертым блоком перемножения, выход которого подключенк второму блоку перемножения, авход - к входу первого блока перемножения,-другой вход которогоподключен к входу первого канала,вторым цифровым вольтметром и,подключенными к нему последовательно транскриптором и цифропечатающеймашиной. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Автррское свидетельство СССРВ 567088, кл. 6 01 В 7/16, 1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2948070,кл. С, 01 В 7/16, 1980 прототип.Химчук Техред С,Мигунова Корректор Н.Корол ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 50/49 Тираж 600 ВНИИПИ Государственпо делам изобрете 3035, Москва, Ж,Подписного комитета СССРй и открытийаушская наб., д.