CS196740B1

CS196740B1 - Connection for measuring the deformation of the sample at the tests of material for the low-cycle and thermal fatigue

Info

Publication number: CS196740B1
Application number: CS399477A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Kneifl; Jaroslav Krejci
Original assignee: Miroslav Kneifl; Jaroslav Krejci
Priority date: 1977-06-16
Filing date: 1977-06-16
Publication date: 1980-04-30

Description

Vynález se týká zapojení k měření deformace vzorku při zkouškách materiálu -na nízkocyklovou a tepelnou únavu.The invention relates to a circuit for measuring sample deformation in material tests for low cycle and thermal fatigue.

Při zkouškách nízkocyklové únavy je deformace zkušebního vzorku jedním ze základních parametrů. Rostoucí nároky na znalosti zákonitosti porušování při nízkocyklové únavě a tepelné únavě zvyšují i požadavky na přesnost měření této veličiny. Konkrétní řešení měřícího řetězce obsahu e snímač deformace na indukčním, tenzometrickém nebo jiném principu s příslušnou měřící aparaturou, zpracovávající výstupní signál těchto snímačů. Současné systémy umožňují měřit s dostatečnou přesností i dlouhodobou stálostí deformace vzorků zkoušených při konstatní teplotě, u nichž lze extenzometr připevnit přímo k pracovní části. Obtížné je měření deformace vzorků umístěných v peci. Při vysokých teplotách nelze umístit snímač přímo na vzorek, takže deformace je snímána pomocí táhel, která vnášejí do měření chyby a ztěžují manipulaci.In low cycle fatigue tests, deformation of the test specimen is one of the basic parameters. Increasing demands on knowledge of the law of failure during low cycle fatigue and thermal fatigue increase the requirements for accuracy of measurement of this quantity. A particular solution of the measuring chain of the content of a deformation sensor on an inductive, strain-gauge or other principle with an appropriate measuring apparatus processing the output signal of these sensors. Current systems allow to measure with sufficient accuracy and long-term stability of deformation of samples tested at constant temperature, where the extensometer can be attached directly to the working part. It is difficult to measure the deformation of samples placed in the furnace. At high temperatures, the sensor cannot be placed directly on the specimen, so deformation is sensed by handles that bring errors to the measurement and make handling difficult.

Zvětšení přesnosti měření deformace vzorku při jeho zkouškách na nízkocyklovou a tepelnou únavu, zejména při velkých amplitudách deformace, umožňuje zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup zařízení pro měření deformace vzor19&740 ku je spojen se vstupem součtového členu, jehož výstup je spojen se vstupem vyhodnocovacího zařízení, zatímco výstup aparatury pro měření síly je spojen se vstupem děliče napětí, jehož výstup je spojen s druhým vstupem děliče napětí, jehož výstup je spojen s druhým vstupem součtového členu.Increasing the accuracy of the sample deformation measurement in its low cycle and thermal fatigue tests, particularly at large strain amplitudes, allows the wiring according to the invention, which is based on the output of the specimen deformation measuring device 19 & 740 ku connected to the input of the summation whose output is coupled with the input of the evaluation device, while the output of the force measuring apparatus is connected to the input of the voltage divider, the output of which is connected to the second input of the voltage divider, the output of which is connected to the second input of the summation member.

Zařízení umožňuje měření integrální deformace celého vzorku a eliminuje vznikající chyby při umístění snímače i v místech poměrně vzdálených od vlastního zatěžovaného vzorku. S výhodou je využíváno skutečnosti, že nežádoucí deformace silové části zatěžovacího systému mezi měřeným vzorkem a místem umístění snímače, způsobená konečnou tuhostí této části, je lineární závislost na zatěžovací síle. Konstrukce zatěžovacího systému zaručuje i zanedbatelnou hysterezl této závislosti. Závislost nežádoucí deformace na zatěžovací síle je možno zjistit vyhodnocením změřené deformace a síly je možno zjistit vyhodnocením změřené deformace na dvou referenčních místech. Při současném měření deformace a síly je možno snadno korigovat měřenou deformaci podle takto zjištěné závislosti á získat tak údaj, který se blíží skutečné deformaci vzorku. Automatická korekce v zapojení podle vynálezu vylučuje obtížné grafické a početní vyhodnocování. Elektrické napětí odpovídající měřené deformaci je korigováno v součtovém členu napětím přímo úměrným zatěžovací síle. Koeficient úměrnosti je zajišťován napěťovým děličem, který je vypočten ze zjištěné závislosti nežádoucí deformace na měřené síle. Zapojení podle vynálezu má výhodu zejména v tom, že je velmi jednoduché a široce aplikovatelné. Zvlášť jednoduchá je aplikace vynálezu ve zkušebních zařízeních, jejichž snímače deformace a síly mají výstupy navzájem galvanicky oddělené a realizace součtového členu je umožněna jednoduchým propojením vývodů snímače deformace a napěťového děliče. V ostatních případech vyhovuje pro realizaci součtového členu operační zesilovač se zpětnou vazbou.*The device enables measurement of integral deformation of the whole sample and eliminates the occurring errors in the positioning of the sensor even in places relatively distant from the loaded sample. It is advantageous to take advantage of the fact that the undesirable deformation of the force part of the loading system between the measured sample and the location of the sensor, caused by the final stiffness of this part, is a linear dependence on the loading force. The design of the load system also guarantees a negligible hysteresis of this dependence. The dependence of undesirable deformation on the loading force can be determined by evaluating the measured deformation and the forces can be determined by evaluating the measured deformation at two reference points. Simultaneously measuring the deformation and force, it is possible to easily correct the measured deformation according to the detected dependence and to obtain an indication that approximates the actual deformation of the sample. The automatic correction in the circuit according to the invention avoids difficult graphical and numerical evaluation. The electrical voltage corresponding to the measured deformation is corrected in the summation by a voltage proportional to the load force. The proportionality coefficient is provided by a voltage divider, which is calculated from the determined dependence of undesirable deformation on the measured force. The connection according to the invention has the advantage, in particular, that it is very simple and widely applicable. It is particularly simple to apply the invention to test devices whose deformation sensors and forces have outputs galvanically separated from each other, and the summation is made possible by simply interconnecting the deformation sensor terminals and the voltage divider. In other cases, the feedback amplifier is suitable for implementing the summation element. *

Příkladné provedení zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojeném výkrese.An exemplary embodiment of the circuit according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

Zapojení podle vynálezu sestává z měřící aparatury 1 pro měření deformace, jejíž výstup je spojen se vstupem součtového členu 4, jehož výstup je spojen se vstupem vyhodnocovacího zařízení 5 a výstup aparatury 2 pro měření síly je spojen se vstupem děliče 3 napětí, jehož výstup je spojen s druhým vstupem součtového členu 4.The circuit according to the invention consists of a deformation measuring apparatus 1, the output of which is connected to the input of the summation member 4, the output of which is connected to the input of the evaluation device 5 and the output of the force measuring apparatus 2 is connected to the input of the voltage divider 3 with the second input of the summation member 4.

Claims

Circuit for measuring the deformation of a sample in material tests for low cycle and thermal fatigue, characterized in that the output of the sample deformation measuring apparatus (1j) is connected to the input of the summation member (4), the output of which is connected to the input of the evaluation device (5). whereas the output of the force measuring apparatus (2) is connected to the input of the voltage divider (3), the output of which is connected to the second input of the summation member (4).