DE2745244A1

DE2745244A1 - Appts. determining dependence on time of length of tear - ascertains electrical resistance between two measuring points of conductive flat organ fitted to test member

Info

Publication number: DE2745244A1
Application number: DE19772745244
Authority: DE
Inventors: Max E Russenberger
Original assignee: RUSSENBERGER MAX E
Current assignee: RUSSENBERGER PRUEFMASCHINEN AG NEUHAUSEN CH
Priority date: 1976-10-08
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1978-04-13
Also published as: CH601789A5; DE2745244C2

Abstract

The measuring appts. determines the dependence on time of the length of tear in a test member during a rupture experiment. An electrically conductive, flat organ is insulatedly fitted to the test member so that during the rupture experiment it tears in the region of the test tear. The electrical resistance between two measuring points of the organ is asceratined. These points are so chosen that the measuring current between them flows through the tear region and that the resistance increases in dependence upon the length of the tear. The measuring section (2c) completely covers the rupture region (4) so that the resistance continuously increases according to the length of tear.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung derThe invention relates to a method for determining the

Zeitabhängigkeit der Länge eines Risses in einem Probekörper bei einem Bruchversuch, bei dem ein elektrisch leitendes, flächenhaftes Organ derart isoliert am Probekörper befestigt wird, dass es beim Bruchversuch im Bereich des Risses ebenfalls reisst, und bei dem ter elektrische Widerstand zwischen zwei Mess-Stellen des Organes bestimmt wird, wobei die Mess-Stellen derart gewählt werden, dass der Mess-Strom zwischen ihnen durch den Bereich des Risses verläuft, so dass der Widerstand in Abhängigkeit der Länge des Risses zunimmt.Time dependence of the length of a crack in a test specimen in one Breakage test in which an electrically conductive, planar organ insulates in this way is attached to the test specimen, so that in the fracture test in the area of the crack tears, and the electrical resistance between two measuring points of the organ is determined, the measuring points being selected such that the measuring current between them runs through the area of the crack so that the resistance is in Dependence on the length of the crack increases.

Bei der Untersuchung der Bruchfestigkeit, etwa der Zerreissfestigkeit von Materialien, stellt sich häufig die Aufgabe, die Länge des im Probekörper entstehenden Risses während des ganzen Bruchversuches zu messen. Bei einem vorbekannten Verfahren wird zu diesem Zweck ein elektrisch leitendes, aber auf einer Seite isoliertes Organ verwendet. Das Organ weist mehrere, parallel nebeneinander verlaufende, leitende Streifen auf, die mindestens bei ihren beiden Enden alle leitend miteinander verbunden sind. Das Organ wird vor der Durchführung des eigentlichen Bruchversuches derart auf den Probekörper aufgeklebt, dass die Streifen quer über die Linie verlaufen, bei der nachher der Riss entsteht. Das Organ wird auf beiden Seiten der Riss-Linie mit einem Messgerät zur Messung des Widerstandes verbunden. Wenn bei der Durchführung des Bruchversuches im Probekörper ein Riss entsteht, werden auch sukzessive die Streifen des Organs durchgerissen. Beim Unterbruch von jedem Streifen wird der Widerstand des Organs stufenweise etwas vergrössert. Der Widerstand gibt dann ein Mass für die Länge des Risses.When examining the breaking strength, such as the tensile strength of materials, there is often the task of determining the length of the test specimen Measure the crack during the entire fracture test. In a previously known method becomes an electrically conductive organ for this purpose, but isolated on one side used. The organ has several, parallel side by side, conductive Strips on which at least at their two ends are all conductively connected to one another are. The organ becomes like this before the actual breaking test is carried out glued to the specimen so that the strips run across the line, where the crack appears afterwards. The organ will be on either side of the tear line connected to a measuring device for measuring the resistance. If in the implementation a crack occurs in the test specimen during the fracture test, the Stripe of the organ torn. At the break of each strip the resistance becomes of the organ gradually enlarged. The resistance then gives a measure for the length of the crack.

Dieses vorbekannte 'Jesfahrerl hat den Nachteil, dass die Risslänge nur kontiruierlich gemessen werden kann, wobei die Längenauflösung durch den Abstand zweier benachbarter Streifen bestimmt ist. Dieser Abstand kann nicht beliebig klein gemacht werden, da das Organ sonst nicht mehr auf den Probekörper aufgeklebt werden kann. Die Messung kann daher höchstens mit einer Genauigkeit von einigen Zehntelmillimetern erfolgen. Dies wirkt sich besonders dann störend aus, wenn man die von der Prüfmaschine auf den Probekörper ausgeübte Kraft in Abhängigkeit der Risslänge steuern will.This previously known 'Jesfahrerl' has the disadvantage that the length of the crack can only be measured continuously can, where the length resolution is determined by the distance between two adjacent strips. This distance can cannot be made arbitrarily small, otherwise the organ will no longer be on the specimen can be glued on. The measurement can therefore at most with an accuracy of a few tenths of a millimeter. This has a particularly disruptive effect if the force exerted by the testing machine on the test specimen is a function of who wants to control the crack length.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine kontinuierliche, stetige Messung der Risslänge ermöglicht.The invention is now based on the object of creating a method which enables a continuous, steady measurement of the crack length.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der einleitend genannten Art gelöst, das erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Organ verwendet wird, das einen kompakten, öffnungsfreien Mess-Abschnitt aufweist und dass das Organ derart am Probe körper befestigt wird, dass der Mess-Abschnitt den Flächenbereich, der beim Bruchversuch vom Riss bis zum Ende der Risslängenmessung eingenommen wird, vollständig bedeckt, so dass der Widerstand mit der Länge des Risses stetig zunimmt.This task is carried out by a procedure of the type mentioned in the introduction solved, which is characterized according to the invention in that an organ is used that has a compact, opening-free measuring section and that the organ is attached to the specimen in such a way that the measuring section covers the surface area which is taken in the fracture test from the crack to the end of the crack length measurement, completely covered, so that the resistance increases steadily with the length of the crack.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem zum Befestigen an einer Fläche eines Probekörpers bestimmten, flächenhaften, elektrisch leitenden, auf einer Seite isolierten Organ, das einen im Bereich des Risses auf dem Probekörper aufzuliegen bestimmten Mess-Abschnitt aufweist, und einem Messgerät zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes zwischen zwei Mess-Stellen des Mess-Abschnittes. Die Vorrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Mess-Abschnitt kompakt und öffnungsfrei ist, so dass das Organ derart auf dem Probekörper befestigbar ist, dass der Mess-Abschnitt den nachher vom Riss eingenommenen Flächenbereich des Probekörpers vollständig bedeckt.The invention also relates to a device for performing the Method with a device intended to be attached to a surface of a test specimen, planar, electrically conductive organ isolated on one side, the one to rest on the test specimen in the area of the crack having, and a measuring device for determining the electrical resistance between two measuring points of the measuring section. The device is according to the invention characterized in that the measuring section is compact and free of openings is, so that the organ can be attached to the test specimen in such a way that the measuring section completely covers the surface area of the test specimen subsequently occupied by the crack.

Die Erfindung soll nun anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert werden. In der Zeichnung zeigen die Figur 1 eine Draufsicht auf einen Probekörper und ein auf diesem befestigtes Organ sowie ein schematisch dargestelltes Messgerät, die Figur 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Abhängigkeit der Spannung zwischen den Mess-Stellen von der Risslänge, die Figur 3 eine Variante eines Organes zur Erzielung eines linearen Zusammenhanges zwischen der Risslänge und der Spannung, die Figur 4 eine Variante eines Organes, das vier Zungen zum Anschliessen des-Messgerätes aufweist, die Figur 5 ein Organ mit einem Messgerät für ein Verfahren, bei dem der Mess-Strom durch Konstanthaltung.des Spannungsabfalls zwischen zwei Stellen des Organes geregelt wird, und die Figur 6 eine Variante des Organes.The invention will now be based on the embodiments shown in the drawing explained. In the drawing, FIG. 1 shows a plan view of a Test specimen and an organ attached to it, as well as one shown schematically Measuring device, the figure 2 is a diagram to illustrate the dependence of the voltage between the measuring points of the crack length, Figure 3 shows a variant of an organ to achieve a linear relationship between the crack length and the stress, FIG. 4 shows a variant of an organ that has four tongues for connecting the measuring device has, FIG. 5 shows an organ with a measuring device for a method in which the Measuring current by keeping constant the voltage drop between two points of the Organ is regulated, and Figure 6 shows a variant of the organ.

In der Figur 1 bezeichnet 1 einen beispielsweise metallischen Probekörper. Dieser ist mit einer Kerbe la versehen, die entlang der Symmetrieebene des Probekörpers verläuft und deren inneres Ende sich verjüngt und in eine Kante lb ausläuft. Auf der Fläche lc des Probekörpers 1 ist ein flächenhaftes Organ 2 befestigt, und zwar aufgeklebt. Das Organ 2 wird durch eine Folie mit zwei Schichten gebildet. Die auf dem Probekörper aufliegende Schicht besteht aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff und weist eine Dicke in der Grösse von 0,05 mm auf. Auf der dem Probekörper abgewandten Seite weist das Organ 2 eine elektrisch leitende Schicht auf. Diese besteht vorzugsweise aus einem gewalzten Metall mit einem grossen spezifischen Widerstand, beispielsweise aus Konstantan, und weist eine Dicke von beispielsweise 0,005 mm auf. Die leitende Schicht wird durch die Kunststoff-Schicht gegen den Probekörper isoliert. Das Organ ist bezüglich der Symmetrieebene 3 symmetrisch, die auch die Symmetrieebene des Probekörpers 1 bildet. Das Organ 2 ist mit einem bezüglich der Symmetrieebene 3 ebenfalls symmetrischen Einschnitt 2a versehen, dessen inneres Ende sich zu einer Spitze 2b verjüngt. Diese Spitze 2b liegt in der Symmetrieebene 3 und deckt sich mit der Kante lb der Kerbe des Probekörpers. Der sich in der Figur 1 rechts der Spitze 2b befindende Teil des Organes 2 bildet dessen Mess-Abschnitt 2c. Dieser Mess-Abschnitt 2c bedeckt den bei der Durchführung des Bruchversuches dann vom Ries 4 eingenommenen Bereich der Probekörper-Fläche lc vollständig.In FIG. 1, 1 denotes a test specimen, for example metallic. This is provided with a notch la that runs along the plane of symmetry of the specimen runs and its inner end tapers and into an edge lb leaks. A planar organ 2 is located on the surface 1c of the test specimen 1 attached, namely glued on. The organ 2 is covered by a film with two layers educated. The layer lying on the test specimen consists of an electrical layer insulating plastic and has a thickness of 0.05 mm. on the side facing away from the specimen, the organ 2 has an electrically conductive one Layer on. This preferably consists of a rolled metal with a large specific resistance, for example from constantan, and has a thickness of for example 0.005 mm. The conductive layer is made through the plastic layer isolated from the specimen. The organ is symmetrical with respect to the plane of symmetry 3, which also forms the plane of symmetry of the specimen 1. The organ 2 is with one also provided symmetrical incision 2a with respect to the plane of symmetry 3, its inner end tapers to a point 2b. This tip 2b lies in the plane of symmetry 3 and coincides with the edge lb of the notch of the test specimen. The one in the figure 1 to the right of the tip 2b located part of the organ 2 forms its measuring section 2c. This measuring section 2c covers the area when the breaking test is carried out then the area of the specimen surface lc occupied by the ream 4 completely.

Auf den beiden Seiten des Einschnittes 2a ist an der leitenden Schicht des Organes 2 bei Je einer Mess-Stelle 5 und 6 ein Leiter 9 bzw. 10 befestigt, etwa angeschweisst oder angelötet, Ferner ist auf jeder Seite des Einschnittes 2a bei einer Speise-Stelle 7 und 8 ein Leiter 11 bzw. 12 leitend mit der leitenden Schicht des Organes 2 verbunden. Die anderen Enden der Leiter 9, 10, 11 und 12 sind an ein Messgerät13 angeschlossen. Dieses enthält eine Konstant-StromquBlle, um dem Organ 2 über die Leiter 11 und 12 einen konstanten Strom zuzuführen, der entlang einem Strompfad von der Speise-Stelle 7 zur Speise-Stelle 8 oder umgekehrt verläuft. Ferner enthält das Messgerät Mittel, um die Spannung zwischen den beiden Mess-Stellen 5 und 6 zu messen und entweder anzuzeigen und/oder kontinuierlich zu registrieren. Das Messgerät kann also etwa ein Milli-Voltmeter oder einen Spannungs-Schreiber enthalten. Im übrigen kann das Messgerät natürlich aus räumlich voneinander getrennten Teilgeräten bestehen, von denen etwa das eine die Konstant-Stromquelle und das andere die Mittel zur Spannungsanzeige enthält.On both sides of the incision 2a is on the conductive layer of the organ 2 at one measuring point 5 and 6, a conductor 9 or 10 attached, for example welded or soldered on, furthermore is on each side of the incision 2a at a feed point 7 and 8, a conductor 11 or 12 conductive with the conductive layer of the body 2 connected. The other ends of the conductors 9, 10, 11 and 12 are on Measuring device13 connected. This contains a constant current source in order to to the Organ 2 to supply a constant current through conductors 11 and 12, along the a current path runs from the feed point 7 to the feed point 8 or vice versa. The measuring device also contains means for measuring the voltage between the two measuring points 5 and 6 to measure and either display and / or continuously register. The measuring device can be a milli-voltmeter or a voltage recorder contain. In addition, the measuring device can of course be spatially separated from one another Subdevices exist, one of which is the constant current source and the other contains the means for voltage display.

Bür die Durchführung eines Bruchversuches wird zuerst das Organ 2 in der beschriebenen Lage auf den prüfenden Probekörper 1 aufgeklebt. Dann wird der Probekörper 1 an den schematisch dargestellten, mit 14 und 15 bezeichneten Haltern einer Prüfmaschine, etwa einer Zugfestigkeits-Prüfmaschine befestigt. werner wird das Organ 2 mittels der Leiter 9, 10, 11, 12 in der beschriebenen Weise mit dem Messgerät 13 verbunden.Organ 2 glued to the test specimen 1 to be tested in the position described. Then it will be the specimen 1 on the schematically illustrated, with 14 and 15 designated holders attached to a testing machine, such as a tensile strength testing machine. Werner will the organ 2 by means of the conductors 9, 10, 11, 12 in the manner described with the Measuring device 13 connected.

Daraufhin wird der Probekörper 1 mittels der Prüfmaschine mit bei den Haltern 14 und 15 angreifenden Kräften beaufschlagt, die durch die Pfeile 16 und 17 angedeutet sind.The test specimen 1 is then included by means of the testing machine forces acting on the holders 14 and 15, indicated by the arrows 16 and 17 are indicated.

Tm Probekörper 1 bildet sich nun ein Riss 4, der bei der Kante lb der Kerbe la beginnt und sich im Laufe der Zeit entlang der Synunetrieebene ausdehnt. Chr gleiche Riss bildet sich auch im Ort, n - Der von der Konstant-Stromquelle des Messgerates 13 erzeugte Mess-Strom fliesst dann der einen Speise-Stelle, etwa der Speise-Stelle Entlang einem Strompfad an der Mess-Stelle 5 rc.r, 1 4 d s , herum und an der andern Mess-Stelle 6 vorbei zur Speise-Stelle In der leitenden Schicht des Organes 2 entsteht dabei eine flächenhafte Strom- und Potentialverteilung. Gemäss der Theorie der elektrischen Leiter muss dabei die Potentialgleichung von Laplace erfüllt sein, d.h.Tm test specimen 1 now forms a crack 4, which at the edge lb the notch la begins and expands over time along the plane of synunometry. Chr the same crack also forms in the place n - that of the constant current source of the Measuring current generated by the measuring device 13 then flows to one feed point, such as the Feeding point Along a current path at measuring point 5 rc.r, 1 4 d s, around and at the other measuring point 6 over to the feeding point In the conductive layer of the organ 2 creates a planar current and potential distribution. According to the theory of electrical conductors, the potential equation of Laplace be satisfied, i.e.

die Summe der zweiten partiellen Ableitungen des Potentials nach den Ortskoordinaten muss in jedem inneren Punkt verschwinden. Im Bereich des Risses verlaufen die Aquipotentiallinien vom Riss zum Aussenrand des Mess-Abschnittes. Die bei den Mess-Stellen 5, 6 beginnenden Aquipotentiallinien verlaufen zum Einschnitt 2a. Man kann diese beiden Aquipotentiallinien, deren Verlauf bei wachsender Risslänge etwas ändert, als Mess-Åquipotentiallinien bezeichnen. Bei der Messung strömt der gesamte Mess-Strom über die beiden Mess-Aquipotentiallinien um den Riss herum. Wenn nun der Riss im Laufe der Zeit anwächst, nimmt der Widerstand entlang dem Strompfad zwischen den zwei Mess-Stellen 5, 6, oder genauer gesagt, zwischen den zwei Mess-Aquipotentiallinien, stetig mit der Risslänge zu. Da ein konstanter Mess-Strom zugeführt wird, nimmt auch die Spannung U zwischen den beiden Mess-Stellen proportional zum Widerstand zu.the sum of the second partial derivatives of the potential after the Location coordinates must vanish in every inner point. In the area of the crack the equipotential lines run from the crack to the outer edge of the measuring section. The equipotential lines beginning at measuring points 5, 6 run to the incision 2a. One can see these two equipotential lines, their course with increasing crack length changes something, denote as measuring equipotential lines. During the measurement, the flows total measuring current over the two measuring equipotential lines around the crack. if Now the crack grows over time, the resistance increases along the current path between the two measuring points 5, 6, or more precisely, between the two measuring equipotential lines, steadily increasing with the length of the crack. Since a constant measuring current is supplied, it increases also the voltage U between the two measuring points proportional to the resistance to.

Die Figur 2 zeigt die Abhängigkeit der Spannung U zwischen den beiden Mess-Stellen 5 und 6 in Abhängigkeit der Länge 1 des Risses 4. Durch Messen der Spannung kann also die zeitlich zunehmende Länge des Risses 4 kontinuierlich und stetig bestimmt werden.FIG. 2 shows the dependence of the voltage U between the two Measuring points 5 and 6 depending on the length 1 of the crack 4. By measuring the Stress can therefore increase the length of the crack 4 continuously and over time be determined continuously.

Der Mess-Strom kann beispielsweise in der Grösse von etwa 0,1 A liegen. Die Spannung U nimmt dann beispielsweise um etwa 100 mV zu, wenn die Länge des Risses von 0 auf einen vorgegebenen Maximalwert von etwa 5 mm anwächst. Versuche haben gezeigt, dass die Risslänge ohne weiteres mit einer Genauigkeit von 0,01 mm gemessen werden kann. Es sei noch vermerkt, dass die Risslänge selbstverständlich nur so lange gemessen werden kann, als der Riss sich im Bereich des Organes 2 befindet und die Risslänge kleiner als der vorgegebene Maximalwert ist. Die bei der Messung entstehende Wärme wird durch den Probekörper sowie die Umgebungsluft abgeleitet.The measurement current can be around 0.1 A, for example. The voltage U then increases, for example, by about 100 mV if the length of the crack increases from 0 to a predetermined maximum value of about 5 mm. try have shown that the crack length can easily be measured with an accuracy of 0.01 mm can be measured. It should also be noted that the length of the crack is self-evident can only be measured as long as the crack is in the area of the organ 2 and the crack length is smaller than the specified maximum value. The one when measuring The resulting heat is dissipated through the test specimen and the ambient air.

Selbstverständlich können Probekörper verschiedener Grösse geprüft werden, wobei für diesen Zweck unterschiedlich grosse Organe vorgesehen werden können. Das Messgerät ist zweckmässigerweise mit einem Einstellorgan versehen, das ermöglicht, die Stromstärke entsprechend der Grösse des Organes einzustellen.Of course, test specimens of various sizes can be tested organs of different sizes can be provided for this purpose. The measuring device is expediently provided with an adjusting device that enables adjust the current intensity according to the size of the organ.

Bei. der in der Figur 1 dargestellten Ausführung des Organes 2 nehmen der Widerstand und die Spannung U nicht genau linear mit der Risslänge 1 zu. Dies ist deshalb der Fall, weil bei zunehmender Risslänge nicht nur die Länge des Strompfades zunimmt, sondern auch der Querschnitt zwischen dem Ende des Risses und dem rechten Rand des Organes 2 abnimmt. In der Figur 3 ist nun ein Organ 22 ersichtlich, bei dem der Widerstand linear mit der Länge des Risses 24 zunimmt. Das Organ 22 ist symmetrisch bezüglich der Symmetrieebene 23 und weist einen Einschnitt 22a auf, der am Grund in eine Spitze 22b ausläuft, die in der Symmetrieebene 23 liegt. Auf der rechten Seite des Einschnittes 22a befindet sich der Mess-Abschnitt 22c. Der Mess-Abschnitt 22c erweitert sich mindestens in einem an die Spitze 22b anschliessenden Teilabschnitt gegen dessen dem Einschnitt 22a abgewandten Rand hin. Die Mess-Stellen 15, 16 sowie die davon getrennten Speise-Stellen 17, 18 sind links des sich erweiternden Teilabschnittes auf den beiden Seiten des Einschnittes angeordnet. Die Spannung bzw.At. take the embodiment of the organ 2 shown in FIG the resistance and the voltage U are not exactly linear with the crack length 1. this is therefore the case, because with increasing crack length it is not just the length of the current path increases, but also the cross-section between the end of the crack and the right one Edge of the organ 2 decreases. An organ 22 can now be seen in FIG the resistance increases linearly with the length of the crack 24. The organ 22 is symmetrical with respect to the plane of symmetry 23 and has an incision 22a, which ends at the base in a tip 22b, which lies in the plane of symmetry 23. on the right side of the incision 22a is the measuring section 22c. Of the Measuring section 22c widens at least in one adjoining tip 22b Partial section towards its edge facing away from the incision 22a. The measuring points 15, 16 and the separate feeding points 17, 18 are to the left of the expanding one Section arranged on both sides of the incision. The voltage respectively.

der Widerstand wird also entlang einem Strompfad gemessen, der von der einen Mess-Stelle durch den sich erweiternden Teilabschnitt des Mess-Abschnittes 22c um den Riss 24 herum verläuft. Durch geeignete Anpassung des Umrisses des Organes 22 an die Lage der Mess-Stellen 25, 26 und der Speise-Stellen 27, 28 kann, wie bereits erwähnt, erreicht werden, dass der Widerstand entlang dem Strompfad genau linear mit der Risslänge zunimmt.the resistance is measured along a current path, the from one measuring point through the expanding section of the measuring section 22c runs around the crack 24. By appropriately adapting the outline of the organ 22 to the position of the measuring points 25, 26 and the feeding points 27, 28 can, as already mentioned, it can be achieved that the resistance along the current path is exactly linear increases with the length of the crack.

Dieses Ziel kann nicht nur durch die in der Figur 3 dargestellte, sondern auch durch andere Ausbildungen des Organes und Anordnungen der Mess- und Speise-Stellen erreicht werden. Beispielsweise können die Mess- und/oder Speise-Stellen auch flächenhaft ausgebildet werden, so dass sie sich etwa über die ganze Breite der vom Einschnitt 22a gebildeten Lappen erstrecken. In der leitenden Schicht des Organes 22 ist bei jeder Risslänge eine bestimmte Potentialverteilung vorhanden, die die bereits erwähnte Differentialgleichung erfüllt. An sich ist es also möglich, die zur Erzielung eines linearen Zusammenhanges erforderliche Gestaltung des Organes 22 rechnerisch zu bestimmen. Ein rein rechnerisches Verfahren ist jedoch relativ aufwendig, so dass man zweckmässigerweise zuerst rechnerisch eine Näherungslösung bestimmt und den genauen Umriss dann experimentell ermittelt.This goal can not only be achieved by the but also through other training of the organ and arrangements of the measuring and Dining places can be reached. For example, the measuring and / or feeding points can also be designed in a planar manner so that they extend approximately over the entire width of the tabs formed by the incision 22a extend. In the conductive layer of the Organ 22 there is a certain potential distribution for each crack length, which satisfies the differential equation already mentioned. So in itself it is possible the design of the organ required to achieve a linear relationship 22 to be determined arithmetically. However, a purely computational method is relative expensive, so that it is expedient to first calculate an approximate solution determined and then determined the exact outline experimentally.

Ein linearer Zusammenhang zwischen Risslänge und Widerstand ist besonders dann vorteilhaft, wenn die zum Widerstand proportionale Spannung U nicht nur zur Anzeige oder Registrierung sondern zusätzlich noch verwendet wird, um die Prtlftaschine zu steuern, was fttr gewisse Versuche zweckiässig ist.A linear relationship between crack length and resistance is special advantageous if the voltage U, which is proportional to the resistance, is not only used for Display or registration but is also used to control the test machine to control what is useful for certain experiments.

In der Figur 4 ist ein Organ 42 ernchtlich, das einen V-förmigen Einschnitt 42a aufweist, dessen Spitze mit 42b bezeichnet ist. Das Organ 42 weist einen Mess-Abschnitt 42c auf, in dem ein bei der Spitze 42b beginnender Riss 44 vorhanden ist. Das Organ 42 weist auf beiden Längs-Seiten des Mess-Abschnittes 42c je eine Zunge 42d sowie eine Zunge 42e auf. Bei den freien Enden der Zungen 42d befinden sich die Mess-Stellen 45 und 46 und bei den freien Enden die Speise-Stellen 47 und 48. Die Zungen hängen im Bereich des Einschnittes 42a mit dem Mess-Abschnitt 42c zusammen. In den Zungen 42d fliesst bei der Messung im Idealfall kein Strom und praktisch nur ein Strom, der im Vergleich zu dem durch die Zungen 42e fliessenden Strom vernachlässigbar klein ist. Dementsprechend hat das Potential in den ganzen Zungen 42d annähernd den gleichen Wert wie bei derjenigen Stelle des Mess-Strompfades, bei der die Zungen 42d mit den Zungen 42e zusammenhängen. Das Organ 42 unterscheidet sich vom Organ 2 insbesondere dadurch, dass es so auf den Probekörper aufgeklebt werden kann, dass der Raum zwischen den Haltern 14 und 15 frei bleibt und die Leiter in relativ grossem Abstand von den Haltern mit dem Organ verbunden sind.In FIG. 4 there is an organ 42 which has a V-shaped incision 42a, the tip of which with 42b is designated. Organ 42 has a measuring section 42c in which a crack starting at the tip 42b 44 is present. The organ 42 points on both longitudinal sides of the measuring section 42c each have a tongue 42d and a tongue 42e. At the free ends of the tongues 42d are the measuring points 45 and 46 and at the free ends the feeding points 47 and 48. The tongues hang in the area of the incision 42a with the measuring section 42c together. In the ideal case, no current flows in the tongues 42d during the measurement and practically only a current compared to that flowing through the tongues 42e Current is negligibly small. Accordingly, it has the potential in the whole Tongues 42d have approximately the same value as at that point of the measuring current path, in which the tongues 42d are related to the tongues 42e. The organ 42 distinguishes from the organ 2 in particular in that it is glued to the test specimen can be that the space between the holders 14 and 15 remains free and the ladder are connected to the organ at a relatively large distance from the holders.

In der Figur 5 ist ein Organ 62 mit einem in eine Spitze 62b auslaufenden Einschnitt 62a und einem Mess-Abschnitt 62c ersichtlich. Die Mess-Stellen sind mit 65 und 66 und die Speise-Stellen mit 67 und 68 bezeichnet. Ein Messgerät 73 ist durch Leiter 69, 70, 71, 72 mit den Mess- bzw. Speise-Stellen verbunden. Das Messgerät 73 ist ferner durch einen Leiter 74 mit einer Zwischen-Stelle 75 des Organes 62 verbunden. Die letztere befindet sich im Strompfadabschnitt zwischen der Mess-Stelle 65 und der Speise-Stelle 67. Das Messgerät 73 enthält Regel-Mittel, um den Spannungsabfall zwischen der Zwischen-Stelle 75 und der Mess-Stelle 65 oder der Speise-Stelle 67 zu erfassen und den Mgss-Strom so zu regeln, dass der genannte Spannungsabfall und damit auch der Mess-Strom konstant bleibt. Selbstverständlich kann statt dessen auch der Spannungsabfall zwischen der Zwischen- Stelle 76 uiid einer der Stellen 66 oder 68 erfasst und als Regelspannung verwendet werden.In FIG. 5 there is an organ 62 with a tip 62b which ends Incision 62a and a measuring section 62c can be seen. The measuring points are with 65 and 66 and the food locations with 67 and 68. A meter 73 is connected by conductors 69, 70, 71, 72 to the measuring or feeding points. The measuring device 73 is also through a conductor 74 with an intermediate point 75 of the organ 62 tied together. The latter is located in the section of the current path between the measuring point 65 and the feed point 67. The measuring device 73 contains regulating means to control the voltage drop between the intermediate point 75 and the measuring point 65 or the feeding point 67 to detect and to regulate the Mgss current so that the mentioned voltage drop and so that the measuring current also remains constant. Of course you can instead also the voltage drop between the intermediate Digit 76 uiid one of the points 66 or 68 can be detected and used as a control voltage.

Das in der Figur 6 dargestellte Organ 82 ist ähnlich ausgebildet wie das Organ 42, weist jedoch auf jeder Seite des Mess-Abschnittes 82c drei Zungen auf. Deren freie Enden bilden die Mess-Stellen 85, 8G, die Speise-Stellen 87, 88 und die Zwischen-Stellen 95 und 96.The member 82 shown in Figure 6 is designed similar to the organ 42, however, has three tongues on each side of the measuring section 82c on. Their free ends form the measuring points 85, 8G, the feeding points 87, 88 and intermediate locations 95 and 96.

Das Organ 82 kann an ein dem Messgerät 73 entsprechendes Hessgerät angeschlossen werden.The organ 82 can be connected to a measuring device corresponding to the measuring device 73 be connected.

Es sei noch vermerkt, dass natürlich noch andere Formen der Organe möglich sind und dass man den Widerstand beispielsweise auch dadurch messen könnte, dass man die Spannung zwischen den Mess-Stellen konstant hält und dafür den Mess-Strom misst.It should also be noted that, of course, there are other forms of organs are possible and that the resistance could also be measured, for example, by that you keep the voltage between the measuring points constant and the measuring current measures.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Method for determining the time dependence of the length of a crack in a test specimen in a fracture test and device for carrying out the Method PATENT CLAIMS Method for determining the time dependence of the length of a crack in a test specimen during a fracture test in which an electrically conductive, planar organ is attached to the test specimen in such a way that it ruptures in the area of the crack during the rupture test, and at which the electrical resistance is determined between two measuring points of the organ, the measuring points in such a way be chosen that the measuring current between them through the area of the crack runs, so that the resistance increases depending on the length of the crack, thereby characterized in that an organ (2, 22, 42, 62, 82) is used which has a compact, opening-free measuring section (2c, 22c, 42c, 62c, 82c) and that the organ (2, 22, 42, 62, 82) is attached to the test specimen (1) in such a way that the measuring section (2c, 22c, 42c, 62c, 82c) the surface area that was found in the fracture test voi crack (4, 24, 44) is taken up to the end of the crack length measurement, completely covered so that the resistance increases steadily with the length of the crack (4, 24, 44).

2. The method according to claim 1, characterized in that the outline of the measuring section (22c) and the course of the current path with respect to the crack (24) can be set and coordinated in such a way that the resistance is linear increases with the length of the crack (24).

3. The method according to claim 2, characterized in that an organ (22) is used, its measuring section (22c) with respect to a plane of symmetry (23) is symmetrical and extends along at least part of the plane of symmetry (23) is widened towards one end so that the organ (22) is in such a way on the specimen is attached so that the crack (24) comes to lie on the plane of symmetry (23) and grows in the direction of expansion and that the current path is determined in this way becomes that the entire measuring current must run around the crack (24) from the beginning of the crack.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the organ (2, 22, 42, 62, 82) is supplied with a constant current and used to determine the crack length is the voltage (U) between the two measuring points (5, 6, 25, 26, 45, 46, 65, 66, 85, 86) is measured, the voltage measurement and the power supply takes place via separate heads (9, 10, 11, 12, 69, 70, 71, 72) leading to the organ.

5. The method according to claim 4, characterized in that the power supply and derivation takes place at two feed points (7, 8, 27, 28, 47, 48, 67, 68, 87, 88), which are separated from the lless positions (5, 6, 25, 26, 45, 46, 65, 66, ü5, 86).

6. The method according to claim 5, characterized in that in one Stroml) fad section between a feed point (67, 87) and along this the I4ess point (65, 85) closer to the current path the voltage drop in the organ (62, 82) is measured and that this voltage drop is constant by regulating the measuring current is held.

7. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 6 with a device intended to be attached to a surface of a test specimen, planar, electrically conductive organ isolated on one side, the one to rest on the test specimen in the area of the crack having, and a measuring device for determining the electrical resistance between two measuring points of the measuring section characterized in that the measuring section (2c, 22c, 42c, 62c, 88c) is compact and free of openings, so that the organ (2, 22, 42, 62, 82) can be attached to the test specimen (1) in such a way that the measuring section (2c, 22c, 42c, 62c, 82c) the area subsequently occupied by the crack (4, 24, 44) of the test specimen (1) completely covered.

8. The device according to claim 7, characterized in that the measuring section (2c, 22c, 42c, 62c, 82c) is symmetrical with respect to a plane of symmetry (23), one symmetrical to the plane of symmetry (3. 23), into one on the tip (2b, 22b, 42b, 62b) has expiring incision (2a, 22a, 42a, 62a) and that the measuring points (5, 6, 25, 26, 45, 46, 65, 66, 85, 86) are arranged in such a way that the entire Measure current between them over the entire crack length around the crack (4, 24, 44) got to.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the outline of the measuring section (22c) is such and that with the measuring device connectable conductors attached to the organ (22) at measuring points (25, 26) established in this way are that the resistance of the measuring section (22c) during crack formation is linear changes with the length of the crack.

10.Vorrichtung according to claims 7 and 8, characterized in that that the measuring section (22c) is at least one that adjoins the incision (22a) Partial section extended towards the edge facing away from the incision (22a).

11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that that the measuring device (13, 73) has a current source for generating a constant measuring current comprises that the power source through two conductors (11, 12, 71, 72) to the organ (2, 62), each of which is connected to a feeding point (7, 8, 67, 68) with the organ (2, 62) are connected that the measuring device (13, 73) means for voltage measurement has, which by two conductors (9, 10, 69, 70) with two measuring points (5, 6, 65, 66) of the organ (2, 62) are connected, and that the measuring points (5, 6, 65, 66) are separated from the feeding points (7, 8, 67, 68) and arranged in such a way that the current path from one feed point (7, 67) to one measuring point (5, 65) past the crack (4) and then at the other measuring point (6, 66) over to the other feeding point (8, 68).

12. The device according to claim 11, characterized in that a Intermediate point (75, 95) of the organ (62, 82) between a feeding point (67, 87) and the measuring point closer to it along the current path (65, 85) is connected to the measuring device (73) by a conductor (74), and that the measuring device (73) has means to reduce the voltage drop between the intermediate point (75, 95) and the measuring point (65, 85) or the feeding point (67, 87) to measure and through Control of the current to keep it at a constant value.