RU2452928C2 - Method of measuring deformation and apparatus for realising said method - Google Patents
Method of measuring deformation and apparatus for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452928C2 RU2452928C2 RU2010125470/28A RU2010125470A RU2452928C2 RU 2452928 C2 RU2452928 C2 RU 2452928C2 RU 2010125470/28 A RU2010125470/28 A RU 2010125470/28A RU 2010125470 A RU2010125470 A RU 2010125470A RU 2452928 C2 RU2452928 C2 RU 2452928C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring element
- deformation
- magnetic field
- measuring
- magnetic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения деформации грунта, горных пород, зданий, сооружений и железобетонных конструкций.The invention relates to measuring equipment and is intended to measure the deformation of soil, rocks, buildings, structures and reinforced concrete structures.
Известны способ определения напряженно-деформированного состояния изделия из ферромагнитного материала и устройство для его осуществления, включающие измерение нормальной составляющей магнитного поля вдоль поверхности изделия в различных его точках, определение градиента напряженности магнитного поля между концами зафиксированного по длине отрезка линии, при этом первоначально измеряют нормальную составляющую магнитного поля одновременно в двух точках между концами зафиксированного по длине отрезка линии, затем измеряют составляющую одновременно в двух точках на концах зафиксированного по длине отрезка линии компланарно отстоящего вдоль поверхности изделия на заданном расстоянии от первоначального отрезка. (З. №98117174, G01L 1/12, G01N 27/72, оп. 27.06.2000 г.)A known method for determining the stress-strain state of a product made of ferromagnetic material and a device for its implementation, including measuring the normal component of the magnetic field along the surface of the product at various points, determining the gradient of the magnetic field between the ends fixed along the length of the line segment, while initially measuring the normal component magnetic field simultaneously at two points between the ends of the fixed along the length of the line segment, then measure the composition yayuschuyu simultaneously at two points at the ends of the fixed length line segment coplanar spaced along the surface of the article at a predetermined distance from the initial segment. (Z. No. 98117174,
Недостатком вышеуказанного способа является сложность обработки получаемой информации, зависимость показаний от величины и направления внешнего магнитного поля.The disadvantage of the above method is the complexity of processing the information received, the dependence of the readings on the magnitude and direction of the external magnetic field.
Наиболее близким техническим решением является способ определения полей механических напряжений из ферромагнитных материалов, заключающийся в локальном намагничивании поверхности ферромагнетика, сканировании и регистрации величины магнитного поля рассеяния до и после нагрузки. (Патент РФ №2154262, G01L 1/12, оп. 10.08.2000 г., прототип.)The closest technical solution is a method for determining the fields of mechanical stresses from ferromagnetic materials, which consists in the local magnetization of the surface of a ferromagnet, scanning and recording the magnitude of the scattering magnetic field before and after loading. (RF patent No. 2154262,
Недостатком вышеуказанного способа является зависимость нормальной составляющей магнитного поля рассеяния от позиционирования датчика и влияния предыдущих напряжений на результаты последующих измерений.The disadvantage of the above method is the dependence of the normal component of the scattering magnetic field on the positioning of the sensor and the influence of previous voltages on the results of subsequent measurements.
Известны устройства для преобразования деформаций (механических напряжений) в электрический сигнал дроссельного или трансформаторного типа, в которых по ЭДС индукции или самоиндукции катушки, снабженной ферромагнитным сердечником, судят о величине действующих в данное время деформаций. (М.Н.Гуманюк. Магнитоупругие силоизмерители. Киев. Технiка, 1981 г., с.182, стр.35-71.)Known devices for converting deformations (mechanical stresses) into an electric signal of a throttle or transformer type, in which the magnitude of the current deformations is judged by the EMF of induction or self-induction of a coil equipped with a ferromagnetic core. (M.N.Gumanyuk. Magnetoelastic force meters. Kiev. Technics, 1981, p. 182, p. 35-71.)
Недостатком рассматриваемых устройств является необходимость охватывающей чувствительный элемент катушки (катушек), невозможность работы в режиме запоминания деформации самим магнитоупругим преобразователем.The disadvantage of the considered devices is the need for covering the sensitive element of the coil (coils), the inability to work in the memory mode of deformation by the magnetoelastic transducer itself.
Известно техническое решение «Устройство для измерения силы», содержащее магнитный измерительный элемент, размагничивающую и намагничивающую катушки, датчик магнитного поля, вторую намагничивающую катушку, включенную встречно с первой и второй, датчик магнитного поля, включенный встречно с первым, причем расстояние между датчиками магнитного поля равно расстоянию между намагничивающими катушками, а измерительный элемент изготовлен в виде проволоки из материала, обладающего магнитоупругим гистерезистом и проходящим через размагничивающую и затем намагничивающую катушки (А.с. СССР №1647296, G01L 1/12, оп. 07.05.1991 г.)Known technical solution "Device for measuring the strength", containing a magnetic measuring element, demagnetizing and magnetizing coils, a magnetic field sensor, a second magnetizing coil included in the opposite direction from the first and second, magnetic field sensor included in the opposite direction from the first, and the distance between the magnetic field sensors equal to the distance between the magnetizing coils, and the measuring element is made in the form of a wire from a material having a magnetoelastic hysteresis and passing through the demagnetization waving and then magnetizing coils (AS USSR No. 1647296,
Недостатком вышеуказанной установки является зависимость показания датчика от его положения относительно чувствительного элемента, отсутствие устройств для фиксации датчиков поля, зависимость показаний от механической предистории нагружения, в результате чего невозможно осуществить измерение в случае, если предыдущие нагрузки превышали действующую в момент измерения нагрузку.The disadvantage of the above installation is the dependence of the sensor reading on its position relative to the sensitive element, the absence of devices for fixing field sensors, the dependence of the readings on the mechanical loading history, as a result of which it is impossible to measure if the previous loads exceeded the load existing at the time of measurement.
Наиболее близким техническим решением является автономный запоминающий датчик для измерения пиковых значений ускорения, включающий корпус, помещенный в него цилиндрический чувствительный элемент, намагничивающее устройство в виде катушек индуктивности и феррозондовый датчик магнитного поля. (Патент РФ №2123189, G01P 15/04, оп. 10.12.1998 г., прототип.)The closest technical solution is an autonomous storage sensor for measuring peak acceleration values, including a housing, a cylindrical sensing element placed in it, a magnetizing device in the form of inductors and a flux-gate magnetic field sensor. (RF patent No. 2123189, G01P 15/04, op. 10.12.1998, prototype.)
Недостатком вышеуказанного технического решения является невозможность его использования для определения деформации длинномерных конструкций, невозможность определения нагрузки в момент измерения, в случае, если нагрузка оказывается меньше, чем нагрузка, действовавшая ранее.The disadvantage of the above technical solution is the inability to use it to determine the deformation of long structures, the inability to determine the load at the time of measurement, if the load is less than the load that was in force previously.
Предлагаемое нами техническое решение устраняет вышеперечисленные недостатки, повышает точность измерения, позволяет осуществлять измерение деформации грунта, горных пород, зданий, сооружений и железобетонных конструкций как в режиме памяти пиковой нагрузки в заданном интервале времени, так и в аналоговом режиме в любой момент времени и расширяет возможности применения магнитоупругого преобразователя для измерения деформаций объектов, в том числе и длинномерных объектов.Our technical solution eliminates the above disadvantages, improves the accuracy of measurements, allows the measurement of deformation of soil, rocks, buildings, structures and reinforced concrete structures both in peak load memory mode at a given time interval and in analog mode at any time and expands the possibilities the use of a magnetoelastic transducer for measuring deformations of objects, including long objects.
Поставленная цель достигается тем, что способ для измерения деформации заключается в намагничивании измерительного элемента и последующей регистрации магнитного поля рассеяния измерительного элемента, при этом его намагничивают до состояния насыщения в однородном магнитном поле, после чего осуществляют чередование многократного нагружения и разгружения измерительного элемента до максимальной измеряемой деформации, затем осуществляют локальное разнонаправленное намагничивание внутренних участков средней части измерительного элемента посредством разнонаправленного импульса тока намагничивающего устройства, и осуществляют измерение деформации посредством датчика магнитного поля, который сканирует величину напряженности продольного (осевого) магнитного поля рассеяния внутри измерительного элемента в различных точках, в средней части и вблизи концов и регистрирует магнитограмму распределения осевой составляющей величины напряженности магнитного поля рассеяния измерительного элемента в различных его точках, определяют величину деформации (ε), существующую в момент измерения, по величине максимального магнитного поля рассеяния (H) измерительного элемента вблизи его концов и градуировочному графику зависимости деформации ε от Hмак через заданный интервал времени повторяют измерения деформации внутри измерительного элемента в различных точках, в средней части и вблизи концов, предварительно осуществив локальное разнонаправленное намагничивание внутренней средней части измерительного элемента, и по величине напряженности магнитного поля вблизи его концов и градуировочному графику зависимости ε и Н определяют величину деформации измерительного элемента, действующей в момент измерения, а по изменению величины магнитного поля локально разнонаправленно намагниченных внутренних участков средней части измерительного элемента и градуировочной зависимости ε=f(ΔH) определяют максимальную величину деформации, имевшей место после локально разнонаправленного намагничивания.This goal is achieved by the fact that the method for measuring deformation consists in magnetizing the measuring element and then registering the scattering magnetic field of the measuring element, while it is magnetized to a saturation state in a uniform magnetic field, after which alternate multiple loading and unloading of the measuring element to the maximum measured strain , then carry out local multidirectional magnetization of the inner sections of the middle part of the measuring e an element by means of a multidirectional current pulse of a magnetizing device, and strain is measured by a magnetic field sensor that scans the magnitude of the longitudinal (axial) magnetic field scattering inside the measuring element at various points, in the middle part and near the ends and registers the magnetogram of the distribution of the axial component of the magnitude of the magnetic the scattering fields of the measuring element at its various points determine the amount of deformation (ε) existing th at the time of measurement, the magnitude of the maximum magnetic stray field (H) of the measuring element near its ends and calibration curve depending on the strain ε of H poppy after a predetermined time interval is repeated measuring strain inside the measuring element at different points in the middle part and near the ends, previously having carried out a local multidirectional magnetization of the inner middle part of the measuring element, and by the magnitude of the magnetic field near its ends and the calibration graph for The dependences ε and H determine the magnitude of the deformation of the measuring element valid at the time of measurement, and by changing the magnitude of the magnetic field of the locally multidirectional magnetized internal sections of the middle part of the measuring element and the calibration curve ε = f (ΔH), the maximum value of the deformation that occurred after locally multidirectional magnetization is determined .
Устройство для измерения деформации содержит измерительную линию, выполненную в виде составной трубы с возможностью размещения в ней намагничивающих катушек или датчика магнитного поля и состоящую из, по меньшей мере, одного измерительного элемента, выполненного из магнитной вставки, и немагнитных вставок, зафиксированную на опорах элементами крепления, при этом измерительный элемент выполнен из ферромагнитного материала, обладающего магнитоупругим гистеризисом и пьезомагнитным эффектом, а намагничивающие катушки расположены соосно и удалены друг от друга.The deformation measuring device comprises a measuring line made in the form of a composite pipe with the possibility of placing magnetizing coils or a magnetic field sensor in it and consisting of at least one measuring element made of a magnetic insert and non-magnetic inserts fixed to the supports by fastening elements wherein the measuring element is made of a ferromagnetic material having magnetoelastic hysterisis and a piezomagnetic effect, and the magnetizing coils are located coax on and removed from each other.
На фиг.1 изображено устройство для осуществления способа измерения деформации грунта, на фиг.2 изображен график зависимости распределения магнитного поля по длине измерительного элемента.Figure 1 shows a device for implementing the method of measuring soil deformation, figure 2 shows a graph of the distribution of the magnetic field along the length of the measuring element.
Устройство для измерения деформации содержит измерительную линию, закрепленную на объекте контроля 1 (грунте, горной породе, здании, сооружении и железобетонной конструкции) и включающую, по меньшей мере, один измерительный элемент 2, опоры 3 с элементами крепления 4, намагничивающее устройство и феррозондовый датчик магнитного поля.The deformation measuring device comprises a measuring line fixed to the test object 1 (soil, rock, building, structure and reinforced concrete structure) and including at least one measuring element 2, supports 3 with fastening elements 4, a magnetizing device and a flux probe magnetic field.
Опоры 3 выполнены, например, из железобетона или металлического проката, установлены на объекте контроля 1 и жестко на нем закреплены. Магнитное поле объекта контроля 1 исключают путем разнонаправленного намагничивания измерительного элемента 2. Опоры 3 представляют собой, например, железобетонные столбики, ориентированные перпендикулярно измерительной линии, участки стальных швеллеров с вырезами и т.п.The supports 3 are made, for example, of reinforced concrete or rolled metal, are installed on the
Измерительный элемент 2 выполнен в виде магнитной вставки из магнитострикционного - ферромагнитного материала, обеспечивающего возможность создания магнитоупругого гистерезиса - (эффекта магнитоупругой памяти) и пьезомагнитного эффекта остаточной намагниченности, например из специально термообработанной стали 40Х13, сплавов железа с кобальтом, железа с алюминием и т.п.The measuring element 2 is made in the form of a magnetic insert made of magnetostrictive - ferromagnetic material, which makes it possible to create magnetoelastic hysteresis - (magnetoelastic memory effect) and the piezomagnetic effect of residual magnetization, for example, from specially heat-treated steel 40X13, alloys of iron with cobalt, iron with aluminum, etc. .
Измерительная линия выполнена с возможностью размещения в ней с помощью немагнитной ленты или немагнитного троса намагничивающего устройства или датчика магнитного поля и представляет собой, по меньшей мере, одну магнитную вставку 2 и немагнитные вставки, образующие магнитно-разомкнутую цепь. Магнитные и немагнитные вставки соединены между собой посредством соединительных муфт или сваркой.The measuring line is made with the possibility of placing in it with a non-magnetic tape or non-magnetic cable a magnetizing device or a magnetic field sensor and represents at least one magnetic insert 2 and non-magnetic inserts forming a magnetically open circuit. Magnetic and non-magnetic inserts are interconnected by means of couplings or by welding.
Измерительная линия зафиксирована на опорах 3 элементами крепления 4, например, посредством крепежных изделий.The measuring line is fixed on the supports 3 by fastening elements 4, for example, by means of fasteners.
Измерительный элемент 2 представляет собой участок трубы.The measuring element 2 is a pipe section.
Немагнитные вставки, например 5, 6, представляют собой участок трубы и выполнены из материала с низким температурным коэффициентом линейного расширения, например из инвара (α=0,9·10-6) или немагнитного сплава 95ХК, 96Х с коэффициентом α=(1-6)·10-6.Non-magnetic inserts, for example 5, 6, are a pipe section and are made of a material with a low temperature coefficient of linear expansion, for example, Invar (α = 0.9 · 10 -6 ) or non-magnetic alloy 95ХК, 96Х with coefficient α = (1- 6) · 10 -6 .
Измерительная линия, например, состоит из измерительного элемента 2 и немагнитных вставок 6 и 5, которые соединены посредством соединительных муфт 7 и 8 с магнитной вставкой 2, а также магнитных или немагнитных вставок 9 и 10, соединенных посредством муфт 12 и 11, закрепленных гайками 4 непосредственно на опорах 3 (фиг.1).The measuring line, for example, consists of a measuring element 2 and non-magnetic inserts 6 and 5, which are connected by means of couplings 7 and 8 to a magnetic insert 2, as well as magnetic or non-magnetic inserts 9 and 10, connected by means of couplings 12 and 11, fixed by nuts 4 directly on the supports 3 (figure 1).
Намагничивающее устройство соединено посредством кабеля с источником тока и представляет собой две удаленные друг от друга соосные катушки, по которым пропускают разнонаправленный импульс тока.The magnetizing device is connected via a cable to a current source and is two coaxial coils that are remote from each other, through which a multidirectional current pulse is passed.
Датчик магнитного поля соединен с магнитометром кабелем. Намагничивающее устройство или феррозондовый датчик транспортируются внутри измерительной линии с помощью немагнитной ленты или немагнитного троса.The magnetic field sensor is connected to the magnetometer by a cable. A magnetizing device or a flux-gate sensor is transported inside the measuring line by means of a non-magnetic tape or non-magnetic cable.
Способ измерения деформации осуществляют следующим образом.The method of measuring strain is as follows.
Первоначально измерительный элемент 2 помещают в сильное магнитное поле, например в сильное однородное магнитное поле соленоида, обеспечивающее его намагничивание до состояния насыщения.Initially, the measuring element 2 is placed in a strong magnetic field, for example, in a strong uniform magnetic field of the solenoid, ensuring its magnetization to a state of saturation.
Затем измерительный элемента 2 подвергают многократному (15-20 раз) чередованию нагружения и разгружения, например на стенде для механических испытаний Р-50, до деформации не менее максимальных рабочих нагрузок (деформаций). При этом снимается необратимая часть намагниченности материала измерительного элемента 2 и остается квазиобратимая часть намагниченности, которая, как и его магнитное поле рассеяния, практически линейно зависит от деформации. Этим самым измерительный элемент 2 выводят на стабилизированное (квазиобратимое) изменение магнитного поля рассеивания от величины нагрузки, т.е. на режим пьезомагнитного преобразования механического напряжения в величину магнитного поля. Поскольку после приложения больших деформаций, например порядка 10-3, величина остаточной намагниченности измерительного элемента 8 значительно уменьшается, то, увеличивая размер (например, длину) измерительного элемента 2, а следовательно, его магнитный момент, добиваются значения магнитного поля рассеяния, близкого к напряженности поля, обусловленного локальным намагничиванием, которое производят в средней части измерительного элемента 2.Then, the measuring element 2 is subjected to repeated (15-20 times) alternation of loading and unloading, for example, on a test bench for mechanical tests P-50, to deform not less than the maximum working loads (deformations). In this case, the irreversible part of the magnetization of the material of the measuring element 2 is removed and the quasi-reversible part of the magnetization remains, which, like its magnetic scattering field, is almost linearly dependent on the deformation. Thereby, the measuring element 2 is outputted to a stabilized (quasi-reversible) change in the scattering magnetic field as a function of the load, i.e. on the mode of piezomagnetic conversion of mechanical stress into a magnetic field. Since after applying large deformations, for example, of the order of 10 -3 , the residual magnetization of the measuring element 8 is significantly reduced, then increasing the size (for example, length) of the measuring element 2, and therefore its magnetic moment, achieve a value of the scattering magnetic field close to the tension field due to local magnetization, which is produced in the middle part of the measuring element 2.
Затем измерительную линию, предварительно соединив все ее элементы, например 2, 5, 6, 9, 10, фиксируют на опорах 3 элементами крепления 4, которые размещают на объекте контроля 1, например грунте в геодинамической зоне, деформацию которой предстоит определять.Then, the measuring line, having previously connected all its elements, for example 2, 5, 6, 9, 10, is fixed on the supports 3 by fastening elements 4, which are placed on the
После этого осуществляют локальное разнонаправленное намагничивание внутренних участков в средней части измерительного элемента 2 посредством разнонаправленного импульса тока, намагничивающего устройства.After that, local multidirectional magnetization of the inner sections in the middle part of the measuring element 2 is carried out by means of a multidirectional current pulse, a magnetizing device.
Для этого внутри измерительной линии протаскивают с помощью немагнитной ленты или немагнитного троса намагничивающее устройство и располагают в средней части измерительного элемента 2. Затем посредством разнонаправленных импульсов тока осуществляют локальное разнонаправленное намагничивание (3-5) раз заданного внутреннего участка средней части измерительного элемента 2.To do this, a magnetizing device is dragged inside the measuring line with a non-magnetic tape or non-magnetic cable and placed in the middle part of the measuring element 2. Then, using multidirectional current pulses, local multidirectional magnetization is carried out (3-5) times of the specified inner section of the middle part of the measuring element 2.
После чего намагничивающее устройство вынимают из измерительной линии, заменяют его на датчик магнитного поля, соединенный с магнитометром. Датчик магнитного поля перемещают внутри измерительной линии с помощью мерительной немагнитной ленты или немагнитного троса и, сканируя величину напряженности продольного (осевого) магнитного поля внутри измерительного элемента 2 по ее длине, регистрируют с помощью магнитометра магнитограмму с информацией о существующей деформации объекта контроля 1, а именно начальное распределение осевой составляющей величины напряженности магнитного поля рассеяния измерительного элемента 2 в различных его точках: вблизи концов и в средней части. Магнитограмма измерительного элемента 2 показана на фиг.2.After that, the magnetizing device is removed from the measuring line, replaced with a magnetic field sensor connected to a magnetometer. The magnetic field sensor is moved inside the measuring line using a measuring non-magnetic tape or non-magnetic cable and, scanning the magnitude of the longitudinal (axial) magnetic field inside the measuring element 2 along its length, a magnetogram is recorded using a magnetometer with information about the existing deformation of the
Величина максимумов напряженности поля рассеяния (H) вблизи концов измерительного элемента 2 определяется величиной деформации (ε) (нагрузки) и не зависит от локального разнонаправленного намагничивания средней части измерительного элемента 2.The magnitude of the maxima of the scattering field strength (H) near the ends of the measuring element 2 is determined by the strain (ε) (load) and does not depend on the local multidirectional magnetization of the middle part of the measuring element 2.
Величина максимумов напряженности поля рассеяния (H) в средней части измерительного элемента 2 определяется максимальной нагрузкой, которая действовала на измерительный элемент 2 после локального разнонаправленного намагничивания.The magnitude of the maxima of the scattering field strength (H) in the middle part of the measuring element 2 is determined by the maximum load that acted on the measuring element 2 after the local multidirectional magnetization.
По данным магнитограммы строят градуировочный график зависимости деформации (ε) от максимальных значений напряженности поля рассеяния (Hмак) измерительного элемента 2 вблизи его концов (режим прямого пьезомагнитного преобразования) и градуировочный график зависимости ε от величины изменения максимальных (положительных и отрицательных) значений осевой составляющей магнитного поля рассеяния (ΔH) в разнонаправлено намагниченных участках в средней части измерительного элемента 2 (магнитоупругая память). По градуировочному графику зависимости деформации ε от Hмак определяют существующую в момент измерения деформацию измерительного элемента 2, а по градуировочному графику зависимости ε=f(ΔH) определяют величину максимальной деформации (нагрузки), которую испытывал измерительный элемент 2 после локально разнонаправленного намагничивания.According magnetogram constructed calibration graph of the strain (ε) from the maximum scattering field strength (H poppy) measuring element 2 near its ends (direct piezomagnetic conversion mode) and a calibration graph of ε by the amount of change maximum (positive and negative) values of the axial component the scattering magnetic field (ΔH) in the multidirectional magnetized areas in the middle of the measuring element 2 (magnetoelastic memory). From the calibration curve of the dependence of the strain ε on H poppy , the deformation of the measuring element 2 existing at the time of measurement is determined, and the calibration curve of the dependence ε = f (ΔH) determines the maximum strain (load) experienced by the measuring element 2 after locally multidirectional magnetization.
Градуировочные зависимости для пьезомагнитной (ε от Hмак) и магнитогистерезисной (ε от ΔH=ΔHмак+ΔHмин) составляющей магнитоупругого преобразователя строят с помощью стенда, например Р50.Calibration dependences for the piezomagnetic (ε from H mak ) and magneto-hysteretic (ε from ΔH = ΔH mak + ΔH min ) components of the magnetoelastic transducer are built using a bench, for example, P50.
Определение величины деформации (ε), существующей в момент измерения, осуществляют по магнитограмме, определяя величину напряженности магнитного поля рассеяния (H) измерительного элемента 2, вблизи его концов и градуировочному графику зависимости деформации ε от Hмак.The magnitude of the deformation (ε) existing at the time of measurement is determined by the magnetogram, determining the magnitude of the magnetic field scattering (H) of the measuring element 2, near its ends and the calibration curve of the dependence of the strain ε on H max .
Для определения последующей деформации измерительного элемента 2 и, соответственно, объекта контроля 1, например деформации грунта в геодинамической зоне, через заданный интервал времени повторяют измерения внутри измерительного элемента 2. Для этого повторяют процесс локального разнонаправленного намагничивания внутри средней части измерительного элемента 2 и осуществляют сканирование величины напряженности продольного (осевого) магнитного поля рассеяния внутри измерительного элемента 2 в различных его точках средней части и вблизи его концов и в процессе движения датчика магнитного поля регистрируют магнитограмму с информацией о существующей деформации объекта контроля 1.To determine the subsequent deformation of the measuring element 2 and, accordingly, the object of
По магнитограммам определяют максимальную величину напряженности магнитного поля рассеяния вблизи концов измерительного элемента 2. А величину деформации, действующей в момент измерения, определяют по максимальной величине напряженности магнитного поля вблизи концов измерительного элемента 2 и градуировочному графику зависимости ε и H.Magnetograms determine the maximum value of the magnetic field strength of the scattering near the ends of the measuring element 2. And the magnitude of the strain acting at the time of measurement is determined by the maximum value of the magnetic field strength near the ends of the measuring element 2 and the calibration curve of ε and H.
Максимальную величину деформации измерительного элемента 2, которая имела место за время между двумя последовательными измерениями, т.е. действовавшей деформации после локального разнонаправленного намагничивания, определяют по изменению величины магнитного поля рассеяния локально разнонаправленно намагниченных внутренних участков в средней части измерительного элемента 2 и градуировочному графику ε=f(ΔH).The maximum strain of the measuring element 2, which took place during the time between two consecutive measurements, i.e. the deformation after local multidirectional magnetization is determined by the change in the magnitude of the scattering magnetic field of locally multidirectional magnetized internal sections in the middle of the measuring element 2 and the calibration curve ε = f (ΔH).
Определение величины деформации всей измерительной линии и, следовательно, объекта контроля, осуществляют по известным формулам.Determining the magnitude of the deformation of the entire measuring line and, therefore, the object of control, is carried out according to known formulas.
Предлагаемые нами технические решения повышают точность измерения, позволяет осуществлять измерение деформации грунта, горных пород, зданий, сооружений и железобетонных конструкций как в режиме памяти пиковой нагрузки в заданном интервале времени, так и в аналоговом режиме в любой момент времени и расширяют возможности применения магнитоупругого преобразователя для измерения деформаций объектов, в том числе и длинномерных объектов.The technical solutions that we offer increase the accuracy of measurement, allow measuring the deformation of soil, rocks, buildings, structures and reinforced concrete structures both in peak load memory mode at a given time interval and in analog mode at any time and expand the possibilities of using a magnetoelastic transducer for measuring deformations of objects, including long objects.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010125470/28A RU2452928C2 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Method of measuring deformation and apparatus for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010125470/28A RU2452928C2 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Method of measuring deformation and apparatus for realising said method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010125470A RU2010125470A (en) | 2011-12-27 |
| RU2452928C2 true RU2452928C2 (en) | 2012-06-10 |
Family
ID=45782263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010125470/28A RU2452928C2 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Method of measuring deformation and apparatus for realising said method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2452928C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103827647A (en) * | 2011-12-22 | 2014-05-28 | Zf腓特烈斯哈芬股份公司 | Device having a measuring apparatus for measuring forces and/or loads |
| RU2708695C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Method for measuring complex mechanical deformations by means of amorphous metal band and device for calibration of sensitive element |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11934595B2 (en) * | 2018-06-27 | 2024-03-19 | Logitech Europe S.A. | Variable response rotary input control for a computer peripheral device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1046490A1 (en) * | 1982-06-10 | 1983-10-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Method for determining local deforming actions on casing strings |
| SU1096561A1 (en) * | 1982-05-07 | 1984-06-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Металлов Уральского Научного Центра Ан Ссср | Method of magnetic material non-destructive checking |
| RU2029294C1 (en) * | 1992-07-01 | 1995-02-20 | Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Method of defectoscopy of well pump rods |
| JP2005127963A (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Shikoku Res Inst Inc | Nondestructive inspection method and its apparatus |
-
2010
- 2010-06-21 RU RU2010125470/28A patent/RU2452928C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1096561A1 (en) * | 1982-05-07 | 1984-06-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Металлов Уральского Научного Центра Ан Ссср | Method of magnetic material non-destructive checking |
| SU1046490A1 (en) * | 1982-06-10 | 1983-10-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Method for determining local deforming actions on casing strings |
| RU2029294C1 (en) * | 1992-07-01 | 1995-02-20 | Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Method of defectoscopy of well pump rods |
| JP2005127963A (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Shikoku Res Inst Inc | Nondestructive inspection method and its apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103827647A (en) * | 2011-12-22 | 2014-05-28 | Zf腓特烈斯哈芬股份公司 | Device having a measuring apparatus for measuring forces and/or loads |
| CN103827647B (en) * | 2011-12-22 | 2016-03-09 | Zf腓特烈斯哈芬股份公司 | There is the device of the measuring mechanism for ergometry and/or load |
| RU2708695C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Method for measuring complex mechanical deformations by means of amorphous metal band and device for calibration of sensitive element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010125470A (en) | 2011-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Development of a remote coil magnetoelastic stress sensor for steel cables | |
| KR20110009078A (en) | Device for measuring tension | |
| CN103868630A (en) | Inverse magnetostrictive effect-based suspender tension sensor and tension measuring method thereof | |
| Kypris et al. | Experimental verification of the linear relationship between stress and the reciprocal of the peak Barkhausen voltage in ASTM A36 steel | |
| RU2452928C2 (en) | Method of measuring deformation and apparatus for realising said method | |
| Wang et al. | Electromagnetic sensors for assessing and monitoring civil infrastructures | |
| US20130221950A1 (en) | Method and measurement arrangement for measuring mechanical stresses in ferromagnetic workpieces | |
| Makar et al. | The effect of stresses approaching and exceeding the yield point on the magnetic properties of high strength pearlitic steels | |
| Kostin et al. | On new possibilities for making local measurements of the coercive force of ferromagnetic objects | |
| Apicella et al. | Experimental evaluation of external and built-in stress in Galfenol rods | |
| RU2424509C1 (en) | Method of monitoring mechanical properties of steel structures and elastic stress therein and device for realising said method | |
| Gobov et al. | Magnetic method for nondestructive testing of rebar in concrete | |
| US5423223A (en) | Fatigue detection in steel using squid magnetometry | |
| Charubin et al. | Mobile ferrograph system for ultrahigh permeability alloys | |
| RU2446385C2 (en) | Method of measuring deformation and apparatus for realising said method | |
| RU2483301C1 (en) | Method for local measurement of coercitive force of ferromagnetic objects | |
| Reutov et al. | Hardware for inspection of ferromagnetic low coercive-force articles | |
| Zakharov et al. | Evaluating the structure of a ferromagnetic material based on magnetic-field strength between the poles of an attached two-pole magnetizing device | |
| Wang et al. | Detection of a rectangular crack in martensitic stainless steel using a magnetoreactance sensing system | |
| RU2805248C1 (en) | Device for measuring the magnetic characteristics of a ferromagnet | |
| RU2764001C1 (en) | Method for controlling mechanical stresses in steel structures by the magnetoelastic method | |
| RU2658595C1 (en) | Device for non-destructive testing of compressive mechanical stresses in low-carbon steels | |
| US20230018264A1 (en) | Method for determining a materials characteristic value of magnetizable metal bodies by means of a micromagnetic sensor assembly, and corresponding sensor assembly | |
| Spalletta et al. | Assessing Mechanical Stress Effects on CoFeSiB Microwires: Modeling and Preliminary Characterization | |
| Gorkunov et al. | Study of arrangement efficiency of hall sensors of an attachable magnetic instrument used for recording the coercive force of a local area of an article |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130622 |