SU1698633A1 - Способ измерени механических напр жений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и примен етс  дл  исследовани  напр женного состо ни  конструкций. Целью изобретени   вл етс  упрощение измерений и расширение возможностей способа при сверхвысоких температурах При нагружении образца измер ют величину ЭДС, возникающей в образце, при этом ЭДС измер ют между точками образца с различными температурами, а механическое напр жение в образце определ ют по формуле о г / ---v гДе ° механическое напр жение в образце; ti - температура в одной точке; t2 - температура в другой точке; Е - ЭДС между точками с температурой ti и t2, д - коэффициент пропорциональности 1 з. п ф-лы

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в промышленности и лаборатори х при исследовании напр женного состо ни  конструкций .

Известен способ измерени  напр жений (деформаций) с помощью тензорези- сторов, изготовленных из тонкой фольги или тонкой проволоки, укрепленных на полимерных подложках. Наклеенные на исследуемую деталь тензорезисторы повтор ют ее деформацию, измен   при этом электрическое сопротивление. Относительное изменение электрического сопротивлени  пропорционально относительной деформации детали, знание которой позвол ет вычислить величину механических напр жений детали.

Способ определени  напр жений с помощью тензорезисторов наиболее удобный и дешевый из всех известных способов. Однако он св зан с определенными материальными и трудовыми затратами , требует длительного времени дл  наклейки монтажа. Кроме того, существуют температурные ограничени . Так, максимальна  температура, при которой могут работать тензорезисторы дл  статических измерений, не должна превышать 430°С.

Известен способ измерени  механических напр жений, заключающийс  в том, что образец нагружают и измер ют величину ЭДС, возникающей в образце

Целью изобретени   вл етс  упрощение измерений и расширение возможноЈ

О 00 О

со со

стей способа при сверхвысоких температурах

Способ осуществл ют следующим образом .

Образец нагружают и измер ют величину ЭДС, возникающей в образце, при этом ЭДС измер ют между точками образца с различными температурами, измер ют температуру в этих точках, а механическое напр жение в образце определ ют по формуле

ог

где о- механическое напр жение в образце , кг/мм ;

ti - температура в одной точке образца, °С;

t2 температура в другой точке образца, °С;

Е - ЭДС между точками с температурой ti и t2 МкВ,

д - коэффициент пропорциональности , завис щий от материала образца (мм5 МкВ/кГ °С).

П р и м е р. На стальной штанге длиной 5 м подвешен раскаленный груз, вес которого мен етс  и в данный момент неизвестен . Требуетс  определить механическое напр жение в штанге. В данном примере максимальна  температура будет в точке прикреплени  раскаленного груза (1250°С), минимальна  - в точке подвеса штанги (150°С) Дл  измерени  ЭДС можно использовать цифровой вольтметр Щ1516, электроды которого через стальные проволочки присоедин ютс  к точкам прикреплени  груза и подвеса штанги. Пусть коэффициент пропорциональности материала штанги определен иравенЗ, МкВ/кГ °С. При измерении ЭДС получили величину 95 кВ. Механические напр жени  в штанге вычисл ютс  по формуле (J -г

при

0(tF-ti) «3-3,6-10 3мм2МкВ/кг- °С, о 24 кг/мм2

Наиболее удобно применение способа дл  измерени  напр жений в конструкци х, имеющих известное температурное поле. В этом случае достаточно измерить ЭДС между точками с наибольшей разностью

температур и вычислить механическое напр жение по приведенной формуле. Наибольшую разность температур следует выбирать потому, что разрешающа  способность предлагаемого спрсоба увеличиваетс  пропорционально этой разности. Отсюда можно сделать вывод о преимущественном применении способа в области высоких и сверхвысоких температур где

практически не существует других мзто- дов измерени  механических напр жений. При измерении интересующей нас тен- зоЭДС на нее накладываетс  в общем случае термоЭДС, которую необходимо

определ ть и вносить соответствующую поправку в результате измерений, Можно существенно повысить точность измерений, если электроды измерительного прибора будут выполнены из того же материала, что

и испытуемый образец. В этом случае прибор будет измер ть только полезную ЭДС, т.е. текзоЭДС.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1. Способ измерени  механических напр жений , заключающийс  в том, что образец нагружают и измер ют величину ЭДС. возникающей в образце, отличают, и й- с   тем, что, с целью упрощени  измерений и расширени  возмог4 кости способа при

   сверхвысоких темпере урах, ЭДС измер ют между точками образца с различными тем- пературами, измер ют температуру в этих точках, а механическое напр жение в образце определ ют по формуле

   п-Е

   (Ъ-ъГ где о- механическое напр жение;

   ti - температура в одной точке образца; 2 температура в другой точке обр, зца; Е ЭДС между точками с ti и t2,д - коэффициент пропорциональности, завис щий от материала образца, мм2 МкВ/кГ-°С.

   52. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с  

   тем, что, с целью повышени  точности измерений , ЭДС измер ют с помощью электродов , выполненных из того же материала что и испытуемый образец.