SU737818A1 - Способ измерени напр жений - Google Patents

Description

1

Изобретение откоситс  к рентгено-структурному анализу и может исполы зоватьс  дл  определени  напр жений в образцах.

Известен способ измерени  напр же-5 НИИ, заключающийс  в том, что на образец направл ют два пучка рентгеновских лучей под разными углами и регистрируют смещение выбранной интерференционной линии с использованиемво- локонной оптики как составной части регистрирующего устройства ,1 .

Многачисленные способы измерени  напр жений св заны с использованием дифрактометрических средств регистра-15 цин при использовании не менее двух пучков рентгеновского излучени  и .равного количества детекторов 2.

Известен способ измерени  напр жений , заключающийс  том, что на 20 образец направл ют один пучок рентгеновского излучени  и несколькими детекторами регистрируют дифрагированное в различных направлени х излучение одной и той же интерференцион- 25 ной линии 3.

Развитием этого способа  вл етс  использование координаточувствительных детекторов, которые обеспечивают измерени  без каких-либо перемещений 30

регистрирующего устройства, причем величина напр жений определ етс  величиной смещени  интерференционной линии от образца относительно этой же линии эталона 4.

Все указанные способы характеризуютс  относительной сложностью систем регистрации диффагированного излучени  и обработки данных. В способ 5 неудобством Ясвл етс  необходимость эталонных измерений.

Наибо.лёё близким техническим решением  вл етс  способ измерени  Напр жений , заклю 1ающийс  в том, что производ т рентгенографирование образца ,под двум  различными углами наклона и измер ют смещени  интерференционной линии, по которым суд т о величине напр жений в образце.

Недостатком .способа  вл етс  присутствие оиибок в измер емых величинах напр жений при недостаточно надежной юстировке образца в поворотном узле камеры (конкретнее, при неточном выведении исследуемого участка поверхности образца на ось поворотного узла камеры), поскольку недостаточна  юстировка приводит к неучитываемым изменени м рассто ни  образец - пленка R при переходе от одного угла jS

Claims (1)

1. 737818 к другому, а слеловательно, и к неучитываемым смещени м дифракционной линии относительно реперной отметки. Это особенно существенно в случае не плоской поверхности ренТгенографируе мого участка образца, так как надежна  юстировка таких образцов предста л ет собой самосто тельную сложную задачу. Цель изобретени  заключаетс  в том, чтобы повысить точность измерений за счет исключени  зависимости р зультатов от рассто ни  образец - пленк.а. Поставленна  цель дости.аетс  тем что в способе измерени  напр жений, заключающемс  в рентгенографировании образца под двум  различными углами наклона, измерени  смещений интерференционных линий, по которым суд т о величине напр жений в образце, рентганографирование производ т под угла ми + ) и ±3 oo -etii e ), глe©- 2 - брегговский угол дл  выбранной интерференционной линии и дли н йЪЛны peHTreHOBckotd узлученйй, фотографическую ре,гистрацию осуществ л ют на разные участки пленки   ка дого угла рентгенографировани , лежа щие по разные стороны от плоскости, перпендикул рной оси наклона образца , - - - .- Способ включает рентгенографирование образца на плоскую пленку обратной съемкой под двум  различными углами наклона образца () относительно падающих лучей и вычисление напр  жений из найденного смещени  ibkf интерференционной линии (hk) при пе реходе от одного угла р к другому, причем рентгенографирование образца на верхнюю и нижнюю половины пленки провод т при наклонах его соответственно на углы - ,тр(90° Э-Ькб и (90° u брэгговский угол дл  интерференционной Линии и длины волны излsrчeни , после чего измер ют величины и знаки смещений 5|, дифракционной линии на нижней половине пленки относительно ее положени , на верхней половине V °Ut так и на лекак на правой вой (5,) сторонах пленки и наход т искомое смещение ViW по формуле «-С е „ 9 есть, в данном способе интерференционна  лини  образца используетс  одновременно и как реперна  OTMejita, и как лини  дл  нахождени смещени  Alikl, дл  чего углы н аклона Jb выбраны, равными Г :(90 -e-hi e ) и jba + з (90 а ренгтенографирование при этих двух углах проводитс  соответственно на верхйюю и нижнюю половины пленки. В результате таких операций на левой стороне пленки будут зафиксированы (одна под другой) интерференционные линии, образованные отражени ми от плоскостей (hkE), расположенных под углами в Ц 2 (90 - в ) к поверхности образца, а на правой стороне-линии , образованные отражени ми от плоскостей (hkt), расположенных под углами 4., О и 4 (90°-в цр) . Таким образом, интерференционные линии на леврй стороне пленки будут служить своеобразными реперными лини ми дл  учета изменени  рассто ни  образец-пленка при наклоне образца на новый угол. Действительно, если рассто ние R остаетс  неизменным при обоих углах наклона, то смещение линий относительно друг друга на левой стороне рентгенограммы будет отсутствовать (т.е. С) и тогда величину и BHak напр жений можно определить по. смещению положени  линий друг относительно друга на правой стороне, рентгенограммы. Если же рассто ние R не остаетс  неизменным, зто можно участь при совместном измерении ,j HffhVe о есть, в наиболее общем случае измер ют смещени  линий на нижней половине пленки по отнесению к положению этих линий на верхней ее половине как на правой ( 6f ) , так и на левой (..о ) сторонах пленки (смещетТи  считают положительными , если лини  смещаетс  dT центра рентгенограммы) и определ ют величину и знак искомого смещени  off+R oR w-%ueв виде линии Далее, зна  величину и знак смещени  вычисл ют величину и знак напр жений rto формуле О-- - Чхс ,... l6RU Obve 5««29 eS « l,vei I Формула получена подстановкой в известную зависимость ( Г ,ve 2R( ein H--Biri-ivr величин V - 2° 0° и 4 Ч (90° -©кче) и проведением соответствующих тригонометрических преобразований . На фиг. 1 показана геометри  съемки и ход лучей при съемке с наклоном образца на угол fb ; на фиг. 2 - вид рентгенограммы после рентгенографировани  при угле наклона р, ; на фиг. 3 - ге.ометри  съемки и ход лучей при съемке с наклоном образца на угол Р2; на фиг. 4 - вид рентгенограммы после рентгенографировани  при угла) наклона и (2 . Выбор указанных углов наклона об1разца Р X. 7 (90° -е,ке.5 и (.j t 3 5 . 7 ( 90° - ) накладывает огрй;ничение на выбор дифракционной линии (hk€) образца,, по которой ведетс  анализ. Действительно, поскольку при наклоне образца на угол 3 (90° - 0|,v.t угол между поверхностью образца и отражен ным лучем должен оставатьс  не меньшим .е. должно выполн тьс  уело ctJoT - 23|,u) + 3 (90 ) + 5 ;f 90 , ТО брегговский угол у выбранной , линии должен быть не меньшим 73 (2 0 g /l46°) . Поэтому перед про ведением рентгенографировани  необходимо предварительно выбрать дифракционную линию, удовлетвор ющую условию 0. 7/ 73°. Пример . Дл  измерени  осевых напр жений на боковой поверхност цилиндрического образца из стали 4x1 была выбрана лини  (211) d на Сг-из лучении (, х77,. Далее наклон ли образец из перпендикул рного поло жени  вправо на кгол 12,5° т.е. на (90° ©21 закрывали нижнюю полови ну пленки и рентгенографировали образец на верхнюю половину, затем поворачивали его влево от перпендикул рного .положени  на угол 37,5, т.е на 3 (90 - 00., ) , закрывали верхнюю половину пленки и рентгенографировали образец на нижнюю половину. Измер   смещени  и S , получили следующие величины (средние из дес тикратных замеров с помощью компаратора ) : d 0,37 мм,(У,р + 0,05 мм. Определили смещение d 0,37-0,05 0,42 мм. Рассто ние R определили с точностью to, 8 мм. Полу 1ИЛи:Кг71 м Далее по формуле определили величину и знак осевых напр жений (7. ,7.Н.О,2в)сУ43.(ОЛ76) l)(-Cbl2.)-(fe Kr/N4N4. Использование предлагаемого.спосо ба измерени  Напр жений обеспечивает по сравнению со способом-прототипом следующие преимущества. Исключаютс  случайные ошибки, св  занные с изменением рассто ни  образец- пленка при переходе от одного угла р к другому, поскольку любое изменение рассто ни  R бУДет зафиксировано на левой стороне пленки в виде смещени  сГ . Упрощаетс  процесс измерени  напр жений , так как в предлагаемом способе нет необходимости в юстировке . образца в поворотном узле камеры. Предлагаемый способ может быть реализован в камерах, не имеющих юстируемого поворотного устройства, и даже в камерах, не имеющих поворотного устройства вообще (достаточно установить поверхность образца любым из известных спосоёов под вычисленными углами наклона (Ь и Р Формула изобретени  Способ измерени  напр жений, заключак дийс  в том,что производ т рентгенографирование образца под двум  различными углами наклона , измер ют смещени  интерференционной линии, по которым суд т о величине напр жений в образце, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений за счет ИС ключени  зависимости результатов от рассто ни  образец-пленка, рентгенографирование производ т под углами :.() и±з (9о-0 е), где ©-, - брегговский угол дл  выбранной интеференционной линии и длины волны рентгенрвского излучени , фотографическую регистрацию осуществл ют на разные участки пленки дл  каждого угла рентгенографировани , лежащие по разные стороны отплоскости , перпендикул рной ocVi на.клона образца . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.За вка Японии № 52-19477, кл. G 01 N 23/207, опублик. 1977. 2.патент.США № 2828470, кл. 250-515, опублик. 1959. 3.За вка Японии 52-22553, кл.СО N23/207, опублик. 1977. 4.Патент Великобритании 1460859, кл. G 1 А, опублик. Г977. 5.Русаков А.А. Рентгенографи  металлов, М., Атомиздат, 1977, с. 291-293 (прототип) .

   (put. 2

   Iput.f