SU896537A1 - Устройство дл контрол механических напр жений - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

1

Изобретение относитс  к средствам неразрушающего контрол , в частности дл  измерени  механических напр жений.

Известно устройство, содержащее три П-образных магнитопровода с общей намагничивающей обмоткой и раздельными измерительными обмотками, два магнитопровода расположены под пр мым углом один к другому, а третий расположен под углом 45° или 135° к первым двум, и его измерительна  обмотка включена дифференциально с измерительными обмотками первых двух магнитопроводов 1.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  достов.ерность контрол , вследствие наличи  зазора между магнитопроводом и изделием, а также вли ни  магнитного пол  магнитопровода на измерительный сигнал.

Известно также устройство дл  контрол  механических напр жений, содержащее магнитную систему и размещенные на ней измерительную и намагничивающую обмотки, магнитна  система выполнена в виде концентрично расположенных кольцевого и стержневого магнитопровода и  рма, установленного с возможностью поворота вокруг общей оси магнитопроводов, а намагничивающа  и измерительна  обмотки размещены на стержневом магнитопроводе, кольцевой магнитопровод выполнен магнитоанизотропным с осью легкого намагничивани  вдоль его образующей 2.

Вследствие вращени   рма возникают биени  и, как следствие, по вл ютс  П1у.мы, которые вли ют на электрический сигнал измерительной обмотки, что снижает достоверность контрол .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство

10 дл  контрол  механических напр жений, содержащее генератор, возбуждающую и измерительные катущки, усилитель и индикатор . Плоскости витков катущек перпендикул рны плоскости витков возбуждающей

15 катущки и все катущки выполнены цилиндрическими 3.

Достоверность контрол  такого устройства низка , так как при определении величин главных механических напр жений

20 и их направлений, преобразователь необходимо вращать.

Цель изобретени  - повыщение достоверности контрол .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  контрол  механических напр жений , содержащем генератор, возбуждающую и измерительные катушки, усилитель и индикатор, три измерительные катушки выполнены плоскими спиральными и размещены в одной плоскости так, что центры их  ежат на окружности на одинаковом рассто нии друг от друга, возбуждающа  катушка выполнена плоской спиральной и расположена так, что ее ось параллельна ос м измерительных катушек и проходит через центр указанной окружности, устройство снабжено электронным коммутатором , ко входам которого подключены измерительные катущки, а выход соединен с усилителем и последовательно соединенными схемой запоминани , сумматором, измерителем отношени , включенными между выходом усилител  и индикатором, а второй вход усилител  соединен со вторым входом измерител  отношений.

На фиг. 1 показана схема расположени  измерительных и возбуждающей катушек; на фиг. 2 - устройство, структурна  схема.

Устройство содержит генератор 1, преобразователь 2, содержащий возбуждающую 3 и три измерительные катушки 4, 5 и 6, усилитель 7 и индикатор 8. Измерительные катушки 4, 5 и 6 выполнены плоскими спиральными и размещены в одной плоскости так, что центры их лежат на одной окружности на одинаковом рассто нии друг от друга, возбуждающа  катушка 3 выполнена плоской спиральной и расположена так, что се ось параллельна ос м измерительных катушек и проходит через центр указанной окружности, устройство содержит электронный коммутатор 9, ко входам которого подключены измерительные катущки , а выход соединен с усилителем 7 и последовательно соединенными схемой 10 запоминани , сумматором 11, измерителем 12 отнощени , включенными между выходом усилител  7 и индикатором 8, а второй вход усилител  7 соединен со вторым входо.м измерител  12 отношений.

Устройство работает следующим обра30 .М.

Когда преобразователь 2 ставитс  на поверхность контролируемого издели  (не показано) ток возбуждающей катущки 3 вызывает возникновение вихревых токов в noBepxHOCTHOiM слое издели , величина которого зависит от частоты возбуждени , электропроводности и магнитной проницаемости . Вихревые токи в изделии создают вторичное переменное поле, которое наво-дит в измерительных катушках 4, 5 и 6 ЭДС. При низких частотах определ ющее вли ние на величину ЭДС оказывает магнитна  проницаемость издели . При наличии в ферромагнитном материале механических напр жений, обуславливаюолих магнитную анизотропию, ЭДС в разных измерительных катушках будет разна . В слабых магнитных пол х сигналы в измерительных катущках пропорциональны величинам магнитной проницаемости. Поэтому по значени м сигналов в измерительных катущках можно оценить и величины механических напр жений, так как последние определенным образом св заны с изменением магнитной проницаемости.

Сигнал- с выхода катущки 4 поступает на электронный коммутатор 9, затем на усилитель 7, а нотом на измеритель 12 отнощени . Катущки 5 и 6 с помощью электронного коммутатора 9 включаютс  последовательно согласно и последовательно встречно . Сигналы с этих катушек поступают через электронный коммутатор 9 на усилитель 7, затем на схему 10 запоминани  и на сумматор 11, где они складываютс  и вычитаютс . Результируюший сигнал с сумматора 11 поступает на измеритель 12 отношени , где уже находитс  опорный сигнал с катушки 4. Па измерителе 2 отно0 шени  производ тс  соответствующие операции , которые дают величи}1ы главных механических напр жений 6, и 6 угол «i между выбранным направлением и направлением главных механических напр жений б, или 62.

Если изделие не содержит механических напр жений, то в измерительных катущках преобразовател  2 индуцируютс  одинаковые величины сигналов и индикатор 8 покажет отсутствие анизотропии. Если же

0 изделие содержит механические напр жени , то величины сигна.лов в измерительных катущках будут не одинаковыми и индикатор 8 покажет угол и величины главных механических напр жений. Дл  того чтобы найти значени  главных напр жений , а также их направление, можно воспол ьзоватьс  уравнени ми, которые получаютс  из известных формул.

.., , - 2 б, -(бг- 3.)

0)

УЧб.бо

- t + (б2-О 052-и. ,.,.

V3-sin2-ot 2-V3-sm2a

где 6,,62,6j - механические напр жени , оцененные по сигналам в измерительных катушках 4, 5 и 6.

Пз формул (1)и(2) видно, что дл  определени  угла о и величин главных механических напр жений достаточно знать сумму и разность сигналов измерительных катушек 5 и 6, а также сигнал с катущки 4. Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет определ ть главные механические напр жени  и их направление без вращени  катущек.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 373513, кл. G 01 L 1/12, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 641287, кл. G 01 N, 27/86, 1979.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 249019, кл. G 01 N 27/86, 1969 (прототип ).