Способ измерения одноосных напряжений в стальных изделиях

 

Изобретение относится к измерениям механических напряжений с помощью магнитных методов, использующих магнитоупругий эффект, и может быть использовано в производстве предварительно-напряженных стальных конструкций для измерения в них одноосных механических напряжений, измерения напряжений в несущих конструкциях . Изобретение позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния на результат измерения внутренних остаточных напряжений , вызванных предысторией металла . Два П-образных магнитопровода, на одном из которых расположена намагничивающая катушка индуктивности, питаемая переменным током, на другом - измерительная катушка индуктивности, располагают соосно под углом 90 друг к другу и под 45 к направлению действующего усилия, при этом один магнитопровод устанавливается с одной стороны изделия, а второй - с другой его стороны. 2 ил. с 9 сл о а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (П) (g4 C 0l К гЦ72.;с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3923916/25-28 (22) 07.05.85 (46) 15.05.87. Бюл.У 18 (71) Липецкий политехнический институт (72) Ю.Д.Железнов, А.Г.Журавский, В,Ф.Кузнецова, А.Л.Федоров и И.В.Левитанский (53) 620.179.1(088.8) (56) Григорян Г.Г и др. Настройка стабилизация и контроль процесса тонколистовой прокатки. N.: Металлургия, 1975э с.323-332 ° (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОДНООСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЯХ (57) Изобретение относится к измерениям механических напряжений с помощью магнитных методов, использующих магнитоупругий эффект, и может быть использовано в производстве предварительно-напряженных стальных конструкций для измерения в них одноосных механических напряжений, измерения напряжений в несущих конструкциях. Изобретение позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния на результат измерения внутренних остаточных напряжений, вызванных предысторией металла. Два П-образных магнитопровода, на одном из которЫх расположена намагничивающая катушка индуктивности, питаемая переменным током, на другомизмерительная катушка индуктивности, о располагают соосно под углом 90 о друг к другу и под 45 к направлению действующего усилия, при этом один магнитопровод устанавливается с одной стороны изделия, а второй — с другой его стороны. 2 ил, I

13) 070б

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения механических напряжений с помощью магнитных методов, использующих магнитоупругий эффект в контролируемом материале.

Изобретение может быть использовано в производстве предварительно напряженных стальных изделий для измерения в них одноосных механических напряжений, а также измерения напряжений в несущих конструкциях, Цель изобретения — повышение точности измерения эа счет исключения влияния на результат измерения внутренних остаточных напряжений, вызванных предысторией металла.

На фиг.1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг.2 — тарировочный график для образца из сталя Ст.3 толщиной 10 мм, Устройство содержит два П-образных магнитопровода 1 и 2.(намагничивающий и измерительный). Магнитопроводы 1 и 2 установлены соосно с двух сторон по отношению к контролируемою му изделию 3 под углом 45 к направлению действующего усилия. Один иэ магнитопроводов имеет намагничивающую 0 катушку 4 индуктивности, подключенную к источнику переменного напряжения, а второй магнитопровод — измерительную катушку 5 индуктивности.

Способ осуществляют следующим 35 образом.

При подаче напряжения на намагничивающую катушку 4 возникает магнитный поток, который, проходя через воздушный зазор, замыкается по трем 1О направлениям: часть потока проходит через намагничивающий магнитопровод о и металл Р 45, а магнитные потоки и Р проходят через намагничивающий магнитопровод, зазор, металл и измерительный магнитопровод. При этом Р« — магнитный поток, направленный вдоль приложенного к двутавру усилия, Ф вЂ” магнитный поток, направленный перпендикулярно к приложенно- 50 му усилию.

Магнитный поток Р 45 не замыкается через измерительный магнитопровод, а магнитные потоки Р„и протекают через измерительный магнитопровод встречно. При этом Ф„ и Ф проходят через всю толщину металла и пропорциональны величине магнитной проницаемости, которая, в свою очередь, пропорциональна величине одноосных механических напряжений, приложенных к конструкции. Таким образом, двухсторонняя установка магнитопроводов позволяет осуществить сквозное промагничивание металла изделия, и, следовательно, получить интегральную оценку напряжений по толщине даже при питании намагничивающей катушки переменным током. Это позволяет существенно уменьшить погрешность при измерении напряжений, вносимую неравномерностью распределения внутренних напряжений в поперечных сечениях.

П. р и м е р. Испытуемый образец представлял собой лист из конструкционный стали СтЗ с размером 3000 «

«200 100 мм. На лист, расположенный горизонтально, устанавливались магнитопроводы, производились измерения по длине образца с интервалом

250 мм. Измерения производились дважды: в первом случае измерительный магнитопровод (И) был сверху, а намагничивающий (Н) внизу, во втором случае магнитопроводы менялись местами. Суммарный разброс показаний составил 40 единиц. измерительной шкалы.

Для получения количественной оценки одноосных механических напряжений магнитная система предварительно тарировалась на образце из стали

СтЗ толщиной 1 0 мм. На фиг,2 представлен тарировочный график. Чувстви-. тельность датчика составляет ед.шкалы

70 --- †-«- . При приложении внешних км/мм L одноосных напряжений б = 10 кг/мм погрешность измерения способа составляет не более 5Х (0„5 кг/мм ), Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ измерения одноосных напряжений в стальных изделиях, заключающийся в том, что П-образный магнитопровод с размещенной на нем намаг-. ничивающей катушкой индуктивности устанавливают на изделии под углом о

45 к направлению действующего усилия, второй П-образный магнитопровод с измерительной катушкой индуктивности устанавливают под углом о

90 к первому магнитопроводу таким образом, что оси их симметрии совпа131О7Ое

Qaaf

Составитель И,Кесоян

Редактор А.Ревин Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ 1884/40

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 дают, отличающийся тем, что, с целью повып ения точности измелу

ЛЮ

4iP в

80 са о рения, магнитопроводы устанавливают с двух сторон иэделия.