Способ определения возникновения внутренних нарушений сплошности вязких герметизирующих материалов при многоцикловых нагружениях

Изобретение относится к области метрологических. Сущность изобретения: в образец исследуемого герметика при полимеризации добавляют мелкодисперсный ферромагнитный порошок. Для обнаружения возникающего изменения внутренней структуры герметика при его многоцикловых деформациях в нем создают магнитное поле с помощью сосредоточенной катушки индуктивности резонансного контура. Магнитное поле изменяется по мере перераспределения ферромагнитных частиц, добавленных в образец герметика, что влияет на резонансную частоту контура. По изменению частоты измерительного генератора судят о возникновении внутренних нарушений сплошности. Технический результат: обеспечение возможности определения возникновения внутренних нарушений сплошности вязких герметизирующих материалов при многоцикловых нагружениях. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области метрологических измерений и может быть использовано на практике в качестве основы для разработки и конструирования различных приборов по определению возникновения внутренних нарушений сплошности вязких герметизирующих материалов (герметиков) при многоцикловых нагружениях.

Известен способ определения нарушения сплошности внутри герметика путем непосредственного ударного воздействия [1]. К недостаткам способа можно отнести: недифференцируемость возникающих разрушений по глубине и сложность обнаружения дефектов малого размера.

Существуют способы определения качества материалов путем их просвечивания с помощью источника излучения и регистрации с помощью жестко соединенного с источником детектора прошедшего через контролируемый материал либо отраженного от него излучения [2, 3, 4]. Основными недостатками этих способов является высокая степень затухания любых электромагнитных волн в рассматриваемых герметиках.

Известен также способ с использованием ультразвукового зондирования герметиков. Недостатком этого способа можно считать высокий коэффициент поглощения ультразвуковых волн, что дает возможность исследования лишь тонких образцов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения объемной концентрации ферромагнитных компонентов, по которому измеряют магнитную восприимчивость среды поочередно в стационарном режиме при различных значениях напряженности внешнего магнитного поля [5]. Недостаток указанного способа заключается в том, что при попытке применить его в нестационарном режиме (при многоцикловых нагружениях) возникает эффект скачкообразного изменения напряженности внешнего магнитного поля, не связанный с возникновением дефектов внутри исследуемого герметика.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что в образец исследуемого герметика, при полимеризации, добавляют мелкодисперсный ферромагнитный порошок. В процессе полимеризации образец вращается с угловой скоростью, обеспечивающей равномерное распределение порошка в объеме. Равномерности распределения порошка также способствует его мелкодисперсность. После полимеризации полученный образец помещают в катушку индуктивности резонансного контура измерительного генератора. Первый проход катушки генератора вдоль образца позволяет оценить первичное распределение ферромагнитного порошка в объеме образца герметика по величине девиации частоты измерительного генератора. При дальнейших деформациях (ε) порошок будет перераспределяться по длине образца, причем чем ближе к центральной оси деформации, тем это перераспределение будет заметнее, что обусловлено вязко-пластичными свойствами герметика. После приложения N-циклов нагрузки внутри образца герметика начнут появляться микродефекты и, соответственно, в этих областях будет наблюдаться резкое изменение концентрации магнитного порошка, что сразу будет отражаться на изменении частоты измерительного генератора. Для реализации способа рекомендуется использовать магнитное поле сосредоточенной катушки индуктивности колебательного контура, подключенного к измерительному генератору высокой частоты.

На чертеже представлена блок-схема для реализации предложенного способа, где 1 - исследуемый образец герметика, 2 - измерительный контур прибора, 3 - измерительный генератор, 4 - ограничитель, 5 - частотомер, 6 - механизм перемещения измерительного контура.

Использование заявляемого способа обеспечивает возможность определения возникновения внутренних нарушений сплошности вязких герметизирующих материалов при многоцикловых нагружениях.

Источники информации

1. А.С. СССР № 1270654, М. кл. 4 G 01 N 19/08 от 04.01.85 г., опубл. Бюл. № 42 от 15.11.86 г.

2. А.С. СССР № 404004, М. кл. G 01 N 23/18 от 17.03.65 г., опубл. Бюл. № 43 от 26.10.73 г.

3. А.С. СССР № 323724, М. кл. G 01 N 23/18 от 24.06.68 г., опубл. Бюл. № 1 от 10.01.72 г.

4. А.С. СССР № 1264052, М. кл. 4 G 01 N 22/02 от 11.06.85 г., опубл. Бюл. № 38 от 15.10.86 г.

5. А.С. СССР № 565243, М. кл. G 01 N 27/76 от 07.08.70 г., опубл. Бюл. № 26 от 15.07.77 г.

Способ определения возникновения внутренних нарушений сплошности вязких герметизирующих материалов (герметиков) при многоцикловых нагружениях по изменению их магнитной проницаемости, отличающийся тем, что в герметике с помощью сосредоточенной катушки индуктивности резонансного контура создают магнитное поле, изменяющееся по мере перераспределения ферромагнитных частиц, добавленных в образец герметика, что влияет на резонансную частоту контура, и по изменению частоты измерительного генератора судят об искомом параметре.