Устройство для исследованиядинамики разрушения электропрово- дящих изделий при усталостныхиспытаниях

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т.оюз советсиин

Социалистичесимк

Респубпии (i i500810 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 09.04.79 (2I ) 2753642 25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.03..81. Бюллетень Рй 4

Дата опубликования описания 03.0, 7.83, (5 I ) M. Кл.

Q Ol N 3/32

Геаудерстеенный кемнтет

СССР

llo делам нзебретеннй н еткрытнй (53) УДК 620. . 3.78.3 (088.8) Г. К. Кладов и 10. К. Глуховцев (72) Авторы изобретения

Физико-технический институт низких температ

АН Украинской CCP

I (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ

РАЗРУШЕНИЯ ЗЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ИЗДЕЛИЙ

ПРИ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для исследования динамики разрушения электропроводяших изделий при усталостных испытаниях.

Известно устройство для исследова.ния динамики разрушения иэделий при усталостных испытаниях, содержащее источник питания, соединенный последовательно с исследуемым образцом, переменным резистором и измериг телем тока; параллельно исследуемому образцу подключена балансная схема, выполненная в виде потенциометра, и измерительная схема, состоящая из фотоусилителя, измерительного прибора и pel5 гистратора (1).

Недостатки устройства — низкая точность полученных результатов и малая чувствительность измерительной схемы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для исследования динамики раз-, 2 рушения электропроводящих иэделий при усталостных испытаниях, содержащее источник питания, включающий последовательно соединенные задающий генератор, формирователь и усилитель мощности, подключенный через выходной трансформатор к балансной схеме и измерителю электропроводности изделия, включающему последовательно соединенные частотноиэбирательное звено, фазочастотный де тектор и регистратор j 2j.

Устройство повышает точность изме» рений, чувствительность, исключает высокостабильные источники птттания, но имеет ограничения, заключающиеся в том, что данное устройство не позволяет по- лучить информацию о разрушении в каждом цикле (при испытаниях материалов на циклическую усталость), а также сведений о глубине места зарождения дефекта в исследуемом образце.

Цель изобретения — получение информации о разрушении в каждом цикле нагружения.

3 8008

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено вторым фазочастотным детектором, включенным между первым детектором и регистратором, синхронизатором для подачи на вход синхронизации второго детектора сигналов с частотой, равной частоте нагружения изделия, причем формирователь вторым выходом подключен ко входу синхронизации первого детектора. Кроме того, с целью определе — до ния места разрушения изделия по сечению устройство выполнено многоканальным по числу частот токов, пропускаемых через изделие, а каждый канал снабжен регулирующим усилителем, включенным между формирователем и усилителем мощности.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит в каждом канале последовательно соединенные задающий генератор 1, формирователь 2, ключ 3, регулирующий усилитель 4, общий для всех каналов усилитель 5. мощности, выходной трансформатор 6, имеющий два идентичные вторичные обмотки, к одной из которых подключены последовательно переменный резистор 7 и испытуемое изделие 8, а ко второй — эталонное из 30 делие 9 (концы издеций 8 и 9, подключенные соответственно к началам вторичных обмоток выходного трансформатора, соединены между собой) и переменный резистор 10. Изделие 9 и пере- as менный резистор 10 обрвзуют балансную схему. Вторые концы изделий 8 и 9 подключены к первичной обмотке измерительного трансформатора l l, вторичная обмотка которого соединена со входом 40 частотно-избирательного звена 12 измерителя электропроводности, выход которого подсоединен ко входу измерительного усилителя 13, выход которого соединен со входом первого фазочастотного детектора l4, синхронизированного частотой источника питания (соединен со вторым выходом формирователя 2). Переключатель 15 соединяет выход первого фазочастотного детектора 14 со входом gg второго фазочастотного детектора 1.6, один выход которого соединен с выходом синхронизатора l7, состоящего из усили-. теля сигнала циклического нагружения и формирователя. Второй выход второго фазочувствительного детектора 16 соединен со входом регистратора, состоящего из милливольтметра l8. и самописца 19. 0

Устройство работает следующим образом.

Исследуемое изделие 8 закрепляется в захватах испытательной машины (на чертеже не показана), в одной камере с исследуемым изделием 8 находятся зажимы для крепления эталонного изделия 9. Включением ключа 3 на вход усилителя 5 мощности с выхода регулирующего усилителя 4 подается регули— руемое по величине переменное напряжение заданной частоты, вызывающее появление в исследуемой и балансной цепях переменного тока. Переменным резистором 7 (при заданной величине напряжения на входе усилителя 5 мощности, устанавливаемого регулируемым усилителем 4) в цепи исследуемого изделия 8 устанавливается ток заданной величины, вызывающий появление в точке а некоторого потенциала.

С помощью переменного резистора LO в цепи эталонного изделия 9 устанавливается ток такой величины, чтобы создать в точке б потенциал, равный по величине и фазе потенциалу в точке а

При этом показания милливольтметра l8 и самописца l9 должны быть равными, что свидетельствует о сбалансировании схемы по каналу 1 и подготовленности ее к работе.

Настройка остальных каналов производится подключением соответствующих регулирующих усилителей 4, с помощью которых в измерительной и балансной схемах устанавливаются переменные точки заданной величины (переменные резисторы

7 и 10 в регулировке не участ вуют) .

Таким образом, через исследуемые эталонные изделия 8 и 9 одновременно протекают Yl заданных по частоте переменных токов, выбранных такими, чтобы глубины проникновения каждого тока в тело образца были заданными.

Падение напряжения на образце разделяют с помощью селективных измерительных систем на сигналы исходных частот и одновременно регистрируют изменения электросопротивлений Й слоев деформируемого образца от протекания тока каждой частоты.

Деформирование исследуемого изделия 8 приводит к увеличению его электрического сопротивления, что вызывает появление во вторичной обмотке измерительного трансформатора 11 (по числу каналов измерения) сиг налов разбаланса, которые отфиньтров,юаются

2S щцуПИ Заказ 10407/56 Тираж 918 Подписное филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 8008 соответствующими частотно-избирательными звеньями 12, усиливаются соответствующими измерительными усилителями 13,детектируясь двумя фазочастотными детекторами l4 и l6 в каждом канале (при испытаниях на циклическую долговечность), регистрируются соответствующими милливольтметрами 18 и самописцамй l9 и информируют î динамике разрушения, происходящей в каждом цикле механического нагружения, а также, используя совокупность измерений одновременно в каналах, получают информацию о динамике разрушения исследуемого образца на любой фиксированной ray- бине последнего.

Использование изобретения позволяет получить информацию о разрушении в любом цикле при испытаниях на циклическую долговечность и на любом фиксы» рованном расстоянии от поверхности исследуемых образцов. формула изобретения

1.. Устройство для исследования динамики разрушения электропроводяших иэделий при усталостных испытаниях, содержащее источник питания, включающий последовательно соединенные задающий генератор, формирователь и усилитель мощности, подключенный через вы- ходной трансформатор к баласной схеме, .

10 4 и измерителю электропроводности иэделия, включакюцему последовательно соединенные частотно-избирательное звено, фазочастотный детектор и регистратор, отличающееся тем,что,с целью получения информации о разрушении в каждом цикле нагружения, оно снабжено вторым фазочастотным детектором, включенным между первым детектором и регистратором, синхронизатором для подачи на вход синхронизации второго детектора сигналов с частотой, равной частоте нагружения иэделия, причем формирователь вторым выходом . подключен ко входу синхронизации первого детектора.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч аюш ее с я тем, что,с цельюопределения места разрушения изделия по сечению, оно выполнено многоканальным по числу частот токов, пропускаемых через изделие, а каждый канал снабжен регулирующим усилителем, включенным между формирователем и усилителем мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.. Определение длины трещины при малоцикловых испытаниях методом регистрации падения напряжения. - Заводская лабратория, М 3. l, 1974, с. 1387-1389.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 14 26l5709, кл.6 Ol И 3/32

1978 (прототип) .