Спосіб визначення напружень в поверхневому шарі металевого виробу і пристрій для його реалізації

1. Спосіб визначення напружень в поверхневому шарі металевого виробу, згідно якого вимірюють значення контактної термоелектрорушійної сили, в залежності від величини якої визначають напруження, відрізняється тим, що в еталонному зразку вільному від напружень, з того ж матеріалу, що і металевий виріб, визначають термоелектрорушійну силу, яка виникає при контакті нагрітого термозонду з поверхнею зразка, створюють напружений стан і змінюючи його, за кожним разом вимірюють термоелектрорушійну силу, за значен 30516 Це дозволяє проводити вимірювання за будьяких умов при яких перебуває конструкція, а також, за рахунок того, що отримані дані порівнюють тільки з еталонними, похибки максимально зменшуються і підвищується точність вимірювання напружень в поверхневому шарі металевого виробу. В основу винаходу поставлено також завдання створити пристрій для визначення напружень в поверхневому шарі металевого виробу, в якому введення додаткових елементів дозволило б зменшити похибки вимірювань і усунути вплив навколишнього середовища, і тим самим підвищити точність вимірювань. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої для визначення напружень в поверхневому шарі металевого виробу, що містить послідовно з'єднанні гальванометр та термозонд з під'єднаним паралельно до нього джерелом нагрівання і вимикачем, згідно винаходу, додатково міститься захисний ковпак та еталонний зразок, який вільний від напружень і виготовлений з того ж матеріалу, що і металевий виріб, причому термозонд розташований в захисному ковпаку, а коло джерела нагрівання додатково містить амперметр і реостат. Встановлення захисного ковпака забезпечує захист від впливу факторів навколишнього середовища. Введення в прилад еталонного зразка, який вільний від напружень і виготовлений з того ж матеріалу, що і досліджуваний металевий виріб, дозволило значно підвищити точність вимірювань за рахунок виключення впливу зміни різниці між температурою термозонда і температурою навколишнього середовища при визначенні контактної термоелектрорушійної сили, а отже виключаються похибки вимірювання температури. Амперметр забезпечує контролювання стабільності сили струму джерела нагріву, яке забезпечує нагрівання термозонду. Реостат дозволяє регулювати величину нагріву термозонду, а отже, стає можливим встановлювати в польових умовах таке значення термоелектрорушійної сили в еталонному зразку, що відповідає першому значенню еталонної градуйованої залежності, все це впливає на зменшення похибок вимірювань, а отже, підвищує точність. На фігурі зображено пристрій для визначення напружень в поверхневому шарі металевого виробу, де 1 - термозонд, 2 - гальванометр, 3 – джерело нагрівання, 4 - амперметр, 5 - захисний ковпак, 6 - реостат, 7 - вимикач, 8 - еталонний зразок, 9 виріб. Спосіб визначення напружень в поверхневому шарі металевого виробу здійснюють так: вмикають джерело нагрівання 3 вимикачем 7, за час приєд нання другої клеми гальванометра 2 до еталонного зразку 8, який вільний від напружень і який виготовленний з того ж матеріалу, що і досліджуваний виріб, розігрівають термозонд 1, що знаходиться в захисному ковпаку 5. Створюють контакт між термозондом 1 і еталонним зразком 8, і за показами гальванометра 2 реєструють перше значення термоелектрорушійної сили і силу струму з амперметра 4. Після цього створюють напружений стан в зразку 8, і після його контакту з термозондом 1, реєструють знову значення термоелектрорушійної сили і силу струму. Змінюючи напружений стан в еталонному зразку 8, в межах пружної і пружно-пластичної області повторюють ці операції і графічно фіксують значення термоелектрорушійної сили. Після цього, починаючи з першого значення термоелектрорушійної сили, будують еталонну градуйовану залежність значеннь термоелектрорушійної сили від величини напружень. Розміщують еталонний зразок 8 поряд з виробом 9. Приєднують другу клему гальванометра 2 до зразка 8 і вводять термозонд 1, що знаходиться під захисним ковпаком 5, в контакт з зразком 8, реєструють величину термоелектрорушійної сили і силу струму. Співставляють виміряне значення термоелектрорушійної сили з першим значенням термоелектрорушійної сили еталонної градуйованої залежності. Якщо вони відрізняються, то змінюючи реостатом 6 нагрів термозонду 1 досягають їх співпадіння. Приєднують другу клему гальванометра 2 до досліджуваного виробу 9. Вводять термозонд 1, що знаходитеся під захисним ковпаком 5, в контакт з досліджуваним місцем виробу 9, за показами гальванометра 2, реєструють значення термоелектрорушійної сили і силу струму з амперметра 4. Співставляють значення термоелектрорушійної сили з еталонною градуйованою залежністю і визначають величину напружень в поверхневому шарі металевого виробу 9. Пристрій для реалізації способу визначення напружень в поверхневому шарі металевого виробу 9 складається з еталонного зразка 8, послідовно з'єднаних гальванометра 2 і термозонду 1, до якого паралельно під'єднано послідовно з'єднані джерело нагрівання 3, амперметр для контролю за величиною сили струму 4, реостат 6 і вимикач 7. Пристрій працює таким чином. Вмикаємо вимикачем 7 джерело нагрівання 3. За час приєднання другої клеми гальванометра 2 до поверхневого шару металевого виробу 9, відбувається розігрів термозонду 1. Термозонд 1 вводимо в контакт з поверхнею виробу 9 і реєструємо значення термоелектрорушійної сили і силу струму. 2 30516 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3