Измерение деформаций

б) амплитудно-частотный анализ акустического сигнала. В системе АЭД измерение амплитуды сигнала проводят на выходе трех независимых частотных фильтров. Затем в процессе обработки данных все импульсы, превысившие уровень дискриминации, разбивают на фиксированное число групп (категорий), каждая из которых характеризуется определенным диапазоном суммы амплитуд и определенной формой сигнала. Подобный анализ позволяет избавляться от низкочастотных ма-

из электронного блока и накладного преобразователя в виде приставного электромагнита со съемными полюсными наконечниками, в магнитную цепь которого встроен датчик Холла. Размер контактной поверхности преобразователя: толщина полюса 5 мм; ширина полюса 15 мм; межполюсное расстояние 30 мм. Принцип работы прибора состоит в намагничивании контролируемого участка детали накладным преобразователем и последующем размагничивании этого участка нарастающим полем и фиксации напряженности поля, соответствующей коэрцитивной силе. Возможно также измерение амплитуды сигнала датчика Холла, соответствующей остаточной магнитной индукции, после размштшчивания предварительно заданным током.

из электронного блока и накладного преобразователя в виде приставного электромагнита со съемными полюсными наконечниками, в магнитную цепь которого встроен датчик Холла. Размер контактной поверхности преобразователя: толщина полюса 5 мм; ширина полюса 15 мм; межполюсное расстояние 30 мм. Принцип работы прибора состоит в намагничивании контролируемого участка детали накладным преобразователем и последующем размагничивании этого участка нарастающим полем и фиксации напряженности поля, соответствующей коэрцитивной силе. Возможно также измерение амплитуды сигнала датчика Холла, соответствующей остаточной магнитной индукции, после размагничивания предварительно заданным током.

Площадь отражающей поверхности должна соответствовать предельной чувствительности для заданной толщины изделия (см. табл. 31). После подготовки образцов производят измерение амплитуды донного эхо-сигнала от скошенной кромки и от торцового сверления. Разность показаний аттенюатора дефектоскопа заносят в таблицу. При измерениях расстояние от точки ввода искателя до отражающей поверхности должно соответствовать расстоянию от той же точки до продольной оси шва контролируемого изделия. Применение таблиц значительно облегчает работу оператора во время периодической проверки чувствительности и переналадки установки на контроль сварных изделий с разной толщиной стенки, так как он производит измерение только донного сигнала. В этом случае не требуется большой точности при размещении громоздкого сканирующего устройства с ультразвуковыми головками относительно поверхности скоса контрольного образца. Для того, чтобы заводы—потребители установок меньше затрачивали времени и средств в период освоения, предполагается комплектовать их АРД-номограммами.

В машине предусмотрено измерение амплитуды вибросмещения якоря электромагнитного возбудителя колебаний индуктивным датчиком 14 с регистрирующим прибором 15.

Во-вторых, для устранения инерционной погрешности необходимо измерение амплитуды колебаний якоря вибратора производить непосредственно в процессе градуирования профилометра. Последний путь обеспечивает более высокую точность градуирования.

Вибратор производит колебание иглы датчика с частотой в диапазоне 20—150 гц. Вибратор питается от стандартного звукового генератора типа ЗГ-2М и ЗГ-1. Резонансная частота колебательной системы вибратора принята равной 890 гц. Измерение амплитуды колебаний якоря осуществляется при помощи микроскопа с окуляр-микрометром и производится один раз с целью определения статической чувствительности вибратора, т. е. величины перемещения якоря в зависимости от силы тока, протекающего через обмотку вибратора. При градуировании профилометра В. М. Киселев исходит из того положения, что чувствительность вибратора остается постоянной во всем рабочем диапазоне колебаний (20—150 гц) и не зависит от частоты питающего тока. Поэтому в процессе градуирования профилометра связь между его показанием и показанием миллиамперметра, включенного в обмотку вибратора, осуществляется через переводной коэффициент без учета погрешности амплитуды якоря, возникающей в результате инерционных явлений.

Для устранения отмеченных недостатков нужно увеличить значе-• ние Нср (более 2,14 мк), расширить диапазон рабочих частот вибратора и производить измерение амплитуды колебаний якоря в процессе градуирования прибора, применяя для измерения более совершенный метод, обеспечивающий более высокую точность по сравнению с винтовым окулярмикрометром. В этом случае инерционная погрешность будет устранена, а точность градуирования повысится.

4. Дина м п ч е с к и и к а .i п 6 р а г о р с механическим приводом (вибростол) для динамической тарировки тензометрои с ножевыми опорами (и виброда^чиков). Характеристика калибратора и контроль получакися фо тозаписью движения платформы или измерение амплитуды колебания с помощью микроскоп л. Предельная частота 200 гц', наименьшая амплитуда 2 мк. См. [51J.

Метод двух датчиков. Предполагается, что измерение амплитуды колебания осуществляется в двух сечениях канала, и, кроме этого, известно одно из граничных условий на концах канала и распределение осредненных параметров по длине канала. В случае высокочастотных колебаний воспользуемся одномерной линейной моделью, рассмотренной в разд. 2 гл. II. При этом будем считать, что граничное условие на выходе из канала (х = L) задано в виде

Когда требования к точности измерения уравновешивания еще не были особенно высокими, а следовательно и не было необходимости в сильной фильтрации рабочего сигнала от помех, применялись фильтры с добротностью 8—12. При этом случайные изменения скорости вращения балансируемого ротора не вызывали ощутимых амплитудных и фазовых ошибок. В связи с этим определение угловой координаты неуравновешенности при применении резонансного фильтра оказывалось возможным после фильтрации сигнала, как это показано на блок-схеме на фиг. 19. Выбор работы механической части в зарезонанснсй зоне со/о)0 > 3 практически гарантировал от фазовых ошибок, а измерение амплитуды.при применении скоростных датчиков имело погрешность, прямо пропорциональную изменению скорости вращения ротора. Так как изменение этой угловой скорости при правильно подобранной мощности асинхронного электродвигателя укладывается обычно в 2—3%, то и амплитудными ошибками вполне можно пренебречь. Погрешности электрической части схемы, если 34

1 Удаление поверхностных слоев металла и измерение деформаций, вызванных перераспределением напряжений.

Измерение деформаций для последующего определения напряжений по точкам производят тензометрами и тензорезистор-ными датчиками.

Для записи зависимости M(t) изменения крутящего момента по времени обычно используют деформацию скручивания вала. Измерение деформаций осуществляется четырьмя датчиками проволочного сопротивления, наклеенными на вал под углом 45° к образующей. Четыре наклеенных на вал датчика составляют измерительный мост. Неточности, возникающие от деформаций сжатия или изгиба измерительного вала, устраняются указанным способом наклейки датчиков. При изгибе вращающегося вала расположенные попарно датчики деформируются на равную величину, но имеющую разные знаки. Равные деформации датчиков не нарушат баланса моста, вследствие чего изгиб вала не будет отмечаться шлейфом осциллографа, записывающим крутящий момент. При нагрузке вала (сжимающей или растягивающей силами) все наклеенные датчики изменят свои сопротивления на одну и ту же величину одного знака. Это вызовет равное для всех плеч моста изменение сопротивлений, что не нарушит его баланса. Таким образом, датчики измерят только деформацию кручения. Вращение вала обусловливает необходимость применения токосъемного устройства со скользящими контактами.

лочные тензодатчики. Проверка тензодатчиков осуществлялась путем определения коэффициента тен-зочувствительности, величины ползучести и сопротивления изоляции в диапазоне температур минус 60—плюс 400°, а также-стабильности вышеуказанных характеристик во времени. Для изготовления тензодатчиков использовалась отожженная кон-стантановая проволока Подольского завода «Микропровод». Тензодатчики наклеивались на балки из стали ЗОХГСА, работающие на изгиб. Измерение деформаций проводилось на тарировочном: приспособлении УТ-12, деформация задавалась по индикатору, а регистрация относительного изменения сопротивления датчиков проводилась с помощью мостовой схемы методом шунтирования или электронным измерителем деформаций (АЭЛТ-4М). Нагрев тарировочной балки производили с помощью электрического, обогревателя. Измерение деформаций проводили в установившемся режиме в диапазоне температур от минус 60 до плюс 400°.

Для того чтобы проследить влияние обкатки на статическую прочность, были испытаны образцы, половину длины рабочей части которых подвергали обкатке при усилии Р= 1000Н, а половина оставалась в исходном состоянии. После разрушения на участке образца с исходным состоянием поверхности наблюдался четко выраженный деформационный рельеф, связанный с выходом на поверхность пластических сдвигов, в то время как наклепанная часть образца оставалась гладкой, без следов деформации (рис. 123). Аналогичный образец был растянут до уровня 0,98 ов, при этом он получил среднюю деформацию около 4 %. Измерение деформаций различных участков образца на его рабочей длине показало, что на части образца с исходным состоянием поверхности величина относительного удлинения составила 7 %, а на обкатанном участке 1 %. Таким образом, результаты статических испытаний однозначно показали, что участки с обкатанной ловерхностью имеют более высокое сопротивление деформированию, чем металл с исходным состоянием поверхности.

Запись диаграмм циклического и статического деформирования должна быть автоматической с использованием двухкоординатных приборов. Диаграммы статического растяжения записывают при той же скорости активного нагружения, что и при циклическом деформировании, причем измерение деформаций выполняют на той же базе. Запись диаграммы циклического деформирования осуществляют в процессе испытания с периодичностью, зависящей от свойств металла.

При испытании на растяжение-сжатие образцов типов II и IV деформации должны измеряться в продольном направлении. Допускается измерение деформаций в поперечном направлении при испытании образцов типов I и III.

При небольших разрушающих усилиях измерение деформаций, особенно малых, представляет значительную сложность. Поэтому в установке для измерения удлинений применяется метод сравнения в равновесном (нулевом) режиме, который характеризуется наличием чувствительного нуль-индикатора, позволяющего точно измерять деформации, а также автоматизировать процесс испытания с помощью следящей системы. По сравнению с другими методами этот метод наиболее точен.

В связи с тем, что в испытаниях при повышенных температурах, как правило, не удается избежать появления градиента температур на испытываемом образце, важно производить измерение деформаций на базе с перепадом температур порядка 1—2%, поскольку при высоких температурах возможна локализация деформаций в нагретом участке образца. Определенными преимуществами в этом смысле обладают поперечные деформометры, однако их показания при переходе от поперечных к продольным деформациям нуждаются в дополнительной расшифровке [78]. Для поперечных деформометров указанный градиент температур должен обеспечиваться на длине образца не менее диаметра.

Усилия и деформации измеряются датчиками сопротивления. При этом датчики усилий расположены на торсионе-динамометре так, что фиксируется только крутящий момент; измерение деформаций осуществляется на базе 10 мм при помощи специального деформометра [154].

В процессе циклических неизотермических нагружений на двухкоординатном электронно-механическом приборе типа ПДС-021 осуществлялась запись диаграмм циклического деформирования. Измерение деформаций неравномерно нагретого образца при нестационарных режимах сопровождается -фиксацией фиктивных деформаций, вызванных линейными расширениями образца и в связи с этим изменением базы измерения деформомет-ра, перемещениями, возникающими в деформометре из-за неравномерности прогрева в цикле.