Электрические методы измерения деформации

Электрические методы измерения деформации [c.350]

Электрические методы измерения деформаций, как указывалось в 5, основаны на преобразовании механических перемещений в электрические величины. Преобразование происходит в датчике того или иного вида. [c.350]

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ [c.351]

Разработка электрических методов измерения деформаций с помощью различного рода датчиков (главным образом проволочных) открыла новые возможности в исследовании явления удара. [c.482]

Наряду со стандартным содержанием большое внимание уделено новым задачам и методам. Дано описание настольных установок для специальных испытаний, электрических и оптических методов измерения деформаций и соответствующей аппаратуры. Показано применение этих методов при статическом и динамическом нагружении. [c.6]

Определение усилий при статических нагрузках 1 (2-я) — 109 — Метод измерения деформаций и перемещений на самих конструкциях 1 (2-я)—109 — Метод измерения деформаций на самих конструкциях — Измерение перемещений 1 (2-я) — 111 — Получение линий влияния 1 (2-я) — 112 — Способы нагружения 1 (2-я) — 109 — Тензометрирование 1 (2-я)—110 — Метод механических моделей 1 (2-я)—112 — Модели, полностью воспроизводящие конструкцию, 1 (2-я) — 113 — Получение линий влияния 1 (2-я)—115 — Прозрачные модели из оптически активного материала 1 (2-я)—113 — Упрощённые модели под нагрузкой, со-ответствующей действительной, 1 (2-я)—113 — Условия подобия модели и натуры 1 (2-я)—112 — Метод электрического моделирования 1 (2-я) — 109, 117 [c.287]

Методы измерения твердости материалов прочно вошли в практику контроля качества и проведения научных исследований. Научная и практическая ценность этих измерений заключается в том, что по величине твердости можно судить о многих важных характеристиках свойств материалов, а часто и определять их. Из результатов многочисленных исследований следует, что твердость материала зависит от его кристаллической структуры и связана со многими механическими и физическими характеристиками, с пределами текучести, прочности, усталости, с ползучестью и длительной прочностью, сжимаемостью, коррелируется также с некоторыми магнитными и электрическими свойствами. Измерение твердости является простым, но высокочувствительным методом исследования механизма пластической деформации, старения, наклепа, возврата, рекристаллизации и других фазовых и структурных превращений. [c.22]

Бесконтактный метод измерения элект рической проводимости позволил провести оценку состояния твердого раствора в деформируемом слитке или прутке сплава А1—Си (Си —3,2%) в зависимости от параметров прессования (исследовалось влияние подпрессовки, температура и степень деформации). Проведено большое число замеров электрической проводимости в исходных слитках, в пресс-остатках и прутках в различных состояниях после прессования, закалки и старения. Электрическая проводимость измерялась в осевой плоскости разрезанного пресс-остатка и прутка. Перед замером пресс-остаток или пруток, разрезанный вдоль оси на две части, фрезеровался, зачищался наждачной шкуркой и подвергался глубокому травлению. Принятая методика устраняла возможность нагартовки поверхностного слоя. [c.54]

При проведении усталостных микроструктурных исследований металлических материалов методами тепловой микроскопии весьма важно осуществлять количественную оценку процесса зарождения и распространения усталостной трещины. Пр этом чаще всего используют или визуальное наблюдение за распространением магистральной трещины с измерением ее длины с помощью-микроскопа и микрометрической насадки АМ9-2, или методы измерения электрического потенциала в зоне распространения трещины. Автоматические анализаторы изображения позволяют получить данные о длине трещины и площади пластической деформации в ее вершине. [c.286]

Измерение деформаций деталей прокатного стана, пресса, волочильной машины производится при помощи тензодатчиков. Метод основан на изменении электрического сопротивления датчиков при их совместной деформации с исследуемой деталью. Датчик сопротивления выполняется в виде плоской спирали (рис. 122,6) из проволоки или фольги. Значительно большей чувствительностью отличаются датчики, изготовленные из полупроводниковых материалов. Датчики закрепляются на поверхности исследуемой детали ле термической обработки [c.265]

Датчики крутящего момента аналогичны датчикам силы и также основаны на методе упругого уравновешивания измеряемой величины. Они содержат упругий элемент, снабженный преобразователем угла его закручивания в электрический сигнал и токосъемником для передачи сигнала с вращающегося вала (рис. 24). Угол закручивания измеряют либо по деформации кручения, либо по углу поворота двух сечений упругого элемента, находящихся на определенном расстоянии друг от друга. Первый метод широко распространен, что является следствием стремления унифицировать методы измерений и аппаратуру. Тензорезистивные преобразователи позволяют достичь этого благодаря их универсальности. Однако сигнал наиболее отработанных и прецизионных металлических тензорезисторов мал по абсолютной величине и при передаче по токосъемнику подвержен влиянию помех. Кроме тензо-резисторных, применяют магнитоупругие МЭП [40]. Второй метод осуществляют с Помощью двух растровых дисков, расположенных рядом, но опирающихся на упругий элемент возможно дальше друг от друга. Взаимное угловое перемещение растров измеряют оптическим, индуктивным или другим МЭП, чувствительным к этому Параметру [c.231]

Применяемые методы измерения сил основаны на использовании упругих деформаций ряда тел (датчиков) под воздействием нагрузки и различных (механических, гидравлических, пневматических, магнитных и электрических) явлений при деформации датчиков. [c.93]

Измерение статических деформаций на моделях с установленными на них проволочными тензодатчиками сопротивления выполняется с требуемой точностью приборами, работающими по методу балансировки моста. В больщинстве случаев можно ограничиться применением балансируемого вручную прибора с визуальным отсчетом показаний по шкале реохорда (см. раздел 4). Для измерения деформаций применяются наклеиваемые датчики и для измерения перемещений— стрелочные индикаторы, микрометрические головки с электрическим контактом (фиг. I. 43) и упругие скобы с проволочными датчиками (фиг. I. 44). Для определения направлений главных напряжений могут быть применены лаковые покрытия (см. раздел 1). [c.79]

Такой метод измерения усилий преобразованием вызываемых ими деформаций в электрические величины не только устраняет недостатки механического метода, но и позволяет также во многих случаях автоматически поддерживать усилие в заданных пределах воздействием на электропривод различных механизмов. [c.271]

Ни один из двух существующих в настоящее время методов измерения малых воздушных зазоров, как электрический, связанный с использованием ёмкостных или индуктивных датчиков, так и оптический, не мог быть использован [33]. Первый — так как требовал нанесения на диафрагму токопроводящего материала, что привело бы к искажению характеристик материала диафрагмы или разрушению токопроводящего слоя при достаточно больших относительных деформациях диафрагмы (е 0,2). Датчик в этом случае регистрировал бы не локальные, а усредненные значения зазора [32]. [c.43]

Способам измерения отвечают конкретные режимы преобразования. Так, приложению электрического поля (приводящему к механической деформации) соответствует измерение коэффициента й при обратном пьезоэффекте, а деформированию кристалла с возникновением электрического заряда — измерение коэффициента е при прямом пьезоэффекте и т. д. Следовательно, если требуется получить, например, высокое электрическое напряжение под действием механических напряжений, необходимо использовать кристаллы с наибольшими коэффициентами такие требования предъявляются, в частности, к пьезоэлектрическим приемникам звука и ультразвука. Эффективные деформации под действием электрического поля возникают в кристаллах с наибольшими коэффициентами й такие кристаллы используют, например, при создании излучателей звука и ультразвука. Для измерения деформации электрическими методами выбирают кристаллы с наибольшими коэффициентами к или е (пьезоэлектрический сейсмограф, пьезоэлектрический звукосниматель и т. д.). [c.129]

Тензометрический метод основан на непосредственном измерении деформаций на поверхности исследуемой модели или детали с помощью электрических, механических, оптических, зеркальных, струнных, пневматических и проволочных тензометров. [c.14]

Книга знакомит со средствами и методами измерений, с основными компонентами измерительных систем, учит правильному выбору и применению систем измерения в конкретных условиях. В справочнике объяснены физические принципы методов и даны математические основы их количественной оценки. Специальный раздел посвящен применению микропроцессоров в измерительных системах. Описаны 184 метода измерения химического состава, плотности, перемещений, электрических характеристик, гидродинамических потоков, силы, уровня, давления, радиации, деформации, температуры. Рассмотрено 30 типов датчиков, 28 преобразователей сигналов, 18 видов устройств отображения получаемой информации. Более 300 иллюстраций поясняют принципы функционирования методов и приборов. [c.4]

Для измерения быстро изменяющихся давлений могут быть выбраны пьезокварцевые манометры, где используется явление возникновения электрических зарядов при сжатии кварца. Для этой же цели используются тензометрические манометры в этом случае тензометрический датчик наклеивается на трубку, давление в-которой надо измерить. Применяются емкостные манометры, в которых прогиб мембраны, являющейся одной из обкладок электрического конденсатора, приводит к изменению емкости. Для измерения давления используют и оптические методы, например используется изменение интерференционной картины при деформации специальной мембраны. [c.70]

Метод тензометрии заключается в измерении линейных деформаций с помощью специальных приборов — тензометров (механических, оптических, электрических). По полученным значениям упругих деформаций в рассматриваемых точках нагруженного тела (образца) на основании закона Гука определяются соответствующие напряжения. Этот метод находит применение для изучения напряженного состояния как в статическом, так и в динамическом режимах испытания. [c.6]

Измерение электрических свойств — эффективный метод изучения дефектов кристаллической решетки, возникающих в процессе деформации [1—3]. Измерения электропроводности нашли широкое применение при исследовании низкочастотной усталости [4—6]. Однако, учитывая особенности процесса ультразвукового нагружения, при котором деформация происходит в микрообъемах металла, для получения дополнительной информации о процессе акустической усталости нами, кроме метода электропроводности, применен метод термоэдс, являющийся более чувствительным, чем электросопротивление, параметром, реагирующим на все изменения электронного состояния металла [7, 8]. К тому же процесс измерения термоэдс на неравномерно деформированном образце по использованной нами схеме проще, чем измерение электросопротивления, а в некоторых случаях этот способ может быть единственно возможным. [c.195]

В настоящее время широкое распространение получили электрические методы измерения самых разнообразных неэлектрических величин, в том числе деформаций и напряжений. Эт0 объясняется целым рядом достоинств электрических методов высокой точностью и чувствительностью электроизмерительной аппаратуры, ее безынерционностью, возможностью производить дистанционные измерения и непрерывно их регистрировать и рядом других. [c.217]

Остаточная напряженность деталей машин, порождаемая условиями термической обработки, усадочными явлениями при сварке и отливанип, а также процессами унрочнеш Я поверхностного слоя и отделочных опера-ци , является существенным фактором их сопротивления усталостному и хрупкому разрушению. Усовершенствование методов измерения остаточных напряжений путем применения электрических методов измерения нолей плоской деформации, а также исследование их влияния на прочность при переменных напряжениях и в хрупких состояниях позволили обосновать [c.40]

Деформации моделей из эквивалентных материалов измеряются преимущественно с помощью датчиков различных конструкций, закладываемых в модель. Достаточно просты и надежны в работе датчики-динамометры, в которых на упругий элемент жестко наклеен датчик электрического сопротивления. При проведении эксперимента с помощью измерительного моста АИД-62 через определенные промежутки времени замеряют сопротивление датчиков, которое пропорционально величинам деформаций. Поскольку датчики имеют иную жесткость, чем материал модели, получаемые величины деформаций имеют погрешность. Поэтому применяют дистанционные методы измерения деформаций модели с помощью фотоприставок, оптико-механических приборов и т. д. В этих случаях измеряются перемещения марок, расположенных на поверхности модели. [c.145]

Для измерения физической величины неэлектрической природы электрическим методом ее необходимо преобразовать в электрическую величину. Например, такие неэлектрические величины, как линейные и угловые перемещения, скорость перемещения, давление и температура, напряжения и деформации, уровень жидкости, преобразуются в электрические величины с помощью измерительных преобразователей, которые рассматриваются ниже. Область применения этих преобразователей может быть существенно расщи-рена с использованием измерительных преобразователей неэлектрических величин в неэлектрические же величины, которые перечислены выше. Так, например, усилие или крутящий момент можно преобразовать в линейное или угловое перемещение в термоанемометре скорость газа, а в тепловом вакуумметре — давление разреженного газа однозначно связывают с температурой нити накала и т. п. [c.141]

Измерение деформации осуществляется методом относительного перемещения стержней 5 и 6, контактирующих с верхним и нижним концами образца 4. Экстензометр состоит из двух равноплечих рычагов первого рода 2 и 3, установленных на оси стойки 1, прикрепленной к цоколю машины. Взаимное положение рычагов при испытании образцов различной длины регулируется упорами 9 и 10. На левом плече рычага 3 укреплены индикатор часового типа 8 с ценой деления 0,01 или 0,001 мм и тензорезисторный датчик деформации 7, электрический сигнал которого подается на стандартный самоппшущий прибор. Это устройство позволяет регистрировать изменение расстояния между захватами, т. е. общую деформацию рабочей части и галтелей микрообразца. В большей степени будет деформироваться рабочая часть образца, но во многих случаях нельзя пренебрегать и деформацией галтелей. Учитывая малую длину микрообразца, измерить относительное удлинение рабочей длины образца или его части (как это делают при испыта- [c.158]

Наряду с кратким описанием конструктивных особенностей и общих технико-экономических показателей современных отечественных паротурбинных установок (гл. 1), обзором и анализом проблем, возникающих при их освоении (гл. 2), большое внимание уделяется методологии, а также результатам проведения испытаний, методам измерения тепломеханических и электрических величин (гл. 3 и 4). Главы 5 и 6 посвящены малоизученным и слабо освещенным в литературе проблемам исследования теплового и термонапряжениого состояния непосредственно на электростанциях, исследованию деформации и сил взаимодействия между элементами турбин и фундаментами. Освещаются в сжатом виде и расчетные методы, сочетание которых с экспериментальными данными позволяет углубить анализ результатов испытаний и сделать необходимые обобщения. Приводятся также результаты промышленных исследований, связанных с работой лабиринтных уплотнений. Вопросы злектроэроэионных повреждений мощных паровых турбин изложены канд. химических наук Л.А. Волом ( 7.2). [c.4]

Было принято, что пределы упругости отдельных зерен и мик-I ропластические деформации имеют нормальный закон распределения. Экспериментальная часть работы сводилась к определению истинного предела упругости, при котором начиналась пластическая деформация в небольшом количестве зерен. Для определения истинного предела упругости использовался метод измерения электрического сопротивления рабочей зоны образца. За момент начала появления микропластических деформаций было принято резкое увеличение электросопротивления. [c.17]

Методы и аппаратлфа для измерения статических деформаций впервые разрабатывались применительно к исследованию мостов [42] и самолётных конструкций. Основы электрических методов регистрации динамических перемещений бьщи разработаны акад. Б. Б. Голицыным [7] и получили в дальнейшем применение для исследования конструкций и машин. Основы устройства приборов для регистрации колебательных движений даны акад. А. Н. Крыловым [13]. Применение тензометрирования к исследованию судовых конструкций дано в работах Н. М. Беляева [42] и П. Ф. Папковича [22]. Струнный метод измерения был разработан и широко применён И. Н. Давиденковым [9]. Исследование напряжений и усилий в деталях сельскохозяйственных машин см. [27]. Систематическое изложение методов тензометрирования применительно к конструкциям см. [2], [20]. Особенно большое развитие методы тензометрирования получили в работах ряда [c.299]

При испытаниях требуется знать также мгновенные величины и характер изменения давлений или температур в исследуемых цил1индрах, полостях или системах генератора, определить температуры, деформации, перемешения или скорость движения отдельных деталей. Эти параметры в функции времени можно Измерять и записывать -посредством электрических способов измерения и осциллографирования тех или иных процессов. Применение этих методов для исследования СПГГ требует, [c.44]

Среди различных измерений электрических, гидравлических, пневматических и механических систем оборудования , выполняемых в процессе испытаний, измерения деформаций элементов конструкций занимают значительное место. Для измерений де формаций, а следователБно, п напряженного состояния элементов конструкций чаще всего используются методы тензометрирования, методы с применением лаковых покрытий и поляризационно-оптические методы. [c.336]

Поместим стержень или трубку из ферромагнитного материала в направленное вдоль него магнитное поле. При этом длина стержня изменится, причем независимо от направления магнитного поля, но в зависимости от материала стержня, способа его обработки, величины предварительного намагничивания и температуры стержень может как удлиниться, так и укоротиться. Это явление называютмагнитострикцией, или, по имени открывшего его ученого, эффектом Джоуля [1009]. Получающиеся за счет магнитострикции деформации сравнительно малы—относительное изменение длины имеет величину порядка 10 и поддается наблюдению и измерению только при помощи микроскопа или оптического рычага (см., например, [899, 1263, 1264]). Электрический метод точного измерения как статических, так и динамических удлинений магнитострикционных стержней описан Куком 12648]. Зависимость деформации некоторых материалов от величины магнитного поля представлена графиками фиг. 32, а. Только для стержней из никеля и отожженного кобальта [c.42]

Голографическая интерферометрия, будучи бесконтактным методом испытания, может быть использована для измерения деформаций внутри пространства, ограниченного прозрачными стенками, например вакуумных баллонов или элементов, заключенных в капсулы. Проведение испытания оказывается возможным при условии наличия какого-либо окна для ввода и вывода света, причем низкое оптическое качество этого окна не играет роли. В 1966 г. Гейенс и Гильдебранд [12] продемонстрировали движение проволочной сетки внутри блока усиления изображения, обусловленное электростатическими силами, возникающими при приложении напряжения. Таким же образом могут быть измерены изменения распределения плотности газа внутри прозрачного баллона. Гефлингер с сотр. [13] в 1966 г. проиллюстрировали эту возможность, получив замороженные интерференционные полосы, сформированные при прохождении тока через нить обыкновенной электрической лампы. [c.189]

В связи с разнообразием решаемых задач и условий измерений существует большое число типов тензометров, различных по своим характеристикам и назначению. Наиболее универсальным тензометром, обеспечивающим проведение тензометрии в различных условиях, является электрический тензометр с тензорезисторами, с автоматизацией измерений и обработкой данных измерений на ЭВМ. Эта система наилучшим образом обеспечивает при дистанционности и многото-чечности измерений выполнение натурной тензометрии конструкций аппаратов, работающих при переменных реж имах в сложных температурных условиях. Этот метод может быть применен для определения полей деформаций и напряжений при натурной тензометрии, оценке прочности и оптимизации конструкций аппаратов. [c.340]

ЗОНЫ концентрации дают мягкий цикл. Метод расчета по амплитудам деформаций может быть применен для конкретных натурных деталей любой сложности, так как расчет ведут по амплитудам деформации Абпл, измеренным непосредственно в опасном месте конструктивного элемента, основанным на использовании электрических датчиков и других тензометров, нанесений сеток, муаровых полос и др. [c.388]

Рассматривая ползучесть как некоторый вид квазивязкого течения металла, мы должны допустить, что в каждый момент скорость ползучести при данном структурном состоянии определяется однозначно действующим напряжением и температурой. Структурное состояние — это термин, чуждый по существу механике, поэтому применение его в данном контексте должно быть пояснено более детально. Понятие о структурном состоянии связано с теми или иньгаи физическими методами фиксации этого состояния — металлографическими наблюдениями, рентгеноструктурным анализом, измерением электрической проводимости и т. д. Обычно физические методы дают лишь качественную характеристику структуры, выражающуюся, например, в словесном описании картины, наблюдаемой на микрофотографии шлифа. Иногда эта характеристика может быть выражена числом, но это число бывает затруднительно ввести в механические определяющие уравнения. В современной физической литературе, относящейся к описанию процессов пластической деформации и особенно ползучести, в качестве структурного параметра, характеризующего, например, степень упрочнения материала, принимается плотность дислокаций. Понятие плотности дислокаций нуждается в некотором пояснении. Линейная дислокация характеризуется совокупностью двух векторов — направленного вдоль оси дислокации и вектора Бюргерса. Можно заменить приближенно распределение большого числа близко расположенных дискретных дислокаций их непрерывным распределением и определить, таким образом, плотность дислокаций, которая представляет собою тензор. Экспериментальных методов для измерения тензора плотности дислокаций не существует. Однако некоторую относительную оценку можно получить, например, путем подсчета так называемых ямок травления. Когда линия дислокации выходит на поверхность, в окрестности точек выхода имеется концентрация напряжений. При травлении реактивами поверхности кристалла окрестность точки выхода дислокаций растравливается более интенсивно, около этой точки образуется ямка. Таким образом, определяется некоторая скалярная мера плотности дислокаций, которая вводится в определяюпще уравнения как структурный параметр. Условность такого приема очевидна. [c.619]

Наибольший интерес представляют прямые методы наблюдения и исследования дислокаций, их скоплений и точечных дефектов. К ним относятся исследования с помощью ионного проектора, рентгеновской топографии и прямые световые и электрономикроскопические исследования. Прямые методы дают наиболее ценную информацию о дефектах в кристаллах, однако неприменимы для количественных оценок при изучении металлов, подвергнутых значительной пластической деформации, или технических сплавов сложного состава. В этом случае приходится применять косвенные методы исследования рентгеноструктурный анализ с оценкой формы и интенсивности интерференционных максимумов механические испытания измерение внутреннего трения, электрических и магнитных характеристик. [c.94]

Универсальные установки для изучения прочности материалов при высоких температурах методами растяжения, микротвердости известны с 1959 г. Первая такая установка типа ИМАШ-9 служила для измерения микротвердости при растяжении и нагреве в вакууме до температуры 1570 К [ИЗ, 114, 118]. Более совершенная серийная установка ИМАШ-9-66 предназначена для оценки прочности металлов и сплавов при температурах от 300 до 1400 К в вакууме и защитных газовых средах [118, 119, 134]. Основным недостатком этих установок является применение только одного метода нагрева путем прямого пропускания через образец электрического тока низкого напряжения промышленной частоты. В последние годы показано, что при пропускании тока через образец возникает электропластический эффект уменьшения сопротивления металлов пластической деформации [84, 85, 182, 195, 196, 197, 198]. Установки типа НМ-4 японской фирмы Юнион оптикал используют радиационный нагрев образца при растяжении до 1770 К и при измерении микротвердости до 1270 К [119, 226]. [c.95]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...