專利名稱：殘余應(yīng)力無(wú)損電測(cè)筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無(wú)損測(cè)定金屬零件殘余應(yīng)力的傳感器。
目前，在國(guó)內(nèi)外普遍使用的無(wú)損測(cè)定金屬零件殘余應(yīng)力的傳感器中，X射線傳感器體積較大，工作空間受到限制，成本高，需用20千伏以上的高壓電源，且對(duì)操作者的技術(shù)水平要求較高，X射線對(duì)人體健康有害。磁性法傳感器對(duì)測(cè)點(diǎn)表面的平整度和粗糙度要求高，目前還未能妥善解決測(cè)量曲面金屬零件殘余應(yīng)力的問(wèn)題，且被測(cè)金屬零件的材料僅限于含鐵量高于93％的鐵磁材料。
為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型研制了外形小巧、成本低、操作靈活、便于攜帶、無(wú)環(huán)境污染、對(duì)被測(cè)點(diǎn)表面要求不高，能在任何金屬零件的平面、曲面和狹小空腔內(nèi)壁進(jìn)行殘余應(yīng)力的無(wú)損測(cè)定，并能滿足工程上要求的測(cè)量精度的殘余應(yīng)力無(wú)損電測(cè)筆。
附圖
為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖中1為兩根耐磨金屬柱，2、3各為兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線，4為管狀絕緣上外殼，5為管狀絕緣下外殼，6為絕緣粘結(jié)萬(wàn)能膠，7為被測(cè)金屬零件。
本實(shí)用新型的工作原理是利用金屬內(nèi)部的電阻對(duì)應(yīng)力引起的應(yīng)變敏感；當(dāng)被測(cè)金屬零件測(cè)點(diǎn)的殘余應(yīng)力不同時(shí)，其電阻值也不同，傳感器上與測(cè)點(diǎn)接觸的兩個(gè)傳感測(cè)試觸頭輸出的電壓便不相同，再根據(jù)被測(cè)金屬零件材料的“應(yīng)力·電壓”標(biāo)定曲面方程進(jìn)行計(jì)算，便得知該金屬零件被測(cè)點(diǎn)的殘余應(yīng)力值。
殘余應(yīng)力無(wú)損電測(cè)筆是由兩根直徑均為1.2－4mm、長(zhǎng)度均為15－50mm、其中心間距為1.5－5mm的耐磨金屬柱1；兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線2；兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3；外徑為10－40mmmm、壁厚為1－2mm、長(zhǎng)度為20－80mm的管狀絕緣上外殼4；外徑為10－40mm，壁厚為1－2mm、長(zhǎng)度為10－45mm的管狀絕緣下外殼5和絕緣粘結(jié)萬(wàn)能膠6組成。兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線2的一端分別與穩(wěn)定的1－16伏低壓直流電源的正、負(fù)極聯(lián)接，另一端分別與兩根耐磨金屬柱1的末端錫焊聯(lián)接。兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3的一端分別與精密的直流電壓表的兩個(gè)輸入端聯(lián)接，另一端分別與伸出管狀絕緣下外殼5外的兩根耐磨金屬柱1的傳感測(cè)試觸頭錫焊聯(lián)接。兩根耐磨金屬柱1的傳感測(cè)試觸頭伸出管狀絕緣下外殼5的端面2－8mm，并使它們與被測(cè)金屬零件的測(cè)點(diǎn)接觸。兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線2和兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3都穿過(guò)絕緣上外殼4端部直徑為5－10mm的圓孔。絕緣下外殼5的上端有兩個(gè)直徑為2.4－6mm的圓孔，一根耐磨金屬柱1、一根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3與另一根耐磨金屬柱1、另一根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3分別穿過(guò)這兩個(gè)孔；兩孔的中心間距為1.5－5mm。絕緣粘結(jié)萬(wàn)能膠6固定位于絕緣下外殼5內(nèi)的兩根耐磨金屬柱1和兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3，并起隔離和填充作用。管狀絕緣上外殼4和管狀絕緣下外殼5用螺紋聯(lián)接。兩根耐磨金屬柱1的傳感測(cè)試觸頭的尖端加工成圓錐形，錐角為30°－80°。殘余應(yīng)力無(wú)損電測(cè)筆從傳感測(cè)試觸頭至管狀絕緣上外殼4的端面全長(zhǎng)27－128mm。
本實(shí)用新型通過(guò)實(shí)施例予以說(shuō)明。
用兩根直徑均為2mm、長(zhǎng)均為30mm的工具鋼作成附圖中的耐磨金屬柱1；用兩根銅芯塑料導(dǎo)線12／0.15作為外表絕緣的金屬導(dǎo)線2；用兩根銅芯塑料導(dǎo)線7／0.15作為外表絕緣的金屬導(dǎo)線3；用絕緣塑料分別作成管狀絕緣上、下外殼4和5，它們的壁厚均為1mm，外徑均為12mm；管狀絕緣上外殼4全長(zhǎng)為80mm，其上端有一個(gè)直徑為8mm的圓孔；管狀絕緣下外殼5全長(zhǎng)為45mm，其上端有兩個(gè)直徑均為3.5mm的圓孔，兩孔中心間距為3mm，一根耐磨金屬柱1、一根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3與另一根耐磨金屬柱1、另一根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3分別穿過(guò)這兩個(gè)孔；用CH3雙管快速萬(wàn)能膠作為絕緣的粘結(jié)萬(wàn)能膠6，按附圖作成殘余應(yīng)力無(wú)損電測(cè)筆。用1.5伏的甲種干電池十五個(gè)并聯(lián)作為低壓直流電源，在其電路中串接一個(gè)1.4歐姆的電阻。采用上海電表廠生產(chǎn)的7151計(jì)算數(shù)字萬(wàn)用表作為直流電壓表。用上述材料作成的殘余應(yīng)力無(wú)損電測(cè)筆測(cè)定45號(hào)鋼制成的空心圓筒表面的殘余應(yīng)力，測(cè)量結(jié)果表明，其測(cè)量精度為±25－30MPa。
本實(shí)用新型由一端伸出管狀絕緣下外殼端面作為傳感測(cè)試觸頭、另一端位于管狀絕緣上外殼內(nèi)的兩根耐磨金屬柱1；一端分別錫焊于兩根耐磨金屬柱1的末端、另一端分別與穩(wěn)定直流電源的正、負(fù)極聯(lián)接的兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線2；一端分別錫焊于伸出管狀絕緣下外殼5外的兩根耐磨金屬柱1的傳感測(cè)試觸頭、另一端分別與精密直流電壓表的兩個(gè)輸入端聯(lián)接的兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3；用螺紋聯(lián)接的管狀絕緣上外殼4和管狀絕緣下外殼5；在管狀絕緣下外殼5內(nèi)起固定和填充作用的絕緣粘結(jié)萬(wàn)能膠6組成。本實(shí)用新型外徑為10－40mm，全長(zhǎng)為27－128mm。兩個(gè)傳感測(cè)試觸頭的中心間距為1.5－5mm。該殘余應(yīng)力無(wú)損電測(cè)筆制作成本低，便于攜帶，操作靈活，設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染，對(duì)操作者的技術(shù)水平要求不高，便于在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，能夠在金屬零件的平面、曲面和狹小空腔內(nèi)壁進(jìn)行殘余應(yīng)力的無(wú)損測(cè)定。目前測(cè)量精度為±25－30MPa。本實(shí)用新型還能無(wú)損測(cè)定在工作狀態(tài)下的金屬零件的工作應(yīng)力。
權(quán)利要求1.殘余應(yīng)力無(wú)損電測(cè)筆，其特征在于它是由一端伸出管狀絕緣下外殼端面2-8mm作為傳感測(cè)試觸頭，另一端位于管狀絕緣上外殼4內(nèi)的兩根直徑均為1.2-4mm、長(zhǎng)度均為15-50mm、中心間距為1.5-5mm的耐磨金屬柱1；一端分別錫焊于上述兩根耐磨金屬柱1末端，另一端分別與穩(wěn)定的低壓直流電源的正、負(fù)極聯(lián)接的兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線2；一端分別錫焊于伸出管狀絕緣下外殼5外的上述兩根耐磨金屬柱1的傳感測(cè)試觸頭，另一端分別與精密直流電壓表的兩個(gè)輸入端聯(lián)接的兩根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3；外徑為10-40mm、壁厚為1-2mm、長(zhǎng)度為20-80mm的管狀絕緣上外殼4；外徑為10-40mm、壁厚為1-2mm、長(zhǎng)度為10-45mm的管狀絕緣下外殼5和在管狀絕緣下外殼5內(nèi)的絕緣粘結(jié)萬(wàn)能膠6組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述管狀絕緣上、下外殼4和5，其特征在于二者用螺紋聯(lián)接；外表絕緣的四根金屬導(dǎo)線2和3都穿過(guò)絕緣上外殼4端部直徑為5－10mm的圓孔；一根耐磨金屬柱1、一根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3與另一根耐磨金屬柱1、另一根外表絕緣的金屬導(dǎo)線3分別穿過(guò)絕緣下外殼5上端直徑為2.4－6mm、中心間距為1.5－5mm的兩個(gè)圓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘余應(yīng)力無(wú)損電測(cè)筆，其特征在于該電測(cè)筆全長(zhǎng)為27－128mm。
專利摘要本實(shí)用新型屬于無(wú)損測(cè)定金屬零件殘余應(yīng)力的傳感器。它由兩根中心間距為1.5-5mm的耐磨金屬柱。分別錫焊于上述兩根耐磨金屬柱的傳感測(cè)試觸頭的兩根金屬導(dǎo)線，分別錫焊于上述兩根耐磨金屬柱末端的另外兩根金屬導(dǎo)線，管狀絕緣上、下外殼和絕緣粘結(jié)萬(wàn)能膠組成。外形小巧，成本低，便于攜帶，操作靈活，能夠在金屬零件的平面、曲面和狹小空腔內(nèi)壁進(jìn)行殘余應(yīng)力無(wú)損測(cè)定。測(cè)量精度為±25-30MPa。還能無(wú)損測(cè)定工作狀態(tài)下金屬零件的工作應(yīng)力。
文檔編號(hào)G01L1/00GK2055934SQ89213269
公開(kāi)日1990年4月11日 申請(qǐng)日期1989年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月25日
發(fā)明者馮家驊 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)