專利名稱：裂紋監(jiān)測器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種裂紋自動監(jiān)測器，屬于電子技術領域。
在現(xiàn)有技術中，斷裂片法已被廣泛地用來作為監(jiān)測工程結構疲勞裂紋與裂紋擴展速率的行之有效的方法，它具有精度高、操作簡便、受結構空間的限制比較小和易于實現(xiàn)對不同部位的多點監(jiān)測等優(yōu)點。不足之處是在實際應用中作為敏感元件的斷裂片的輸出電壓脈沖訊號要通過X－Y函數記錄儀或專用儀器，進行數據處理和打印輸出，設備復雜、龐大，不適宜于在野外或空中工作狀態(tài)下進行疲勞裂紋檢測，操作使用費高和缺少報警裝置等，推廣應用比較困難。
本實用新型的目的是為了改進上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種適應性強、靈敏度高、構造簡單實用、操作使用費低廉，并且可以和斷裂片及導電薄膜配合使用對工程結構不同部位進行多點監(jiān)測的裂紋監(jiān)測器。
以下結合
本實用新型的內容和實施例。
附圖1是本實用新型的檢測部分和記錄部分線路圖附圖2是本實用新型的報警部分和工作電源部分線路圖本實用新型如附圖1、2所示，由工作電源部分(A)、報警部分(B)、檢測部分(C)和記錄部分(D)四部分構成。
工作電源部分(A)，包括整流變壓器(B1)、由電容(C5～C6)及穩(wěn)壓器(W1)組成的穩(wěn)壓電源、電阻(R10)和氖泡(H)構成工作電源電路。
報警部分(B)是由觸發(fā)器(F2)、電阻(R5～R9)、三極管(BG2)、警報器(ALM)組成，可以用絕緣體固化在一起。
檢測部分(C)是由二極管(D1)、電容(C1，C2)、指示器(XD)、電阻(R1，R2)、三極管(BG1)構成檢測電路，三極管(BG1)的基極和發(fā)射極作為兩個輸入端，接收從裂紋監(jiān)測元件傳來的疲勞裂紋電壓脈沖訊號，三極管(BG1)的集電極分為兩個輸出端，其中一個輸出端與電阻(R1)、指示器(XD)、電阻(R3)串聯(lián)后與記錄電路中的觸發(fā)器(F1)的一個輸入接點(5)連接，另一個輸出端與串接的電容(C1)、二極管(D1)的負極并聯(lián)后與記錄電路中的觸發(fā)器(F1)的一個輸入接點(1)連接；二極管(D1)的正極與共用線(L4)連接后與報警電路中的觸發(fā)器(F2)的一個輸入端連接。＋5V的工作電壓經負載電阻(R2)加在三極管(BG1)的基極和一個接收輸入端上，三極管(BG1)的發(fā)射極與一個接收輸入端相連接后接地；在兩個接收輸入端的接線上跨接一只電容(C2)。
記錄部分(D)是由觸發(fā)器(F1)、二極管(D2)、電阻(R3，R4)、記錄器(ER)、電容(C3、C4)、指示燈(LED)和1.5V電源組成記錄電路，觸發(fā)器(F2)的輸出接點(6)與指示燈(LED)串聯(lián)后和電阻(R4)、二極管(D2)的負極并聯(lián)，再連接于記錄器(ER)的輸入端，電阻(R4)的另一端接地；1.5V工作電源的負極和電容(C4)的負極并聯(lián)后，經過開關(K2)與記錄器(ER)的輸出端連接，并交于共用線(L1)上；1.5V工作電源的正極、電容(C4)的正極與二極管(D2)的正極并聯(lián)后交于共用線(L2)上；電容(C3)的正極、按鈕(K1)的一端與電阻(R3)的一端并聯(lián)后交于共用線(L3)上；按鈕(K1)的另一端及電容(C3)的負極均接地。
工作原理本實用新型之所以能夠對疲勞裂紋進行監(jiān)測、報警與記錄，主要是因為由裂紋敏感元件發(fā)出的峰值電壓脈沖訊號，是工作在三極管(BG1)的基極和發(fā)射極輸入，集電極輸出的放大狀態(tài)，具有較強的功率增益，二極管(D1)的負極與電容(C1)串接后與三極管(BG1)的集電極并聯(lián)，進行了峰值檢波，達到了高靈敏度的目的。上述的檢測部分(C)和記錄部分(D)可以分別由多個相同的電路構成，通過共用線L1～L4并聯(lián)組成一個多點監(jiān)測系統(tǒng)，每一組的檢測電路和記錄電路接收從一組裂紋監(jiān)測敏感元件傳來的脈沖訊號；當上述任一組檢測電路接收到脈沖訊號達到了予先調定的峰值數值時，上述檢測電路的輸出端導通，當上述的報警電路和上述的記錄電路分別接收到上述的檢測電路傳來的訊號以后，分別輸入觸發(fā)器(F2)和觸發(fā)器(F1)，然后分別接通警報器(ALM)和切斷記錄器(ER)的電源，此時警報器(ALM)發(fā)出報警訊號，石英電子鐘停止工作，時針指出裂紋出現(xiàn)的時間。
實施例按照附圖1及附圖2所示的內部結構圖和工作電源線路圖構成的裂紋監(jiān)測器為本實用新型的一個實施例。該檢測部分(C)的一組檢測電路是由一只三極管(BG1)、一只二極管(D1)、兩只電容(C1，C2)、三只電阻(R1，R2，R3)、一只紅色指示器(XD)組成；該記錄部分(D)的一組記錄電路是由一只觸發(fā)器(F1)、一只石英電子鐘記錄器(ER)、一只綠色指示燈(LED)、一只二極管(D2)組成，并且在第一組的記錄電路上的記錄器(ER)的輸出回路上，串接一只開關(K2)，并聯(lián)一只1.5V工作電源和一只電容(C4)；該報警部分(B)是由一只觸發(fā)器(F2)、五只電阻(R5～R9)、一只三極管(BG2)和一只警報器(ALM)組成，通過接點M與檢測部分(C)的接點(N)連接。本實施例的工作電源電壓為5V，是由220V交流電經整流變壓器(B1)獲得9V直流電，再經穩(wěn)壓器(W1)獲得的。工作電源電路是由一只變壓器(B1)、一只穩(wěn)壓器(W1)、兩只電容(C5)、兩只電容(C6)、一只負載電阻和一只紅色指示氖燈(H)組成。
本實施例的工作過程為當任一組檢測電路接收到裂紋監(jiān)測敏感元件傳來的峰值電壓脈沖訊號達到予調的標定值時，三極管(BG1)導通，紅色指示器(XD)燃亮，該組的記錄器(ER)電源被切斷，綠色指示燈熄滅，石英電子鐘停止工作，時針指示出裂紋出現(xiàn)的時間，警報器同時發(fā)出報警訊號。
本實施例在安裝使用前首先要對石英電子鐘進行手工對時，在使用過程中可以使用按鈕(K1)對任何一組監(jiān)測回路進行復位，對時，使整個監(jiān)測器連續(xù)工作。
本實施例的最大輸出功率＜3W，對初始疲勞裂紋長度的靈敏度為0.1mm，最大負載為50組檢測通道。
本實用新型既具備靈敏度高、結構簡單、使用方便、設備成本和操作使用費低廉等優(yōu)點，又適用多點監(jiān)測和連續(xù)自動監(jiān)測，對于推廣應用斷裂片和導電薄膜來監(jiān)測工程結構的金屬和非金屬部件的疲勞裂紋和疲勞擴展速率的多個不同部位的監(jiān)測和連續(xù)自動檢測是有實際意義的。
權利要求1.一種裂紋監(jiān)測器由工作電源部分(A)、報警部分(B)、檢測顯示部分(C)和記錄部分(D)四部分構成，其特征在于檢測部分(C)是由二極管(D1)、電容(C1，C2)、指示器(XD)、電阻(R1R2)、三極管(BG1)組成的檢測電路，三極管(BG1)的基極和發(fā)射極作兩個輸入端，三極管(BG1)的集電極分為兩個輸出端，其中一個輸出端與電阻(R1)、指示器(XD)、電阻(R3)串聯(lián)后與記錄電路中的觸發(fā)器(F1)的一個輸入端(5)連接，三極管(BG1)的集電極的的另一個輸出端與串接的電容(C1)、二極管(D1)的負極并聯(lián)后與記錄電路中的觸發(fā)器(F1)的另一個輸入端(1)連接；二極管(D1)的正極與報警電路中的觸發(fā)器(F2)的一個輸入端(1)連接。
2.根據權利要求1所述的裂紋監(jiān)測器，其特征在于所述的記錄部分(D)是由觸發(fā)器(F1)、二極管(D2)、電阻(R3、R4)、記錄器(ER)、電容(C3、C4)、指示燈(LED)和1.5V電源組成，觸發(fā)器(F1)的輸出端與指示燈(LED)串接后與電阻(R4)、二極管(D2)的負極并聯(lián)后與記錄器(ER)連接，電阻(R4)的另一端接地；1.5V電源的負極與電容(C4)的負極并聯(lián)后經開關(K2)與記錄器(ER)的輸出端連接，1.5V電源的正極與電容(C4)的正極并聯(lián)后與二極管(D2)的正極連接；觸發(fā)器(F1)的另一個輸入端(5)與電阻(R3)、電容(C3)的正極和按鈕(K1)并聯(lián)，按鈕(K1)的另一端和電容(C3)的負極均接地。
3.根據權利要求1和2所述的裂紋監(jiān)測器，其特征在于所述的報警部分(B)是由觸發(fā)器(F2)、電阻(R5～R9)、三極管(BG2)、警報器組成，可以用絕緣材料固化在一起。
專利摘要一種裂紋監(jiān)測器適用于使用斷裂片和導電薄膜作為敏感元件來進行工程結構的疲勞裂紋和裂紋擴展速率的自動監(jiān)測，它由電源、檢測、記錄、報警四個部分組成，其特征為在檢測電路中以三極管(BG1)的基極和發(fā)射極作為輸入端，集電極作為輸出端，二極管(D1)的負極串接一只電容與三極管(BG1)的集電極并聯(lián)，具有較高的靈敏度。本實用新型結構簡單、成本低廉，研究單位和工程施工單位均適用。
文檔編號G01N27/20GK2043757SQ89210069
公開日1989年8月30日 申請日期1989年1月25日 優(yōu)先權日1989年1月25日
發(fā)明者李景林 申請人:沈陽飛機制造公司