裂纹监测器制造技术

一种裂纹监测器适用于使用断裂片和导电薄膜作为敏感元件来进行工程结构的疲劳裂纹和裂纹扩展速率的自动监测，它由电源、检测、记录、报警四个部分组成，其特征为在检测电路中以三极管（ＢＧ１）的基极和发射极作为输入端，集电极作为输出端，二极管（Ｄ１）的负极串接一只电容与三极管（ＢＧ１）的集电极并联，具有较高的灵敏度。本实用新型专利技术结构简单、成本低廉，研究单位和工程施工单位均适用。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种裂纹自动监测器，属于电子
在现有技术中，断裂片法已被广泛地用来作为监测工程结构疲劳裂纹与裂纹扩展速率的行之有效的方法，它具有精度高、操作简便、受结构空间的限制比较小和易于实现对不同部位的多点监测等优点。不足之处是在实际应用中作为敏感元件的断裂片的输出电压脉冲讯号要通过X－Y函数记录仪或专用仪器，进行数据处理和打印输出，设备复杂、庞大，不适宜于在野外或空中工作状态下进行疲劳裂纹检测，操作使用费高和缺少报警装置等，推广应用比较困难。本技术的目的是为了改进上述现有技术中的不足之处而提供一种适应性强、灵敏度高、构造简单实用、操作使用费低廉，并且可以和断裂片及导电薄膜配合使用对工程结构不同部位进行多点监测的裂纹监测器。以下结合附图说明本技术的内容和实施例。附图1是本技术的检测部分和记录部分线路图附图2是本技术的报警部分和工作电源部分线路图本技术如附图1、2所示，由工作电源部分(A)、报警部分(B)、检测部分(C)和记录部分(D)四部分构成。工作电源部分(A)，包括整流变压器(B1)、由电容(C5～C6)及稳压器(W1)组成的稳压电源、电阻(R10)和氖泡(H)构成工作电源电路。报警部分(B)是由触发器(F2)、电阻(R5～R9)、三极管(BG2)、警报器(ALM)组成，可以用绝缘体固化在一起。检测部分(C)是由二极管(D1)、电容(C1，C2)、指示器(XD)、电阻(R1，R2)、三极管(BG1)构成检测电路，三极管(BG1)的基极和发射极作为两个输入端，接收从裂纹监测元件传来的疲劳裂纹电压脉冲讯号，三极管(BG1)的集电极分为两个输出端，其中一个输出端与电阻(R1)、指示器(XD)、电阻(R3)串联后与记录电路中的触发器(F1)的一个输入接点(5)连接，另一个输出端与串接的电容(C1)、二极管(D1)的负极并联后与记录电路中的触发器(F1)的一个输入接点(1)连接；二极管(D1)的正极与共用线(L4)连接后与报警电路中的触发器(F2)的一个输入端连接。＋5V的工作电压经负载电阻(R2)加在三极管(BG1)的基极和一个接收输入端上，三极管(BG1)的发射极与一个接收输入端相连接后接地；在两个接收输入端的接线上跨接一只电容(C2)。记录部分(D)是由触发器(F1)、二极管(D2)、电阻(R3，R4)、记录器(ER)、电容(C3、C4)、指示灯(LED)和1.5V电源组成记录电路，触发器(F2)的输出接点(6)与指示灯(LED)串联后和电阻(R4)、二极管(D2)的负极并联，再连接于记录器(ER)的输入端，电阻(R4)的另一端接地；1.5V工作电源的负极和电容(C4)的负极并联后，经过开关(K2)与记录器(ER)的输出端连接，并交于共用线(L1)上；1.5V工作电源的正极、电容(C4)的正极与二极管(D2)的正极并联后交于共用线(L2)上；电容(C3)的正极、按钮(K1)的一端与电阻(R3)的一端并联后交于共用线(L3)上；按钮(K1)的另一端及电容(C3)的负极均接地。工作原理本技术之所以能够对疲劳裂纹进行监测、报警与记录，主要是因为由裂纹敏感元件发出的峰值电压脉冲讯号，是工作在三极管(BG1)的基极和发射极输入，集电极输出的放大状态，具有较强的功率增益，二极管(D1)的负极与电容(C1)串接后与三极管(BG1)的集电极并联，进行了峰值检波，达到了高灵敏度的目的。上述的检测部分(C)和记录部分(D)可以分别由多个相同的电路构成，通过共用线L1～L4并联组成一个多点监测系统，每一组的检测电路和记录电路接收从一组裂纹监测敏感元件传来的脉冲讯号；当上述任一组检测电路接收到脉冲讯号达到了予先调定的峰值数值时，上述检测电路的输出端导通，当上述的报警电路和上述的记录电路分别接收到上述的检测电路传来的讯号以后，分别输入触发器(F2)和触发器(F1)，然后分别接通警报器(ALM)和切断记录器(ER)的电源，此时警报器(ALM)发出报警讯号，石英电子钟停止工作，时针指出裂纹出现的时间。实施例按照附图1及附图2所示的内部结构图和工作电源线路图构成的裂纹监测器为本技术的一个实施例。该检测部分(C)的一组检测电路是由一只三极管(BG1)、一只二极管(D1)、两只电容(C1，C2)、三只电阻(R1，R2，R3)、一只红色指示器(XD)组成；该记录部分(D)的一组记录电路是由一只触发器(F1)、一只石英电子钟记录器(ER)、一只绿色指示灯(LED)、一只二极管(D2)组成，并且在第一组的记录电路上的记录器(ER)的输出回路上，串接一只开关(K2)，并联一只1.5V工作电源和一只电容(C4)；该报警部分(B)是由一只触发器(F2)、五只电阻(R5～R9)、一只三极管(BG2)和一只警报器(ALM)组成，通过接点M与检测部分(C)的接点(N)连接。本实施例的工作电源电压为5V，是由220V交流电经整流变压器(B1)获得9V直流电，再经稳压器(W1)获得的。工作电源电路是由一只变压器(B1)、一只稳压器(W1)、两只电容(C5)、两只电容(C6)、一只负载电阻和一只红色指示氖灯(H)组成。本实施例的工作过程为当任一组检测电路接收到裂纹监测敏感元件传来的峰值电压脉冲讯号达到予调的标定值时，三极管(BG1)导通，红色指示器(XD)燃亮，该组的记录器(ER)电源被切断，绿色指示灯熄灭，石英电子钟停止工作，时针指示出裂纹出现的时间，警报器同时发出报警讯号。本实施例在安装使用前首先要对石英电子钟进行手工对时，在使用过程中可以使用按钮(K1)对任何一组监测回路进行复位，对时，使整个监测器连续工作。本实施例的最大输出功率＜3W，对初始疲劳裂纹长度的灵敏度为0.1mm，最大负载为50组检测通道。本技术既具备灵敏度高、结构简单、使用方便、设备成本和操作使用费低廉等优点，又适用多点监测和连续自动监测，对于推广应用断裂片和导电薄膜来监测工程结构的金属和非金属部件的疲劳裂纹和疲劳扩展速率的多个不同部位的监测和连续自动检测是有实际意义的。权利要求1.一种裂纹监测器由工作电源部分(A)、报警部分(B)、检测显示部分(C)和记录部分(D)四部分构成，其特征在于检测部分(C)是由二极管(D1)、电容(C1，C2)、指示器(XD)、电阻(R1R2)、三极管(BG1)组成的检测电路，三极管(BG1)的基极和发射极作两个输入端，三极管(BG1)的集电极分为两个输出端，其中一个输出端与电阻(R1)、指示器(XD)、电阻(R3)串联后与记录电路中的触发器(F1)的一个输入端(5)连接，三极管(BG1)的集电极的的另一个输出端与串接的电容(C1)、二极管(D1)的负极并联后与记录电路中的触发器(F1)的另一个输入端(1)连接；二极管(D1)的正极与报警电路中的触发器(F2)的一个输入端(1)连接。2.根据权利要求1所述的裂纹监测器，其特征在于所述的记录部分(D)是由触发器(F1)、二极管(D2)、电阻(R3、R4)、记录器(ER)、电容(C3、C4)、指示灯(LED)和1.5V电源组成，触发器(F1)的输出端与指示灯(LED)串接后与电阻(R4)、二极管(D2)的负极并联后与记录器(ER)连接，电阻(R4)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种裂纹监测器由工作电源部分（Ａ）、报警部分（Ｂ）、检测显示部分（Ｑ）和记录部分（Ｄ）四部分构成，其特征在于检测部分（Ｃ）是由二极管（Ｄ１）、电容（Ｃ１，Ｃ２）、指示器（ＸＤ）、电阻（Ｒ１Ｒ２）、三极管（ＢＧ１）组成的检测电路，三极管（ＢＧ１）的基极和发射极作两个输入端，三极管（ＢＧ１）的集电极分为两个输出端，其中一个输出端与电阻（Ｒ１）、指示器（ＸＤ）、电阻（Ｒ３）串联后与记录电路中的触发器（Ｆ１）的一个输入端（５）连接，三极管（ＢＧ１）的集电极的的另一个输出端与串接的电容（Ｃ１）、二极管（Ｄ１）的负极并联后与记录电路中的触发器（Ｆ１）的另一个输入端（１）连接；二极管（Ｄ１）的正极与报警电路中的触发器（Ｆ２）的一个输入端（１）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李景林，
申请(专利权)人：沈阳飞机制造公司，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]