Способ определения глубины поверхностной трещины

Классификация по МПК: G01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2356010
Дата публикации: 
Среда, Май 20, 2009
Начало действия патента: 
Вторник, Июль 24, 2007

Изобретение относится к области исследования поверхности материалов и может быть использовано при определении глубины поверхностной трещины любого размера. Сущность: для определения глубины трещины делают микрофотографию трещины перпендикулярно к поверхности образца и под углом ϕ. По найденным значениям l0 и Сφ находят глубину трещины по формуле

где Сφ - величина проекции края трещины при микрофотографировании поверхности образца с трещиной под углом ϕ, l0 - величина проекции края трещины при микрофотографировании поверхности образца с трещиной перпендикулярно к поверхности образца. Технический результат: упрощение измерения поверхностной трещины, имеющей дно, без послойного снятия материала, возможность осуществлять измерение глубины трещины любого размера, а использование микроскопа для измерения глубины трещины повышает точность измерения. 2 ил.


Область, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области исследования поверхности материалов и может быть использовано при определении глубины поверхностной трещины, имеющей дно.

Уровень техники

Известно техническое решение (Мелкумов А.Н., Пруткин В.П., Авезов И.Б., Мельник Т.А. «Влияние глубины деструкции на свойства сополимера стирола с α-метилстиролом при его атмосферном старении». Механика полимеров. 1976, №4. С.733-734), заключающееся в том, что для установления границ проникновения поверхностных микро- и макротрещин, появляющихся в результате старения полимера, проводилось послойное снятие на определенную глубину материала с облученной стороны образцов, шлифование поверхности каждого снятого слоя и исследование шлифов с помощью оптической микроскопии на наличие микро- и макротрещин. Недостатком указанного способа является большая трудоемкость.

Наиболее близким является техническое решение (Микроскоп измерительный растровый однообъективный ОРИМ-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Ю-33.25.905 ТО. 1980. С.5-10, 23-25), где методом муаровых полос определяют высоту микронеровностей или толщину пленки. Недостатком указанного способа является узкий диапазон измеряемых величин, находящийся в пределах десятков микрон.

Раскрытие изобретения

Задачей заявляемого изобретения является разработка простого способа определения глубины поверхностной трещины, имеющей дно.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в упрощении способа определения глубины поверхностной трещины, имеющей дно, и измерении трещины любой глубины.

Существенные признаки, характеризирующие изобретение:

Ограничительные: исследование поверхности с трещинами с помощью микроскопа, микрофотографирование макро- и микротрещин.

Отличительные: микрофотографирование трещины перпендикулярно и под углом к поверхности образца с трещиной.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 и 2 приведены схематичный разрез трещины и схемы микрофотографирования трещины перпендикулярно и под углом.

Осуществление изобретения

Суть метода измерения глубины микротрещины поясняется фиг.1, 2, на которых показаны схематичный разрез микротрещины глубиной h и проекцией наклонной стенки трещины l0. При микрофотографировании микротрещины перпендикулярно поверхности образца (фиг.1) величина проекции края микротрещины - l0. При микрофотографировании микротрещины под углом φ (фиг.2) величина проекции края микротрещины - Сφ. Глубину микротрещины находят по формуле:

которая выводится следующим образом.

Из фиг.2 следует

Подставляя (1) в выражение (2), получим:

Из выражения (3) получим:

Таким образом, глубину поверхностной трещины любого размера, имеющей дно, можно определить по величинам проекций края микротрещины по фотографиям при микрофотографировании трещины перпендикулярно и под углом φ без послойного снятия материала, а использование микроскопа для измерения глубины трещины описанным способом повышает точность измерения.

Формула изобретения

Способ определения глубины поверхностной трещины, имеющей дно, отличающийся тем, что определение глубины трещины находят по формуле


где l0 - величина проекции края трещины при микрофотографировании трещины перпендикулярно поверхности образца, Сφ - величина проекции края трещины при микрофотографировании трещины под углом φ.