способ определения глубины поверхностной трещины
| Классы МПК: | G01B21/18 для измерения глубины |
| Автор(ы): | Бабенко Федор Иванович (RU), Федоров Юрий Юристанович (RU), Герасимов Александр Иннокентьевич (RU) |
| Патентообладатель(и): | Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2007-07-24 публикация патента:
20.05.2009 |
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 
. По найденным значениям l0 и С
находят глубину трещины по формуле
где С - величина проекции края трещины при микрофотографировании поверхности образца с трещиной под углом , 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. 
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, С - величина проекции края трещины при микрофотографировании трещины под углом .
Описание изобретения к патенту
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 -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 (фиг.2) величина проекции края микротрещины - С
. 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 без послойного снятия материала, а использование микроскопа для измерения глубины трещины описанным способом повышает точность измерения.