Твердомер

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 8014013 4 С 01 й 3/4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1226986, кл. С О 1 М 3/42, 1984.(57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к твердомерам, и может быть использованодля определения твердости прозрачныхматериалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона исследуемых материалов за счет нарушения условия полного внутреннего отражения в оптической системе измерения глубины отпечатка при внедрении индикатора в прозрачные материалы иупрощение конструкции твердомера засчет более простого выполнения систмы регистрации отраженного световогпотока, Твердомер содержит расположенные в корпусе 1 нагружающее устройство 2, взаимодействующее с прозрачным призматическим индикатором3, а также систему регистрации глубины внедрения индентора, выполненнукв виде источника 4 светового потокаосвещающего рабочую грань 5 индикатора 3 под углом, превышающим уголполного внутреннего отражения, исистему регистрации отраженного светового потока от рабочей грани 5,вынолненную в виде фотоприемника 6,усилителя 7 и регистрирующего прибора 8. 1 ил.Изобретение относится к испытаельной технике, н частности к устойствам для измерения твердости,может быть использовано, например,ри измерении твердости прозрачных5материалов.Целью изобретения является расшиение функциональных возможностейвердомера путем расширения диапазо"а исследуемых материалов за счетарушения условия полного внутреннеготражения в оптической системе измерея глубины отпечатка при внедренииндентора в прозрачные материалы ипрощение его конструкции за счет боее простого выполнения системы реистрации отраженного светового потоа.На чертеже изображена схема тнер;омера.Твердомер содержит корпус 1, на, ружающее устройство 2, связанный сагружающим устройством индентор 3,.ыполненный в виде прозрачной призмы, 25птически связанную с индентором 3истему регистрации глубины внедрея индентора, выполненную н виде исочника 4 светового потока и узла реистрации отраженного светового поока, при этом световой поток от исочника 4 направлен на рабочую граньиндентора 3 под углом, превышаюм предельный угол полного внутренего отражения, а узел регистрациитраженного светового потока выполненвиде Фотоприемника 6, последоваельно связанного с усилителем 7 иизмерительным прибором 8,Источник 4 направленного светового 4 Одотока может быть выполнен, например,е виде светодиода с Формирующей оптикой или газового лазера, а фотоприемник - н виде Фоторезистора, фотоциода или фототранзистора. Геометрические размеры источника 4 световогопотока и фотоприемника 6 могут бытьвыбраны из условия обеспечения освещения рабочей грани 5 индентора 3 ирегистрации отраженного световогопотока во всем диапазоне перемещенийиндикатора. В другом варианте дляосуществления оптической связи междуисточником 4 светового потока, индентором 3 и системой регистрации све 55тового потока могут быть установленысветоводы.Твердомер работает следующим образом. Под действием нагрузки от нагружающего устройства 2 индентор 3 перемещается по направлению к исследуемому образцу и внедряется в него, при этом источник 4 светового потока освещает рабочую грань 5 прозрачного индентора 3, а световой поток падает на рабочую грань 5 под углом, превышающим угол полного внутреннего отражения материала индентора 3. Отраженный от рабочей грани 5 световой поток попадает на фотоприемник 6, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный величине светового потока. Электрический сигнал фотоприемника б усиливается усилителем 7 и регистрируется регистрирующим прибором 8. При внедрении индентора в исследуемый образец на участке отражающей грани 5, погруженной в исследуемый образец, происходит.нарушение условия полного внутреннего отражения, таким образом, отраженный световой поток уменьшается пропорционально площади отпечатка индентора. По изменению отраженного светового потока, регистрируемого фотоприемником б, усилителем 7 и регистрирующим прибором 8 с учетом геометрии индентора, судят о параметрах отпечатка индентора: его площади и глубине внедрения индентора, а по параметрам отпечатка индентора и нагрузке на индентор - о твердости материала.Формула изобретенияТвердомер, содержащий корпус, нагружающее устройство, связанный с ним прозрачный индентор, систему регистрации глубины внедрения индентора, выполненную в виде источника светового потока и узла регистрации отраженного светового потока, оптически связанных с индентором, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных воз-ъ можностей и упрощения конструкции, индентор выполнен в виде призмы, источник света установлен таким образом, что его поток направлен на рабочую грань индентора под углом, превышающим предельный угол полного внутреннего отражения, а узел регистрации отраженного светового потока выполнен в виде последовательно установленных фотоприемника с усилителем и измерительного прибора.