Пенетрометр

,1110869 09) зш Е 02 Р 1/00; б 01 И 3 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Вьл 41;.,ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ гружающии элемент, электромагниты ема и фиксации погружающего эле измерительный блок, блок контроля ния иглой поверхности образца и бло равления, электрически связанный с тромагнитами, измерительным блоком ком контроля, отличающися тем, что, лью повышения надежности работы кращения времени измерения, он сна пневматическим стабилизатором ско опускания иглы с мембраной и магнит водом, дополнительным к электрома подъема быстронасыщающимся магнит водом, который обеспечивает связь пн тического стабилизатора скорости оп ния иглы с погружающим элементом. подь мента каса к уп элек и бл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут нерудных строительных материалов и гидромеханизации(54) (57) ПЕНЕТРОМЕТР, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом для образца, держатель с иглой, пос це. и собжен рости опрогниту опро- евма- уска51 О15 Изобретение относится к измерительнойтехнике и предназначено для использованияпри контроле качества пластичных материалов, например битумов.Известно устройство для пенетрациипластичных материалов, содержащее опорную плиту со стойкой, держатель со стержнем, расположенный в направляющих, погружающий элемент, самописец, соединенный со стрелкой, стрелку с циферблатом,.кинематически связанную с самописцем, игидравлический регулятор 1 .Недостатком этого устройства являетсянизкая точность измерения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пенетрометр, включающийкорпус с размещенным в нем предметнымстолом для образца, погружающий элемент,электромагниты подъема и фиксации по. гружающего элемента, измерительный блок,блок контроля касания иглой поверхностиобразца и блок управления, электрическисвязанный с электромагнитами, измерительным блоком и блоком контроля 12,Недостатками данного устройства являются ненадежность его в работе, ввиду легкой уязвимости электрического контактамежду погружающим элементом и микрометрическим винтом, а также длительноевремя проведения опыта, связанное с необходимостью преобразования вращения привода в поступательное перемещение микрометрического винта,Целью изобретения является повышениенадежности работы и сокращение времениизмерения.Поставленная цель достигается тем, чтопенетро метр, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом для образца, держатель с иглой, погружакшийэлемент, электромагниты подъема и фиксации погружающего элемента, измерительный блок, блок контроля касания иглой поверхности образца и блок управления, электрически связанный с электромагнитами,измерительным блоком и блоком контроля,снабжен пневматическим стабилизаторомскорости опускания иглы с мембраной имагнитопроводом, дополнительным к электромагниту подъема быстронасышающимсямагнитопроводом, который обеспечиваетсвязь пневматического стабилизатора скорости опускания иглы с погружающим элементом. На чертеже представлена кинематическая схема пенетрометра.Устройство содержит иглу 1, закрепленную в держателе 2, размещенном на погружающем элементе 3, который выполнен в виде якоря электромагнита подъема 4, имеющего обмотку 5 и дополнительный быстронасыщающийся магнитопровод 6, электромагнит фиксации 7 погружающего элемента 3, пневматический стабилизатор ско 20 25 30 35 40 45 50 55 рости 8, снабженный мембраной 9 с укрепленным на ней магнитопроводом 10, регулировочным вентилем 11 и обратным клапаном 12, измерительный блок 13 со считывающим фотоэлементом 14 и растровой решеткой 15, подвижная часть которой закреплена на погружающем элементе 3, блок контроля касания иглой 1 поверхности образца в составе электромагнитной катушки 16 и усилителя 17, предметный стол 18 для установки на нем сосуда 19 с образцом и блок управления 20.Пенетрометр работает следующим образом.В исходном состоянии игла 1 с погружающим элементом 3, зафиксированные с помощью электромагнита фиксации 7, находятся в верхнем положении. Все электрические цепи обесточены. После установки сосуда 19 с образцом, охлажденным до заданной температуры, и включения устройства запускается схема самогенерации на усилителе 17 с электромагнитной катушкой 16 на частоте свободных колебаний иглы 1. Одновременно, через обмотку 5 пропускается относительно небольшой ток, создающий в дополнительном быстронасыщаюшемся магнитопроводе магнитный поток, минимально необходимый для удержания погружающего элемента 3 в магнитном сцеплении с магнитопроводомО пневматического стабилизатора скорости 8 опускания иглы, Магнитный поток при этом в основном контуре благодаря значительно большему воздушному зазору в нем невелик, и его удерживающим воздействием на погружающий элемент 3 можно пренебречь. С включением электромагнита фиксации снимается фиксация погружающего элемента 3, и он идет вниз, притормаживаясь пневматическим стабилизатором скорости 8 опускания иглы, со скоростью, устанавливаемой регулировочным вентилем 11. В момент касания иглой 1 поверхности образца в сосуде 19 свободные колебания иглы нарушаются, и происходит срыв самогенерации электрических колебаний усилителя 17, Это служит сигналом для обесточивания обмотки 5 и включения отсчета измерительным блоком 13. При обесточивании обмотки 5 погружающий элемент 3 расцепляется с пневматическим стабилизатором скорости 8 опускания иглы и под действием своей силы тяжести внедряет иглу 1 в образец в сосуде 19. Процесс внедрения (пенетрации) длится заданное время ( 5 с), в течение которого импульсы считывающего фотоэлемента 14, оптически связанного с растровой решеткой 15, суммируются в счетчике и выдаются на цифровое табло в единицах пенетрации. По истечении 5 с отсчет прекра- щается, а достигнутая величина пенетрации остается высвеченной на табло. С прекращением отсчета обмотка .5 электромагнита подъема 4 включается на полное напряже1110869 Составитель Л. Тронина Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верее Корректор И, Эрдейи Заказ 5942/24 Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ние и погружающий элемент 3 втягивается в исходное (верхнее) положение, приподнимая мембрану 9 пневматического стабилизатора скорости опускания иглы 7 благодаря выпуску воздуха из него через клапан 12. Затем обмотка 5 электромагнита подъема 4 и электромагнит фиксации 7 обесточиваются, и элемент 3 фиксируется в верхнем положении. Цикл операций на этом завершается,Индикация величины измерения на таб ло может быть прекращена кнопкой сброса в блоке управления или автоматически стирается с началом очередного цикла измерения. Выходной электрический сигнал пенетрометра может быть применен для цифро-печати и непосредственного ввода в ЭВМ. Пенетрометр может быть использован в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в качестве датчика пенетрации. Использование данного устройства позволяет существенно упростить конструкцию и алгоритм управления им, чем можно повысить его надежность, а также сократить время одного определения качества контролируемого материала (по пенетрации) в среднем на 6 мин.