Устройство для определения качества твердых материалов

(71) Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР У 789739, кл. 0 01 И 29/04, 1978,Авторское свидетельство СССР У 855483, кл. О 01 Б 29/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при испытании твердых материалов на твердость с одновременной регистрацией сигналов акустической эмиссии (АЭ). Целью изобретений является повьппение точности определения качества твердых материалов эа счет. исключения параэитного статического сигнала и с налов АЭ, которые могут возникатьнепосредственно в преобразователе,и снижения искажений принимаемых синалов АЭ. Кроме того, целью изобретения является расширение области применения благодаря возможности применения более широкого диапазона нагрузок при индентировании. Нагружающий механизм развивает усилие, которое через болты передается хомуту иподжатому им кольцу иэ материала сакустическим сопротивлением поперечных акустических колебаний меньшим,чем у материала волновода, и далееокружающему кольцом волноводу с индентором. Сигналы АЭ, возникающие вконтролируемом материале, распространяются по волноводу и без искаженийтрансформируются преобразователем вэлектрические импульсы благодаря наличию установленного на преобразова 1211649 2Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может врыть использовано при испытаниях твердых материалов на твердость с одновременной регистрацией сигналов акустической эмиссии АЭ).Цель изобретения - повьппение точности определения качества твердых материалов благодаря исключению воз" можности возникновения под воздействием усилий, нагружающих индентор,паразитного статического сигнала на преобразователь и сигналов АЭ, возникающих непосредственно в преобразователе, а также снижению искажений принимаемых сигналов АЭ, возникающих в контролируемых твердых материалах. Кроме того, целью изобретения является расширение области применения благодаря возможности применения более широкого диапазона нагрузок при индентировании с сохранением целостности преобразователя.На фиг. 1 схематично изображено устройство для определения качества твердых материалов; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1,Устройство для определения качества твердых материалов содержит нагружающий механизм 1, преобразователь 2 АЭ, например пьезоэлектрический индентор 3, волновод 4, установленный между преобразователем 2 АЭ и индентором 3, кольцо 5, установленное на волноводе 4, и поджимной хомут 6, окружающий кольцо 5. Кроме того, устройство содержит болты 7, сжимающие хомут 6 и через него кольцо 5 и осуществляющие жесткое крепление хомута 6 на нагружающем механизме 1, поглотитель 8 упругф волн, выполненный, например, в виде пучка волокон, размещенныхв вязкой среде, и блок 9 регистрациисигналов АЭ, электрически связанный с преобразователем 2. Поглотитель 8установлен на преобразователе 2 с противоположной от волновода 4 стороны. Кольцо 5 выполнено из материала с акустическим сопротивлением,поперечных акустических колебаний меньшим чем у материала волновода 4, и прочностью на разрыв, необходимой для передачи требуемых усилий на индентор 3, например, из ориентированного эластомера, анизотропно армированного углеродными волокнами в направлении, параллельном.оси волно 50 55 Й индентором, поглотителем упругихволн, установленным на преобразователе с противоположной от волиоводастороны, кольцом иэ материала сакустическим сопротивлением поперечных акустических колебаний меньшим,чем у материала волновода, установленным на : волноводе, и поджимнымхомутом, окружающим кольцо и закрепленным на нагружающем механизме. вода 4. Позицией 10 обозначен контролируемый материал.Устройство для определения качества твердых материалов работает сле дующим образом,Устройство устанавливается на поверхности материала 1 О, Нагружающиймеханизм 1 развивает усилие, котороечерез болты 7 передается хомуту 6 и 10 поджатому им кольцу 5 и далее волноводу 4 с индентором 3, Последнийвнедряется в контролируемый материал 1 О, В ходе внедрения индентора 3при хрупкой деформации материала 10 15 в нем возникают сигналы АЭ, поступающие через индентор в волновод 4. Сигналы АЭ распространяются по волноводу практически без искажений, таккак кольцо 5 выполнено из материала 20 с акустическим сопротивлением поперечных акустических колебаний меньшим, чем у материала волновода 4, итрансформируются преобразователем 2в электрические импульсы также без 25 искажений благодаря наличию поглотителя 8, Электрические импульсы фиксируются блоком 9 регистрации сигналов АЭ. Сила вдавливания индентора 3задается изменяющейся по заданному 30 закону с помощью нагружающего механизма 1, После этого работу устройства останавливают и измеряют параметры отпечатка индентора 3 в материале 10, На основании измеренныхпараметров определяют качество материала 10.1Формула изобретения6Устройство для определения качества твердых материалов, содержащеенагружающий механизм, преобразователь акустической эмиссии и индентор, связанный с нагружающим механизмом и преобразователем, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью ф 5 повышения точности определения качества и расширения области применения, оно снабжено волноводом, установленным между преобразователем/49 Тираж 778 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раказ одписное митета ССС ткрыти кая на