Способ определения физико-механических характеристик электропроводных материалов и устройство для его осуществления

(51) 5 й 01 М 3/40 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЪЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт проблем прочности АН УССР (72) Н. Л. Голего, В. М. Антонюк, Б. В. Белов и Т, А. Очертнюк (53) 620,178.153 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР249712, кл. 6 01 М 3/52, 1969.Авторское свидетельство СССР1221544, кл, б О М 3/48, 1984.Авторское свидетельство СССР1068768, кл. (д 01 Я 3/48, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения физико-механических свойств электропроводных материалов.Цель изобретения - повышение точности и информативности за счет расширения числа контролируемых параметров.На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего способ определения физико- механических характеристик электропроводных материалов; на фиг. 2 - осцилограмма колебаний поверхности.Устройство, реализующее способ, содержит механизм 1 ударного нагружения с неферромагиитным бойком 2, датчик скорости колебаний поверхности материала, выполненный в виде подковообразного магнита 3, полюса которого симметричны от- носительно бойка 2 механизма ударного для определения физико-механических свойств электропроводных матерна.:в. Цель изобретения - повышение точности и информативности за счет расширения числа регистрируемых параметров. Электрический сигнал, полученный в результате ударного нагружения материала и соответст. вующий осцилограмме колебаний поверхности исследуемого образца, в цифровой форме запоминается в оперативной памяти устройства, реализующего способ. Зарегистрированная информация в виде вектора отклика, характеризующего своими компонентами параметры осцилограммы, сопоставляется с аналогичной информацией, снятой для эталонов и хранимой в блоке постоянной памяти. При сопоставлении мини мизируется среднеквадратичная разность компонент измеренного и эталонного векторов отклика. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. нагружения, и размещаемых между полюсами на поверхности 4 материала симметрично относите,пьно оси бойка токосъемных электродов 5, последовательно соединенные усилитель 6, входы которого соединены с токосъемными электродами 5, аналого-цифровой преобразователь 7 и вычислитель, выполненный в виде блока 8 оперативной памяти, генератора 9 тактовых импульсов, арифметического блока 10, блока 1 постоянной памяти и блока 12 регистрации.Способ реализуют следующим образом, Вначале осуществляют формирование эталона. Для чего берут партию образцов (для большей достоверности 5 - 10 шт.), изготовленных по той же технологии и из того же материала, что и подлежащие исследованию детали. Для каждого извыбранных образцов производят регистрацию колебаний поверхности следующим образом. Постоянный магнит 3 и накладные токосъемные электроды 5 накладывают на поверхность 4 исследуемого материала, в область между электродами наносят удар неферромагнитным бойком 2 и регистрируют электродвижущую силу, возникающую в материале и соответствующую кривой колебаний поверхности исследуемого материала. Осцилограмма зарегистрированных колебаний, преобразованных с помощью АЦП, запоминается в блоке 8 оперативной памяти.Далее для этих же образцов производят определение требуемых физико-механических параметров материала (твердости, плотности, предела прочности, величины остаточных напряжений) любым из известных методов разрушающего контроля. Например, твердость определяют по Бринеллю. Затем параметры кривых, соответствующих образцам с этими значениями твердости, и сами - количественные значения записываются в блок 11 постоянной памяти. Таким образом, в блоке 11 постоянной памяти записывается ряд массивов информации, представляющий собой эталон для данного материала.Далее осуществляют режим измерения физико-механических параметров исследуемого материала. На поверхности исследуемого материала устанавливают постоянный магнит и накладные токосъемные электроды, наносят удар неферромагнитным бойком по поверхности материала между электродами и регистрируют колебания поверхности исследуемого материала. Параметры осцилограммы колебаний, преобразованные в цифровой код, подают в блок 8 оперативной памяти.По параметрам осцилограммы определяют многомерный вектор отклика. Для этого каждой полуволне колебаний ставятся в соответствие три компонента вектора х;, х;, х,ь, которые вычисляются как отношение соответственно амплитуды, длительности и площади 1-й полуволны к аналогичным параметрам первой полу- волны. Определение физико-механических характеристик материала осуществляют путем сопоставления полученного многомерного век.тора отклика с вектором эталона, осуществляя при этом минимизацию среднеквадративной разности компонент измеренного и эталонного векторов отклика.формула изобретения10 1. Способ определения физико-механических характеристик электропроводных материалов, заключающийся в том, что осуществляют ударное нагружение поверхности исследуемого материала, регистрируют параметры соударения и определяют физико-механические характеристики материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и информативности, в качестве параметров соуда рени я регистрируют колебания поверхности исследуе О мого материала, строят диаграмму зарегистрированных колебаний, по параметрам которой определяют многомерный вектор отклика, а определение физико-механических характеристик материала осуществляют путем сопоставления полученного многомерного вектора отклика с эталоном.2, Устройство для определения физикомеханических характеристик электропроводных материалов, содержащее механизм ударного нагружения с бойком, усилитель и вычислитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет определения наряду с твердостью и других физико-механических характеристик материалов, оно снабжено датчиком скорости колебаний поверхности материала, выполненным в виде подковообразного магнита, полюса которого симметричны относительно бойка механизма ударного нагружения, и размещаемых между полюсами подковообразного магнита на поверхности материа ла симметрично относительно оси бойкатокосъемных электродов, соединенных с входом усилителя, аналого-цифровым преобразователем, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход и управляющий вход - с вычислителем.1 б 01556 Фи енко Кор Под Составитель А. ПТехред А. КравчукТираж 50омитета по изква, Ж - 35,ий комбинат Пож ктор снос тк б.жго Редактор И. ШуллаЗаказ 3268НИИПИ Государственного к3035, МоПроизводственно-издательс обретениям и РаушскаяПатент, г. иям при ГКНТ 4/5д1 Гагарина