Электроакустический твердомер

СОЮЗ СОЮЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 451)5 С 01 М Э/40 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРИТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) Р.Ю.Бансявичюс, С.В.Баскутис, В. С.Васаускас, А.Б, Гайвянис и С;А.Сакалаускас(53) 620.178.154.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Иф 297900 е кл е 6 О М Э/481966Авторское свидетельство СССР Иф 1337723, кл. С 01 М 3/40, 986, (54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ТВЕРДОМЕР (57) Изобретение относится к приборам дпя измерения твердости металлов. Цель изобретения - повышение точности за счет работы приемной части прибора на; частоте в два раза выше частоты возбуждения, Стержень 1 выполнен иэ магнитострикционного материала, на котором установлены катушка 4 Я 01627908 А 1 2возбуждения и измерительные катушки6 и 7, число витков в обмотках которых одинаково, соединенные с входамисумматор а 8, Выход сумматор а черезусилитель 9 и детектор О подкпючен киндикатору. В режиме типа стоячейволны обеспечиваются одинаковые амппи.туды и фазы переменных напряжений,возникающих на выходе измерительныхкатушек 6 и 7, при колебаниях стержня 1 в свободном состоянии, Во времяконтакта индентора 2 и исследуемогообразца 12 режим стоячей волны нарушается, так как в стержневозникает бегущая волна, т.е. соприкосновение вызывает изменение соотношениянапряжений в измерительных катушках6 и 7, и появившееся на выходе сумматора 8 напряжение поступает черезусилитель 9 и детектор 10 на индикатор 11, про градуированный единицами твердости,ил,Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для измерения твердости металлов,Цель изобретения - повышение точ 5ности за счет работы приемной частиприбора на частоте в два раза вышечастоты возбуждения,Нв чертеже изображена схема электроакустического твердомера. 1 ОЭлектроакустический твердомер содержит резонатор, выполненный в виде стержня 1 из магнитострикционногоматериала с индентором 2 на конце ис тремя сквозными щелями, размещенными вдоль его оси, пружину 3 прижима, прикрепленную к узловой плоскости стержня 1, катушку 4 возбуждения,намотанной по одной стороне щели всередине стержня, генератор 5 электриОческих колебаний с источником постоянного подиагничивающего тока, подключенного к катушке 4 возбуждения, двекатушки 6, 7 измерения с одинаковымчислом витков, намотанных по однойстороне щелей на концах стержня, последовательно соединенные сумматор 8,входы которого соединены с катушками6, 7 измерения, усилитель 9, детектор О и индикатор 11. Индецтор взаимодействует с образцом 12.Электроакустический твердомер работает следукхцим образом,Включают генератор 5 и подают наобмотку возбуждающей катушки 4 пере 35менный ток частотой Яравной частоте резонансных колебаний стержняпервой формы. Под действием вцешчегопеременного магнитного поля (с учетом подмагничивания) стержень 1 бу Одет колебаться с частотой Я . Продольные упругие резонансные колебания первой формы типа стоячей волны с узломколебаний в середине стержня 1 (эпюра распределения амплитуд продолыых 45колебаний по длине стержня показанана чертеже справа), т,е. механическоевоздействие на стержень, вызывает изменение его магнитных свойств, в результате в измерительных катушках 6 ииндуцируется ЭДС (обратный магнитострикциоицый эффект), Поскольку подмаггцчивацие не действует ца концыстержня, частот а ЭДС в из мерит ел ыыхкатушках 2 Я.55Число витков в обмотках обеих катушек одинаково, а их расположениеотносительно узла колебаний стержнястрого симметрично, Эти усповия в режиме колебаний типа стоячей волныобеспечивают одинаковость как амплитуд, так и фаз переменных напряжений на выходе измерительных катушек6 и 7 прц колебаниях магцитострикциоцного стержня 1 в свободном состоянии, т.е. ца выходе сумматора 8 напряжение равно нулю (эпюра распределения механических напряжений 5; подлине стержня показано ца чертежеелена) .При измерении через упругий элемент 3 индецтор 2 прижимают к исследуемой поверхности 12 с определеннойсилой, обеспечивающей ударные колебания между стержнем 1 и исследуемымобразцом 12,Во время контакта ццдецтора 2 иисследуемого образца 12 режим колебаний типа стоячей волны нарушается,так как в магцитострикциоццом стержне1 возникает ц бегущая волна, При этомцарушаетсл симметрия напряжений, снимаемых с измерительцых катушек 6 и 7,т.е. соприкосновение вызывает изменение соотношения напряжений ца выходахизмерительных катушек и появившееся навыходе сумматора 8 напряжение поступа.ет через усилитель 9 и детектор 1 О ца индикатор 11, проградуиронаццый единицами твердости,формула цз обретенияЭлектроакустический твердомер, содержащий резонатор, выполненный в виде стержня с иццецтором на конце, возбуждающий электрод установленный в середине стержня генератор электрических колебаний, соединенный с возбуждающим электродом, измерительные электроды, установленные ца концах стержня и соедицец 1 ые последовательно сумматор, входы которого соединены с измерительными электродами, усилитель детектор и индикатор, о тл и ч а ю щ и й с я тем что с целью повышения точности, резонатор выполнен в виде стержня из магцитосгрикциоцного материала с тремя сквозными щелями, размещенными вдоль его оси, возбуждающий электрод выполнен в виде катушки возбуждения, витки которой пропущецы через центральную сквозную щель и ими охвачена часть стержня, измерительные электроды выполнены в виде катушек иэмереция витки каждой цэ которых пропущены через крайние сквозные щели ц ими также охвачены со162 7908 цсточшк постоя ццого иодмагццчцвакчцего тока,ответствукщие части стержня, а генератор электрических колебаний имеет Сост авител л А. Паникл ен коТехред И,Дидык Корректор Н.РевскаЯ Редактор А,Долинич Заказ 334 Тираж 389 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о ри отк ытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Пат