Переносной твердомер

ОПИСАНИЕ , , оц 637637 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сефз Сеееииих С 4 щиелифтиемиих Рееиублии(45) Дата опубликования описания 15.1278 М. Кл 4 6 0 ггыЯ комггтотастров СССРзобрстенн Я осюйрстойяСовета Мк ио Мелам 53 крытиЯ1 20.178.1.152(088.8) ов кий.":С(72) Авторы изобретен есоюэный проект йнститут атомн о-конструкторский тех о машиностроения и к те ПЕРЕНОСНОЯ ТВЕРДОМЕР илия скоемой ого, прем про мо- телья к области в частности я твердости тиос хник змер больпрог. 0хоразовамодуляериала Изобретение о итсиспытательной те и,к приборам для и ениматериалов.Известен переносной прибор Полъди, бсодераащий шарик, эталонный образец,устройство для закрепления образцан микроскоп 11 .Недостатками прибора являютсяшая погрешность (до 30) и малаяиэводителъвость, связанная с необдимостью измерения отпечатков.Известен также переносной твердомер, содержащий щуп, выполненный ввиде корпуса, размещенных:в нем стабилизатора усилия вдавливания, инертной массы, пружины, индевтора , аестко связанного с инертной массой и со"стоящего иэ.чувствительного стераняи наконечника, катушки возбуждения, Зфпьезоэлемента, и электронную схему,включающую усилитель, вход которогосоединен с пьезоэлементом, а выход -с катушкой возбуждения, преобтель частоты, блок заданияупругости ковтролируемого мати индикатор 2.Недостатком твердомера являетсязначительная погрешность при измерениях, так как он не позволяет учиты- ф вать динамическую погрешность ус вдавливания, вызываемую влиянием рости приаатия щупа к контролнру поверхности конструкции. Кроме т необходимость предварительного о деления, а затем ручной установк стравственного полоаения щупа в мент измерения сниаает производи ность и точность измерения.Цель изобретения - обеспечен автоматизации испытания и повышен точности Цель достигается тем, что приборснабаен двумя подвижными контактами,связанными с инертной массой, снгнализатором, соединенным с одним нэ под"вианых контактов, устройством динами"ческой коррекции усилия вдавливания,содержащим клапан и счетчик импульсов,связанные через преобразователь частоты, один вход клапана соединен с усилителем, другой - со вторым подвижнымконтактом, а стабилизатор усилия вдавливания выполнен в виде втулки, подпружиненной в осевом направлении иснабаенной неподвианой парой контактов,На чертеае изображены электроннахема предложенного переносного твеомера и продольный разрез щупа.В корпусе 1 щупа прибора размещен индентор, жестко связанный с инертной массой 2 и состоящий из чувствительного стержня 3 и алмазного наконечника 4, Кроме того, н корпусе установлены катушка 5 возбуждения, пьеэо" элемент 6, пружины 7 и 8, стабилизатор усилия вдавливания, выполненный в виде втулки 9, снабженной неподвижной парой контактов 10 и 11, и два подвижных контакта 12 и 13, связанных с инертной массой 2.Электронная схема прибора состоит из усилителя 14 блока частотомера 15, включающего клапан 16, вибратор 17, счетчик 18 импульсов, преобразователь 19 частоты; устройетва 20 динамической коррекции усилия вдавлива" ния, включающего клапан 21, счетчик 22 импульсов, преобразователь 23 час" тоты; сумматора 24 напряжения; блока 25 задания модуля упругости индика" тора 26; сигнализатора 27 в виде сиг" нальной лампы.Переносной твердомер работает следующим образом.По шкале блока 25 устанавливают значение модуля упругости контролируемого материала, Щуп устанавливают на контролируемую конструкцию и прижимают к ней до загорания сигнализатора 27. При этом под действием приложенной силы алмазный наконечник 4 внедряется в контролируемое изделие. Пружина 7 сжимается, а индентор, инертная масса 2 и подвижные контакты 12 и 13 перемещаются относительно втулки 9. Стержень 3, пьезоэлемент б усилитель 14 и катушка 5 образуют ко" лебательный контур, в котором возникают электрические колебания; частотапоследних определяется глубиной проникновения алмазного наконечника 4 вконтролируемую конструкцию. 40 В момент замыкания подвижного кон- такта 12 с неподвижным контактом 10 открывается клапан 21 и на счетчик 22 поступают. импульсы в течение времени замыкания. При прижатии щупа к контролируемой конструкции происходит дальнейшее внедрение алмазного наконечника 4 и перемещение индентора,инертной массы 2 и подвижных контактов 12 и 13 относительно втулки 9.Частота колебаний чувствительногостержня 3 при этом увеличивается. Цмомент замыкания подвижного контакта13 с неподвижным контактом 11 при но"минальном усилии вдавливания, равномвесу инертной массы 2 и усилию пружины 7, измеряют частоту колебаний чувСчетчики 18 и 22 запоминают поданное на них число импульсов. При,числа импульсон, прошедших через кла."80пан 16 на счетчик 18. Одновременнозагорается сигналиэатор 27. возвращении щупа в исходное положение преобразователь 19, связанный со счетчиком 18, продолжает выдавать на сумматор 24 напряжение, соответстнующее модулю упругости, коэФФициенту Пуассона контролируемого материала и глубине проникновения в него алмазного наконечника 4. На второй вход сумматора 24 выдается напряжение, соответствующее скорости прижатия щупа к контролируемой конструкции, т.е. значение динамической коррекции усилия вдавливания, На третий вход сумматора 24 от блока 25 поступает заданное напряжение, соответствующее модулю упругости и козФФициенту Пуассона контролируемого материала, В сумматоре 24 из напряжения, выдаваемого преобразователем 19, происходит выделение той частисигнала, которая соответствует глубине проникнонения ал" мазного наконечника 4 в контролируемый материал при номинальном усилии вдавливания с учетом его динамической коррекции, и передача результата на стрелочный индикатор 26, по шкале которого контролер определяет твердость контролируемого материала.Формула изобретенияПереносной твердомер, содержащий щуп, выполненйый в виде корпуса, раэ" мещенных в нем стабилизатора усилия вдавливания, инертной массы, пружины, индентора, жестко связанного с инертной массой и состоящего из чувстнительного стержня и наконечника, катушки возбуждения, пьезоэлемента,и электронную схему, включающую усилитель, вход которого соединен с пьезоэлементом, а выход - с катушкой возбуждения,преобразователь частоты, блок задания модуля упругости контролируемого материала и индикатор,о т л и ч а ю щ и йс я тем,что,с целью обеспечения антоматизации испытания и повышения точности, он снабжен двумя подвижными контактами, связанными с инертной массой, сигнализатором, соединенным с одним из подвижных контактов, устройством динамической коррекции усилия вдавливания, содержащим клапан и счетчик импульсов, связанные через преобразователь частоты, один вход клапана связан с усилителем, другой - со вторым подвижным контактом, а стабилизатор усилия вдавливания выполнен в виде втулки, подпружиненной в осевом направлении и снабженной неподвижной парой контактов.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе:1. Савкнн С. В, Неразрушающие методы контроля металлов на электростанциях. М., Машгиз, 1974, с. 22.2. Авторское свидетельство СССР 9 297900, кл. б 01 М 3/48, 1971.б 37 б 37 Составитель В, НовичковаРедактор Н. Корченко Техред И.Борисова Корректор Е. ДичинсКая по делам иэобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 э 7090/30 Тираж 1070 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС Филиал ППП Патент, г. Ужго Проектн