Пенетрометр

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 1912827 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 15.03.82. Бюллетень 10Дата опубликования описания 25.03.82 йо делам изобретений и открытий(54) ПЕНЕТРОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования при контроле качества пластичных материалов.Известно устройство для пенетрации пластичных материалов, содержашее опорную плиту со стойкой, держатель, со стержнем, расположенный в направляющих, погружающий элемент, самописец, соединенный со стержнем, стрелку с циферблатом, кинематически связанную с самописцем, и гидравлический регулятор 11.Недостаток этого устройства - низкая точность измерения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пенетрометр, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом, погружающий элемент, выполненный в виде якоря электромагнита, держатель с иглой, измерительный блок с кодовым диском и считывающим фотоэлементом, электромагниты, микрометрический винт с электроприводом, конечный включатель, электрический контакт и блок управления, электрически связанный с измерительным блоком, электромагнитами, электроприводом и конечным включателем 12.Недостатком известного устройства является передача вращения от электропривода на микрометрический винт, вращение которого, а с ним и изолируюших направляющих держателя приводит к отклонению положения иглы, свободно размещенной в направляюгцих, от вертикали и, следовательно, к погрешности измерения. Отсчет 1 о величины пенетрации при обратном холемикрометрического винта также увеличивает погрешность из-за неизбежного выоега механизма и люфта в винтовой паре. Отсутствие постоянства фиксации гайки микро- метрического винта и сложный узел передачи вращательно-поступательного лвижения винта от приводного шкива снижают надежность работы устройства.Цель изобретения - повышение точности измерения и увеличение надежности 20 работы.Поставленная цель достигается тем, чтоизвестный пенетрометр, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом, погружаюший элемент, выполненныйная с возможностью наведения свободных колебаний в игле 1, блок управления 20.Пенетрометр работает следующим образом.В исходном состоянии игла 1 с погружающим элементом 3, зафиксированным электромагнитом с обмоткой 6, и микрометрический винт 7 находятся в верхнем положении. Все электрические цепи обесточены.После установки сосуда с пробой 21, охлажденной до заданной температуры, и включения устройства запускается схема самогенерации на усилителе 19 с электромагнитной катушкой 17 и дуктивным датчиком 18 на частоте свободных колебаний иглы 1. Одновременно через обмотку 4 пропускается ток, создающий втягивающее усилие, несколько превышающее вес погружного элемента 3, после чего включаются обмотки 6 электромагнита, снимающего фиксацию элемента 3, и электропривол 12 (с по 40 45 50 55 в виде якоря электромагнита, держатель с иглой, измерительный блок с кодовым диском и считывающим фотоэлементом, электромагниты, микрометрический винт с электроприводом, конечный выключатель, электрический контакт и блок управления, электрически связанный с измерительным блоком, электромагнитами, электропроводом и конечным выключателем, снабжен усилителем, электромагнитной катушкой с индуктивным датчиком, вхол которой связан через усилитель с блоком управления, а мик о рометрический винт снабжен изолирующими направляющими и подшипником, причем приводной шкив электродвигателя и кодовый диск соединены непосредственно с гайкой микрометрического винта, помещен 15 ной в изолирующем подшипнике, а микро- метрический винт помещен в изолирующих направляющих.На чертеже изображена кинематическая схема пенетрометра с указанием основных функциональных связей блока управления. 2 фУстройство содержит иглу 1, жестко закрепленную в держателе 2, размещенном на погружающем элементе 3, который выполнен в виде якоря электромагнита с обмоткой 4 и снабжен контакт-деталью 5,25 электромагнит с обмоткой 6 для возможности стопорения сврим якорем погружающего элемента 3, микрометрический винт 7, размещенный в изолирующих направляющих 8 и снабженный контакт-деталью 9 с гайкой 10, размещенной в изолирующем зо подшипнике 11 и связанной с электроприводом 12 с помощью закрепленного на гайке приводного шкива 13, измерительный блок 14 со встроенным считывающим фотоэлементом и кодовым диском 15, укрепленным на гайке 10, конечный выключатель 16, 55 установленный с возможностью переключения в верхнем положении винта 7, электромагнитная катушка 17 с индуктивным датчиком 18 и усилителем 19, установленниженной частотой вращения) . При вращении гайки 10 в определенную сторону винт 7 получает поступательное движение вниз и, преодолевая избыток втягивающего усилия обмотки 4 над весом элемента 3, перемещает последний вместе с иглой 1 вниз, В момент касания иглой 1 поверхности пробы 21 условия для свободных колебаний иглы исчезают, частота и амплитуда колебаний иглы изменяются, что приводит к срыву самогенерации электрических колебаний на усилителе 19, Это служит сигналом лля обесточивания обмотки 4 и включения отсчета вращения кодового диска 15 измерительным блоком 14. При обесточивании обмотки 4 сигнала 1 пол действием веса погружающего элемента 3 внедряется в контролируемую пробу 21, а элемент 3 открывается от винта 7. Процесс внедрения (пенетрации) длится заданное время 5 с, после чего обесточивается обмотка 6 и элемент 3 стопорится. Отсчет величины пенетрации продолжается до момента замыкания электрического контакта, образуемого деталями 5 и 9. Величина пенетрации высвечивается на табло, а электропривол 12 переключается на подьем винта 7 с полной скоростью. Электропривод 12 отключается при нажатии винта 7 на конечный выключатель 16. Вслед за этим включаются обмотки 4 и 6, и игла с элементом 3 втягивается в верхнее положение. Затем обмотки 4 и 6 обесточиваются и элемент 3 фиксируется в верхнем положении. Цикл операций на этом завершается.Индикация величины измерения на табло может быть прекращена кнопкой сброса в блоке управления или автоматически стирается с началом очередного цикла измерения.Выходной электрический сигнал пенетрометра может быть применен лля цифропечати и непосредственного ввода в ЭВМ. Пенетрометр может быть использован в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в качестве датчика пенетрации.Электромагнитная подвеска погружающего элемента, поступательное, а не вращательное движение винта, жесткое крепление иглы - все это позволяет повысить точность измерения и надежность работы предлагаемого пенетрометра.Формула изобретенияПенетрометр, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом, погружающий элемент, выполненный в виде якоря электромагнита, держатель с иглой, измерительный блок с кодовым диском и считывающим фотоэлементом, электромагниты, микрометрический винт с электропри912827 Состависль Р,Техред А. Бойкас Тираж 711 И Государственного ко делам изобретений и осква, Ж - 35, Раушск Патент, г. УжгородПогосянКорректорПодписноемитета СССРо 1 крытийая наб., д. 4/5ул. Проектная,едактор Т. Парфеновааказ 1334/38 Макарсн ВНИИПпо 113035, М лиал ППП водом, конечный выключатель, электрический контакт и блок управления, электрически связанный с измерительным блоком, электромагнитами, электроприводом и конечным выключателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и увеличения надежности раооты, он снабжен усилителем, электромагнитной катушкой с индуктивным датчиком, вход которой связан через усилитель с блоком управления, а микрометрический винт снабжен изолирующими направляюшими и подшипником, причем приводной шкив электродвигателя и кодовый ;шск соединены непосрсдс 1 венно с гайкой микрометрическоговинта, помещенной в изолирующем подшипнике, а микрометрический винт помещен визолиру 1 огцих направляюгцих.Источники информации,и ринятые во внимание при экспертизе1. Патент Швейцарии Л 509586,кл. 6 01 Х 3,10, 1972.2. Авторское свидетельство СССР