Пенетрометр

 

ПЕНЕТРОМЕТР, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом д1пя образца, держатель с иглой, поEfciijiHOiJ ,..-:, гружающий элемент, электромагниты подъема и фиксации погружающего элемента, измерительный блок, блак контроля касания иглой поверхности образца и блок управления , электрически связанный с электромагнитами , измерительным блоком и блоком контроля, отличающи

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Я0„, 1110869 зад Е 02 D 1/00; G 01 N 3/4

)3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К.А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3559! 00/29-33 (22) 28.02.83 (46) 30.08.84. Бюл. № 32 (72) А. А. Тарасов, Я. Ш. Вайнблат и С. Л. Мадорский (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации (53) 624.131.377 (088.8) (56) 1. Патент Швейцарии № 509586, кл. G 01 N 3/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 912827, кл. Е 02 D 1/00, 1979. (54) (57) ПЕНЕТРОМЕТР, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом для образца, держатель с иглой, погружающий элемент, электромагниты подьема и фиксации погружающего элемента, измерительный блок, блок контроля касания иглой поверхности образца и блок управления, электрически связанный с электромагнитами, измерительным блоком и блоком контроля, отличающифся тем, что, с целью повышения надежности работы и сокращения времени измерения, он снабжен пневматическим стабилизатором скорости опускания иглы с мембраной и магнитопроводом, дополнительным к электромагниту подъема быстронасыщающимся магнитопроводом, который обеспечивает связь пневматического стабилизатора скорости опускания иглы с погружающим элементом.

1110869

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования при контроле качества пластичных материалов, например битумов.

Известно устройство для пенетрации пластичных материалов, содержащее опорную плиту со стойкой, держатель со стержнем, расположенный в направляющих, погружающий элемент, самописец, соединенный со стрелкой, стрелку с циферблатом,кинематически связанную с самописцем, и гидравлический регулятор (1) .

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пенетрометр, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом для образца, погружающий элемент, электромагниты подъема и фиксации по. гружающего элемента, измерительный блок, блок контроля касания иглой поверхности образца и блок управления, электрически связанный с электромагнитами, измерительным блоком и блоком контроля (2).

Недостатками данного устройства являются ненадежность его в работе, ввиду легкой уязвимости электрического контакта между погружающим элементом и микрометрическим винтом, а также длительное время проведения опыта, связанное с необходимостью преобразования вращения привода в поступательное перемещение микрометрического винта.

Целью изобретения является повышение надежности работы и сокращение времени измерения.

Поставленная цель достигается тем, что пенетрометр, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом для образца, держатель с иглой, погружакший элемент, электромагниты подъема и фиксации погружающего элемента, измерительный блок, блок контроля касания иглой поверхности образца и блок управления, электрически связанный с электромагнитами, измерительным блоком и блоком контроля, снабжен пневматическим стабилизатором скорости опускания иглы с мембраной и магнитопроводом, дополнительным к электромагниту подъема быстронасышающимся магнитопроводом, который обеспечивает связь пневматического стабилизатора скорости опускания иглы с погружающим элементом.

На чертеже представлена кинематическая схема пенетрометра.

Устройство содержит иглу 1, закрепленную в держателе 2, размещенном на погружающем элементе 3, который выполнен в виде якоря электромагнита подъема 4, имеющего обмотку 5 и дополнительный быстронасыщающийся магнитопровод 6, электромагнит фиксации 7 погружающего элемента 3, пневматический стабилизатор ско20

55 рости 8, снабженный мембраной 9 с укрепленным на ней магнитопроводом 10, регулировочным вентилем 11 и обратным клапаном 12, измерительный блок 13 со считывающим фотоэлементом 14 и растровой решеткой 15, подвижная часть которой закреплена на погружающем элементе 3, блок контроля касания иглой 1 поверхности образца в составе электромагнитной катушки

16 и усилителя 17, предметный стол 18 для установки на нем сосуда 19 с образцом и блок управления 20.

Пенетрометр работает следующим образом.

В исходном состоянии игла 1 с погружающим элементом 3, зафиксированные с помощью электромагнита фиксации 7, находятся в верхнем положении. Все электрические цепи обесточены.

После установки сосуда 19 с образцом, охлажденным до заданной температуры, и включения устройства запускается схема самогенерации на усилителе 17 с электромагнитной катушкой 16 на частоте свободных колебаний иглы 1. Одновременно, через обмотку 5 пропускается относительно небольшой ток, создающий в дополнительном быстронасыщаюшемся магнитопроводе магнитный поток, минимально необходимый для удержания погружающего элемента 3 в магнитном сцеплении с магнитопроводом 10 пневматического стабилизатора скорости 8 опускания иглы, Магнитный поток при этом в основном контуре благодаря значительно большему воздушному зазору в нем невелик, и его удерживающим воздействием на погружающий элемент 3 можно пренебречь.

С включением электромагнита фиксации снимается фиксация погружающего элемента 3, и он идет вниз, притормаживаясь пневматическим стабилизатором скорости 8 опускания иглы, со скоростью, устанавливаемой регулировочным вентилем 11. В момент касания иглой 1 поверхности образца в сосуде 19 свободные колебания иглы нарушаются, и происходит срыв самогенерации электрических колебаний усилителя 17. Это служит сигналом для обесточивания обмотки 5 и включения отсчета измерительным блоком 13. При обесточивании обмотки 5 погружающий элемент 3 расцепляется с пневматическим стабилизатором скорости 8 опускания иглы и под действием своей силы тяжести внедряет иглу 1 в образец в сосуде

19. Процесс внедрения (пенетрации) длится заданное время (5 с), в течение которого импульсы считывающего фотоэлемента 14, оптически связанного с растровой решеткой 15, суммируются в счетчике и выдаются на цифровое табло в единицах пенетрации. По истечении 5 с отсчет прекра- щается, .а достигнутая величина пенетрации остается высвеченной на табло. С прекращением отсчета обмотка .5 электромагнита подъема 4 включается на полное напряже1110869

Составитель Л. Тронина

Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верее Корректор И. Эрдейи

Заказ 5942/24 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ние и погружающий элемент 3 втягивается в исходное (верхнее) положение, приподнимая мембрану 9 пневматического стабилизатора скорости опускания иглы 7 благодаря выпуску воздуха из него через клапан

12. Затем обмотка 5 электромагнита подъема 4 и электромагнит фиксации 7 обесточиваются, и элемент 3 фиксируется в верхнем положении. Цикл операций на этом завершается.

Индикация величины измерения на таб- 10 ло может быть прекращена кнопкой сброса в блоке управления или автоматически стирается с началом очередного цикла измерения.

Выходной электрический сигнал пенетрометра может быть применен для цифро-печати и непосредственного ввода в ЭВМ. Пенетрометр может быть использован в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в качестве датчика пенетрации.

Использование данного устройства позволяет существенно упростить конструкцию и алгоритм управления им, чем можно повысить его надежность, а также сократить время одного определения качества контролируемого материала (по пенетрации) в среднем на 6 мин.