Прибор для исследования механических свойств электропроводных материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для определения механических свойств материалов и покрытий. Цель изобретения - повышение точности определения механических свойств электропроводных материалов. В приборе на основании 1 под индентор 4 (И 4) устанавливают образец 2 испытуемого электропроводного материала. Производят нагружение с помощью устройства 3, при котором И 4 вдавливается в поверхность образца 2. При этом расстояние между поверхностью И 4 и поверхностью образца 2 уменьшается, что приводит к увеличению показаний измерителя емкости 7. Сигналы с последнего и с датчика 5 нагрузки попадают на регистрирующее устройство 8, на котором фиксируется диаграмма глубина внедрения - нагрузка. По диаграмме определяют твердость , упругие, упругопластические и другие механические свойства. 1 ил. ё

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК

{5!)5 G 01 N 3/42

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР / (ГОСПАТЕНТ СССР)

М(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878295/28 (22) 29.10.90 (46) 23.11.92. Бюл. N. 43 .(71) Самарское научно-производственное объединение автоматических систем (72) В.И.Анисимов, А.В.Кислепов и В.В.Колокольчиков (56) Авторское свидетельство СССР

N. 232579, кл. G 01 N 3/48, 1968.

Алехин В.П. и др, Прибор УПМ-1 для измерения микротвердости по глубине отпечатка с автоматической регистрацией нагрузки и глубины внедрения. — В сб.: Hoaoe в области испытаний на микротвердость. M.:

Машиностроение, 1974, с.100-107.

Авторское свидетельство СССР

N. 1328737, кл. G 01 N 3/42, 1987. (54) ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

» Ы» 1777041 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для определения механических свойств материалов и покрытий. Цель изобретения — повышение точности определения механических свойств злектропроводных материалов. В приборе на основании 1 под индентор 4 (И

4) устанавливают образец 2 испытуемого электропроводного материала. Производят нагружение с помощью устройства 3, при котором И 4 вдавливается в поверхность образца 2. При этом расстояние между поверхностью И 4 и поверхностью образца 2 уменьшается, что приводит к увеличению показаний измерителя емкости 7. Сигналы с последнего и с датчика 5 нагрузки попадают на регистрирующее устройство 8, на котором фиксируется диаграмма "глубина внедрения — нагрузка". По диаграмме on ределяют твердость, упругие, упругопластические и другие механические свойства. 1 ил.

1777041

20

30

50

Изобретение относится к измерительной технике, а именна к приборам для опре деления механических свойств материалов и покрытий.

Известен прибор, включающий индентар для автоматического измерения твердости токопроводящих материалов (авт. св.

СССР М 1232579, кл, G 01 N 3/48, 1968), имеющий форму конуса, пирамиды, шарового сегмента и т,п., выполненный из высокаамного материала и включенный в электрическую схему путем соединения его тыльной поверхности и поверхности испытуемого образца с высакоомным потенциометрическим мостом, Недостаткам данного устройства является невысокая точность измерений, Известно устройство для испытаний путем микровдавливания индентора (Алехин

В.П, и др. Прибор УПМ-1 для измерения микратвердости па глубине отпечатка с автоматической регистрацией нагрузки и глубины внедрения, — В сб,: Новое в области испытаний на микротвердость. — M„ 1974, с;100 — 107), состоящее из стойки и станины с размещенными на них индентором, узлом нагружения индентора и устройством регистрации нагрузки и глубины вдавливания.

Н едостатком устройства является невысо кая точность регистрации глубины вдавливания индентора из-за погрешности, возникающей от деформации самого индентора между поверхностью ега касания с образцом и поверхностью,.у которой расположен датчик регистрации глубины вдавливания, Наиболее близким к изобретению является прибор для исследования свойств поверхностных слоев материалов (авт, св, СССР N ã11332288773377, кл. G 0.1 N 3/42, 1987), содержащий основание для установки образцов, выполненное в виде двух координатных поверхностных столов; индентор с поверхностью, неэквидистантнай поверхности образца, устройство нагружения индентара, выполненное s виде размещенного в корпусе сильфана, саединенногс с пневмапривадам и связанного с индентаром и датчиками погрузки и глубины внедрения индентара, в сваю очередь соединенными с регистрирующим устройством, выполненным в виде самопишущего. прибора.

Прибор работает следующим образом.

На основании устанавливают испытуемый образец, подводят к ега поверхности индентар, вдавливают ега путем подачи сжатого воздуха в корпус. При вдавливании датчики нагрузки и глубины внедрения индентора подают на вход самопишуЩего прибора сигналы, регистрируемые в виде диаграммы, по которой судят о механических свойствах образца.

Недостатком прибора является невысокая точность измерения глубины внедрения индентора, обусловленная деформацией конструктивных элементов, расположенных между рабочей поверхностью индентора и местом установки датчика глубины внедрения, приводящей к погрешности определения механических свойств, Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в приборе для исследования механических свойств электропроводных материалов, содержащем основание для установки испытуемых материалов, размещенный напротив него индентар, устройство нагружения индентора, датчики нагрузки и глубины внедрения и связанное с ними регистрирующее устройство, на рабочую поверхность индентора нанесена диэлектрическая пленка из материала с модулем упругости выше модуля упругости материала индентора, а датчик глубины внедрения представляет собой измеритель емкости, соединяемый с тыльной поверхностью индентора и испытуемым материалом.

На чертеже схематично изображен прибор для исследования механических свойств электропроводных материалов.

Прибор содержит основание 1 с установленным на нем испытуемым образцом 2 из электропроводнаго материала и размещенным напротив него устройством 3 нагружения, связанным с электропровадным индентором 4, датчиком 5 нагрузки и датчиком 6 глубины внедрения. На рабочую поверхность индентора 4 нанесена диэлектрическая пленка, например, из бсра, нитрида титана или алмазоподабная, модуль упругости которой выше, чем у электропроводных материалов, а толщина, как правило, на 2-3 порядка меньше толщины индентара.

Датчик 6 глубины внедрения представляет собой измеритель емкости.

Тыльная поверхность 4 и испытуемый образец 2 электрически соединены с измерителем емкости 7, выход которого подключен к регистрирующему устройству 8, выполненному, например, в виде двухкоординатного графопостроителя. Другой вход регистрирующего устройства 8 соединен с датчиком 5 нагрузки.

Прибор работает следующим образом.

На основании 1 пад электропроводный индентоп 4 устанавливают образец 2 испытуемого электропроводного материала.

Производят нагружение с помощью устрой1777041

Составитель В.Анисимов

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Милюкова

Редактор

Заказ 4118 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Ю

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ства 3, при котором индентор 4 вдавливается в поверхность образца 2. При этом расстояние между поверхностью индентора 4 и поверхностью образца 2 уменьшается (за исключением центральной малой зоны под индентором), что приводит к увеличению показаний измерителя емкости 7. Сигнал, полученный с измерителя емкости 7, и сигнал с датчика 5 нагрузки попадают на регистрирующее устройство 8. на котором фиксируется диаграмма "глубина внедрения — нагрузка".

По полученной диаграмме, зная геометрические размеры индентора и скорости нагружения, определяют твердость, упругие, упругопластические и другие механические свойства.

Изобретение позволяет повысить точность прибора за счет расположения датчика глубины внедрения непосредственно на поверхности индентора и устранения погрешности, связанной с его деформацией.

Деформация диэлектрической пленки за счет более высокого модуля упругости и ма-. лой толщины незначительна и не влияет на измерение глубины вдавливания. Кроме того, высокомодульная пленка меньше изнашивается в процессе испытаний, что увеличивает срок службы прибора. Предлагаемое устройство обладает конструктивной простотой и надежностью. Применение высоко5 чувствительного емкостного датчика глубины внедрения расширяет возможности прибора для исследования поверхностей и измеряемой по глубине микротвердостью, а также металлизированных пленок и покрытий.

10.

Формула изобретения

Прибор для исследования механических свойств электропроводных материалов, содержащий основание для установки

15 испытуемых материалов, размещенный напротив него индентор, устройство нагружения индентора, датчики нагрузки и глубины внедрения и связанное с ними регистрирующееустройство,отл ич а ю щи йся тем, 20 что, с целью повышения точности, на рабочую поверхность индентора нанесена диэлектрическая пленка из материала с модулем упругости выше модуля упругости материала индентора, а датчик глубины

25 внедрения представляет собой измеритель емкости, соединяемый с тыльной поверхностью индентора и испытуемым материалом.