Микротвердомер

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний на микротвердость вдавливанием и царапанием алмазным индентором. Микротвердомер содержит корпус, микроскоп с макрои микроподачей, предметный столик, плоскопараллельные пружины на вдавливание и царапание, индентор, измерительные датчики, блок питания и управления прибором. Индентор закреплен на внутренних сдвоенных гтлоскопараллельных пружинах , а перемещение наружных пружин производится электромагнитным приводом. Вместо металлических плоскопараллельных пластин можно применить пьезопластины из биморфного пьезоматериала. причем наружные пьезопластины соединены с генератором линейно развертывающегося напряжения, а внутренние являются датчиком горизонтальной (царапающей) силы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s 6 01 И 3/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826058/28 (22) 09.04.90 (46) 23.03.93. Бюл. ¹ 11 (75) Г.Н.Калей (56) Авторское свидетельство СССР

N 373581, кл, G 01 N 3/42, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 386316, кл. G 01 N 3/46, 1971. (54) МИКРОТВЕРДОМЕР (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний на микротвердость вдавливанием и цэрапэнием алмазным индентором.

Микротвердомер содержит корпус, микроИзобретение относится к испытаниям материалов на микротвердость вдавливанием и царапанием по глубине отпечатка (царапины).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет точного измерения действительной глубины отпечатка и царапины.

На фиг. 1 представлен общий вид прибора; на фиг. 2 — разрез АА на фиг. 1, вид на механизм подвески, где удалены несущественные детали, .

Микротвердометр содержит корпус 1, на котором установлен предметный столик

2 с образцом 3, направляющие макро- и микроподачи 4 с микродвигателем 5, на которых закреплен микроскоп 6 с плоскопэраллельными пластинами 7 и наклеенными на них интегральными тензопреобразователями 8, К вертикальному штоку 9, заделанному между пластинами 7, жестко крепится

„„ Ы„„1803810 А1 скоп с макро- и микроподачей, предметный столик, плоскопараллельные пружины на вдавливание и ца рапание, индентор, измерительные датчики, блок питания и управления прибором. Индентор закреплен на внутренних сдвоенных нлоскопарэллельных .пружинах, а перемещение наружных пружин производится электромагнитным приводом.

Вместо металлических плоскопараллельных пластин можно применить пьезопластины из биморфного пьезоматериала. и ричем наружные пьезопластины соединены с генератором линейно развертывающегося напряжения, а внутренние являются датчиком горизонтальной (царапающей) силы. 2 ил. подвеска 10 с закрепленными на ней наружными 11 и внутренними 12 пластинами, на свободном конце последних установлен апмазный индентор 13 и наклеены тензопреобразователи 14. На боковой стороне подвески 10 установлен электромагнит 15, рычаг 16 и наклонная игла 17, а на другой ее стороне закреплен датчик длины царапины

18 и в самом корпусе подвески расположен датчик глубины отпечатка (царапины) 19, измерительный шток 20 которого опирается на поверхность образца. Измерительные системы и питание прибора расположены в, блоке управления 21, который через аналого-цифровой преобразователь 22 соединен с компьютером 23 и принтером 24.

Микротвердомер работает следующим образом.

На исследуемом образце 3 с помощью микроскопа 6 выбирают место испытаний.

При вдавливании с помощью микроэлект1803810 родвигателя 5» микроподачи 4 осуществляется вертикальное перемещение индентора

13, укрепленного на подвеске 10, до его соприкосновения (контакта) с поверхностью образца 3, при этом шток 9 и жестко 5 связанные с ним пластины 7 изгибаются и наклеенные на них датчики 8 регистрируют вертикальную нагрузку с помощью измерительно-вычислительной системы (22, 23, 24), при дальнейшем опускании штока 9 производится вдавливание индентора 13 до требуемой величины вертикальной нагрузки, а измерительный шток 20 датчика 19 в это время регистрирует глубину отпечатка (углубление индентора в поверхность образ- "5 ца). При горизонтальном перемещении индентора 13 (т,е, при царапагии) с помощью блока управления 21 на электромагнит 15 подается сигнал с генератора линейно развертывающегося напряжения 20 (блок управления 21), в результате чего шток

16, закрепленный на корпусе электромагнита 15, перемещает иглу 17 и связанные с ней наружные пластины 11, при этом перемещаются внутренние пластины 12 с индентором

13, т,е. обеспечивается горизонтальное перемещение индентора 13 (царапание). Датчик 14 наклеен на внутренних пластинах 12 и при наличии горизонтальной силы регистрирует ее величину, Датчик 18 закреплен одним концом на подвеске 10, другим концом (измерительным штоком) фиксирует горизонтальное перемещение индентора, т,е. длину царапины. Сигналы с измерительных

35 датчиков поступают на аналого-цифровой преобразователь 22, компьютер 23 и принтер 24.

После окончания царапания с помощью микроэлектродвигателя 5 и микроподачи 4 вся система поднимается вверх за уровень поверхности образца 3, снимается напряжение с электромагнита 15 и индентор возвращается в исходное положение.

Формула изобретения

Микротвердомер, содержащий корпус, размещенный в нем механизм нагружения, закрепленные в нем плоскопараллельные пластины, жестко связанный с ними шток, датчик глубины со следящим рычагом, предназначенным для взаимодействия с образцом, и датчик нагрузки, связанную с ними систему регистрации, индентор и микроскоп и установленный напротив них предметный стол, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен жестко связанной со штоком подвеской, соединенными с ней одними концами внешними плоскопараллельными пластинами, связанными сдругими их концами внутренними плоскопараллельными пластинами, размещенным на подвеске электромагнитным приводом, установленным с возможностью взаимодействия с внешними плоскопараллельными пластинами, индентор установлен на свободном конце внутренних плоскопараллельных пластин, а датчик глубины закреплен на подвеске.

1803810

80 д

Фог Я

Составитель Г. Калей

Техред М.Моргентал

Корректор Л. Филь

Редактор Т. Иванова

Заказ 1052 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101