Прибор для измерения твердости царапаньем

 

344330

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.XI.1970 (№ 1490498125-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.VI1.1972. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 18.VII,1972

М. Кл. G Oln 6/46

Комитет по делим изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 620.178.14:620.1.05 (088,8) Автор изобретения

О. В. Зстерле

Ьгь,т;0;-„-„- „

Заявитель Казахский научно-исследовательский институт минерал

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ЦАРАПАНЬЕМ

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известен прибор для измерения твердости царапаньем, содержащий корпус, размещенный в нем шток с индентором, механически связанный с ними следящий рычаг, выполненный с возможностью перемещения вдоль штока и взаимодействующий в процессе испытания с поверхностью образца, механизм нагружения, воздействующий на шток, снабженный датчиком перемещения предметный столик, установленный с возможностью перемещения, и аппаратуру для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора.

Описываемый прибор отличается от известного тем, что он снабжен установленным на штоке датчиком малых перемещений. Механизм нагружения выполнен в виде электромагнита. Аппаратура для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора содержит индикатор твердости и амплитудный селектор со счетчиком, подключенные к обмотке электромагнита, пороговое устройство, схему сравнения, интегрирующую цепь и усилитель, посредством которых датчик малых перемещений электрически связан с механизмом нагружения.

Это повышает точность измерения твердости образца с любой рельефной поверхностью, а также позволяет производить фазовый анализ компонентов образца.

Для классификации содержащихся в образце включений по размерам датчик перемещения предметного столика подключен через амплитудный селектор к счетчикам.

5 На чертеже изображен предлагаемый прибор.

Он содержит нагружающий электромагнит

1 с грузом-противовесом 2 и индентором 8, на штоке которого укреплен со следящим рыча10 гом 4 датчик 5 малых перемещений. К датчику через пороговое устройство б подключена схема сравнения 7 с источником опорного напряжения 8 интегрирующей цепи 9, включенной на выходе усилителя 10, который на15 гружен обмоткой электромагнита, стрелочным индикатором твердости или самописцем 11 и амплитудным селектором 12, со счетчиками

И и предметным столиком 14 с импульсным датчиком перемещения 15.

20 Прибор работает стледующим образом.

В исходном положении конец рычага 4 расположен ниже острия индентора 8, сигнал датчика перемещений 5 максимален и пороговое устройство б (например, реле) находит25 ся в рабочем состоянии (в притянутым якорем).

При подъеме предметного столика 14 следящий рычаг 4 первым соприкасается с поверхностью образца 15. Рычаг 4 начинает от30 водиться вверх, а сигнал датчика перемещений плавно уменьшается.

344330

10

Пороговое устройство переходит в нерабочее состояние (отпускает якорь) в тот момент, когда конец рычага 4 находится на одном уровне с острием индентора 8, т. е. в момент соприкосновения с образцом включается источник опорного напряжения 8. Схема сравнения 7 выдает сигнал, заряжающий конденсатор интегрирующей цепи 9. Напряжение конденсатора усиливается усилителем

10 и подается на обмотку электромагнита, который вдавливает индептор к образец Ю.

Одновременно включается электродвигатель предметного столика 14. Происходит процесс царапанья.

При достижении индентором заданной глубины конденсатор интегрирующей цепи 9 перестает подзаряжаться, так как сигнал датчика перемещений 5 равен напряжению опорного источника 8 и сигнал на выходе схемы сравнения 7 равен нулю.

При повышении заданной глубины царапания сигнал схемы сравнения становится отрицательным, конденсатор интегрирующей цепи 9 начинает разряжаться, что приводит к уменьшению нагрузки на индентор и уменьшеат глубину царапины.

Напряжение на обмотке электромагнита изменятся автоматически соответственно с изменением твердости образца. Параллельно обмотке электромагнита включается стрелочный индикатор со шкалой, проградуированной в единицах твердости, а также многоканальный амплитудный селектор 12. На вход последнего включены счетчики 18, на которые поступают импульсы с импульсного датчика 15 перемещения предметного столика 14.

В зависимости от твердости образца открывается тот или иной канал амплитудного селектора и срабатывает соответствующий счетчик. По окончании сканирования всего образца по количеству импульсов, зафиксированных на счетчиках, определяется содержание каждого включения (по известному методу Глаголева).

Для учета инерционности нагружающего механизма следящий рычаг касается поверхности образца на определенном расстоянии впереди индентора. Площадь касания выбрана минимальной, чтобы с одной стороны полукить максимальную разрешающую способность слежения за рельефом, а с другой стороны не оставлять царапин следящим рычагом.

Прибор может быть приспособлен для автоматического получения розеток твердости, Предмет изобретения

1. Прибор для измерения твердости царапаньем, содержащий корпус, размещенный в нем шток с индентором, механически связанный с ними следящий рычаг, выполненный с возможностью перемещения вдоль штока и взаимодействующий в процессе испытания с поверхностью образца, механизм нагружения, воздействующий на шток, снабженный датчиком перемещения предметный столик, установленный с возможностью перемещения, и аппаратуру для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения твердости, он снабжен установленным на штоке датчиком малых перемещений, механизм нагружения выполнен в виде электромагнита, аппаратура для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора содержит индикатор твердости и амплитудный селектор со счетчиком, подключенные к обмотке электромагнита, пороговое устройство, схему сравнения, интегрирующую цепь и усилитель, посредством которых датчик малых перемещений электрически связан с механизмом н агружения.

2. Прибор по п. 1, отличающиися тем, что, с целью классификации содержащихся в образце включений по размерам, датчик перемещения предметного столика подключен через амплитудный селектор к счетчикам.

344330

Составитель А. Швыркова

Техред Т. Ускова

Корректор Л. Орлова

Редактор Л, Народная

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2190/8 Изд. № 933 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5