Твердомер

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ .

К AITOPCNOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22} Заявлено13.10.75 (21)2181391/25-28 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 25 04 7Мюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания 01.0Ч.У8

Союз Советских

Социалистически»

Республик (11) 603876 (51) М. Кл,е

Q 01 К 3/48

Гасударственный кемнтет

Сената Мнннетрав CGCO нв делам нзавретеннй н еткрытнй (53) УДК 6 20. 178. 1 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. С. И рптцов, А. Г. Павлов и Е. К, Петров (71) Заявитель (54) ТВЕРООМЕР

Изобретение относится к технике испытания материалов и касается определения твердос ги.

Известен твердомер, содержащий корпус, размещенные в нем индентор и нагружаю- 5 ший механизм 1, Недостатком известного твердомера является низкая производительность и точносгь, обусловленные необходимостью совершать большое количество операций при его екс- 10 плутации.

Наиболее близким по технической cymности и достигаемому результату к изобретению является твердомер, содержащий нагружаюшее устройство, шток из магнитострикционного материала, индентор, закрепленный на штоке, измерительное устройство, состоящее из катушки возбуждения, пьезодатчика ультразвуковых колебаний, и предварительного усилителя, на вход которого подключен пьезодатчик, оконечного усилителя, к выходу которого подключена катушка возбуждения, измерителя частогы и блока . корреляции, соединенного с измерителем частоты и выключателем измерительного устройства 1 21.

Недостатком указанного устройства является низкая точность, обусловленная нестабильностьео прнкладываемых к индентору динамических нагрузок.

Для повышения точности измерения твердомер снабжен блоком регистрации пере грузки при иагружении индентора, состоящим из последовательно соединенных импульсного детектора, подключенного к выходу предварительного усилителя, расширите. ля импульсов перегрузки и индикатора перегрузки, а также двух логических схем запрет", в которых выходы первой и второй схем подилючены соответственно к выходу расширителя импульсов перегрузки и выключателю, а входы выполнены по инверсной схеме, соединены перекрестной связью с выходами схем aanper, причем выход второй схемы подключен одновременно к оконечному усилители.

На чертеже дана схема предлагаемот о твердомера.

603876

Он содержит корпус 1, шток 2 из магнитострикционного материала.с индентором

3, катушку 4.возбуждения колебаний в штоке 2 и пьезодатчик 5, а также установленный в корпусе 1 выключатель 6 измерительной системы, состоящей из пьезодатчика 5„присоединенного к входу предварительного усилителя 7, а катушка 4 возбуждения подключена к входу оконечного усилителя 8, с единенного входом с предварительным уси- 0 л; телем 7, а выходом с измерителем 9 час Г рты, Измеритель 9 частоты состоит из уси лителя — нормализатора 10, выход которо, го соединен с линейным измерителем 11 скорости счета и детектором 12, Выходы измерителя 11 скорости счета, выполненные по схеме интегратора с дозируюшим конденсатором, и дегектора 12 подключены к усилителю 13 постоянного тока, на вы- 0 ходе которого включен стрелочный индикатор 14. К детектору 12 и усвл ге ио 13 подключены выходы блока 15 корреляции.

Вход предварительного усилителя 7 соединен с блоком регистрации перегрузки, р5 состоящим из импульсного детектора 16, расширителя 17 импульса перегрузки, индикатора 18 перегрузки и двух логических схем 19 и 2Q "запрет, Выход схемы 19 запрет подключен к инверсному Входу я0 схемы 20 запрет", выход которой соединен с оконечным усилителем 8 и инверсным входом схемы 19 "запрет". Вход схемы 20 "запрет подключен к вьпапочателю

6 измерительнсп о устройства.

Твердомер работает следующим образом, При установке твердомера на поверхность контролируемого изделия и внедрении в него индентора 3 шток 2 из магнитострикцион-40 ного материала возбуждается катушкой 4 возбуждения, частота колебаний которого определяется глубиной внедрения инденто а 3. Сигнал с пьезодатчика 5 поступает на вход предварительного усилителя 7 и, затем на усилитель, 8, с которого поступает на катушку 4,возбуждения. Напряжение с оконечного усилителя 8 поступает на из,меритель 9 частоты, на входе которого стоит усилитель 10, который формирует им"пульсы со стандартной амплитудой и длительностью, определяемой частотой входных сигналов, Импульсы с нормализованноч амплитудой поступают на детектор 2

12 и на линейный измеритель 11 скорости счеТвердомер, содержащий нагружающее устройство, шток из магнитострикционного

45 материала, индентор, закрепленный на штоке, измерительное устройство, состоящее из катушки возбуждения, пьезодатчика ульи развуковых колебаний и предварительного усилителя, на вход которого подключен пье-"0 зодатчик, оконечного усилителя, к выходу которого подключена катушка возбуждения, измерителя частоты и блока корреляции, соединенного с измерителем частоты. и вы« ключателем измерительного устройства, 55 о т Fë и ч а ю шийся тем, что, с целы повышения точности измерения, он снабжен блоком, регистрации перегрузки при нагружении индентора, состоящим иэ последовательно соединенных импульсного детектора, 60 подключенного к выходу препварительно о та, Напряжение с интегрирующего контура измерителя 11 скорости счета поступает на вход усилителя 13 постоянного тока„.

На инвергируемый вход усилителя 13 на4 пряжение поступает с детектора 12. Ток усилителя 13 регистрируется индикатором

14, Корректировка твердости по упругим характеристикам материалов осуществляется с помощью блока 15 корреляции за счет изменения величины опорного напряжения на детекторе 12 и изменения коэффициента усиления усилителя 13.

Измерительная система подсоединяется выключателем 6.

Если при установке твердомера произошла перегрузка индентора 3 за счет его соударения с контролируемой поверхностью, на пьезодатчике 5 возникает импульс, который усиливается усилителем 7, и на выходе импульсного детектора 16 возникает импульс перегрузки.

Этот имйульс поступает на расширитель

17 импульса перегрузки, сигнал с которого поступает на индикатор 18 перегрузки и одновременно на вход схемы 19 "запрет, С выхода схемы 19 запрет сигнал поступает на инверсный вход схемы 20 запрет", препятствуя тем самым прохождению сигнала. В случае правильной установки твердомера импульс перегрузки не возникает, контакты 6 замыкаются и через схему 20 "запрет" проходит сигнал, который открывает оконечный усилитель 8.

Одновременно сигнал с выхода схемы

20 "запрет" поступает на инверсный вход схемы 19 запрет" и препятствует прохож- дению через нее импульса в момент подачи напряжения на катушку 4 возбуждения, При перегрузках индентора измеритель ный гракт закрыт, Формула изобретения

603876

Составитель Н, Алексеев

Редактор Т, Шагэва Техред Н. Андрейчук Корректор Е, Папп

Заказ 2059/34 Tspae lll2 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 усилителя, раси.лрителя импульсов перегрузкь и индикатора перегрузки, а также двух логических схем "запрет", в которых выходы первой и второй схем подключены соответственно к выходу расширителя импуль5 сов перегрузки и выключателю, а входы выполнены Во инверсной схеме, соединены перехрестной связью с выходами схем

"запрет", причем выход второй схемы под6 ключен одновременно к оконечному усилителю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Пилипчук Б. Современные методы измерения твердости металлов.» М„Стандартгиз, 1960, с. 8.

2. Авторское свидетельство СССР

No 297900, кл. Q 01 g 3/48, 1969.