Пенетрометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (»)912827

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.08.79 (21) 2818151/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5I) M 1 „, з

Е 02 D l/00

G 01 N 3/42

Государственный комитет (53) УДК 624.131..43 (088.8) Опубликовано 15.03.82. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.82 йо делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

1

А. А. Тарасов, Я. Ш. Вайнблат, С.,г1. Мадорский и Г. Ф- =Каaa5epqB, . (1

6 .; у °

Всесоюзный научно-исследовательский инстит нерт4/йь1х. ."-..- ; строительных материалов и гидромеханизатттттт" (71) Заявитель (54) ПЕНЕТРОМЕТР

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

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

Недостаток этого устройства — низкая точность измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пенетрометр, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом, погружающий элемент, выполненный в виде якоря электромагнита, держатель с иглой, измерительный блок с кодовым диском и считывающим фотоэлементом, электромагниты, микрометрический винт с электроприводом, конечный включатель, электрический контакт и блок управления, электрически связанный с измерительным блоком, электромагнитами, электроприводом и конечным включателем (2).

Недостатком известного устройства является передача вращения от электропривода на микрометрический винт, вращение которого, а с ним и изолирующих направляющих держателя приводит к отклонению положения иглы, свободно размещенной в направляющих, от вертикали и, следовательно, к погрешности измерения. Отсчет о величины пенетрации при обратном холе микрометрического винта также увеличивает погрешность из-за неизбежного выоега механизма и люфта в винтовой паре. Отсутствие постоянства фиксации гайки микрометрического винта и сложный узел передачи вращательно-поступательного движения винта от приводного шкива снижают надежность работы устройства.

Цель изобретения — повышение точности измерения и увеличение надежности

2о работы.

Поставленная цель достигается тем, что известный пенетрометр, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом, погружающий элемент, выполненный

912827 ная с возможностью наведения свободных колебаний в игле 1, блок управления 20.

Пенетрометр работает следующим образом.

В исходном состоянии игла 1 с погружающим элементом 3, зафиксированным электромагнитом с обмоткой 6, и микрометрический винт 7 находятся в верхнем положении. Все электрические цепи обесточены.

После установки сосуда с пробой 21, охлажденной до заданной температуры, и включения устройства запу скается схема самогенерации на усилителе 19 с электромагнитной катушкой 17 и дуктивным датчиком

18 на частоте свободных колебаний иглы 1.

Одновременно через обмотку 4 пропускается ток, создающий втягивающее усилие, несколько превышающее вес погружного элемента 3, после чего включаются обмотки 6 электромагнита, снимающего фиксацию элемента 3, и электропривод 12 (с по40

so

55 в виде якоря электромагнита, держатель с иглой, измерительный блок с кодовым диском и считывающим фотоэлементом, электромагниты, микрометрический винт с электроприводом, конечный выключатель, электрический контакт и блок управления, электрически связанный с измерительным блоком, электромагнитами, электропроводом и конечным выключателем, снабжен усилителем, электромагнитной катушкой с индуктивным датчиком, вход которой связан через усилитель с блоком управления, а мик- 5î рометрический винт снабжен изолирующими направляющими и подшипником, причем приводной шкив электродвигателя и кодовый диск соединены непосредственно с гайкой микрометрического винта, помещен55 ной в изолирующем подшипнике, а микрометрический винт помещен в изолирующих направляющих.

На чертеже изображена кинематическая схема пенетрометра с указанием основных функциональных связей блока управления. 2е

Устройство содержит иглу 1, жестко закрепленную в держателе 2, размещенном на погружающем элементе 3, который выполнен в виде якоря электромагнита с обмоткой 4 и снабжен контакт-деталью 5, 25 электромагнит с обмоткой 6 для возможности стопорения сврим якорем погружающего элемента 3, микрометрический винт 7, размещенный в изолирующих направляющих 8 и снабженный контакт-деталью 9 с гайкой 10, размещенной в изолирующем подшипнике ll и связанной с электроприводом 12 с помощью закрепленного на гайке приводного шкива 13, измерительный блок 14 со встроенным считывающим фотоэлементом и кодовым диском 15, укрепленным на гайке 10, конечный выключатель 16, 55 установленный с возможностью переключения в верхнем положении винта 7, электромагнитная катушка 17 с индуктивным датчиком 18 и усилителем 19, установленниженной частотой вращения) . При вращении гайки 10 в определенную сторону винт 7 получает поступательное движение вниз и, преодолевая избыток втягивающего усилия обмотки 4 над весом элемента 3, перемещает последний вместе с иглой 1 вниз. В момент касания иглой 1 поверхности пробы

21 условия для свободных колебаний иглы исчезают, частота и амплитуда колебаний иглы изменяются, что приводит к срыву самогенерации электрических колебаний на усилителе 19. Это служит сигналом для обесточивания обмотки 4 и включения отсчета вращения кодового диска 15 измерительным блоком 14. При обесточивании обмотки 4сигнала 1 под действием веса погружающего элемента 3 внедряется в контролируемую пробу 21, а элемент 3 открывается от винта 7. Процесс внедрения (пенетрации) длится заданное время 5 с, после чего обесточивается обмотка 6 и элемент 3 стопорится. Отсчет величины пенетрации продолжается до момента замыкания электрического контакта, образуемого деталями 5 и 9. Величина пенетрации высвечивается на табло, а электропривод 12 переключается на подьем винта 7 с полной скоростью.

Электропривод 12 отключается при нажатии винта 7 на конечный выключатель 16. Вслед за этим включаются обмотки 4 и 6, и игла с элементом 3 втягивается в верхнее положение. Затем обмотки 4 и 6 обесточиваются и элемент 3 фиксируется в верхнем положении. Цикл операций на этом завершается.

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

Выходной электрический сигнал пенетрометра может быть применен для цифропечати и непосредственного ввода в ЭВМ.

Пенетрометр может быть использован в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в качестве датчика пенетрации.

Электромагнитная «подвеска» погружающего элемента, поступательное, а не вращательное движение винта, жесткое крепление иглы — все это позволяет повысить точность измерения и надежность работы предлагаемого пенетрометра.

Формула изобретения

Пенетрометр, включающий корпус с размещенным в нем предметным столом, погружающий элемент, выполненный в виде якоря электромагнита, держатель с иглой, измерительный блок с кодовым диском и считывающим фотоэлементом, электромагниты, микрометрический винт с электропри912827

Составигель Р. Погосян

Редактор Т. Парфенова Техред A. Бойкае Корректор 10. Макаренко

Заказ 1334/38 Тираж 71 i Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и 01крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 водом, конечный выключатель, электрический контакт и блок управления, электрически связанный с измерительным блоком, электромагнитами, электроприводом и конечным выключателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и увеличения надежности раооты, он снабжен усилителем, электромагнитной катушкой с индуктивным датчиком, вход которой связан через усилитель с блоком управления, а микрометрический винт снабжен изолирующими направляюгцими и подшнпннком, прн-Iphl приводной шкив электро. HIII cIÕËH И КОДОВЫй:ШСК СОЕДИНЕНЫ НЕПОсредствеHHo с гайкой микрометрического винты, помещенной в изолирующем подшипнике, а микрометрический винт помещен в изолируlolllHx напрывляюгцнх.

Источники информации, и ринятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии Хи 509586, кл. G 01 Х 3, 10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР ,Л 551537, кл. 6 О! 1Л1 3/42, 1976 (прототип).