УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО БЕСКОНТАКТНОГО ОТСЧЕТА ВРЕМЕНИ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ МАЯТНИКА К ПРИБОРУ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 1996 года по МПК G01N3/50 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в маятниковых приборах для определения твердости лакокрасочных покрытий.

В приборостроении известны маятниковые приборы, содержащие устройства для регистрации параметров колебаний маятника, с помощью которых производится автоматический бесконтактный отсчет времени механических колебаний маятника в заданных пределах.

Известен маятниковый прибор для определения твердости лакокрасочных покрытий, в котором устройство для регистрации параметров колебаний маятника образовано осветителями и фотодатчиками, регистрирующими время затухания колебаний маятника от угла, определяемого положением взводно-спускового механизма относительно нулевой отметки угловой шкалы, до значения угла, заданного условиями испытаний [1]
Применяемые в этом приборе осветительные элементы фотодатчиков в процессе эксплуатации быстро изнашиваются, темнеют, меняют параметры и подвержены случайным влияниям посторонних источников света, что снижает точность измерений и надежность работы прибора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является прибор для определения твердости лакокрасочных покрытий, имеющий устройство для регистрации колебаний маятника, которое включает в себя датчик нулевого положения маятника, датчик регистрации конечного угла затухания колебаний маятника и датчик измерения скорости маятника.

Количество совершенных колебаний маятника до заданного угла подсчитывается электронным блоком индикации, соединенным с датчиком регистрации конечного угла затухания колебаний маятника. В схеме устройства имеется преобразователь величины скорости в ожидаемое время затухания колебаний маятника, подключаемый к датчику измерения скорости маятника. Преобразователь разработан с использованием микропроцессора, который по программе обрабатывает значение временного промежутка, получаемого с датчика измерения скорости маятника.

Прибор обеспечивает автоматический расчет ожидаемого времени затухания маятника, не дожидаясь затухания его колебаний до заданного угла [2]
Однако известный прибор не обеспечивает точности измерения времени колебаний маятника, как того требует ГОСТ 5233-67, по которому судят о твердости лакокрасочных покрытий, поскольку расчет времени колебаний маятника производится по косвенной характеристике и каждый раз при измерении требуется вводить поправочные коэффициенты.

Задача изобретения состояла в разработке устройства для автоматического бесконтактного отсчета времени механических колебаний маятника к прибору для определения твердости лакокрасочных покрытий, в котором обеспечивается непрерывная работа индикатора времени при входах и выходах флажка-экрана маятника из контуров высокочастотного генератора и отключение индикатора времени в момент прекращения выхода флажка-экрана, что дает возможность отсчета времени затухания колебаний маятника от максимальной до заданной (меньшей) амплитуд.

Задача решается тем, что в известном устройстве для автоматического бесконтактного отсчета времени механических колебаний маятника к прибору для определения твердости лакокрасочных покрытий, имеющем датчик положения маятника и связанный с ним электронный индикатор времени, согласно изобретению датчик положения маятника выполнен в виде высокочастотного генератора с трансформаторной обратной связью и взаимодействующего с ней флажка-экрана, закрепленного на маятнике, а индикатор времени выполнен в виде индуктивно связанного с упомянутым генератором детектора и включенного на его выходе реле с задержкой.

На фиг. 1 схематично изображен маятниковый прибор (вид А на фиг.2); на фиг. 2 принципиальная схема устройства для автоматического бесконтактного отсчета времени механических колебаний маятника.

Маятниковый прибор (фиг.1) содержит корпус 1, предназначенный для защиты маятника в процессе испытаний от колебаний воздуха, маятник 2 с шариковыми опорами для установки на испытуемую поверхность и с флажком-экраном 3 в его нижней части, предметный столик 4 для установки испытуемых образцов и шкалу 5.

Устройство для автоматического бесконтактного отсчета времени механических колебаний маятника (фиг.2) содержит:
высокочастотный генератор на высокочастотном транзисторе 6, имеющий базовый 7 и коллекторный 8 контуры, образующие датчик положения маятника 2. Между контурами 7 и 8 перемещается закрепленный на маятнике 2 флажок-экран 3, образуя обратную трансформаторную связь.

В состав схемы высокочастотного генератора входят также конденсаторы 9, 10, 11 и резисторы 12, 13;
детектор, содержащий катушку связи 14, диод 15, конденсатор 16 и резисторы 17, 18;
реле с задержкой, содержащее низкочастотный транзистор 19, реле 20, нормально разомкнутые контакты 21, конденсатор 22 и резистор 23;
блок питания 24;
электронный индикатор времени 25.

Высокочастотный генератор предназначен для генерации высокой частоты.

Детектор служит для детектирования сигнала в момент генерации.

Реле с задержкой служит для включения индикатора времени.

Резистор 23 предназначен для настройки задержки. Задержка необходима для того, чтобы при входе и выходе флажка-экрана 3 из контуров высокочастотного генератора реле не отключалось и индикатор времени продолжал работать.

Устройство работает следующим образом.

Перед пуском прибора маятник 2 отводят в крайнее положение, при котором флажок-экран 3 не выходит из контуров высокочастотного генератора, и фиксируют. Генератор в это время не работает, индикатор времени 25 выключен и установлен на нуль.

Нажатием кнопки пускают маятник 2 и при выходе флажка-экрана 3 из контура высокочастотный генератор начинает работать.

Детектор выдает сигнал блоку реле с задержкой 20, которое включает индикатор времени 25.

Реле с задержкой обеспечивает продолжение работы индикатора времени в момент входа флажка-экрана 3 в контур и входа из него.

При уменьшении амплитуды колебаний маятника 2 флажок-экран 3 все меньше и меньше отходит от контура.

Контуры высокочастотного генератора установлены в таком месте на пути флажка-экрана 3, чтобы в нужное время, когда флажок-экран перестает выходить из контура, генератор прекратил работу и индикатор времени 25 отключился. При этом на шкале 5 отложится точный период времени изменения амплитуды колебаний маятника в заданных пределах, например от 5 до 2 ^o.

Использование устройства в приборах для определения твердости лакокрасочных покрытий (например в приборе МА-3) дает возможность повысить точность отсчета показаний прибора и тем самым точность определения твердости лакокрасочных покрытий по ГОСТ 5233-67.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в приборах для определения твердости лакокрасочных покрытий. При этом ее фиксируют по времени колебаний маятника, ось которого устанавливают на контролируемое покрытие. На маятнике установлен металлический флажок, взаимодействующий с контуром автогенератора, на выходе которого включен индикатор времени. 2 ил.

Устройство для автоматического бесконтактного отсчета времени механических колебаний маятника к прибору для определения твердости лакокрасочных покрытий, содержащее датчик положения маятника и связанный с ним электронный индикатор времени, отличающееся тем, что датчик положения маятника выполнен в виде высокочастотного генератора с трансформаторной обратной связью и взаимодействующего с ней флажка-экрана, закрепленного на маятнике, а индикатор времени выполнен в виде индуктивно связанного с упомянутым генератором детектора и включенного на его выходе реле с задержкой.