Склерометр Советский патент 1983 года по МПК G01N3/46 

Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть исполь зовано при определении их физикомеханических свойств царапанием. Известен склерометр, содержащий корпус, индентор, механизм нагружейия индентора и устройство для изме рения величины царапины, работа которого складывается из двух после довательных этапов: получение царапины и визуальное измерение ее размеров Щ , Недостатками склерометра являются узкий диапазон измеряемых характ ристик и невысокая точность измерения, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является склерометр, содержащий корпус, установленный в нем трехкоординатный механизм перемещения, инЛентор и базовую опо ру, шарнирно закрепленные на трехко ординатном механизме перемещения, систему регистрации, взаимодействую щую с индентором и базовой опорой, и механизм нагружеиия. Система регистрации выполнена в виде датчиков сигналы с которых записываются на диаграммной бумаге, а механизм нагружения - в виде арретируемого рычага с грузом 2 . Недостатками склерометра являютс узкий диапазон измеряемых.характери тик , так как он не позволяет измеря восстановленную глубину (глубину, измеренную после снятия нагрузки с индентора) царапина, оставленной индентором, и невысокая точность из .мерений. Цель изобретения - расширение ди пазона измеряемых характеристик и повышение точности измерения. Поставленная цель достигается те что склерометр, содержащий корпус, установленный в нем трехкоординатны механизм перемещения, индентор и базовую опору,, шарнирно закрепленны на трехкоординатном механизме перемещения, систему регистрации, взаим действующую с индентором и базовой опорой, и механизм нагружения, снаб жен шарнирно закрепленным на базово опоре и взаимодействующим с системой регистрации измерительным щупом угол заострения ве ядины которого меньше угла заострения индентора. На фиг. 1 представлена схема скл рсж4етра, на фиг. 2 -схема контактирования его элементов с исследуемьш образцом} на фиг. 3 - вид А на фиг. 2. В корпусе 1 склерометра установ лен образец 2 и трехкоордииатный механизм 3 перемещения, на котором шарнирно закреплены индентор 4 и базовая опора 5, взаимодействующие с системой 6 регистрации посредCTBCW датчиков 7 и 8. Датчик 7 регистрирует вертикальные перемещения индентора 4 относительно базовой опоры 5, а датчик 8 - вертикальное перемещение измерительного щупа 9 относительно базовой опоры 5. Измерительный щуп 9 шарнирно закреплен на инденторе 4. Механизм нагружения состоит из груза 10, рычага 11 и арретира 12. Система 6 регистрации содержит усилители 13 и 14 сигналов датчиков 7 и 8. Угол заострения измерительного щупа 9 (к. щупа): меньше угла заострения индентора 4 (Ы индентора). Склерс 1етр работает следующим образом. Исследуемый образец 2 закрепляют в корпусе 1. Затем индентор 4, базовую опору 5 и измерительный щуп 9 с помощью трехкоординатного механиз-. ма 3 перемещения вводят в соприкосновение с исследуемым участком поверхности образца 2. Поворотом арретира 12 опускают груз 10 на индентор 4, который вместе с грузом внедряется в поверхностный слой образца 2, оставляя на исследуемой поверхности след - царапину, по дну которой скользит острие измеритель- ного щупа 9. По мере движения инден- ; тора 4 и измерительного щупа 9 датчики 7 и 8 фиксируют с одновременной записью на диаграммной бумаге восстановленную 15 и невосстановленную 16 глубины следа-царапины. Использование предлагаемого скле-i рометра позволяет измерять упругие и пластические деформации для всех структурных составляющих материала, обладающих различными физико-механическими свойствами. Применение индентора и измерительного аупа, в виде круглого конуса позволяет выявить размеры структурных составляющих и границу между ними, что расяоиряет диапазон измеряемых характеристик. Повышение точности измерения достигается выполнением угла заострения вершины измерительного щупа меньше угла заострения индентора, что исключает взаимодействие измерительного щуп:а с боковыми стенками следацарапины.

tf уаглите/гнг

.

IPu9.Z

«Ctntfeni

СКЛЕРОМЕТР, содержащий корпус, установленный в нем трехкоорди-. натный механизм перемещения, индентор и базовую опору, шарнирно закрепленные на трехкоординатном механизме перемещения, систему регистрации, взаимодействующую с индентором и базовой опорой, и механизм нагружения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых характеристик и повышения точности измерения, он снабжен шарнирно закрепленным на базовой опоре и взаимодействующим с системой регистрации измерительным щупом, угол заострения вершины которого меньше угла заострения индентора. о ел со 00 00