Электронный твердомер Советский патент 1986 года по МПК G01N3/48 

Изобретение относится к приборам для измерения твердости и может быть использовано для измерения твердости лакокрасочных и полимерных покрытий в труднодоступных местах крупногабаритных изделий.

Цель изобретения - распшрение технологических возможностей за счет измерения твердости покрытий деформирующихся поверхностей.

На фиг. 1 изображена: блок-схема электронного твердомера; на фиг. 2 схема датчика.

Электронный твердомер содержит датчик и электронную схему. Датчик выполнен в виде 1, пьезоэлектрической оси 2, на одном конце которой перпендикулярно ей закреплены индентор 3 и ограничитель 4, а другой конец закреплен в демпфере 5, и вибровозбудителя, выполненного в виде якоря 6, расположенного в зазоре маг- 1нитной системы 7 и 8, в которой раз- 1мещена катушка 9 возбуждения. На торце корпуса 1 датчика изолированно от него и концентрично индентору 3 расположены три точечных электрода 10.

Корпус 1 датчика соединен через пружину 11 с гайкой 12, которая раз- . мещена в корпусе 13 твердомера.

Электронная схема твердомера содержит генератор 14, выход которого соединен с катушкой 9 возбуждения, усилитель 15, вход которого соединен с пьезоэлектрической осью 2, демодулятор 16, сигнальный вход которого соединен с выходом усилителя 15, блок 17 задания модуля упругости, выход которого соединен с вторым входом демодулятора 16, схему 18 совмещения, управляющие входы которой соединены с точечными электродами 10 а сигнальный вход - с выходом демодулятора 16, стрелочный прибор 19, соединенный с выходом схемы 18 совпадения.

Электронный твердомер работает следукицим образом.

Поворотом гайки 12 на угол, соответствующий углу наклона контролируемой, поверхности по отношению к горизонтальной плоскости, через пружину 11 воздействуют на корпус 1 датчика, обеспечивая тем самым стабильный контакт индентора с покрытием.

При правильномJ перпендикулярном, положении датчика относительно контролируемой поверхности с ней контак

5

0

5

0

5

0

45

50

55

тируют все три точечных электрода 10, в результате чего схема 18 совпадения пропускает сигнал с демодулятора на стрелочный прибор.

Колебания тока в катушке 9 возбуждения преобразовываются в механические колебания вибровозбудителя и индентора 3.

При постоянном контакте индентора 3 с покрытием во время/совершения им колебательных движений индентор 3 испытывает затормаживающее воздействие, зависящее от твердости и модуля упругости покрытия. Это воздействие вызьгоает усилие изгиба и кручения на пьезоэлектрическую ось 2 вибровозбудителя. Ось 2 преобразовывает это переменное механическое воздействие в переменные электрические сигналы с амплитудой колебаний, соот- ветствунщей твердости покрытия. Ограничитель 4 возвращает вибровозбудитель в |1ейтральное положение.

Демпфер 5 из упруговязкого материала, в котором закреплен один из концов поворотной оси 2 вибровозбудителя, ослабляет резонансные явления в датчике.

Сигнал, полученьй от пьезоэлектрической оси 2, поступает на вход усилителя 15, выход которого подключен к амплитудному демодулятору 16.

Сигнал корректируется блоком 17 задания модуля упругости, поступает |На схему 18 совпадения и воспринимается стрелочным прибором 19.

Электронный твердомер позволяет измерять твердость тонкослойных полимерных и лакокрасочных покрытий путем придания индентвору колебательного движения на поверхности покрытия, что уменьшает влияние деформации поверхности на точность измерения твердости .

Формула изобретения

Электронный твердомер, содержащий корпус, взаимодействующую с ним пружину и катушку возбуждения, взаимодействующий с ней пьезоэлемент, выполненный в виде стержня с индентором, .демпфер, точечные электроды, равномерно расположенные по окружности на торце корпуса, усилитель, вход кото-- рого соединен с пьезоэлементом, схему совпадения, управляющие входы которой соединены с точечными электродамк, блок задания модуля упругости и стрелочный прибор, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен генератором, выход которого подключен к катушке возбуждения, амплитудным демодулятором, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - с сигнальным входом схемы совпадения, выход которой соединен со стрелочным прибором, магнитной системой, охватывающей катушку возбуждения, размещенным внутри последней якорем, и ограничителем, взаимодействующим с пьезоэлемен- том, установленным с возможностью качания вокруг оси стержня, на одном конце которого перпендикулярно оси закреплен инден- тор и ограничитель, другой конец закреплен в демпфере, а в середине закреплен якорь.

Изобретение относится к приборам для измерения твердости и может быть использовано для измерения твердости лакокрасочных полимерных покрытий в труднодоступных местах крупногабаритных изделий. Целью изобретения явля дШ1; пмшя О1/м ется расширение технологических возможностей за счет измерения твердости покрытий деформирукщихся поверхностей, за счет измерения усилия, затрачиваемого на тангенциальную деформацию покрытия. Устройство, выполняющее такое измерение, содержит датчик, выполненный в виде вибровозбудителя, создающего колебательное движение конца индентора вдоль поверхности изделия, и пьезоэлемента, регистрирующего усилие, необходимое для этого движения. Полученный сигнал измеряется электронной схемой. Так как усилие, нормальное к поверхности, необходимо лишь для обеспечения контакта конца индентора и.поверхности, оно невелико и не деформирует поверхность. 2 ил. i (f С

W

/7

18

&

фиг./

Редактор М. Товтин

Составитель А. Паникленко

Техред Л.Олейник Корректор ь;. Сирохман

Заказ 5218/39Тираж 778 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Р аушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ф(/г. 2