Способ определения физико-механических характеристик электропроводных материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N3/40 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения физико-механических свойств электропроводных материалов.

Цель изобретения - повышение точности и информативности за счет расширения числа контролируемых параметров.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего способ определения физико- механических характеристик электропроводных материалов; на фиг. 2 - осцило- грамма колебаний поверхности.

Устройство, реализующее способ, содержит механизм 1 ударного нагружения с неферромагнитным бойком 2, датчик скорости колебаний поверхности материала, выполненный в виде подковообразного магнита 3, полюса которого симметричны относительно бойка 2 механизма ударного

нагружения, и размещаемых между полюсами на поверхности 4 материала симметрично относительно оси бойка токосъем- ных электродов 5, последовательно соединенные усилитель 6, входы которого соединены с токосъемными электродами 5, аналого-цифровой преобразователь 7 и вычислитель, выполненный в виде блока 8 оперативной памяти, генератора 9 тактовых импульсов, арифметического блока 10, блока 11 постоянной памяти и блока 12 регистрации.

Способ реализуют следующим образом.

Вначале осуществляют формирование эталона. Для чего берут партию образцов (для большей достоверности 5-10 шт.), изготовленных по той же технологии и из того же материала, что и подлежащие исследованию детали. Для каждого из

СЛ

in

з:

выбранных образцов производят регистрацию колебаний поверхности следующим образом. Постоянный магнит 3 и накладные токосъемные электроды 5 накладывают на поверхность 4 исследуемого материала, в область между электродами наносят удар неферромагнитным бойком 2 и регистрируют электродвижущую силу, возникающую в материале и соответствующую кривой колебаний поверхности исследуемого материала. Осцилограмма зарегистрированных колеба- НИИ, преобразованных с помощью АЦП, запоминается в блоке 8 оперативной памяти.

Далее для этих же образцов производят определение требуемых физико-механи- ческих параметров материала (твердости, плотности, предела прочности, величины остаточных напряжений) любым из известных методов разрущающего контроля. Например, твердость определяют по Бринеллю. Затем параметры кривых, соответствующих образцам с этими значениями твердости, и сами - количественные значения записываются в блок 11 постоянной памяти. Таким образом, в блоке 11 постоянной памяти записывается ряд массивов инфор- мации, представляющий собой эталон для данного материала.

Далее осуществляют режим измерения физико-механических параметров исследуемого материала. На поверхности исследуемого материала устанавливают пос- тоянный магнит и накладные токосъемные электроды, наносят удар неферромагнитным бойком по поверхности материала между электродами и регистрируют колебания поверхности исследуемого материала. Параметры осцилограммы колебаний, преобра- зованные в цифровой код, подают в блок 8 оперативной памяти.

По параметрам осцилограммы определяют многомерный вектор отклика. Для этого каждой полуволне колебаний ставятся в соответствие три компонента вектора xj., , xij. , XLb , которые вычисляются как отнощение соответственно амплитуды, длительности и площади i-й полуволны к аналогичным параметрам первой полуволны.

5 0 5

о 5

Определение физико-механических характеристик материала осуществляют путем сопоставления полученного многомерного вектора отклика с вектором эталона, осуществляя при этом минимизацию средне- квадративной разности компонент измеренного и эталонного векторов отклика.

Формула изобретения

1.Способ определения физико-механических характеристик электропроводных материалов, заключающийся в том, что осуществляют ударное нагружение поверхности исследуемого материала, регистрируют параметры соударения и определяют физико-механические характеристики материала, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и информативности, в качестве параметров соударения регистрируют колебания поверхности исследуемого материала, строят диаграмму зарегистрированных колебаний, по параметрам которой определяют многомерный вектор отклика, а определение физико-механических характеристик материала осуществляют путем сопоставления полученного многомерного вектора отклика с эталоном.

2.Устройство для определения физико- механических характеристик электропроводных материалов, содержащее механизм ударного нагружения с бойком, усилитель и вычислитель, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и расщиренкя функциональных возможностей за счет определения наряду с твердостью и других физико-механических характеристик материалов, оно снабжено датчиком скорости колебаний поверхности материала, выполненным в виде подковообразного магнита, полюса которого симметричны относительно бойка механизма ударного нагружения, и размещаемых между полюсами подковообразного магнита на поверхности материала симметрично относительно оси бойка токосъемных электродов, соединенных с входом усилителя, аналого-цифровым преобразователем, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход и управляющий вход - с вычислителем.

ФигЛ

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения физико-механических свойств электропроводных материалов. Цель изобретения - повышение точности и информативности за счет расширения числа регистрируемых параметров. Электрический сигнал, полученный в результате ударного нагружения материала и соответствующий осциллограмме колебаний поверхности исследуемого образца, в цифровой форме запоминается в оперативной памяти устройства, реализующего способ. Зарегистрированная информация в виде вектора отклика, характеризующего своими компонентами параметры осциллограммы, сопоставляется с аналогичной информацией, снятой для эталонов и хранимой в блоке постоянной памяти. При сопоставлении минимизируется среднеквадратичная разность компонент измеренного и эталонного векторов отклика. 2 ил.

Д (Я)

. j

Фие.г