Устройство для определения упругих свойств твердых материалов Советский патент 1992 года по МПК G01N3/52 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения твердости материалов.

Цель изобретения - повышение точности,

На фиг. 1 представлена схема устройства: на фиг. 2 - схема размещения датчика регистрации перемещения индентора, электромагнита и узла фиксации испытуемого образца на наклонной площадке.

Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде наклонной площадки с регулируемым узлом наклона и двух пересекающихся опор 2, закрепленный, на нижнем конце площадки узел фиксации испытуемого образца 3, выполненный в виде опорной площадки 4 П-образного сечения с ограничительными упорами 5 и прижимных винтов б, индентор 7, выполненный в виде сферы из ферромагнитного материала, механизм перемещения индентора, выполненный в виде маятника 8, на свободном конце которого закреплен индентор7, а ось 9 закреплена в точке пересечения опор 2 над узлом фиксации испытуемого образца 3, датчик 10 регистрации перемещения индентора 7, представляющий собой оптический датчик, электромагнит 11, закрепленный на верхнем конце наклонной площадки 1, усилитель 12, вход которого соединен с датчиком 10 регистрации перемещения индентора 7, а выход - с электромагнитом 1 1, блок 13 питания,соединенный с усилителем, и блок регистрации, выполненный в виде последовательно соединенных ключа 14, вход которого соединен с выходом усилителя, счетчика 15 и индикатора 16, генератора 17, выход которого соединен с управляющим входом ключа 14, и дифференцирующего звена 18, вход которого соединен с выходом генератора, а выход - с входом Сброс счетчика.

Устройство работает следующим образом.

Образец 3 устанавливают в узел фиксации и. закреплянрт винтами 6, выводят из равновесия и отпускают маятник 8. Опускаясь П0Д действием силы тяжести, индентор 7 ударяет -по образцу и отскакивает. В то время, когда индентор 7 находится вблизи образца и производит удар, срабатывает датчик 10 регистрации перемещения индёнтора и через усилитель подает сигнал на электромагнит, который сообщает индентору импульс, компенсирующий потери энер ии при соударении. Возникает процесс

автоколебаний маятника 8 с индентором 7, причем частота автоколебаний зависит от твердости испытуемого образца.

Для определения указанной частоты с генератора 17 подается импульс, имеющий

длительность т Т, гДе Т - период автоклебаний. По переднему фронту импульса обнуляется счетчик 15, открывается ключ 14 и

начинается счет периодов автоколебаний. По заднему фронту счет прекращается. Зафиксированное число периодов, пропорциональное частоте автоклебаний, а следовательно, твердости образца, отображается индикатором 16.

Ф о р м у л аи 3 о б р е т е н и я

Устройство для определения упругих Свойств твердых материалов, содержащее корпус, уз;1л фиксации испытуемого образца, индентор, закрепленный на корпусе механизм перемещения индентора, выполненный в виде маятника, на свободном конце которого закреплен индентор, последовательно соединенные датчик регистрации перемещения индентора и усилиталь, закрепленный на корпусе электромагнит, блок регистрации, вход которого соединен с выходом усилителя, и блок питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, корпус выполнен ввиде наклонной площадки с регулируемым углом наклона, на нижнем конце которой закреплены узел фиксации испытуемого образца и датчик регистрации перемещений индентора, а -на верхнем электромагнит, и двух пересекающихся опор, а ось маятника закреплена над узлом фиксации испытуемого образца в точке их пересечения, блок регистрации выполнен в виде последовательно.соединенных ключа,

счетчика и индикатора, генератора, выход которого соединен с управляющим входом ключа, и дифференцирующего звена, вход которого соединен с выходом генератора, а выход - с входом Сброс счетчика, индентор выполнен в виде сферы из ферромагнитного материала, а электромагнит подключен к выходу усилителя.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения твердости материалов. Цель изобретения - повышение точности. В устройстве при определении твердости инден- тор 1, расположенный на маятнике 8, совершает удары по образцу 3 в процессе автоколебаний. Автоколебательный процесс обеспечивается электромагнитом 11, который сообщает индентору импульс, компенсирующий потери при соударении. Сигнал на электромагнит 11 подается с усилителя 12, на вход которого он поступает с датчика регистрации перемещения инден- тора 1. Частота автоколебаний маятника, за- висящая от твердости, определяется счетчиком 15. регистрирующим число периодов колебаний за время г, задаваемое генератором 17, и отображается на индикаторе 16. 2 ил.Фиг.1