Прибор для определения прочности материалов Советский патент 1992 года по МПК G01H13/00 

Изобретение отнобится к технике испытания материалов неразрушающими способами и может быть использовано для определения прочности бетона,кирпича, естественного камня в изделиях и конструкциях.

Известен прибор для определения прочности материалов, основанный на принципе упругого отскока.

Недостатком этого прибора является несовершенство измерительного блока, состоящего из стрелочного индикаторас микроэлектродвигателем.

Индикатор имеет движущиеся части, что обуславливает его инертность, сниже/- ние задаваемой частоты колебаний магнита, установленного в бойке на пластинчатой пружине, и точности показаний результатов испытания.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что электрические импульсы при уда ре бойка по ударнику и во время его отскока и возвращения при испытании материала поступают

в предлагаемый безынерционный электронный блок индикации. Наличие электронного блока позволяет повысить частоту генера1 ции импульсов, надежность работы прибора, проводить испытания сериями ударов/ использовать статистическую оценку результатов испытаний, получат результаты в цифровом виде.

Прибор для определения прочности материалов основан на методе определения прочности по величинам отскока бойка от ударника, прижатого к поверхности испытуемого материала.

В предлагаемом приборе фиксируется период времени с момента удара бойка по ударнику до момента его соприкасания с ударником после отскока.

Для замера указанного периода времени, продолжительность которого имеет корреляционную зависимость от твердости (прочности) материала, в бой.ке установлен осциллятор, состоящий из магнита и пластинчатой пружины, а на иойке укреплена катушка индуктивности с поляризованным сердечником.

Ј

аса Ч|

sl

о

- о

s

ю

При ударе бойка по ударнику осциллятор включается в работу и в обмотках катушки индуктивности наводятся электрические сигналы с частотой, равной частоте осциллятора.

Прибор предназначен, в основном, для испытания бетона, кирпича и естественного камня. При испытании указанных материалов в момент соприкасания бойка с ударником после отскока колебания осциллятора затухают или имеют ступенчатое уменьшение амплитуды.

Для того, чтобы обеспечить подсчет электрических сигналов за период отскока бойка в блоке индикации установлен триггер с эмиттерной связью, который используется в качестве порогового элемента и формирователя счетных импульсов. Электрический сигнал необходимой амплитуды напряжения, который проходит через порог срабатывания триггера в конце периода отскока и возвращения бойка, обеспечивается подбором индуктивности катушки и массы магнита осциллятора Окончательная регулировка амплитуды сигналов производится путем перемещения магнита с пружиной и достигается за счет изменения зазора между магнитом и сердечником катушки При уменьшении зазора амплитуда сигналов увеличивается, и, наоборот, увеличение зазора ведет к уменьшению амплитуды сигналов.

На фиг.1 изображен прибор, общий вид; на фиг.2 - то же, разрез

Прибор содержит корпус 1, боек 2, внутри которого укреплена пластинчатая пружина 3 с отверстием для направляющего стержня 4 с магнитом 5, расположенным вблизи сердечника 6 катушки 7 индуктивности. К направляющему стержню 4 прикреплены чашка 8 для отвода защелок 16 и наконечник 9, электрический изолирующий его от ударника 10 и пружины 11 Для удержания ударника в корпусе установлена втулка 12. К штокам 13 на одном конце прикреплено опорное кольцо 14, а на другом конце - кольцо 15 с защелками 16. Внутри корпуса расположены рабочая пружина 17 и возвратная пружина 18. К корпусу может быть прикреплен блок 19 индикации с включателем 20 питания и кнопкой 21 обнуления счетчика.

С прибором работают следующим образом.

Включателем 20 подают питание, кнопкой 21 обнуляют счетчик Затем прибор устанавливают опорным кольцом 14 на поверхность испытуемого материала и прижимают к изделию. При этом боек 2, захваченный защелками 16, растягивают пружину 17, а при входе защелок 16 в чашку 8 они освобождают боек и он под действием пружины 17 производит удар по ударнику

10, При ударе бойка постоянный магнит 5 начинает/колебаться у сердечников 6 катушки 7 индуктивности, в результате чего в катушке 7 индуктивности наводится переменный ток с частотой, которая равна частоre колебаний магнита 5 на пластинчатой пружине 3.

Общая длительность электрического сигнала, поступающего на переработку в блок 19 индикации, зависит от прочности испытуемого материала и отображается счетчиком блока в виде количества колебаний магнита за время отскока и возвращения бойка 2 после удара его по ударнику 10. Прочность материалов определяется по

градуировочной зависимости показатель отскока п - прочность R, где п - показания цифрового счетчика блока индикации, или по формуле R К(10 УГ , где К - коэффициент, зависящий от вида материала, ft- коэффицмент, определяемый по формуле ft n/N, где N - характеристика прибора, которая устанавливается с помощью вспомогательного прибора или устройства. Вспомогательным прибором определяют

коэффициент/ при испытании какого-либо материала и этот же материал испытывают предлагаемым прибором, определяя показатель п. Характеристику прибора устанавливают по формуле N n/Дв дальнейшем

величина является постоянной характеристикой прибора

Формула изобретения Прибор для определения прочности материалов по авт.Ъв. № 579558, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний, блок индикации выполнен в виде последовательно соединенных удвоителя напряжения, выполненного в

виде двух однополупериодных выпрямителей, вход которого соединен с катушкой индуктивности, формирователя счетных импульсов, выполненного в виде триггера, и счетчика с цифровой индикацией.

Изобретение относится к испытательной технике и является усовершенствованием прибора по авт.св. № 579558. Цель изобретения - повышение точности испытаний. Сигнал с катушки индуктивности колебательной системы, возбуждаемой при ударе, двухлолупермодным выпрямителем преобразуются в импульсы, из которых формирователь на триггере формирует счетные импульсы. Цифровой счетчик считает импульсы, соответствующие времени отскока, по которому оценивается прочность. 2 ил.