Способ определения твердости и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01N3/48 

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

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже представлена схема устрой- ства для определения твердости.

Устройство содержит одноплечий рычаг 1, индентор, выполненный в виде жестко связанных бойка 2 и постоянного магнита 3, охватываемого катушкой индуктивности 4, ограничитель 5 угла поворота рычага, усилитель 6, аналоговый ключ 7, блок накопителя 8, вольтметр 9, блок 10 управления ключом. Вход усилителя 6 подключен к выходу катушки индуктивности 4, вход аналогового ключа 7 подключен к выходу усилителя б, а выход - к последовательно подключенным блоку накопителя 8 и вольтметру 9. Блок 10 управления ключом подключен к управляющему входу аналогового ключа 7.

Сущность предлагаемого способа за-. ключается в следующем.

При соударении индентора с испытуе-; мой поверхностью в инденторе возбуждает- - ся упругая волна деформации сжатия. Амплитуда этой волны определяется величиной среднего напряжения в месте контакта индентора с испытуемым материалом, Поскольку среднее напряжение деформирования пропорционально величине твердости, то и амплитуда волны деформации также пропорциональна твердости материала, При прохождении волны деформаций сжатия по индентору в катушке индуктивности возникает ЭДС, амплитуда которой пропорциональна величине деформации, а значит и твердости испытуемого материала. Вышесказанное реализуется с помощью предлагаемого устройства.

Устройство работает следующим образом.

00

о ю

Сх Х

ел

Вращением рычага 1 поднимают инден- тор до заданной высоты, задаваемд положе- нием ограничителя 5, и отпускают. Совершая под действием силы тяжести поворот, индентор производит удар по контролируемому изделию, а блок .управления ключом 10 в момент касания индентора замыкает аналоговый ключ 7. При контакте бойка 2 с испытуемым изделием в инденто- ре начинает распространяться со скоростью звука упругая волна деформации сжатия. Когда фронт этой волны в инденто- ре достигнет места расположения катушки индуктивности 4, в последней возникает ЭДС. Сигнал катушки индуктивности 4 усиливается, проходя через усилитель 6, с которого сигнал через аналоговый ключ 7 поступает на блок накопителя 8. Диод блока накопителя 8 пропускает только положительную полуволку сигнала, посредством которой заряжается конденсатор. Величина напряжения на конденсаторе, пропорциональная амплитуде первой волны деформации сжатия/измеряется вольтметром 9.

Способ и устройство для его осуществления позволяют повысить точность определения твердости контролируемого изделия по одному измеряемому параметру, не внося дополнительной погрешности измерения

нескольких величин, и за короткий промежуток времени, в течение которого наличие трения в подшипниках рычага не успевает сказаться на результатах измерения,

Формула изобретен и я

1. Способ определения твердости материалов, заключающийся в том, что наносят удар индентором по образцу, регистрируют параметры соударения и по ним определяют твердость, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве, параметра соударения принимают амплитуду первой волны деформации сжатия в ин- денторе.

2. Устройство для определения твердости, содержащее одноплечий рычаг, закрепленный на его конце индентор, катушку индуктивности и соединенный с ней усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенным аналоговым ключом , блоком накопителя и вольтметром, блоком управления ключом, выход которого соединен с вторым входом аналогового ключа, а индентор выполнен в виде жестко связанных бойка и постоянного магнита, охватываемого катушкой индуктивности.

Изобретение относится к измерению твердости путем измерения первой амплитуды волны сжатия в стержневом инденторе при его соударении с испытуемым изделием. Устройство для определения твердости испытуемого материала содержит инден- тор, состоящий из бойка и постоянного магнита с катушкой индуктивности, закрепленный на одноплечем рычаге. Сигнал с катушки индуктивности после усилителя через аналоговый ключ поступает на блок накопителя, который фиксирует амплитуду сигнала, измеряемую вольтметром. Состояние аналогового ключа определяется уров-. нём напряжения на выходе блока управления ключом. 2 с.п, ф-лы, 1 ил.