ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ЦАРАПАНЬЕМ Советский патент 1972 года по МПК G01N3/46 

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известен прибор для измерения твердости царапаньем, содержащий корпус, размещенный в нем шток с индентором, механически связанный с ними следящий рычаг, выполненный с возможностью перемещения вдоль щтока и взаимодействующий в процессе испытания с поверхностью образца, механизм нагружения, воздействующий на шток, снабженный датчиком перемещения предметный столик, установленный с возможностью перемещения, и аппаратуру для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора.

Описываемый прибор отличается от известного тем, что он снабжен установленным на щтоке датчиком малых перемещений. Механизм нагружения выполнен в виде электромагнита. Аппаратура для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора содержит индикатор твердости и амплитудный селектор со счетчиком, подключенные к обмотке электромагнита, пороговое устройство, схему сравнения, интегрирующую цепь и усилитель, посредством которых датчик малых перемещений электрически связан с механизмом нагружения.

Это повыщает точность измерения твердости образца с любой рельефной поверхностью, а также позволяет производить фазовый анализ компонентов образца.

Для классификации содержащихся в образце включений по размерам датчик перемещения предметного столика подключен через амплитудный селектор к счетчикам. На чертеже изображен предлагаемый прибор.

Он содержит нагружающий электромагнит / с грузом-противовесом 2 и индентором 3, на щтоке которого укреплен со следящим рычаГСМ 4 датчик 5 малых перемещений. К датчику через пороговое устройство 6 подключена схема сравнения 7 с источником опорного напряжения 8 интегрирующей цепи 9, включенной на выходе усилителя 10, который нагружен обмоткой электромагнита, стрелочным индикатором твердости или самописцем 11 vi амплитудным селектором 12, со счетчиками 13 и предметным столиком 14 с импульсным датчиком перемещения 15.

Прибор работает стледующим образом. В исходном положении конец рычага 4 расположен ниже острия индентора 3, сигнал датчика перемещений 5 максимален и пороговое устройство 6 (например, реле) находится в рабочем состоянии (в притянутым якорем).

При подъеме предметного столика 14 следящий рычаг 4 первым соприкасается с поверхностью образца 16. Рычаг 4 начинает отПороговое устройство переходит в нерабочее состояние (отпускает якорь) в тот момент, когда конец рычага 4 находится на одном уровне с острием индентора 3, т. е. в момент соприкосновения с образцом включается источник опорного напряжения 8. Схема сравнения 7 выдает сигнал, заря кающий конденсатор интегрирующей цепи 9. Напряжение конденсатора усиливается усилителем 10 и подается на обмотку электромагнита, который вдавливает индентор к образец 16. Одновременно включается электродвигатель предметного столика 14. Происходит процесс царапанья.

При достижении индентором заданной глубины конденсатор интегрируюндей цени 9 перестает подзаряжаться, так как сигнал датчика перемещений 5 равен напряжению опорного источника 8 и сигнал на выходе схемы сравнения 7 равен нулю.

При повыщении заданной глубины царапания сигнал схемы сравнения становится отрицательным, конденсатор интегрирующей цепи 9 начинает разряжаться, что приводит к уменьшению нагрузки на индентор и уменьщеат глубину царапины.

Напряжение на обмотке электромагнита изменятся автоматически соответственно с изменением твердости образца. Параллельно обмотке электромагнита включается стрелочный индикатор со щкалой, проградуированной в единицах твердости, а также многоканальный амплитудный селектор 12. На вход последнего включены счетчики 13, на которые поступают импульсы с импульсного датчика 15 перемещения предметного столика 14. В зависимости от твердости образца открывается тот или иной канал амплитудного селектора и срабатывает соответствующий счетчик. По окончании сканирования всего образца по количеству импульсов, зафиксированных на счетчиках, определяется содержание каждого включения (по известному методу Глаголева).

Для учета инерционности нагружающего механизма следящий рычаг касается поверхности образца на определенном расстоянии впереди индентора. Площадь касания выбрана минимальной, чтобы с одной стороны полукить максимальную разрещающую способность слежения за рельефом, а с другой стороны не оставлять царапин следящим рычагом.

Прибор может быть нриспособлен для автоматического получения розеток твердости.

Предмет изобретения

1. Прибор для измерения твердости царапаньем, содержащий корпус, размещенный в нем щток с индентором, механически связанный с ними следящий рычаг, выполненный с возможностью перемещения вдоль щтока и

взаимодействующий в процессе испытаиия с поверхностью образца, механизм нагружения, воздействующий на щток, снабженный датчиком перемещения предметный столик, установленный с возможностью перемещения, и

аппаратуру для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения твердости, он снабжен установленным на штоке датчиком малых перемещений, механизм нагружепия выполнен в виде электромагнита, аппаратура для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора содержит индикатор твердости и амплитудный селектор со счетчиком, подключенные к обмотке электромагнита, пороговое устройство, схему сравнения, интегрирующую цепь и усилитель, посредством которых датчик малых перемещений электрически связан с механизмом нагружения.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью классификации содержащихся в образце включений по размерам, датчик перемещения предметного столика подключен через амплитудный селектор к счетчикам.

7777/

оооо

оооо оооо оооо оосх оооо