ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ Советский патент 1973 года по МПК G01N3/46 

1

Изобретение относится к области измерения микротвердости материалов путем вдавливания индентора и царапания.

Известен -прибор для измерения микротвердости, содержащий инденто.р, нагружающее устройство, датчик перемещения индентора, механизм перемещения образца, микроскоп и отсчетное устройство.

На точность измерения микротвердости в этих приборах влияют упругие свойства материала и его текучесть, а также большая величина и непостоянство скорости нагружения индентора в момент касания обр азца; выполнение нагружающего устройства и системы отсчета не позволяют автоматизировать процесс измерения.

Цель изобретения - повышение точности микротвердости и автоматизация лроцесса измерения.

Для этого в предлагаемом прибо ре нагружающее устройство выполнено в виде электромагнита с якорем, подключенного к нему бло.ка плавно нарастающего тока, снабл енного регулятором скорости нагружения, а датчик перемещения индентора снабжен сигнализаюром достижения заданной глубины.

Кроме того, с целью сокращения времени измерения, якорь нагружающего электромагнита совмещен с тубусом микро-скола.

На чертеже приведена схема прибора.

Прибор содержит нагружающее устройство, выполненное в виде электромагнита /, якорь 2 которого совмещен с тубусом микроскопа с окуляром 3 и объективом 4. Якорь укреплен на плоских спиральных пружинах 5 и 5. На объективе укреплен индентор 7 -и следящий рычаг 8 с датчиком 9 перемещения, .подключенным к блоку 10 управления. Электромагнит имеет две обмотки - уравновешивающую и рабочую. Уравновешивающая обмотка подключена через регулятор II уравновешивания якоря к стабилизированному источнику 12 тока, а .рабочая - к блоку /5 плавно нарастающего тока, снабженному регулятором 14 скорости нарастания тока, и к измерителю 15, снабженному стрелочным индикатором 16. Образец 17 установлен на столике 18 и может перемещаться в -горизонтальной плоскости вручную или -автоматически.

В приборе Целесообразно использовать конический индентор с углом при вершине 90° и менее. При этом заданная постоянная глубина внедрения индентора составит 10-15 мкм. В качестве датчика достижения заданной глубины может быть использован контактный или пружинно-оптический датчик.

Прибор работает следующим образом.

После включения якорь 2 занимает верхнее положение. Регулятором 11 плавно уменьшают ток. В момент равенства сил втягивания

якоря и его веса последний начинает плавно опускаться. Конец следящего рычага 8 касается образца 17, и -рычаг начинает поворачиваться.

В момент соприкосновения индентора с образцом датчик 9 подает сигнал в блок 10 управления, который включает блок 13 плавно нарастающего тока. Сила, создаваемая этим током, действующая на якорь, противоположна силе, создаваемой уравновещивающей обмоткой. Нагружение индентора плавно нарастает. При достижении индентором заданной глубины датчик 9 подает сигнал в блок 10 управления, который отключает блок 13, и якорь поднимается. Максимальный ток в рабочей обмотке электромагнита измеряется пиковым измерителем 15, к которому подключен стрелочный индикатор 16, по шкале которого отсчитывается величина микротвердости.

При непрерывных измерениях образец автоматически перемещается в промежутках между вдавливаниями, а вместо стрелочного индикатора подключается самописец.

Скорость нагружения инденто.ра регулируется регулятором 14, представляющим собой переменный резистор, регулирующий ток заряда конденсатора блока нарастающего тока.

В этот регулятор, кроме конденсатора, входит усилитель постоянного тока с высокоомным входом, подключенным к конденсатору.

Конструкция электромагнита такова, что сила втягивания якоря не зависит от -положения якоря.

Предмет изобретения

1. Прибор для измерения микротвердости, содержащий индентор, нагружающее устройство, датчик перемещения индентора, механизм перемещения образца, микроскоп и отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения микротвердости и автоматизации процесса измерения, нагружающее устройство выполнено в виде электромагнита с якорем, подключенного

к нему блока плавно нарастающего тока, снабженного регулятором скорости нагружения, а датчик перемещения индентора снабжен сигнализатором достижения заданной глубины.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что якорь нагружающего электромагнита совмещен с тубусом микроскопа.

1G