Прибор для измерения твердости по методу роквелла Советский патент 1980 года по МПК G01N3/44 

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к приборам для измерения твердости по методу Ршсвелла. Известен автомат для разбраковки по твердости различных изделий, включающий прибор для измерения твердости по глубине ся-печатка с индикатором, автоматически устанавливаемым на ноль после приложения предварительной нагрузки и измерительным столом, механизм подачи заготовок на измерительный стол и механизм разбраковки l. Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому результату к нзо& ретению является прибор для измерения твердости по методу Роквелла, содержащий системы нагружения основной и пре варительной нагрузками, индентор, электрический датчик перемещения индентора со схемой усиления его сигналов и блок автоматической установки нуля и измере ,ння твердости с исполнительным двигателем 2. Недостатком известных приборов является невысокая точность измерения, обусловленная наличием субъективнсА ошибки при отсчете показания твердости с измерительных шкал приборов. Цель изобретения - повышение точности измерения. Это достигается тем, что прибор снабжен реохордом, электрически соединенным с датчиком перемещения индентора, а ползунок ресасорда кинематически связан с исполнительным двигателем. Кроме того, прибор снабжен кинематически связанным с реохордом преобразователем угла повсчэота ползунка реохорда в электрический сигнал, вьшолненным в виде прозрачного диска с нанесенными на него радиальными штрихами и фотснсчитьюателя. На фиг. 1 изображен твердомер, об- щвй вид; на фиг. 2 - электрическая схема блока автоматической установки нуля и измерения твердости; на фиг, 3 - положение ползунка реохорда при различных положениях индентора. Точка I на фиг. 3 соответствует нача лу испытания, когда предварительная нагрузка не приложена к образцу, точка II - когда к образцу приложена пред варительная нагрузка, точка QI - когда к с разцу была приложена, а затем снять основная нагрузка. Прибор содержит твердомер и блок ав томатической установки нуля и измерения твердости.. В конструкцию твердомера (см. фиг. 1) входят индеитс 1, система нагружения пре оварительной нагрузкой, вьтолненная в вид пружины 2, система нагруийния основной нагрузкой, содержащая рычажный блок 3, подвеску 4 с грузами 5, грузовой рычаг 6 и шток 7, электромеханический привод 8, механизм 9 подъема испытуемого образца, сигнализатор 1О, конечные выключатели 11 и 12 и клавища 13. В электрическую схему блока автоматической установки нуля и измерения твердости (см. фиг. 2) входят электрический датчик перемещения индентора 14 со схемой усиления, включающей резисторы подстройки 15, 16 17, 18, усилитель 19 с исполнительным двигателем. 2 вращающим реохорд 21, фазовый нульорган 22, преобразователь 23 угла пово рота ползунка реохорда 21 в электрический сигнал, вьтолненньй в виде прозрачного диска 24 с нанесенньп 1И на него радиальными штрихами и фотосчитывател состоящего из фотодатчика 25, осветите ля 26 и усилителя 27, счетчик 28 с триггерами 29, ЗО, 31 управления, делитель 32 сигналов и реле 33, 34, 35, Принцип работы прибора состоит в следующем. С помощью механизма 9 подъема испытуемое изделие поджимается к инденто РУ 1 До тех пор, пока не сработает конечнъШ выключатель 11, о чем свидетел ствует сигнализатор 10. Под действием предварительной нагрузки, создаваемой пружиной 2, индентор 1 внедрится в поверхность испытуемого изделия. Вместе с нндентором 1 перемещается и электромагнитный датчик 14, работающий в компенсационном следящем режиме, т.е. каждому положению индентора 1 соответствует свое положение ползунка реохорда 21 (см. фиг. 3), включенного в блок автоматической установки нуля и взмерения твердости. Устанавливается начальное положение (нуль) ползунка реохорда 21 резистором 16 электромагнитного датчика 14. После срабатывания конечного выключателя 11, что указывает на окончание приложения предварительной нагрузки, срабатывает реле 33. Реле 33 включагет исполнительный двигатель 20, управляемый усилитель 19 и перемещающий ползунок реохорда 21. Одновременно реле 33 дает команду Запись через триггер 29 в счетчик 28, Исполнительный двигатель 2О начинает перемещать ползунок реохорда 21 до точки It (см, фиг. З). Перемещение ползунка реохорда 21 передается на преобразователь 23, электрический сигнал с которого поступает через делитель 32 в счетчик 28. После этого нажимается клавшиа 13 для приложения основной нагрузки. При этом одновременно срабатывает конечный Выключатель 12, размыкающий цепь питания реле 33 и подключающий реле 34. С началом приложения основной нагрузки конечный выключатель 11 размыкается, что исключает включение исполнительного двигателя 20 после опускания клавиши 13. Реле 34 включает команду Старт через триггер ЗО счетчика 28. После окончания приложения сх:новной нагрузки срабатывают конечный выключатель 11 и реле 33. Исполнительный двигатель 20 начинает перемещать ползунок реохс да 21 до точки Ш (см. фиг. 3), через контактъ реле 35 подается команда Стоп через триггер 31 на счетчик 28. Перемещение ползунка реохорда 21 в точку передается на преобразователь 23 и на счетчик 28 через делитель 32 поступят электрические сигналы, число которых пропорционально величине твердости. По окончании процесса измерения с помощью механизма 9 опускают изделие, конечный выключатель 11 размыкается и схема возвращается в исходное положение. Формула изобретения 1. Прибор для измерения твердости по методу Роквелла, содержащий системы нагружения основной и предварительной нагрузками, индентор, электрический датчик перемещения шадентора со схемой усиления его сигналов и блок автоматической установки нуля и измерения твердости с исполнительным двигателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен реохордом, электрически соединенным с датчиком перемещения ивдентора, а ползунок реохорда кинематически связан с исполнительным даигателем. 2. Прибор для измерения твердости по методу Роквелла по п. 1, о т л и 2 чающийся тем, что он снабжен кинематически связанным с реохордом преобразователем угла поворота ползунка реохорда в электрический сигнал, выполненным в виде прозрачного диска с нанесенными на него радиальными штрихами и фотосчитывателя. Источники информации, принятые |ЕЮ внимание при экспертизе 1.Авторское сввдетельство СССР № 181856, кл. G О1 N 3/44, 1966. 2.Патент ФРГ № 1246279, кл. 42 к36/О2, 1967 (прототип).