Электроакустический твердомер Советский патент 1981 года по МПК G01N3/48 

(54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ТВЕРДОМЕР . I Изобретение относится к средствам электроакустического контроля мехаШм., ческих параметров материалов и иэдепий и может быть использо&ано для кошроля твердости материалов. Известен электроакустический твердомер, содержащий пьезомагнитнострикаво ный автогенераторный преобразователь и Связанный с ним индикатор нагрузки l СЬнако точность контроля этим твецдомером недостаточная, так как в нем отсутствует индикатор положения ореобр эоватзля. При его установке не по нормам к поверяюсти контролируемого объекта результаты контроля не достоверньи Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электро акустический твердомер, содержащий пьезомагнитностршшионный автоге11ерв преобразователь и индикатор его положения относительно поверхности ксяггролируемого объекта 2. СЬнако точность контроля этим твердо мером недостаточная, так как автоколебвг тельный ршкам его работы вестабшшный, а ицдшштс) подожеемя ненадежный, авщу того, что твердомер контактж го типа. Цвдь изобретения - сюмошение точяоа-. тя контроля. Поставпеш1ая цель дос-гагается тем, что, твердомер елавкоа во удителем постояннсвх) поАмагнвчявакмиего поля ъ щ)еобразоватв(1е, оваэавяым с ним тфом этало влх , а шщвкатор положения 1фво аэо&ателя выполнен в виде токовюфевого аакладвЕого сигнализатора углов наклона. На чертеже хфеоставлена блок-чжема твердомера. Твердомер содержат пьезомагнитно стрикдионный автоген аторный преобразователь 1, ицдикатор 2 его положения, .генератор 3 эт онных сигналов, коммутатор 4, блок 5 питания, ицдикатор 6 частоты, ицдикатор 7 шдходных сигналов. Пьезомагнитнос1рикционный автогенераторный преобразователь 1 выполненв виде мапшгносфшщжжнсач} штока 8, коаед

которого армирован алмазным ивденточ. ом 9, катушки 10 возбуждения, львзоэлемента 11, шайбыгэкрана 12, ферромагнитной инертной массы 13, корпуса 14 гфужин 15 и 16 и усилителя 17, включенного между пьезоэлементом 11 и катушкой 10 возбуждения. .

Индикатор 2 положения преобразователя выполнен в виде катушки 18 индуктивности, генератора 19 высокочастотного тока, аадатчшса 2О электропроводности контролируемого материала, шщикатора 21 выхода, сигнальных ламп 22 и 2.3. : По существу индикатор 2 положения преобразователя является токовихревым нак- .ладным сигнализатором угла наклона преобразователя при его контактировании алмазным шздентором 9 с поверхностью контролируемого объекта. Катушка 1О возбуждения при наличии в ней постоянной составляющей тока от усилителя 17 в сочетании с ферромагнитной инертной массой 13 и магнитнострикционным штоком 8 выполняет роль возбудителя достоянного подмагничивающего поля в пьезомагнитнострикционном автогенераторном преобразователе 1. Это поле стабилизирует автоколебательный режим ферромагнитной инертной массы 13 и магнитнострикционного штока 8 и исключает срывы колебаний при взаимодействии алмазного индентора 9 с материалом контролируемого объекта.

Твердомер работает следующим образом,

При включении блока 5 питания в пьезомагнитнострикционном автогенераторном преобразователе 1 устанавливается автоколебательный режим вследствие наличия положительной обратной связи между выходом и входом усилителя 17 через катушку 1О возбуждения, магнитнострикционный шток 8 и пьезоэлемент 11. Частота колебаний определяется глубиной внедрения алмазного индентора 9 в материал, твердость которого определяется.

Для этого сигнал частоты автоколебаний подается через коммутатор 4 на инаккатар G частоты и по показаниям индикатора 7 выходных сигналов (гредвариг тельно пррградуированного в единицах твердости) судят о результатах контроля. Об отклонении от нормали к поверхности контролируемого объекта судят по зажиганию сигнальных ламп 22 и 23, управляемых индикатором 21 выхода, который срабатывает, когда плоскость витков катушки 18 индуктивности не параллельна указанной поверхности. Эта катушка возбуждается током от генератора 19. О

Значение тока от этого генератора корректируется задатчиком 2 О электропроводности контролируемого материала в зависимости от марки контролируемого материала.

В режиме калибровки коммутатором 4 от генератора 3 эталонные сигналы непосредственно подаются на индикатор 6 частоть и далее на индикатор 7 выходных сигналов, по показаниям которого судят о работоспособности этой части схемы твердомера.

Формула изобретения

Электроакустический твердомер, содержащий пьезомагнитнострикционный . автогенераторный преобразователь и индикатор его положения относительно поверхности контролируемого объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен возбудителем постоянного подмагничивающего поля в преобразователе, связанным с ним генератором эталонных сигналов, а индикатор положения преобразователя выполнен в виде токовихревого накладного сигнализатора углов наклона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 6О3876, кл. GO1 N 3/48, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 29790О, кл. G 01 N 3/48, 1969 (прототип).