Маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов Советский патент 1981 года по МПК G01N3/30 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к маятниковым копрам для определения ударной вязкости материалов.5

Известен маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов, содержащий осветитель, фотоприемник, подключенный ко входу осциллографа, блок балансировки, усилитель, позво- Ю ляющий определить поглощенную материалом энергию по осциллограмме зависимости нагрузка-время ij.

Однако устройство не позволяет непосредственно измерить величину глоценной энергии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов, содержащий 20 устройство для измерения работй разрушения, включакхцее осветитель, фотоприемник, шторку, жестко связанную с маятником, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик 25 импульсов и блок вычислений, а также блок упрешления, ко входу которого подключен выход счетчика импульсов , а к выходам - управляющие входы генератора и счетчика импульсов 2. лп

Известное устройство позволяет проводить автоматическое считывание результатов измерения, однако влияние трения в опорах маятника снижает точность определения работы разрушения материала до и после удара. Кроме того,нестабильность угла зарядки маятника также увеличивает погрешность измерения.

Цель изобретения - повыдение точности определения ударной вязкости материалов.

Указанная цель достигается тем, что маятниковый копер снабжен блоком памяти, последовательно соединенными источником опорного напряжения, ключом и компаратором, выход которого подключен ко входу блока управления. а второй вход - к выходу фотоприемника, подключенному также к блоку памяти / выход которого соединен с сигналь ным входом ключа, причем управляющие входы блока памяти и ключа подсоединены к выходам блока управления, фотоприемник снабжен щелевой диафрагмой, шторка выполнена в виде непрозрачного сегмента с центральным окноу и расположена симметрично оси штангу маятника, а оптическая ось осветите.пя и фотоприемника расположена в вертикальной плоскости, проходящей через ось качания маятника. На фиг. 1 представлена принципиаль пая схема предлагаемого маятникового копра; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1. Копер содержит станину 1 , на которую устанавливают испытываемый образец 2, маятник 3, шторку 4, выполненную в виде непрозрачного сегмента и расположенную симметрично оси штанги маятника 3, осветитель 5 и фотопри.емник 6, расположенные таким образом что их оптическая ось находится в вер тикальной плоскости, проходящей через ось качания маятника, щелевую ди афрагму 7, именоцую форму сегмента и расположенную между шторкой 4 и фотоприемником 6, блок 8 памяти, компара тор 9 источник 10 опорного напряжения, ключ 11, блок 12 управления, генератор 13 импульсов, счетчик 14 импульсов, блок 15 вычислений. Элементы 5,6,4,13,14 и 15 cxeNW образуют устрг-йство для измерения работы разрушения. Определение ударной вязкости осуществляется следующим образом. В начальном состоянии испытываекый образец 2 установлен на станине 1 копра, маятник 3 взведен, источник 10 опорного напряжения подключен через ключ 11 ко входу компаратора 9, генератор 13 импульсов находится в заторможенном состоянии, а счетчик 10 импульсов сброшен в нуль. После освобождения маятник 3 копэа падает и в нижнем положении ударя т по установленному на опоры станинн . образцу 2. Вместе с маятником 3 пе )емещается шторка 4 и дващцы перекрыlaeT световой поток от осветителя 5 : фотоприемнику б через диафрагму 7, ричем первый раз перекрытие светово О потока происходит непосредственно еред разрушением, а второй - сразу осле разрушения образца. При этом а выходе фотоприемника 6 последоваельно формируются два трапецеидальах импульса, которые заполняются ч етными импульсами, поступакщими от энератора 13, Количество счетных им fnbcoBt заполнивших трапецеидальные «пульсы, запоминается счетчиком 14 тульсов. Так как количество запом нных счетных импульсов пропорцио1льно времени перекрытия светового 1тока, то, зная размеры диафрагмы 7 жно определить скорость движения ятника до и после удара. Измерение скорости движения маятИса 3 осуществляется в точках, в ко 5рых потенциальная энергия маятника Д и после разрушения равна. По полу Ччным данным блок 15 вычислений опр ЯЧяет ударную вязкость материала. Фомой выполнения шторки 4 и щели ди афогмы 7 устраняется влияйие ргщнал Ньг. биений оптической оси осветителя 5 и фотоприемника 6 на точность измерения, так как изменения расстояния оси качания маятника 3 до оптической оси вызывают пропорциональные изменения ширины непрозрачного сегмента шторки 4 и длительности интервалов бремени перекрытия светового потока. Для того, чтобы исключить влияние ,на точность измерения колебаний силы света, нестабильности зазоров между осветителем 5, шторкой 4 и диафрагмой 7 контролируют начало и конец заполнения трапецеидальных импульсов. Так начало заполнения определяется источником 10 опорного напряжения,а окончание заполнения второго трапецеидального импульса определяется запомненным в блоке 8 памяти уровнем заднего фронта первого импульса. Предлагаемое устройство повышает точность определения ударной вязкости материалов. Формула изобретения Маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов, содержащий устройство для измерения работы разрушения , включающее осветитель, фотоприемник, шторку, жестко связанную с маятником, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик импульсов и блок вычислений, а также блок управления, ко входу которого подключен выход счетчика импульсов, а к выходам - управляквдие входы генератора и счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью повшиения точности определения ударной вязкости, он снабжен блоком памяти, последовательно соединенными источником опорного напряжения, ключом и компаратором, выход которого подключен ко входу блока управления , а второй вход - к выходу фотоприемника, подключенному также к блоку памяти, выход которого соединен с сигнальным входом ключа / причем управляю(цие входы блока памяти и ключа подсоединены к выходам блока управления, фотоприемник снабжен щелевой диафрагмой, шторка выполнена в виде непрозрачного сегмента с цент рсшьным окном и расположена симметрично оси штанги маятника, а оптическая ось осветителя и фотоприемника расположена в вертикальной плоскости, проходящей через ось качанит маятника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ударные испытания металлов . Под ред. Б.А.Дроэдовского. М., Мир, 1973, с. 157-159. 2.Проспект фирмы Ceast Torino на прибор Izod chakpy. Италия, 197) (прототип).