Динамический измеритель твердости Советский патент 1982 года по МПК G01N3/48 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к измерениям твердости материалов.

Известно устройство для определения твердости материала, содержащее наконечник, BHe7 pHeMbei; в материал с помсицью пружинного ударника. Пружина взводится с помощью трехзубого колеса и связанногхэ с ним рычага 1.

Недостаток данного устройства - , низкая точность, поскольку изменение жесткости пружины приводит к значительным погрешностям.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является динс1мический измеритель твердости,содержащий корпус, расположенный в нем боек, установленный на последнем индентор и вибродатчик, последовательно соединенные аттенюатор, усилительный блок, пиковый детектор и усилитель постоянного тока, подключенные к выходу вибродатчика, и взаимодействующие с бойком упругий элемент и стопор {21.

Однако точность известного измерителя остается недостаточно высокой, поскольку на результат измерения

твердости оказываютвлияния вариации от испытания к испытанию скорости движения.бойка.

5Цель изобретения - повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что измеритель снабжен последовательно соединенными полярным дйск10 рйминатором, интегратором, вторым пиковым детектором, управляемым аттенюатором, информационный вход которого подключен к выходу первого пикового детектора, а выход - ко входу усилителя постоянного тока, и

15 вход полярного дискриминатора подключен ко второму выходу усилительного блока.

На чертеже представлена схема предлагаемого измерителя.

20

Измеритель содержит механическую головку 1, устанавливаем1гю на поверхность исследуемого материала и выпол ненную в виде корпуса 2, расположенного в нем бойка 3, на котором зак25 реплен индентор 4. С бойком связаны также упругий элемент 5 и вибродатчик 6. Упругий элемент 5 соединен со стопором 7 и блокиратором 8. Выход вибродатчика 6 подключен ко вхо30ду последовательно соединенных аттенюатора 9, усилительного блока 10, пикового детектора 11, управляемого аттенюатора 12, усилителя 13 постоянного тока и индикатора 14. Ко второму выходу усилительного блока 10 подсоединены последовательно соединенные полярный дискриминатор 15, интегратор 16 и второй пиковый детектор 17, выход КОТОРОГО соединен с управляющим входом управляемого аттенюатора 12. Устройство работает следующим образом. Боек 3.:перемещают в верхнее положение за счет сжатия упругого элемента 5. в этом положении боек 3 уде живается стопором 7. При отпускании стопора 7 боек 3 разгоняется упругим элементом 5 до определенной скорости и ударяет о поверхность материала индентором 4. При движении бойка 3 на выходе .вибродатчика б, например, пьезоэлектрического, появляется напряжение, пропорциональное величине ускорения бойка З,-Это напр жение с помощью аттенюатора 9 передается на усилительный блок 10, где усиливается и поступает на вход пико вого детектора 11, формирует электрический сигнал, пропорциональный максимальному значению ускорения )(f а затем подается на информацио ный вход управляемого аттенюатора 12 Со второго выхода усилительного блока 10 сигнал поступает на вход поляр ного дискриминатора 15, где отсекает ся отрицательный выброс сигнала, соо ветствующий торможению бойка 3 при ударе о материал. Интегрдтор 16 позволяет получить сигнал, пропорциональный величине скорости бойка 3. С выхода интегратора 16 сигнал подается на вход пикового детектора 11, КОТОРЫЙ формирует сигнал, пропорциональный ве- . личине максимальной скорости Vyy,a,t индентора. Этот сигнаш поступает на управляющий вход аттенюатора 12, изменяя его коэффициент передачи. Таким образом, осуществляется кор рекция сигнала в зависимости от. величины скорости бойка в момент перед ударом о исследуемый материал. Сигнал с выхода управляемого аттенюатора 12 усиливается усилителем 13 постоянного тока и поступает на индикатор 14. Блокиратор 8 используется для отключения упругого элемента 5 при проведении тарировок измерителя. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет учесть влияние ве:личины скорости бойка на результаты измерения твердости материгша и тем самым повысить точность ее определения. Формула изобретения Динамический измеритель твердости содержащий корпус, расположённый в нем боек, установленный на последнем индентор и вибродатчик, последовательно соединенные аттенюатор, усилительный блок, пиковый детектор, и усилитель постоянного тока, подключенные к выходу вибродатчика,и взаимодействующие с бойком упругий элемент и стопор, о тл ич ающи йс я тем,что,с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединенными полярным дискриминатором, интегратором, вторым, пиковым детектором, управляемым аттенюатором, информационный вход которого подключен к выходупервого пикового детектора, а выход - к входу усилителя постоянного .тока, и вход полярного дискриминатора подключен к второму выходу усилительного блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 111596, кл. G 01 N 3/48, 1955. 2.Максимов В.Н. Акустические прибортл для экспресс-измерений твердости металлов. Сб. Применение акустических методов и устройств в науке, технике и производстве, Тбилиси, ГрузНИИНТИ, 1979f с.75-78 (прототип).