Динамический твердомер

 

ДИНАМИЧЕСКИЙ ТВЕРДОМЕР, содержащий корпус, расположенный в нем индентор, взаимодействующий с ним ударный механизм, последовательно соединенные индукционный датчик скорости индентора. усилитель, формирователь напряжения, пропорционального максимальной скорости ииден-; тора до удара, и вычислитель отношения, формирователь напряжения, пропорционального максимальной скорости индентора, после удара, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - со вторым входом вычислителя отношения,и индикатор, i о т л нчающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединеннь1ми днфференхщруюшнм блоком, формирователем напряжения, пропорционального максимальному ускорению в момент удара, и вычислителем твердости, выход кото рого соединен с индикатором, вход - с выходом вычислителя отношения, а вход дифференцирующего блока - с выходом усилителя . l/f ff

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЯИН

„„SU„„ I 010512

3(59 G О1 N 3 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

l

? . ?

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2933970/25 — 28 (22) 03.06.80 (46) 07.04.83. Бюл. N 13 (72) В. А. Милов (71) Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности (53) 620.178.153 (088.8) (56) - 1. Патент CIA Р 3759085, кл. G 01 N 3/08, 1973.

2. Патент ФРГ Р 2452880, кл. G 01 N 3/40, 1976 (прототип). (54) (57) ДИНАМИЧЕСКИЙ ТВЕРДОМЕР, содержащий корпус, расположенный в нем индентор, взаимодействующий с ним ударный механизм, последовательно соединенные . индукционный датчик скорости индентора, 1 усилитель, формирователь на@ряжения, пропорционального максимальной скорости инден- тора до удара, и вычислитель отношения, формирователь напряжения, пропорционального максимальной скорости индентора, после удара, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход — со вторым входом вычислителя отношения, и индикатор,?о т л и- ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединенными дифференцирующим блоком, формирователем напряжения, пропорциональ. ного максимальному ускорению в момент удара, и вычислителем твердости, выход кото рого соединен с индикатором, вход — с выходом вычислителя отношения, а вход дифференцирующего блока — с выходом усилителя.

3 - 10105

Изобретение о1носится к испытательной технике, а именно к измерениям твердости

: материалов.

Известно устройство ударногэ действия для измерения твердости материала, содержащее 3 ударник, установленный на ударнике акселерометр и с ему измерения ускорения в момент удара f13.

Основным недостатком этого устройства . является его низкая точность. 30

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является динамический твердомер, содержащий корпус, расположенный в нем индентор, взаимодействующий с индентором ударный 1з механизм, последовательно соединенные индукционный датчик скорости индентора, усилитель, формирователь напряжения, пропорционального MBKGHMBJIbHQH скорости индентора, до удара, и вычислитель отношения, 20 ,формирователь напряжения, пропорционального максимальной скорости индентора после удара, вход которого соединен с выходом усилителя,.а выход — со вторым входом вычислителя отношения, и индикатор (2) . 2

Недостатком. устройства является влияние модуля упрутости испытуемого материала на результаты измерения твердости.

Цель изобретения — повышение точности, Цель достигается тем, что динамический твердомер снабжен последовательно соединен. ными цифференцирующим блоком, формирователем напряжения, пропорционального макси,мальному ускорению в момент удара, и вычислителем твердости, выход которого соеди нен с индикатором, вход — с выходом вычис-.

35 лителя отношения, а вход дифференцирующего блока — с выходом усилителя.

На чертеже представлена схема динамического твердомера.

Схема содержит корпус 1, индентор 2, 40 ударный механизм 3, последовательно соединенные индукционный датчик 4 скорости индентора, усилитель 5, формирователь 6 напряжения, пропорционального максимальной скорости индентора до удара, вычислитель 7 отношения, вычислитель 8 твердости и индикатор 9, а также формирователь 10 напряжения, пропорционального максимальной скорости индентора после удара, и последовательно сое-; диненные дифференцирующий блок 11 и формирователь 12 напряжения, пропорционального. максимальному ускорению в момент удара.

При этом йходы формирователя 10 и дифференцирующего блока 11 подключены к выхоцу усилителя 5, а выходы формирова- 55

12

:,теля 10 и формирователя 12 — ко вторым входам вычислителя 7 отношения и вычислителя 8 твердости соответственно.

Твердомер работает следующим образом.

С помощью ударного механизма 3 индентор 2 наносит удар по поверхности контролируемого иэделия. При этом индукционный датчик 4 скорости индентора выдает сигнал, пропорциональный скорости движения индентора 2, который усиливается усилителем 5. .Значения напряжений 01 и 0з, пропорциональные максимальным скоростям индентора до и после удара, запоминаются на время измерения соответственно формирователями 6 и 10. После этого вычислитель 7 определяет отношение этих. ситчалов (0з/U,}, и на его выходе появляется сигнал, величина которого пропорциональна коэффициенту восстановления скорости. Одновременно с выхода усилителя 5 сигнал поступает на вход дифференцирующего блока 11, отрицательный сигнал на выходе. которого будет пропорционален ускорению. индентора. Формирователь 12 формирует сигнал, пропорциональный маквимальному значению ускорения, запоминает его величину и выдает ее в вычислитель 8 твердости одновременно с выдачей сигнала вычислителем 7 отношения. Вычислитель 8 твердости, например при применении сферического индентора, осуществляет определение величины динамической твердости материала по следующей формуле:

2 Я 24.

-ey2t(+, 4У Й Е1 где Н вЂ” твердость материала;

m — масса индентора; 3 — максимальное ускорение индентора в, момент удара;

К вЂ” коэффициент восстановления скорости;

R — радиус сферы индентора;

Š— энергия удара;

С вЂ” постоянный коэффициент.

Вычисленное по формуле значение твердости. регистрируется с помощью индикатора 9, Предлагаемый твердомер позволяет значи- тельно повысить точность измерения твердости.

Например, величина погрешности для предлага-: емого динамического твердомера при вычислении предела прочности бетона по коэффициенту восстановления К и ускорению . не превышает, в соответствии с проведенными испытаниями, 8,3%, что лучше однопараметровых схем измерения в 6 — 7 раз.

ВНИИПИ Заказ 2474/32 Тираж 871 Подписное

Филиал ПЛП "Патент" r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4