FR2560683A1 - Appareil pour mesurer la durete d'une matiere - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL NUMERIQUE POUR MESURER LA DURETE D'UNE MATIERE. L'APPAREIL, QUI COMPORTE DES MOYENS POUR DETERMINER LA DURETE EN COMPARANT LES PROFONDEURS RELATIVES DE PENETRATION D'UN ORGANE DE PENETRATION76 DANS DES CONDITIONS DE CHARGES MAJEURE ET MINEURE, EST CARACTERISE PAR LE FAIT QU'IL COMPORTE DES MOYENS54 POUR ENGENDRER UNE SERIE D'IMPULSIONS REPRESENTATIVES DU MOUVEMENT RELATIF ENTRE L'ORGANE DE PENETRATION ET LA PIECE DE TRAVAIL.

Description

L'invention est relative à un appareil pour mesurer la dureté de matières

par la mesure de la différence de pénétration d'un organe de pénétration sous des charges faibles ou mineures et fortes ou majeures, par exemple dans des dispositifs pour des essais Rockwell. Des dispositifs de mesure de dureté sont largement

commercialisés depuis de nombreuses années. Ces disposi-

tifs sont utilisés pour déterminer la dureté d'une matiè-

re; une manière habituelle pour déterminer cette dure-

té consiste à détecter la différence de pénétration d'une

pointe ou analogue sous des charges mineure et majeure.

Cette manière d'agir est utilisée depuis de nombreuses an-

nées, et l'expérience ou l'habileté de l'opérateur con-

tribuent largement à la qualité et à la valeur des résul-

tats des essais.

Malheureusement, ces facteurs humains qui affectent ma-

tériellement le déroulement de ces essais de dureté ne

sont pas souhaitables en raison des différences qui exis-

tent entre les opérateurs et en raison de la difficulté croissante de trouver et de former des opérateurs qui sont

qualifiés et entraînés pour exécuter ces essais.

On a tenté de remédier à cet inconvénient en fai-

sant largement appel, dans ces dispositifs, à des lecteurs

numériques pour afficher les résultats des essais de dure-

té, mais, en général, ces techniques ne sont pas fiables.

Les essais de dureté sont conduits en rapport avec

une grande variété d'échelles normalisées. Bien qu'une me-

sure puisse être effectuée et qu'un affichage puisse être produit sur une échelle, il peut être nécessaire pour l'opérateur de pouvoir déterminer rapidement la lecture dans une autre échelle. Cela est généralement exécuté par l'opérateur qui consulte diverses tables et qui convertit

la lecture d'une échelle dans une autre échelle. Une tel-

le conversion humaine est souvent à la source d'erreurs,

et la possibilité de convertir de manière fiable la lec-

ture d'une échelle à l'autre n'est pas facile et, de tou-

te façon, prend du temps. Parfois, quand une charge mineu-

re est appliquée en faisant monter la vis d'élévation pour que la pièce de travail vienne en contact avec l'organe de pénétration, le mouvement de la vis d'élévation est

inversé. Cette inversion du sens de marche quand on appli-

que une charge mineure provoque des inexactitudes dans le processus de mesure. Il est souhaitable que les mesures ne soient pas faites quand une telle inversion se produit,de manière à empêcher qu'une mesure invalide soit faite. Par

le passé, ces inversions de la vis d'élévation étaient seu-

lement connues par l'opérateur, et il était impossible à toute autre personne de savoir si l'essai était effectué

correctement ou non.

Quand une charge mineure est appliquée, la vis d'élé-

vation se déplace parfois trop loin, ce qui provoque une valeur excessive ou supérieure à un seuil donné pour la

charge mineure. Dans ce cas encore, en raison du caractè-

re humain dans le processus de mesure, un tel dépassement n'est connu que par l'opérateur et la mesure peut produire

des données invalides.

Il est important de standardiser le processus de me-

sure de machine à machine. L'un des aspects les plus im-

portants du processus d'essai consiste dans la vitesse

d'application à la pièce de travail de la charge majeure.

Cette vitesse n'est pas commandée de machine à machine,

et ce facteur contribue à un manque de standardisation en-

tre machines. Cela conduit à une inexactitude et à un man-

que de fiabilité dans les mesures de dureté, ce qui cons-

titue un aspect négatif des dispositifs de mesure de du-

reté.

Les processus de mesure de dureté ci-dessus sont gé-

néralement commandés manuellement. L'instant auquel les charges majeure ou mineure doivent être appliquées et/ou

enlevées dépend généralement de l'habileté et de l'expé-

rience de l'opérateur. Un aspect important dans la déter-

mination de la dureté de la matière en cours d'essai rési-

de dans l'application et dans la suppression des charges

majeure et mineure à des instants appropriés dans le pro-

cessus, de sorte qu'on puisse éviter une mesure inexacte

de la dureté de la matière.

Les essais de dureté sont exécutés suivant certaines normes, notamment la norme américaine ASTM. Ces normes concernent le type de matières soumises à l'essai. De plus, certaines normes s'appliquent aux métaux, aux matières plastiques et à d'autres types de matières et, pour déter- miner les normes appropriées, l'opérateur doit consulter diverses tables avant de conduire l'essai. La probabilité d'erreur humaine est toujours présente et,l'utilisateur peut par erreur utiliser des normes non appropriées, ce qui provoque des mesures inexactes et non fiables qui ne peuvent pas être détectées car personne ne peut savoir

que l'opérateur a utilisé une norme incorrecte.

Un autre aspect des dispositifs antérieurs pour la

mesure de la dureté réside dans le choix de la charge ma-

jeure, de la charge mineure et de l'organe de pénétration.

La charge à appliquer, de même que la pointe de l'organe de pénétration, sont en rapport avec l'échelle et avec le genre d'essai qui sont utilisés. Pour un essai superficiel, on utilise des plus faibles valeurs de charges majeure et mineure, mais cela ne peut pas être poursuivi quand on conduit la mesure car la sélection manuelle de la charge

et de la pointe appropriées est nécessaire.

La forme de la matière à essayer est un facteur im-

portant dans la lecture de sa dureté. Si la matière est cylindrique, il existe certains facteurs de correction, par exemple les diamètres intérieur et extérieur de la pièce de travail, et ces facteurs doivent être pris en

compte dans les résultats de la mesure. Là encore, l'bpé-

rateur doit consulter diverses tables et, au mieux, on

obtient une mesure précise si l'opérateur trouve correc-

tement la pointe et les tables appropriées et fait ensui-

te les corrections correctes. Malheureusement, il se pro-

duit souvent des erreurs humaines dans ce processus, et la correction liée à la forme cylindrique de la pièce de

travail n'est pas faite correctement.

Certaines pièces sont régulièrement essayées pour la mesure de leur dureté. Chaque fois que la pièce doit

être essayée, l'opérateur détermine le processus appro-

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prié de mesure, ainsi que les charges et les normes ap-

propriées. Là encore, la subjectivité humaine peut con-

duire à des mesures incorrectes de la dureté de la matière.

Certains opérateurs peuvent trouver difficiles la consultation et l'utilisation de diverses tables imprimées, ainsi que l'exécution d'instructions spécifiques. Le fait

de pouvoir fournir à l'opérateur un ensemble multi-senso-

riel d'instructions, de normes et de phases opératoires peut augmenter sensiblement la validité et la fiabilité

des opérations de mesure.

Bien que certains dispositifs connus de mesure de dureté permettent des lectures numériques, il n'existe pas jusqu'à présent des dispositifs fiables dans lesquels les

informations et les données sont mémorisées pour être uti-

lisées pendant les opérations de mesure. Il est par con-

séquent souhaitable de pouvoir disposer d'un équipement qui n'existe pas actuellement et qui permette de fournir

des normes fiables de produit de même que des données his-

toriques. Un but de l'invention est de fournir un dispositif

d'essai amélioré pour la mesure de la dureté de matières.

Un autre but de l'invention est de fournir un tel appareil dans lequel l'erreur humaine, qui est présente dans les dispositifs de l'art antérieur, soit sensiblement

éliminée.

Un autre but encore de l'invention est de fournir à

l'opérateur la possibilité de faire une conversion auto-

matique entre une échelle de mesure et une autre échelle de mesure et d'afficher de manière fiable l'essai dans

toute échelle désirée.

Un autre but encore de l'invention est de permettre

d'assurer que le processus d'essai est effectué correcte-

ment et d'inhiber l'essai s'il se produit un dépassement dans l'application de la charge mineure ou une inversion

de mouvement de la vis d'élévation.

Un autre but encore de l'invention est de fournir un équipement multisensoriel qui délivre à la fois des informations sonores et visuelles, relatives notamment

aux normes, et des phases opératoires pour que l'opéra-

teur puisse suivre de manière plus fiable les essais ap-

propriés selon la direction.

Un autre but encore de l'invention est de détermi-

ner effectivement l'instant exact auquel la charge majeu- re doit être appliquée et supprimée, et de déterminer l'instant approprié auquel la mesure de la dureté doit

être faite.

Un autre but encore de l'invention est de fournir

un appareil de ce genre dans lequel la possibilité de fai-

re une correction automatique pour des variations de ma-

tière et de forme est incorporée effectivement et automa-

tiquement dans l'appareil, de sorte que l'opérateur n'ait

qu'à introduire les données pour la correction automati-

que de celles-ci.

Un autre but encore de l'invention est de fournir un appareil dans lequel, pour certaines pièces qui sont

essayées de manière récurrente, la machine détecte auto-

matiquement les phases opératoires et les conditions ap-

propriâes pour l'essai, de manière à réduire l'erreur humaine. Un autre but encore de l'invention est de fournir un appareil dans lequel les charges mineure et majeure de même que le type d'organe de pénétration appropriés

sont affichés pour l'opérateur suivant l'échelle dans la-

quelle l'essai doit être fait.

Un autre but encore de l'invention est de permet-

tre d'assurer que l'appareil fonctionne dans les normes appropriées, cela étant permis en utilisant des blocs

d'essai standards, en conduisant les essais et en compa-

rant les résultats avec les normes habituelles ASTM, pour

ces blocs, en vue de vérifier la fiabilité.

Un autre but encore de l'invention est de fournir un appareil pour le stockage et l'affichage de données, dans lequel les données statistiques relatives aux essais

peuvent être effectivement stockées, extraites et utili-

sées à diverses fins lors des essais.

Un autre but encore de l'invention est de fournir

un appareil de ce genre dans lequel la possibilité de con-

vertir une mesure dans une échelle à partir d'une autre

et d'afficher la donnée ainsi convertie est donnée faci-

lement par l'affichage automatique et le défilement de

l'échelle désirée selon les informations qui sont intro-

duites dans la machine. D'autres buts, avantages et caractéristiques de

l'invention apparaîtront à la lecture de la description.

Selon l'invention, les buts ci-dessus sont at -

teints par un dispositif automatique de mesure de dureté

dans lequel un processeur numérique est utilisé pour com-

mander et effectuer de manière fiable les mesures en éli-

minant l'erreur humaine de l'opérateur. En particulier,

l'appareil comporte un codeur qui est relié à une plate-

forme qui porte la pièce à mesurer, le codeur délivrant

une pluralité de signaux relatifs à divers aspects du pro-

cessus de mesure. Avant d'appliquer la charge mineure, l'échelle de mesure est sélectionnée et verrouillée. Le processeur central détermine les charges appropriées qui

doivent être employées, de même que l'organe de pénétra-

tion qui doit être utilisé. La matière à essayer est ini-

tialement placée sur la plate-forme et une vis d'éléva-

tion est employée pour soulever la pièce et lui appliquer

la charge mineure. Cette vis d'élévation peut être action-

née automatiquement et, quand la charge mineure est appli-

quée, le codeur émet une série d'impulsions qui sont uti-

lisées pour déterminer le moment o le niveau désiré pour

la charge mineure est atteint.

Le codeur délivre des signaux directionnels qui in-

diquent la direction de mouvement de la vis d'élévation et de la plateforme. Si une inversion de mouvement est détectée, le processus de mesure s'arrête. Il n'y aura

alors aucun affichage de mesures.

L'appareil de mesure comporte des moyens pour dé-

terminer l'instant approprié pour supprimer la charge ma-

jeure et pour calculer la dureté. Ceci est obtenu en pré-

voyant un détecteur de pente qui détecte la vitesse du mouvement de l'organe de pénétration dans la pièce et à partir de la pièce. Quand cette vitesse atteint un niveau sélectionné, les mesures sont effectuées et on passe à l'opération suivante. Ceci élimine l'erreur humaine qui

est liée à la sélection de l'instant approprié pour sup-

primer la charge majeure et pour calculer la dureté.

Selon un autre aspect de l'invention, le détecteur de pente détermine la vitesse à laquelle la charge majeu-

re est appliquée. Comme indiqué ci-dessus, il est impor-

tant que les machines soient compatibles. Par conséquent, les machines comportent des moyens pour régler la vitesse d'application de la charge majeure de sorte que celle-ci

soit la même pour tous les appareils de mesure.

L'utilisation d'une unité centrale de traitement

permet que certaines données soient initialement intro-

duites dans l'appareil pour assurer que les facteurs de

correction appropriés de même que le décalage d'une échel-

le à l'autre soient effectivement obtenus. L'appareil com-

porte aussi des moyens pour mémoriser les phases et les

normes de mesure pertinentespour des pièces présélection-

nées qui sont régulièrement essayées sur l'appareil. Ces

informations sont utilisées pour commander le fonction-

nement et pour donner des instructions à l'opérateur pen-

dant le déroulement des opérations. De plus, selon la pré-

sente invention, l'appareil comporte des moyens d'afficha-

ge visuel et sonore pour simultanément donner à l'opéra-

teur des instructions quant au déroulement du processus de

mesure.

On comprendra bien l'invention à la lecture de la

description qui va suivre et en référence aux dessins an-

nexés dans lesquels: Fig. 1 est une vue en perspective d'un appareil de mesure selon l'invention;

Fig. 2 est une vue en perspective éclatée de l'ap-

pareil de la Fig. 1 dont on a représenté les constituants principaux;

Fig. 3 est un schéma par blocs des moyens de comman-

de de l'appareil selon l'invention; Fig. 4 est un schéma montrant le fonctionnement du

dispositif, et notamment l'application initiale de la char-

ge mineure et la détection de la vitesse d'application de cette charge sur les matières à essayer; Fig. 5 est un schéma montrant la conversion d'une échelle à l'autre de l'appareil; Fig. 6 est un schéma montrant la correction de la lecture en fonction de la forme de la matière; Fig. 7 est un schéma montrant le fonctionnement de l'imprimante commandée par l'appareil;

Fig. 8 est un schéma montrant la liaison d'un syn-

thétiseur de voix, d'un appareil téléphonique de type Modem et d'un affichage CRT de l'appareil;

Fig. 9 est un schéma par blocs d'un aspect de l'in-

vention selon lequel on utilise des données statistiques relatives à certaines mesures; Fig. 10 est un schéma par blocs des moyens d'entrée et de commande de l'appareil selon les normes préétablies ASTM utilisant les blocs d'essai;

Fig. 11 est un schéma par blocs montrant le fonc-

tionnement de l'appareil selon lequel certaines pièces qui

sont régulièrement essayées sont identifiées et le proces-

sus et les normes de fonctionnement relatifs à ces pièces sont affichés de manière visuelle et/ou sonore;

Fig. 12 est une courbe montrant les étapes du pro-

cessus de fonctionnement de l'appareil; et Fig. 13 est une vue de face d'un panneau d'affichage

et de claviers de fonctionnement de l'appareil.

La Figure 1 est une vue en perspective de l'appa-

reil selon l'invention. Cet appareil comporte un bâti en

forme générale de C qui comporte un support central verti-

cal ou colonne 10 et une partie supérieure de tête 12, la

tête comportant un panneau d'affichage et des claviers dé-

signés d'une manière générale en 14. Le socle 15 de l'ap-

pareil repose sur un support. La pièce de travail à essa-

yer est placée sur une plate-forme 16 qui est reliée à une unité télescopique 18 d'élévation qui est soulevée par la

rotation d'un écrou cabestan 20 situé à la partie inférieu-

re de l'unité 18, l'écrou 20 comportant une pluralité de

poignées de manoeuvre 22. La vue en perspective de l'appa-

reil de mesure de dureté selon l'invention fait apparaître une ressemblance relative avec les appareils de mesure connus, bien que le fonctionnement de l'appareil selon

l'invention soit sensiblement différent.

On sait que la dureté Rockwell d'une matière est déterminée en mesurant la profondeur de l'empreinte pro- duite par un élément de pénétration de forme connue que l'on fait pénétrer à force dans un échantillon dans des conditions connues de charge. En fait, la mesure est une mesure différentielle de deux profondeurs. Une faible

charge de référence, dénommée charge mineure ou auxiliai-

re, est appliquée et on mesure la pénétration de l'organe.

La pleine charge d'essai, dénommée charge majeure ou prin-

cipale, est ensuite appliquée. Cette dernière charge est

ensuite supprimée, alors que la charge mineure est main-

tenue, et on mesure la seconde profondeur. La différence

entre ces deux mesures constitue la profondeur de l'em-

preinte.

Il existe deux essais de base pour mesurer la dure-

té Rockwell. L'un de ces essais est dénommé régulier et

l'autre est dénommé superficiel. L'échelle régulière uti-

lise toujours une charge mineure de 10 kg et une force ma-

jeure qui peut être de 60, 100 ou 150 kg. L'échelle super-

ficielle utilise une charge mineure de 3 kg et une charge majeure de 15, 30 ou 45 kg. L'organe de pénétration est constitué soit par un diamant de forme spéciale, dénommé "brale", soit une bille d'acier durci d'un diamètre de

1,6, 3,2, 6,3 ou 12,7 mm. Le choix approprié de l'es-

sai, de la charge et de l'organe de pénétration est dé-

terminé par la dureté et l'épaisseur de l'échantillon.Plus la matière est tendre,plus la profondeur de l'empreinte est grande et, par conséquent, toutes choses égales par ailleurs, on doit utiliser une charge plus faible et/ou

un organe de pénétration de diamètre plus important.

Pour un échantillon théorique infiniment dur, pour lequel il n'y a aucune pénétration, la dureté Rockwell est de 100 pour les échelles régulières avec un diamant et pour

toutes les échelles superficielles. Pour les échelles ré-

guliêres avec une bille, un échantillon infiniment dur au-

rait une dureté de 130. A mesure que la matière devient

plus tendre, la valeur représentant la dureté Rockwell dé-

croit. Les lectures les plus faibles qui sont utilisées varient de 20 sur l'échelle "C" à 0 sur les échelles de billes

Sur une échelle régulière, 100 points de pénétra-

tion représentent une variation de profondeur de 0,2 mm.

Sur l'échelle superficielle, 100 points de pénétration

représentent une variation de profondeur de 0,1 mm. La du-

reté Rockwell sur les machines numériques correspond à

*0,1 point Rockwell.

La Fig. 3 est un schéma par blocs du circuit élec-

tronique de l'appareil selon l'invention. L'élément essen-

tiel de l'appareil est une unité centrale de traitement (UCT) qui est désignée d'une manière générale en 30 et qui peut être par exemple constituée par un appareil INTEL

8085. Cette unité présente une pluralité de bornes de sor-

tie: d'afficheur 32, de codeur 34e de charge 36, d'inter-

rupteurs 38, de clavier 40, d'imprimante 42 et d'alimenta-

tion 46. La borne d'afficheur 32 est reliée au panneau avant 14. Le clavier 50 est relié à l'unité centrale 30

par un câble de liaison 52.

L'appareil selon l'invention comporte un codeur linéaire numérique 54 qui est par exemple du type fabriqué par la Société Dynamics Research Corp., Massachusets. Ce codeur présente une excellente résolution qui permet des mesures efficaces et précises. Le codeur est relié à la

tête 12 et il détecte le mouvement de l'organe de péné-

tration en produisant.une série d'impulsions en rapport

avec l'importance de ce mouvement. En particulier, le co-

deur présente une résolution de 1 micron quand il est uti-

lisé dans des essais Rockwell réguliers et de 0,5 micron

quand il est utilisé dans des essais Rockwell superficiels.

On peut obtenir une résolution plus grande par un coupla-

ge mécanique approprié pour augmenter la sensibilité du codeur.

L'appareil selon l'invention comporte des solanoI-

des qui actionnent des éléments électro-mécaniques asso-

ciés. En particulier, un tableau 56 entrée/sortie est re-

lié à l'unité centrale 30 sur la borne de charge 36 et à

un solénoïde de frein 58, un solénoide 60 à auto-déplace-

ment, au moteur d'élévation 62 et à un interrupteur 64 pour le moteur. Une pluralité d'interrupteurs sont commandés par l'unité centrale 30 et ils sont reliés pour constituer un ensemble d'interrupteurs 66 qui est branché sur l'unité centrale à travers la borne de commutation 38. Une source d'alimentation 68 est reliée à la borne d'alimentation 46

de l'unité centrale 30, et la borne 42 est reliée à l'im-

primante 70 pour imprimer les résultats des essais.

La Figure 2 est une vue en perspective éclatée de

l'appareil selon l'invention. Le socle 15 renferme le mo-

teur 62, l'interrupteur de moteur 64 et le solénoide 60.

Le solénolde de frein 58 est porté à la base de l'unité

cabestan, tandis que la source d'alimentation 68 est con-

tenue et portée dans la colonne 10 du bâti de l'appareil.

L'unité centrale 30 est située sur une plaquette de circuit imprimé et elle est fixée sur un côté de la tête du bâti, tandis que d'autres plaquettes de circuits imprimés, y compris une plaquette 74 pour le codeur, sont également montées dans la tête de l'appareil. Le codeur linéaire numérique 54 est fixé à l'avant de la tête de l'appareil et il détecte le mouvement vertical vers le haut ou vers

le bas de l'organe de pénétration quand la machine fonc-

tionne. La plaquette 56 entrée/sortie est également montée dans la tête, et le panneau avant ainsi que le clavier

sont fixés à la partie avant de la tête de l'appareil.

On décrira maintenant brièvement le fonctionnement

général de l'appareil.

L'opérateur fait tourner l'-écrou cabestan 20 à la main, ce qui soulève l'unité d'élévation 18 en même temps que la pièce de travail. Quand la pièce de travail vient

au contact de l'organe de pénétration 76, la charge mineu-

re commence à être appliquée et le codeur 54 commence à

compter dans un sens. Pour un compte préétabli, un inter-

rupteur à l'état solide actionne le solénolde 58 ou un

relais pour immobiliser l'écrou sur la charge mineure ap-

propriée. Ensuite, un autre interrupteur à l'état solide actionne le solénoide 60 à auto-déplacement, ce qui fait

démarrer l'application de la charge majeure. Quand la char-

ge majeure est appliquée, le codeur commence à compter et le compte est accumulé. Quand la charge majeure est com-

plètement appliquée, le mouvement de la charge majeure com-

mence à s'arrêter et la vitesse de déplacement de la charge

majeure détectée par le codeur et la fréquence des impul-

sions approchent de 0. Quand une vitesse prédéterminée est atteinte, l'appareil actionne 1' autre interrupteur

64 à l'état solide lequel, après un retard préétabli, ac-

tionne le moteur 62-pour supprimer la charge majeure.Quand

la charge majeure est supprimée, le codeur 54 émet des im-

pulsions comme s'il comptait dans le sens opposé. Quand la

charge majeure est sur le point d'être complètement sup-

primée, le déplacement tend encore à s'arrêter et la fré-

quence des impulsions approche de 0. Pour une vitesse pré-

déterminée, l'essai de dureté est achevé et on affiche le compte net représentant la profondeur de pénétration et les résultats. De plus, l'écrou cabestan est libéré, ce qui permet à l'opérateur d'abaisser manuellement l'unité

d'élévation 18. L'opérateur abaisse ensuite l'unité d'élé-

vation 18 pour enlever l'échantillon. Le mouvement de l'or-

gane de pénétration s'arrête pour une position verticale

donnée et les comptes nets de mouvement sont nuls.

La Figure 12 montre une courbe qui représente le dé-

placement de l'organe de pénétration au cours du fonction-

nement de l'appareil.

La position de départ est représentée en A, avant que l'essai ne soit commencé. Quand le cabestan tourne et

que la charge mineure commence à être appliquée, le mouve-

ment de l'organe de pénétration est indiqué comme étant dirigé vers le haut et, quand un certain nombre d'impulsions a été compté par le fonctionnement du codeur linéaire 54,

la charge mineure appropriée aura été appliquée (B).Un re-

Lard préeLdbli est ensuite introduit en tant que phase opé -

ratoireet,après que la charge mineure a été appliquée de façon appropriée et que ce retard s'est écoulé, l'appareil

commence à appliquer la charge majeure, Cette phase com-

mence au point C de la courbe. Quand la charge majeure est

appliquée, elle l'est à une certaine vitesse. Quand la char-

ge majeure sollicite l'organe de pénétration du type dia-

mant au maximum de sa pénétration dans la pièce en cours d'essai, la vitesse d'application de la charge majeure sur la pièce de travail commence à baisser et, à une vitesse

appropriée d'application de la charge majeure, le proces-

sus est terminé car l'essai est achevé. Ceci se produit au

point D de la courbe. Ensuite, la charge majeure est main-

tenue pendant un certain temps qui s'écoule entre les points D et E. Il doit être également noté que, quand la charge majeure est appliquée et que l'on se déplace sur la courbe entre les points C et D, la vitesse d'application de la charge majeure peut être déterminée, et on effectue

une mesure normalisée pour pouvoir être sûr d'une même vi-

tesse d'application de la charge pour différentes machines.

Cela est décrit plus en détail ci-après. Après que la charge majeure a été appliquée et que la seconde période

s'est écoulée, la charge majeure est supe primée de la pièce de travail. La vitesse du retrait de l'organe de pénétration par rapport à la pièce de travail est également détectée par le mouvement de cet organe et

la vitesse de production des impulsions par le codeur li-

néaire 54;quane cette vitesse décroît pour atteindre une valeur prédéterminée, au point F, la mesure de dureté est terminée. La mesure est effectivement faite après une

certaine période de retour qui dépend en partie de la ma-

tière. A la fin de cette période de retour, comme indiqué au point G, on effectue une mesure quant à la différence

des pénétrations entre les points C et G, et cette diffe-

rence de pénétrations constitue la mesure de la dureté de

la matière essayée.

La Figure 13 montre un autre mode de réalisation du panneau d'affichage de l'appareil selon l'invention. Ce mode de réalisation est une version élargie par rapport

à celui de la Figure 1. Les résultats des essais, la du-

rete ou d'autres facteurs relatifs aux mesures sont affi-

chés dans une fenêtre 80 d'affichage et de lecture, la valeur de la charge mineure en cours d'application étant

affichée dans une fenêtre 82 d'affichage et de lecture.

La sélection de la charge mineure, de la charge majeure et de l'organe de pénétration appropriés est affichée dans des fenêtres 84, 86 et 88, ces valeurs ou choix étant liés à l'échelle appropriée d'essai qui doit être utilisée pour la mesure. En particulier, une touche 90 est utilisée pour faire défiler les diverses échelles qui pourraient être utilisées pour la mesure et, à chaque affichage d'échelle,

on affiche la charge mineure, la charge majeure et l'orga-

ne de pénétration appropriés.

L'une des caractéristiques de l'appareil selon l'in-

vention, qui sera décriteplus en détail ci-après, réside dans la possibilité d'afficher la mesure dans différentes

échelles. Une touche 92 de défilement de conversions per-

met de faire défiler les différentes échelles dans les-

quelles les essais pourraient être faits. Par exemple,bien que l'essai puisse être fait dans l'échelle C, l'affichage pourrait également indiquer une lecture dans l'échelle D ou G. L'échelle qui convient à la mesure identifiée dans la fenêtre 80 est identifiée simultanément dans la fenêtre 94 et la conversion est effectuée en pressant la touche 96

de conversion approximative.

Certains autres aspects du fonctionnement de l'appa-

reil sont également identifiés sur le panneau d'affichage.

En particulier, le temps de repos est identifié dans la fe-

nêtre 98, le temps de retour est identifié dans la fenêtre , le facteur additionnel de correction cylindrique

est affiché dans la fenêtre 102 ou le coefficient soustrac-

teur est affiché dans la fenêtre 104. Le type de matière utilisé est indiqué dans des fenêtres d'affichage 106 et 108 comme étant une matière tendre ou dure, et une fenêtre indique que l'essai a été effectué correctement et

qu'on a procédé à une mesure appropriée.

Une zone additionnelle de panneau 112 comporte une

série de touches de fonctions 113 et numériques 115,1'en-

foncement des touches de fonctions étant suivi par l'en-

foncement des touches numériques appropriées pour faire entrer certaines données numériques pour le déroulement des essais et l'affichage. En particulier, des limites

supérieure et inférieure peuvent être manuellement éta-

blies par verrouillage des touches numériques appropriées, ces réglages étant affichés dans la fenêtre 80. Les limi- tes supérieure et inférieure sont établies en enfonçant d'abord les touches respectives 114 et 116 et ensuite les touches numériques appropriées. De plus, les périodes de

repos et de retour peuvent également être établies de ma-

nière analogue en utilisant les touches respectives 118 et 120. Pour corriger la mesure pour une pièce cylindrique,

une touche "cylindrique" 122 est enfoncée, et l'informa-

tion appropriée est manipule en plus de celles qui con-

cernent les diamètres intérieur et extérieur qui sont ma-

nipulées par les touches 124 et 126.

L'affichage dans la fenêtre 80 est du type alpha-

numérique qui affiche non seulement les fonctions ci-dessus

mais également l'indication que la machine fonctionne cor-

rectement ou non, dans quel mode elle fonctionne-suivant les fonctions illustrées à la Figure 12, l'indication que les essais doivent être effectués ou annulés et d'autres informations. Le schéma-bloc de l'appareil selon l'invention a été décrit ci-dessus en référence à la Figure 3. L'unité centrale 30 est un microprocesseur qui peut être agencé

pour commander les différentes fonctions. L'invention se-

ra encore décrite ci-après pour certaines fonctions spé-

cifiques accomplies et organisées par l'unité centrale, bien que d'autres instructions spécifiques de logiciel ne soient pas identifiées car elles sont évidentes quand on

connaît les fonctions à accomplir et la structure de l'uni-

té centrale 30.

La Figure 4 est un schéma qui montre le déroulement de plusieurs fonctions de l'appareil selon l'invention. En particulier, le codeur 54 délivre un compte qui traverse

un détecteur de phase 200. Si le détecteur de phase détec-

te une inversion de phase dans les signaux de sortie du

codeur 54, il émet un signal qui est délivré à l'unité cen-

trale 30 pour interrompre la mesure. Cela, bien entendu, concerne une inversion du sens de la vis d'élévation quand la charge mineure est en cours d'application. De plus, la fenêtre d'affichage 80 indique qu'une telle inversion

s'est produite et on ne peut pas procéder à l'essai.

Si le détecteur de phase n'indique pas une telle in- version de phase, le compteur du codeur compte jusqu'à un

nombre prédéterminé, ce nombre étant lié à la charge mi-

neure qui doit être appliquée à la pièce dç travail. Tant

que ce compte n'est pas atteint, le codeur continue à pro-

duire des impulsions qui sont délivrées au compteur 202

du codeur. Tant que le codeur continue à compter, il pro-

duit des impulsions. Une fois que le niveau de compte pré-

établi a été atteint, une indication OUI est donnée mais,

si le compte total dépasse une valeur préétablie identi-

fié dans un bloc 204, le fonctionnement entier est avor-

té et aucune autre mesure ne peut être faite. Si un OUI est produit par le comparateur 204 de dépassement, une

charge mineure supérieure à la valeur désirée est appli-

quée, ce qui empêche l'opération de mesure d'être effec-

tuée.

Tant que le compte du codeur est supérieur à la va-

leur préétablie mais inférieur à la surcharge, le fonction-

nement continue. A ce point, la charge mineure est consi-

dérée comme ayant été établie et le solénoïde de verrouil-

lage 58 est excité pour assurer que la charge mineure a

été appliquée à la pièce en cours d'essai. Une période pré-

établie commence ensuite, comme montré dans le bloc 206 et, à la fin de cette période, la charge majeure commence

à être appliquée à la pièce en cours d'essai. Ceci se pro-

duit par le passage de cette période préétablie dans le

bloc 206 qui commande ensuite le solénolde 60 à auto-

déplacement pour faire commencer l'application de la char-

ge majeure. A ce point, le codeur de lecture recommence à

engendrer une série d'impulsions qui est relative au mou-

vement de l'organe de pénétration dans la pièce en cours d'essai. Comme on peut le comprendre facilement, la vitesse de pénétration de cet organe dépend de la matière en cours d'essai, mais également de l'organe luimême et d'autres

facteurs. La vitesse d'application de l'organe de péné-

tration sur la pièce est déterminée en mesurant le nombre d'impulsions par unité de temps engendrées par le codeur 54. Une comparaison de vitesses est effectuée dans un bloc 208 et le résultat de cette comparaison indique que la

charge majeure a fini d'être appliquée à la pièce de tra-

vail car la vitesse d'application de la charge sur la pie-

ce de travail décroît. On peut sélectionner une vitesse

quelconque et, de même, on peut sélectionner un nombre ap-

proprie d'ilmpulsiorls pur tanlil_6 de teiiips pour indiquer la

fin de l'application de la force de la charge majeure.

Tant que ce compte n'a pas été atteint ou, en d'autres ter-

mes, tant que le compte est supérieur à cette valeur, au-

cune indication n'est délivrée et on continue à.détecter

la vitesse d'application de la charge sur la pièce de tra-

vail. Une fois qu'on a déterminé que la vitesse est égale ou inférieure à celle qui est établie dans le bloc 208, la charge majeure cesse d'être appliquée à la pièce. Bien sûr, ce moment n'est pas instantané et on utilise un temps

de repos qui dépend de la matière mais également de certai-

nes normes ASTM. Quand le temps de repos s'est écoulé, le

moteur 62 est actionné par l'interrupteur 64, ce qui com-

mence à supprimer la charge majeure par rapport à la pièce

de travail.

Le codeur 54 est également utilisé pour déterminer la

vitesse du retrait ou mouvement de l'organe de pénétra-

tion hors de la pièce de travail et, quand cette vitesse de

retrait, qui est déterminée par le nombre d'impulsions pro-

duites par le codeur, est inférieure à une valeur prédé-

terminée, on produit l'indication que l'essai est terminé et que l'organe de pénétration s'est dégagé de la pièce de

travail à la vitesse préétablie. A ce point, on peut ef-

fectuer la mesure de la dureté de la matière mais, du fait des opérations mécaniques mises en oeuvre, un certain temps de retour est établi selon les normes ASTM. Apres que ce temps de retour a été identifié par le bloc 210 de temps de retour, la dureté de la matière est affichée dans la fenêtre 80. Cet affichage- est identifié sur la Figure 4 en 212.

L'un des autres aspects de la présente invention ré-

side dans la possibilité de normaliser la vitesse d'appli-

cation de la charge majeure à la pièce en cours d'essai pour assurer la fiabilité et la compatibilité d'une machi-

ne à l'autre. En particulier, en rapport avec le fonction-

nement du codeur 54, quand la charge majeure commence à être appliquée à la pièce en cours d'essai, un compte d'impulsions est engendré en 214 dans l'unité centrale 30

et ce compte d'impulsions est engendré selon un temps uni-

té préétabli. Ce compte commence après une certaine durée qui dépend de la pièce en cours d'essai et de l'importance

de la charge majeure appliquée. Par exemple, on peut sé-

lectionner un quart de seconde ou une demi- seconde de temps de passage avant de faire commencer le compte pour la vitesse d'application de la charge majeure à la pièce de travail. Quand ce paramètre est établi, chaque machine

successive est réglée pour pouvoir donner la même vites-

se normalisée d'application de la charge à la pièce de tra-

vail.

En référence à nouveau à la Figure 4, l'appareil lui-

même est essayé pour déterminer si la vitesse d'applica-

tion de la charge majeure est ou non approximativement éga-

le à une vitesse prédétenrminée. En particulier, l'unité

centrale 30 comporte des moyens 216 pour déterminer la vi-

tesse d'application de la charge majeure à la pièce de tra-

vail et, pendant cette période, un interrupteur 218 est actionné pour afficher, dans la fenêtre 80 de la Figure 13,

la vitesse d'application de la charge majeure. Si cet affi-

chage se situe dans une gamme donnée, l'appareil satisfait

aux normes de compatibilité. De plus, une telle comparai-

son est effectuée automatiquement dans l'unité centrale 30 de telle sorte qu'une vitesse d'application de la charge majeure à la pièce de travail peut être préétablie, et une comparaison entre la machine en cours d'essai et la norme préétablie peut être effectuée, de sorte que l'affichage n'a besoin d'indiquer que si la machine est acceptée ou non acceptée, suivant qu'elle satisfait ou non à la norme préétablie. Bien qu'on ait décrit le dispositif mécanique comme étant actionné par la rotation manuelle du cabestan pour soulever la plate-forme et la pièce de travail, on pourrait

utiliser des moyens automatiques pour élever automatique-

ment le cabestan de manière à appliquer la charge mineure.

Ainsi, on peut encore éviter l'erreur humaine et on a l'as-

surance supplémentaire importante que l'application automa-

tique de la charge mineure sera faite suivant des normes préétablies car il existe un certain risque que l'inversion du mouvement de la vis d'élévation se produise quand la charge mineure est en cours d'application sur la pièce de travail. On comprendra que le système décrit ci-dessus qui utilise un codeur de lecture élimine sensiblement l'erreur humaine de l'opérateur quand celui-ci essaie de déterminer

les instants o les charges majeure et mineure sont et doi-

vent être appliquées ou les mesures sont ou doivent être

terminées. De plus, en déterminant et en normalisant la vi-

tesse d'application de la charge majeure, on obtient faci-

lement une uniformité d'une machine à l'autre.

L'utilisateur peut avoir la possibilité de faire va-

rier la vitesse d'application de la charge mais, dans ce cas, la fiabilité de la machine peut être compromise. Par ailleurs, l'unité centrale 30 peut également préétablir la

vitesse d'application normalisée de manière que l'utilisa-

teur puisse déterminer si la machine fonctionne ou non sui-

vant la norme préétablie identifiée par le fabricant. Si la vitesse d'application de la charge majeure à la pièce d'essai n'est pas située dans la norme telle qu'elle a été

établie et mémorisée dans l'unité centrale, ceci est indi-

qué sur l'afficheur 80 et on peut effectuer un réglage pour

ajuster la vitesse d'application de la charge majeure-.

La Figure 5 est un schéma de fonctionnement de cer-

taines autres caractéristiques de l'appareil selon l'inven-

tion. En particulier, comme décrit précédemment, il arrive souvent qu'une mesure soit faite suivant une échelle alors qu'il est important que d'autres échelles soient utilisées pour l'affichage de la dureté de la matière. Généralement, de telles échellus sont identifiées dans des graphiques de

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conversion, ces graphiques comportant un certain nombre

d'échelles telles que C, A, D, 15-N, 30-N, 45-N et d'au-

tres. Ces tables ou graphiques contiennent chacun des lec-

tures de duretés correspondantes relatives à l'échelle choi-

sie. Il peut être souhaitable d'essayer la pièce dans une échelle, par exemple l'échelle C, tout en pouvant avoir une lecture de dureté dans une autre échelle. Conformément à

l'invention, les échelles et les mesures de dureté corres-

pondantes sont mémorisées dans l'unité centrale 30.

* La touche 92 de défilement de conversion est action-

née et chacune des échelles est identifiée dans la fenêtre 94. Celle-ci est activée quand une mesure a déjà été faite dans une échelle qui a été présélectionnée dans l'essai par la commande de la touche 90 de défilement d'échelles. Quand

l'essai est terminé, le défilement de conversion est action-

né et, quand l'autre échelle désirée est atteinte, on ac-

tionne la touche 96 de conversion approximative. Cette con-

version d'échelle provoque ensuite la lecture dans l'échel-

le nouvellement sélectionnée qui doit être affichée dans la fenêtre 80 et, de cette façon, l'opérateur peut facilement déduire des lectures de dureté dans différentes échelles sans avoir à recourir à des tables séparées ou à manipuler

séparément diverses lectures d'échelle ou de valeurs de du-

reté pour ajuster et trouver les données de conversion ap-

propriées.

La Figure 5 est un schéma de fonctionnement qui mon-

tre le défilement 220 actionné pour faire défiler les ta-

bles dans la fenêtre 94. La table d'échelle et de conver-

sion est ensuite actionnée par entrée dans l'unité centra-

le 30 par le bloc 222 et, si le bouton poussoir de conver-

sion 224 (96) est actionné, la table de conversion 226 est

activée pour délivrer les données de conversion sur l'af-

fichage 80.

Suivant un autre aspect de l'invention, comme montré

par le schéma de fonctionnement de la Figure 6, il est né-

cessaire, pour une pièce de travail cylindrique, de corri-

ger certaines mesures qui ont été faites sur une pièce de travail plate. En particulier, les donn6es de correction cylindrique sont entrées dans l'unité centrale 30 par le bloc 230. La lecture suivant l'essai de dureté normalisé

est identifiée en 232 et une modification des données nor-

malisées, selon les données de corrélation cylindrique, est obtenue dans un bloc de modification 234 pour produire, dans la fenêtre 80, un affichage qui serait l'affichage

modifié ou correct. Comme montré sur la Figure 13, les don-

nées de correction cylindrique sont entrées par l'intermé-

diaire du clavier, des touches appropriées 122, 124 et 126 et des touches numériques. Quand on a fait entrer les

données relatives à la forme de la pièce ainsi qu'aux dia-

mètres intérieur et extérieur, la modification peut se pro-

duire. L'affichage 80 indique non seulement les informa-

tions correctes mais également le fait que la dureté affi-

chée présente la valeur correcte et non pas la valeur nor-

malisée qui a été initialement engendrée pendant l'essai

conventionnel de dureté.

La Figure 7 est un schéma de fonctionnement de ce

système dans lequel l'imprimante 70 est actionnée pour im-

primer les données engendrées pendant l'essai. En particu-

lier, la lecture de dureté est engendrée dans le processus

normalisé ci-dessus et elle est identifiée par la référen-

ce 232 qui est similaire à celle de la Figure 6. Cette in-

formation est délivrée à un bloc 236 de commande de l'im-

primante et, si un signal de commande d'imprimante entre

dans le bloc 236, on effectue une impression pour comman-

der la borne 238 d'imprimante BCD et la borne de calcula-

trica 240, de sorte que l'imprimante imprime les informa-

ticns désirées.

Comme décrit ci-dessus, l'une des difficultés ren-

contrées avec les appareils antérieurs résidait dans le manque de direction multi-sensorielle de l'opérateur.Dans la Figure 8, l'unité centrale 30 comporte un programme exécutif et des bornes auxquelles un interface CRT 242 peut être relié. L'interface CRT opératif 242 peut être relié à un dispositif standard 244 de surveillance et de

commande, et des données alphanumériques appropriées peu-

vent être délivrées par l'unité centrale 30 à travers l'in-

terface 242 et le dispositif 244. De plus, un synthétiseur

de voix 246 peut être utilisé et relié à une borne appro-

priée de l'unité centrale 30. Le synthétiseur de voix peut actionner un haut-parleur 248, de sorte que les données alphanumériquesappropriées peuvent être verrouillées dans le synthétiseur de voix pour produire un affichage sonore des informations désirées. L'utilisation de ce synthétiseur sera décrite ci-après en référence à la mesure répétée sur

certaines pièces et en référence à la mesure et à la com-

paraison avec certaines normes ASTM.

L'unité centrale 30 comporte également un terminal de type Modem auquel un système téléphonique 250 Modem peut être relié, la sortie de celui-ci étant branchée sur

un appareil téléphonique standard 252. Il peut être sou-

haitable de tester à distance les appareils de mesure dans leur site et, pour s'assurer que ces appareils satisfont aux critères d'essais les plus courants, on peut utiliser

le téléphone de type Modem. Ce téléphone pourrait être in-

terconnecté avec une unité centrale de traitement située dans les locaux du fabricant et de nouvelles informations relatives par exemple à de nouvelles normes, à des mises

à jour, à des graphiques de conversion ou à des informa-

tions contenues dans ta mémoire de l'unité centrale pour-

raient simplement être transmises depuis les locaux du fa-

bricant à l'unité centrale de l'appareil sur son site, à

travers le téléphone de type Modem, pour adapter l'appa-

reil à distance.

Comme décrit ci-dessus, une autre difficulté rencon-

trée dans les dispositifs antérieurs réside dans la diffi-

culté de corréler les mesures dans le temps. En particu-

lier, l'unité centrale 30 (Figure 9) comporte une mémoire pour stocker les informations relatives aux conditions de la mesure, notamment le jour, l'heure, le genre de pièce

de travail, le résultat des essais et autres données asso-

ciées. En particulier, l'utilisateur d'une machine peut

être capable de déterminer la qualité générale des matiè-

res essayées dans le temps, et il peut également détermi- -

ner les déviations standards et autres valeurs statisti-

ques. L'un des aspects importants de l'invention rédide

dans la possibilité de déterminer si la machine fonction-

ne ou non suivant les spécifications de certaines normes

ASTM. Cela est en effet permis par l'utilisation de l'ap-

pareil selon l'invention. La Figure 10 est un schéma qui montre cette possibilité. En particulier, la mémoire de

l'unité centrale 30 stocke les données d'essais ASTM as-

sociées à certains blocs d'essais. Ces blocs d'essais sont utilisés en lieu et place de la pièce de travail qui a été

initialement identifiée pour déterminer si l'appareil fonc-

tionne ou non suivant le processus normalisé. Les données relatives à ce type de bloc d'essai sont verrouillées dans

le système en utilisant les touches numériques et les tou-

ches de fonctions. Quand on conduit les essais, on fait

une comparaison dans le bloc 270 entre les données ASTM mé-

morisées et les données mesurées.

Le signal de sortie de la comparaison des tables ef-

fectuée dans le bloc 270 est ensuite stocké dans la mémoi-

re de l'unité centrale 30 suivant l'étape 272 et, si les mesures et la comparaison des processus d'essai concordent avec les normes ASTM, un signal OUI est engendré dans le

bloc 274 et l'affichage 80 indique que l'appareil satis-

fait aux normes ASTM.

La Figure 11 est un autre schéma de fonctionnement

d'une autre caractéristique de l'appareil selon l'inven-

tion. En particulier, certains utilisateurs estiment qu'

ils effectuent des essais répétitifs sur une même pièce.

Cette pièce peut présenter un nombre standard et, au lieu que l'opérateur doive régulièrement consulter un graphique Féparé pour déterminer les paramètres et le processus de fonctionnement pour cette pièce, l'unité centrale 30 peut mémoriser les données relatives à ce nombre pour la pièce essayée. L'opérateur n'a qu'à verrouiller ce nombre par

identification et l'unité centrale peut présenter de ma-

nière sonore ou visuelle les normes et processus qui doi-

vent être suivis par l'appareil. De plus, l'unité centra-

le peut automatiquement commander le fonctionnement et le

déroulement de l'essai sur la pièce pour déterminer si cet-

te pièce correspond ou non aux normes établies selon les

24 2560683

informations préalablement mémorisées dans l'unité centra-

le. On a décrit l'invention en référence à certains modes

de réalisation préférés. Elle permet d'obtenir un appa-

reil de mesure de dureté qui est entièrement automatique, sans erreurs, complet, fiable et précis, les essais d'une

machine à une autre étant compatibles et le risque d'er-

reurs humaines étant largement éliminé. La possibilité de

convertir facilement de table à table et d'échelle à échel-

le ainsi que de régler et de corriger certains facteurs, en fonction par exemple de la forme cylindrique, constitue une amélioration importante par rapport à l'art antérieur. De plus, la possibilité de s'assurer que l'appareil se situe dans certaines normes, en utilisant des blocs d'essais pour donner des résultats qui sont ensuite comparés avec les

normes mémorisées dans l'unité centrale 30, constitue éga-

lement un perfectionnement important. Enfin, la possibili-

té de poursuivre la mise à jour des informations contenues

dans l'unité centrale par des données révisées et de per-

mettre une communication avec un poste central constitue

encore un perfectionnement important.

Un autre perfectionnement réside dans la possibilité d'utiliser à la fois des instructions visuelles et sonores

ainsi que des informations d'affichage pour aider l'opéra-

teur dans le déroulement des essais.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux mo-

des de réalisation qui ont été décrits; on pourrait au contraire concevoir diverses variantes sans sortir pour

autant de son cadre.

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Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Appareil pour mesurer la dureté d'une matière

suivant une échelle prédéterminée, comportant une plate-

forme (16) sur laquelle une pièce de travail à essayer est

portée, une unité d'élévation (18) pour élever la plate-

forme (16), un organe de pénétration (76) propre.à pénétrer

dans la pièce de travail quand la plate-forme (16) est sou-

levee vers l'organe de pénétration pour appliquer une char-

ge mineure à la pièce de travail, des moyens (20,22,60)-

pour appliquer une charge majeure à la pièce de travail et pour déplacer plus loin l'organe de pénétration dans la pièce de travail, des moyens (62) pour supprimer la charge majeure par rapport à la pièce de travail, et des moyens (30) pour déterminer la dureté de la pièce de travail en

comparant les profondeurs relatives de pénétration de l'or-

gane de pénétration dans des conditions d'application de charges majeure et mineure, caractérisé par le fait qu'il

comporte des moyens (54) pour engendrer une série d'impul-

sions représentatives du mouvement relatif entre ledit or-

gane de pénétration et ladite pièce de travail.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé

par le fait que les moyens pour engendrer la série d'impul-

sions comportent un codeur linéaire (54) qui est couplé au mouvement dudit organe de pénétration dans ladite pièce de travail.

3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour dé-

tecter la valeur de la charge mineure en cours d'applica-

tion sur la pièce de travail, lesdits moyens de détection

comportant un codeur linéaire (54) qui est couplé au mou-

vement relatif entre l'organe de pénétration (76) et la pièce de travail, ce codeur linéaire engendrant une série

d'impulsions représentatives dudit mouvement relatif, l'ap-

pareil comportant également des moyens (204) pour mémoriser

le niveau approprié de la charge mineure qui doit être ap-

pliquée à la pièce de travail, des moyens (200, 202) pour

comparer le niveau approprié mémorisé avec la charge mineu-

re en cours d'application, l'appareil pouvant effectuer les

26 2560683

essais de mesure quand la charge mineure appliquée présen-

te une valeur approximativement égale à la valeur appro-

priée mémorisée.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour déterminer la valeur de la charge mineure en cours d'application comportent des

moyens de comptage (202) qui sont couplés audit codeur li-

néaire (54) pour compter les impulsions et délivrer un comp-

te représentatif de la valeur de la charge mineure en cours

d'application.

5. Appareil selon l'une des revendications 3 et 4,

caractérisé par le fait que les moyens pour comparer la valeur appropriée mémorisée avec la valeur de la charge mineure en cours d'application comportent des moyens pour détecter l'instant o la valeur de la charge mineure en cours d'application dépasse une valeur maximale préétablie et constitue une surcharge, et des moyens sensibles à la détection de ladite surcharge pour arrêter le processus de mesure.

6. Appareil selon l'une des revendications 3 à 5,

caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (80) d'affichage numérique pour afficher la valeur appropriée

mémorisée de ladite charge mineure, lesdits moyens d'af-

fichage indiquant qu'une surcharge a été détectée pour ar-

rêter le processus de mesure.

7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6,

caractérisé par le fait que lesdits moyens (54) pour engen-.

drer la série d'impulsions comportent des moyens pour in-

diquer le sens relatif de mouvement entre ledit organe de

pénétration et ladite pièce de travail, l'appareil compor-

tant en outre des moyens (200) pour détecter l'instant o

le sens du mouvement relatif entre ledit organe de pénétra-

tion et ladite pièce de travail est inversé quand ladite charge mineure est en cours d'application, et des moyens

pour arrêter le processus de mesure en réponse à l'inver-

sion de sens dudit mouvement relatif.

8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7,

caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (80) pour afficher la condition dans laquelle il se produit une

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surcharge et la condition dans laquelle il se produit une

inversion de sens et la fin du processus de mesure.

9. Appareil selon l'une des revendications i à 8,

caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (54,208, 30) pour détecter la vitesse d'application de la force ma-

jeure à la pièce de travail.

10. Appareil selon l'une des revendications 1 à 9,

caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (208)

pour arrêter l'application de la force majeure quand la vi-

tesse d'application de ladite charge majeure tombe au-des-

sous d'un niveau prédéterminé.

11. Appareil selon l'une des revendications 1 à 10,

caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (214, 216) pour normaliser la vitesse d'application de la charge

majeure à une pièce de travail standard, ces moyens compor-

tant des moyens (214) pour compter les impulsions de ladi-

te série d'impulsions par unité de temps et engendrer une norme pour ladite vitesse d'application, cette norme étant appliquée à la vitesse d'application de la force majeure

pour d'autres machines de mesure de dureté de matière.

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (54) pour détecter

le commencement de l'application de la charge majeure, des -

moyens pour retarder le comptage desdites impulsions et des moyens (202) pour compter les impulsions après ledit retard.

13. Appareil selon l'une des revendications 1 à 12,

caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (62) pour supprimerladite charge majeure de la pièce de travail en

déplaçant ledit organe de travail pour l'amener hors de con-

tact avec ladite pièce de travail, et des moyens pour dé-

tecter la vitesse à laquelle ledit organe de pénétration

s'éloigne de ladite pièce de travail et pour mettre un ter-

me au processus de mesure de dureté quand la vitesse de

retrait de la charge majeure est égale à une vitesse pré-

déterminée.

14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (202) pour déterminer

la dureté de la pièce de travail par comptage de la diffé-

28 2560683

rence entre le nombre d'impulsions engendrées pendant l'ap-

plication de la charge mineure et pendant le retrait de la

charge majeure.

15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (30) pour mémoriser

une pluralité d'échelles de mesure, des moyens (80) sensi-

bles à la dureté mesurée pour afficher une valeur représen-

tative de la dureté dans une échelle de mesure et des mo-

yens (94) pour afficher cette échelle de mesure.

16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (30) liés à ladite

pluralité d'échelles et à ladite valeur mesurée de la dure-

té pour afficher automatiquement la dureté dans l'une quel-

conque de ladite pluralité d'échelles de mesure et l'échel-

le de mesure en cours d'utilisation.

17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé

par le fait qu'il comporte des moyens (92) pour faire dé-

filer ladite pluralité d'échelles de mesure pour sélection-

ner l'échelle dans laquelle la-dureté doit être affichée.

18. Appareil selon l'une des revendications 16 et 17,

caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (30) pour mémoriser une pluralité de facteurs de correction en rapport avec la forme d'une pièce de travail cylindrique, lesdits facteurs comprenant les diamètres intérieur et extérieur de ladite pièce de travail, et des moyens pour convertir la

dureté mesurée en une dureté corrigée, des moyens pour four-

nir ladite dureté mesurée et ladite pluralité de facteurs de correction auxdits moyens de conversion et aux moyens d'affichage (80) reliés auxdits moyens de conversion pour afficher ladite valeur de dureté corrigée et l'identité de

la valeur corrigée.

19. Appareil selon l'une des revendications 1 à 18,

caractérisé par le fait qu'il comporte une unité centrale

de traitement (30) comprenant des moyens à mémoire pour mé-

moriser une pluralité d'échelles de mesure, les charges ma-

jeure et mineure et le type d'organe de pénétration, et des moyens d'affichage (80) reliés à ladite unité centrale de traitement, lesdits moyens d'affichage (80) affichant

les charges majeure (86) et mineure (84) et le type d'orga-

29 2560683

ne de pénétration C88) appropriés qui doivent être utilisés

pour la mesure dans cette échelle.

20. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite unité centrale de traitement (30) comporte des moyens pour mémoriser une pluralité d'échelles de mesure de dureté, un affichage (80) relié à ladite unité

centrale de traitement, des moyens pour effectuer une mesu-

re de dureté suivant une échelle sélectionnée et pour affi-

cher la mesure de dureté résultante dans cette échelle, des

moyens (92) pour sélectionner une autre échelle dans la-

quelle la dureté correspondante doit être affichée, et des moyens sensibles à l'autre échelle sélectionnée reliés à

ladite unité centrale de traitement pour convertir la me-

sure d'une échelle dans l'autre et pour afficher ladite

valeur et ladite autre échelle.