RU52182U1

RU52182U1 - SCLEROMETRIC SENSOR

Info

Publication number: RU52182U1
Application number: RU2005135668/22U
Authority: RU
Inventors: Герман Асфович Губайдуллин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Интерприбор"
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2006-03-10

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для определения прочности, твердости, однородности и пластичности различных материалов ударно-импульсным методом.The utility model relates to measuring technique and is intended to determine the strength, hardness, uniformity and plasticity of various materials by the pulse-shock method.

Перед авторами стояла задача создать датчик склерометрический простой и удобный в эксплуатации и при ремонте, с высокой точностью измерения параметров материалов, с высокой надежностью и с большим ресурсом работы.The authors were faced with the task of creating a sclerometric sensor simple and convenient to use and during repair, with high accuracy in measuring the parameters of materials, with high reliability and with a long service life.

Указанная задача и технический результат достигаются тем, что у датчика склерометрического, содержащего цилиндрический корпус, в котором расположен шток, пропущенный через кнопку спуска, при этом на одном конце штока выполнен стакан с импульсным датчиком, контактирующим с индентором, а другой конец штока связан с пружиной сжатия, кроме того, стакан снабжен кнопкой взвода, а импульсный датчик соединен с гибким электрическим кабелем, согласно полезной модели, корпус датчика выполнен разъемным, на наружной поверхности стакана расположено уплотнительное кольцо, наружный диаметр которого соизмерим с внутренним диаметром корпуса, ниже кнопки спуска размещен ограничитель хода пружины сжатия, выполненный в виде поперечной стенки корпуса, а между ограничителем хода и пружиной сжатия расположен упругий демпфер.The specified task and the technical result are achieved by the fact that the sensor is sclerometric, containing a cylindrical body in which the rod is located, passed through the shutter button, while at one end of the rod is made a glass with a pulse sensor in contact with the indenter, and the other end of the rod is connected with a spring compression, in addition, the glass is equipped with a cocking button, and the pulse sensor is connected to a flexible electric cable, according to a utility model, the sensor housing is detachable, on the outer surface of the glass is located plotnitelnoe ring, the outer diameter of which is commensurate with the internal diameter of the housing, below the shutter button is placed a compression spring stroke limiter formed as a transverse wall of the housing and between the stroke limiter and the compression spring is a resilient damper.

Description

Заявляемая полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для определения прочности, твердости, однородности и пластичности различных материалов ударно-импульсным методом, в частности, для определения прочности бетона.The inventive utility model relates to measuring technique and is intended to determine the strength, hardness, uniformity and plasticity of various materials by the shock-pulse method, in particular, to determine the strength of concrete.

Известен датчик склерометрический (см. журнал «Бетон и железобетон», 1990 г., №4, стр.32-33, Стройиздат, г. Москва). Он содержит цилиндрический корпус, в котором расположен шток с кнопкой спуска и пружиной сжатия. Кроме того, в штоке размещен импульсный датчик, который контактирует с индентором и соединен с электрическим кабелем. В хвостовой части корпуса размещена ручка взвода. К недостаткам такой конструкции следует отнести занятость обеих рук оператора при работе, что создает неудобство, а также недостаточно высокую производительность труда, связанную с большими затратами времени на производимые операции.A sclerometric sensor is known (see the journal Concrete and Reinforced Concrete, 1990, No. 4, p. 32-33, Stroyizdat, Moscow). It contains a cylindrical body in which a rod with a shutter button and a compression spring is located. In addition, a pulse sensor is placed in the rod, which contacts the indenter and is connected to the electric cable. In the rear of the hull is a cocking handle. The disadvantages of this design include the employment of both hands of the operator at work, which creates inconvenience, as well as insufficiently high labor productivity, associated with the large expenditure of time on operations.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели и выбранным в качестве прототипа является датчик склерометрический (см. свидетельство РФ на полезную модель №14082 «Датчик склерометрический», МПК: G 01 N 3/40, от 15.12.1999 г., опубл. 27.06.2000 г.). Данное устройство содержит цилиндрический корпус, в котором расположен шток, снабженный находящимися в непосредственной близости друг от друга кнопками спуска и ввода, и связанный с пружиной сжатия. При этом, в штоке размещен импульсный датчик, контактирующий с индентором, и соединенный с гибким электрическим кабелем. Достоинствами такого устройства являются высокое быстродействие и большой объем обработки информации, а также хорошие массогабаритные показатели и значительный ресурс работы.The closest in technical essence to the claimed utility model and selected as a prototype is a sclerometric sensor (see certificate of the Russian Federation for utility model No. 14082 “Sclerometric sensor”, IPC: G 01 N 3/40, dated December 15, 1999, publ. June 27, 2000). This device comprises a cylindrical body in which a rod is located, equipped with release and input buttons located in close proximity to each other, and connected with a compression spring. At the same time, a pulse sensor is placed in the rod in contact with the indenter and connected to a flexible electric cable. The advantages of such a device are high speed and a large amount of information processing, as well as good overall dimensions and a significant resource.

К недостаткам данной конструкции относятся: возможное заклинивание штока при низких температурах и повышенной запыленности окружающей среды, а также значительную силу удара штока о корпус на холостом ходу. Это снижает надежность работы и ресурс работы датчика. Задачей создания заявляемой полезной модели является разработка датчика склерометрического простого и удобного в эксплуатации и при ремонте, с высокой точностью измерения The disadvantages of this design include: possible jamming of the rod at low temperatures and increased dustiness of the environment, as well as a significant impact force of the rod on the housing at idle. This reduces the reliability and life of the sensor. The task of creating the inventive utility model is to develop a sclerometric sensor simple and convenient to use and repair, with high measurement accuracy

параметров материалов, с высокой надежностью и большим ресурсом работы.material parameters, with high reliability and a long service life.

Техническим результатом являются повышенные надежность и ресурс работы, а также более высокая точность измерения параметров материалов.The technical result is increased reliability and service life, as well as higher accuracy in measuring the parameters of materials.

Заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна», т.к. совокупность ее существенных признаков не известна из существующего уровня техники.The inventive utility model meets the criterion of "novelty", because the combination of its essential features is not known from the existing level of technology.

Она соответствует также критерию «промышленная применимость», т.к. возможно ее использование в экономике или любой другой сфере деятельности человека. Выполнение корпуса датчика разъемным делает конструкцию простой и надежной, создает удобство при эксплуатации и ремонте датчика, повышает ресурс работы устройства. Расположение на наружной поверхности стакана штока уплотнительного кольца, наружный диаметр которого соизмерим с внутренним диаметром корпуса, исключает возможный перекос штока при движении внутри корпуса, и исключает возможность заклинивания штока при низких температурах и повышенной запыленности окружающей среды. Этим достигается повышение точности измерения параметров, а также высокая надежность работы. Кроме того, уплотнительное кольцо защищает датчик от попадания в его корпус пыли и частиц мусора при испытаниях, что также увеличивает надежность работы.It also meets the criterion of "industrial applicability", because it can be used in the economy or any other area of human activity. The implementation of the sensor housing detachable makes the design simple and reliable, creates convenience in the operation and repair of the sensor, increases the life of the device. The location on the outer surface of the stem shaft of the o-ring, the outer diameter of which is commensurate with the inner diameter of the housing, eliminates the possible misalignment of the stem when moving inside the housing, and eliminates the possibility of jamming of the stem at low temperatures and increased dust content of the environment. This improves the accuracy of the measurement parameters, as well as high reliability. In addition, the O-ring protects the sensor from dust and debris entering its body during testing, which also increases reliability.

Размещение ниже кнопки спуска ограничителя хода пружины сжатия, выполненного в виде поперечной стенки корпуса, защищает кнопку спуска от ударов при спуске пружины. Таким образом, увеличивается ресурс работы устройства.Placement below the shutter release button of the compression spring stroke limiter, made in the form of a transverse wall of the housing, protects the release button from shock when the spring is released. Thus, the life of the device is increased.

Расположение между ограничителем хода и пружиной сжатия упругого демпфера позволяет уменьшить ударные усилия штока о корпус на холостом ходу, предотвращает поломку датчика, следовательно, увеличивает ресурс работы датчика. Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен общий вид датчика склерометрического. Датчик склерометрический содержит цилиндрический корпус 1 с утолщенной частью 2 и поперечной стенкой 3. Цилиндрический корпус 1 выполняется разъемным, например, из копролона. На корпус 1 навинчена коронка 4 опорная. Она выполнена стальной с уступами, которые обеспечивают лучшую устойчивость при соприкосновении с исследуемым материалом. В корпусе 1 расположен шток 5, на одном конце которого выполнен стакан 6. Шток 5 со стаканом 6 выполняется полым. В стакане 6 штока 5 вклеен импульсный датчик 7. Импульсный датчик 7 может быть любым, в частности, пьезоэлектрическим. Индентор 8 вворачивается в стакан 6 штока 5 и прижимает импульсный датчик 7. Индентор 8 выполняется из твердого сплава, например, карбида вольфрама, имеет сферическую поверхность и осуществляет прямой контакт с поверхностью исследуемого материала. Другой конец штока 5 через упругий демпфер 9 и прилегающую к нему шайбу 10 опорную связан с пружиной 11 сжатия. Пружина 11 сжатия выполнена из пружинной стали, цилиндрической. Она обеспечивает ударное усилие, воздействующее посредством штока 5 на исследуемый материал. Пружина 11 сжатия расположена между установочными выступами 12 корпуса 1 и шайбой 10 опорной. Упругий демпфер 9 может быть выполнен, в частности, из резины, он сглаживает ударные нагрузки при спуске пружины 11 сжатия. В нерабочем состоянии демпфер 9 опирается на выполненный в виде поперечной стенки корпуса 1 ограничитель 3 хода пружины 11 сжатия, который размещен под кнопкой 13 спуска.The location between the travel limiter and the compression spring of the elastic damper allows to reduce the shock forces of the rod against the housing at idle, prevents breakage of the sensor, therefore, increases the life of the sensor. The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a General view of the sclerometric sensor. The sclerometric sensor comprises a cylindrical body 1 with a thickened part 2 and a transverse wall 3. The cylindrical body 1 is detachable, for example, from coprolon. A crown 4 is screwed onto the housing 1. It is made of steel with ledges, which provide better stability in contact with the test material. In the housing 1 there is a rod 5, at one end of which a glass 6 is made. The rod 5 with a glass 6 is hollow. In the glass 6 of the rod 5, a pulse sensor 7 is glued. The pulse sensor 7 can be any, in particular, piezoelectric. The indenter 8 is screwed into the glass 6 of the rod 5 and presses the pulse sensor 7. The indenter 8 is made of a hard alloy, for example, tungsten carbide, has a spherical surface and makes direct contact with the surface of the test material. The other end of the rod 5 through the elastic damper 9 and the adjacent supporting washer 10 is connected to the compression spring 11. Compression spring 11 is made of spring steel, cylindrical. It provides a shock force acting through the rod 5 on the test material. A compression spring 11 is located between the mounting projections 12 of the housing 1 and the support washer 10. The elastic damper 9 can be made, in particular, of rubber, it smooths out shock loads during the descent of the compression spring 11. In the idle state, the damper 9 is based on a limiter 3 of the stroke of the compression spring 11 made in the form of a transverse wall of the housing 1, which is located under the shutter button 13.

Шток 5 пропущен через кнопку 13 спуска, снабженную пружиной 14 возврата кнопки 13 спуска в исходное состояние. Кнопка 13 спуска расположена в утолщенной 2 части корпуса 1 с возможностью зацепления. Она выполнена из копролона цилиндрической формы. Кнопка 13 спуска фиксирует крайнее положение штока 2 специальной шпонкой (на чертеже не показана) и служит для спуска ударного механизма датчика. Стакан 6 штока 5 снабжен кнопкой 15 взвода, которая служит для взвода штока 5 и пружины 11 сжатия. Кнопка 15 взвода может быть выполнена из копролона и имеет эргономичную форму под большой палец оператора. Импульсный датчик 7 соединен с гибким электрическим кабелем 16, который The rod 5 is passed through the shutter button 13, equipped with a spring 14 to return the shutter button 13 to its original state. The shutter button 13 is located in the thickened 2 part of the housing 1 with the possibility of engagement. It is made of coprolon of cylindrical shape. The shutter button 13 fixes the extreme position of the rod 2 with a special key (not shown in the drawing) and serves to lower the shock mechanism of the sensor. The glass 6 of the rod 5 is equipped with a cocking button 15, which serves to cock the rod 5 and compression spring 11. The platoon button 15 can be made of coprolon and has an ergonomic shape for the operator’s thumb. The pulse sensor 7 is connected to a flexible electric cable 16, which

выполнен двухжильным экранированным. На наружной поверхности стакана 6 штока 5 расположено уплотнительное кольцо 17, выполненное из фторопласта. Работа датчика склерометрического осуществляется следующим образом.made two-core shielded. On the outer surface of the glass 6 of the rod 5 is a sealing ring 17 made of fluoroplastic. The operation of the sclerometric sensor is as follows.

Оператор берет датчик склерометрический в правую руку, большим пальцем правой руки кнопкой 15 взвода перемещает шток 5 в крайнее положение, сжимая пружину 11 сжатия, при этом, кнопка 13 спуска автоматически фиксирует положение штока 5. Затем оператор устанавливает датчик на исследуемую поверхность на уступы коронки 4 опорной, и нажимает кнопку 13 спуска. Т.к. кнопка 15 взвода и кнопка 13 спуска расположены в непосредственной близости друг от друга, оператор управляет ими последовательно одним большим пальцем руки. После нажатия кнопки 13 спуска освобождается ее сцепление со штоком 5 и под действием пружины 11 сжатия производится удар индентором 8 по исследуемой поверхности. При этом в импульсном датчике 7 формируется электрический сигнал, который через гибкий электрический кабель 16 передается в прибор для дальнейшей обработки информации. Предлагаемая конструкция датчика склерометрического позволяет создать устройство простое и удобное в эксплуатации и при ремонте, с высокой точностью измерения параметров материалов, с высокой надежностью, быстродействием и с большим ресурсом работы.The operator takes the sclerometric sensor in the right hand, with the thumb of the right button, the platoon button 15 moves the rod 5 to the extreme position, compressing the compression spring 11, while the release button 13 automatically fixes the position of the rod 5. Then the operator sets the sensor on the surface to be examined on the ledges of the crown 4 reference, and presses the shutter button 13. Because the cocking button 15 and the shutter button 13 are located in close proximity to each other, the operator controls them sequentially with one thumb. After pressing the shutter button 13, its engagement with the rod 5 is released and under the action of the compression spring 11, the indenter 8 strikes the surface under investigation. In this case, an electrical signal is generated in the pulse sensor 7, which is transmitted through the flexible electric cable 16 to the device for further information processing. The proposed design of the sclerometric sensor allows you to create a device that is simple and convenient to use and repair, with high accuracy in measuring the parameters of materials, with high reliability, speed and with a long service life.

Claims

A sclerometric sensor containing a cylindrical body in which a rod is passed through the shutter button, and at one end of the rod there is a glass with a pulse sensor in contact with the indenter, and the other end of the rod is connected to a compression spring, in addition, the glass is equipped with a cock button and the pulse sensor is connected to a flexible electric cable, characterized in that the sensor housing is detachable, an o-ring is located on the outer surface of the glass, the outer diameter of which is commensurate with the inner diameter casing situated below the shutter button spring compression stroke limiter formed as a transverse wall of the housing and between the stroke limiter and the compression spring is a resilient damper.