SU1337723A1 - Измерительна головка дл контрол твердости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей устройства за счет расширени  диапазона измер емой величины твердости. На центральный электрод пьезокерамического стержн  2 с индентором 3 на конце подаетс  синусоидальное напр жение. Колебани  концов стержн  регистрируютс  измерительными электродами. Если инден- тор 3 свободен, эти напр жени  равны. При соприкосновении индентора 3 с исследуемым материалом равенство напр жений, снимаемых с концов стержн  2, нарушаетс , что регистрируетс  с помощью сумматора 11, детектора 12 и индикатора 13. По этой величине суд т о твердости исследуемого материала . 1 ил. (Л

Description

1I

Ичобреп кис iiTHDCincH i. игныт; - тельиси технике и крс.цн.ччиачсно  пи измерени  пиерлости мат()и,).1Г(11, преимущественно нп и мерител(,ны роботах .

Цель 11чпб 1етени  - pacujupenne тех н оло г и че с к и к и о ч ч ()ж н о с те и ус т р о I l с i и а путем расширени  диапатона ичмер е- Moii величины тнерлос и .

На фиг. 1 ичоОражсна ичмеригельна головка дл  контрсхт  твердости; на фиг. 2 - рачреч Л-Л на фиг. 1 .

Измерител1Л а  голонка с.одержи корпус 1 и рачме1цен1н,111 к нем с воч- можностью перемещени  и;1оль корпуса пьезоэлектрический преобразователь, выполнен л,Г1 в виде керамического стержн  2 постшниют о сечени , пол - ризовавнсп-о по юлщине, с жестко

закрепленным ив;,ентором К К с(ре- дине стержн  2 (в уз/ювсл плоскости при npiv;ojii H.ix ко,1 еГ1ани х на ne Boii форме KOJieHainni) niniKperuien направл ющий , которыГг сноей на- праил кмце 1юверхност7)Ю опираетс  на нижниГг фланец 5 корпуса 1 . Лл  прижати  напра)|;1ЯН1|цей поверхнос1Л1 к ф,11анцу пр ткина Ь. На поверхности стержн  установлены три лект- рода. )ции кмектрод 7, распо- ложенныГ ti середине стержн  2, соединен с высокоч 1стотрнлм генерато1Н1М 8. Лва и: мерителы(ых -киектрода Ч и И),

расположенные на концах сгержн 

coeдиt eны с } ходами сумматора 11. К выходку сумматора полклк1чены соеди- HeHHfiie послед(5вательно детектор 12 и индика i ор 13, nporpaj(ynpoiKiHHi.iJi в единиц. - твердости. Ин.дентор } нза- имоде11ствVOT с ис следуемым образцом 14. (ам; ичме 1ительна  оловка конусной П1)И1 оединительпой частью 15 соединена с шл-о.чг.ю 16, например. Измерительного р,-бота -.ric покачан).

Измерительна  1 олонка дл  контрсч- л  твердости раб;угает следующим образом .

Включают генератор 8, т.е. подают на возбуждающий плектрод 7 напр жение синусоидальнстй формы, и в стержне 2 возбуждаютс  продольные упругие резонансные колебани  первой формы типа сто чей во.пны с узлом коле()аиий в середине г-тержн  тпюра расп;)еделени амплиту; npiv iCLifjHbix К(5лебаний по ;ini-i- не стержн  показана на фиг . 1 справа) Из-за пр мо г о 11ьсч1.1 4 Ф кч-а в измери- те.пьн1,1х :ик К гр1)дах 9 и 10 по вл ютс 

ч 0

j о

5

5

Q

0

).1, частога Koii pi)ix равна частоте колебаний генер;1ТО а 8. Расположение ичмерт ( 4bHfiix ччектродов 9 и 10 относи I e.nt.но узла ьо-и. ба1И1й стержн  (ei o сере/п1ны) ciporo си.1метрично, а площади обоих измер1ггел), члектродов равны между собоГ. Это в режиме колебаний типа сто чей волны обеспечивает одинаковость как амплитуд, так и })аз iiepeMeHHijix зар дов, возникаю- щих на измерительных электродах 9 и 10 при колебани х стержн  в с нобод- ном состо нии (чпюры распределени  зар дов по д.чине преобразовател  покачав,I на фиг-. 1, слева: а) в случае отсутстви  члектродов по длине преобразо(ател , б) в преобразователе, члектроды KiTToporo разделены на три части: один возбуждающий электрод 7 и два измерительных электрода 9 и 10).

Но програь1ме, задалвоГ, например, от ynpa л юIц.eй электронно-вычисли- тельнс й машины изме1зцтельно1 о робота, подают команду приводу измерите.пьного рс1бота, и вста ленна  li пиноль 16 измерительна  головка рьаправл етс  в заданную точку поверхности исследуемого образца. ИF дeнтop 3 развивает силу лХ-С, действующую на исследуемую поверхность (С - жесткость пружины 6; ЛХ - смещение индентора при соприкосновении с образцом).

Во врем  контакта иидентора 3 и исследуемого образца 14 режим колебаний сто чей волны нарушаетс , так как в преобразователе возникает бегуща  волна. При этом нарушаетс  симметри  напр жений, снимаемых с из- мерительнр.к члектродов 9 и 10, т.е. соприкосновение И1 гзывает изменение соотношени  напр жений в измерительных электродах и по вившеес  на выходе сумматора 11 напр жение поступает через детекгор 12 на индикатор 13, програ; уированный в единицах твердости и регистрирующий зависимость напр жени  от числа твердости поверхности исследуемого образца 14.

Таким об11азом, в результате использовани  в устройстве измеритель- 1:ой системы, имеюшей меньшую добротность , можно не снижа  точности измерений, з)1ачительно расширить номенклатуру KOHTpojnjpyeMbix материалов , так как расшир етс  диапазон измер емо вечичинь: твердости.

J 14

Формул ;i и 3 (1 () p e т e }i и  

Измерительна  голонка дл  контрол  тнердости, содержаиит  корпус, размещенный н нем с нозможностью переметени  вдоль оси корпуса ii,e-3o- электрический преобразователь с ин- дентором на конце, пружину наг-рузки дл  взаимодейстнип с индентором и корпусом и соединенные последоиатель- но детектор и индикатор, о т л и - чающа с  тем, что, с целью расширени  технологических нозмож//23

ностей. она снабжена сумматором, ныхол которого соединен с нходом детектора, и нысокочастотным генератором , а пьезоэлектрический преоб- разонатель выполнен в виде керамического стержн  посто нного сечени , пол ризованного по толщине, одного возбуждающего электрода, расположен- )Q ного в середине стержн  и соединенного с выходом высокочастотного генератора , и двух измерительных электродов, расположенных на концах стержн  и соединенных с входами сумматора.

Фиг

Claims (1)

1. Формул а и з о б р е т е н и л

   Измерительная головка для контроля твердости, содержгицля корпус, размещенный в нем с возможностью перемещения вдоль оси корпуса пьезоэлектрический преобразователь с индентором на конце, пружину нагрузки для взаимодействия с индентором и корпусом и соединенные последовательно детектор и индикатор, о т л и чающаяся тем, что, с целью расширения технологических возмож/72 3 ностей, она снабжена сумматором, выход которого соединен с входом детектора, и высокочастотным генератором, а пьезоэлектрический преоб5 разователь выполнен в виде керамического стержня постоянного сечения, поляризованного по толщине, одного возбуждающего электрода, расположенЮ ного в середине стержня и соединенного с выходом высокочастотного генератора, и двух измерительных электродов, расположенных на концах стержня и соединенных с входами сумматора.

   А-А