Claims (1)
Изобретение относитс к технике испы тани материалов н касаетс опрецепенн твердости. Иавестен твердомер, содержащий корпус размещенные в нем индентор н нагружающий механизм {i.lj. Недостатком иавестного твердомера вл етс низка производительность и точнос обусловленные необходимостью совершать большое количество операций при его экс-плутации . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс твердомер, содержащий нагружающее устройство, шток из магнитострикционного материала, индентор, закрепленный на штоке, измерительное устройство состо щее из катушки возбуждени , пьезодатчика ультразвуковьк колебаний, и предварительного усилител , на вход которого подключен пьеаодатчик, оконечного усилите л , к выходу которого подключена катушка возбуждени , измерител частоты и блока коррел ции, соединенного с измерителем частоты и выключателем измервтельаого устройства . Недостатком указанного устройства вл етс низка точность обусл№ленна нестабильностью прикладываемых к инденто- ру динамических нагрузок. Дл повышени точности измерени твердомер снабжен блоком регистраиииг перегрузки при нагружении индентора, состо щим из последоватёлшо соединенных импульсного детектора, подключенного к выхо ду предварительного усилител , расширител импульсов перегрузки и индикатора перегрузки , а также двух логических схем запрет, в которых выходы первой и второй схем подключены соответственно к выходу расширител импульсов перегрузки н выключателю, а входы вьтолнены по инверсной схеме, соединены перекрестной св зью с выходами схем запрет, причем выход второй схемы подключен о вовремевно к оконечному усилителю. На чертеже дана схема предлагаемого твердомера. OK содержит корпус 1, шток 2 из магнитбстрикционного материала.с индентором 3, катушку 4 .аоабужаени колебаний в што ке 2 в пьеэодатчик 5, а также установлен Б корпусе 1 выключатель 6 иамери тельной системы, ссюто щей из пьезодатчи ка 5д нрисоеднненного к входу предварател вого усилител 7, а катушка 4 воэбуждеин подключена к входу оконечного усилител 8 соединенного входом с предварительным ус п::телем 7, а выходом с измерителем 9 ча Измеритель 9 частоп ы ссютоит из уси-. лител - нормализатора 1О, выход которо- . го соединек с линейным измерителем 1 i скорости счета и детектором 12, Выходы измерител 11 скорости счета, выполнен ые по схеме шгтегратора с дозирующим конденсатором, и детектора 12 поржлюченык усилителю 13 посто нного тока, на выхоце -которого включен стрелочный индикатор 14. К детектору 12 и yciiitvri-ejiio 13 пошшючены выходы блока 15 коррел ции. Вход предварителыюго усилител 7 соединен с блоком регистрации перегрузки, состо щим из импульсного детектора 16, расширител 17 импульса перегрузки, индикатора 18 перегрузки и двух логических схем 19 и 20 запрет. Выход cxeivibi 19 запрет подключен к инверсному входу схемы 2О запрет, выход которой соединен с оконечным усилителем 8 и инверсным входом схемы 19 запрет Вход схемы 2О запрет подключен к выключателю б измеритель шго устройства. Твердомер работает следующим образом . При установке твердомера на поверхност контролируемого издели и внедрении в него йндеитора 3 шток 2 из магн 1тострикцио ного материала возбуждаетс катушкой 4 возбуждени , частота колебаний которого определ етс глубиной внедрени инаентоjia 3, Сигнал с пьезодатчика 5 поступает а вход предаарителшого усилител 7 и. затем на усилитель. 8, с которого поступает на катушку 4 ,-возбу {дени . Напр жени с окоиечного усилител 8 поступает на из- .меритель 9 частспЫ, на входе которого стоит усилитель 10, который формирует им пулЕйы со стандартной амплитудо й и длительностью , определ емой частотой входных сигналов. Импульсы с нормализован- ной амплитудой поступают на детеетор 12 и на линейный измеритель 11 скорости сче та. Напр жение с интегрирующего контура измерител 11 скорости счета поступает на вход усилител 13 посто нного тока. На ннвер ируемый вход усилител 13 напр жение поступает с детектора 12. Ток усилител 13 регистрируетс индикатором 14, Корректировка твердости по упругим характеристикам материалов осуществл етс с помощью блока 15 коррел ции за счет изменени величины опорного напр жени на детекторе 12 и изменени коэффидневгта усилени усилител 13. Измерительна система покоедин етс вы1 лючателем 6. Если при установке твердомера произошла перегрузка индентора 3 за счет его соударени с контролируемой поверхностью, на пьезодатчике 5 возникает импульс, который усиливаетс усилителем 7, и на выходе импульсного детектора 16 возникает импульс пеоегрузки. Этот импульс поступает на расщиритель 17 импульса перегрузки, сигнал с которого поступает на индикатор 18 перегрузки и одновременно на вход схемь 19 запрет , С выхода схемы 19 запрет сигнал поступает на инверсный вход схемы 2О запрет , преп тству тем самым прохождению сигнала. В случае правильной установки твердомера импульс перегрузки не возникает , контакты 6 замыкаютс и через схему 2О запрет проходит сигнал, который от1фывает оконечный усилитель 8, Одновременно сигнал с выхода схемь 2О запрет поступает на инверсный вход схемы 19 запрет и преп$ггствует прохож дению через нее импульса в момент подачи напр жени на катушку 4 возбуждени . При перегрузках индентора измерительный тракт закрыт. Формула изобретени Твердомер, содержащий нагружающее усаройство, шток из магнитострикционкого материала, индентор, закрепленный на штоке , измерительное устройство, состо щее из катушки возбуждени , пьезодатчнка улыгразвуковых колебаний и предварительного усилител , на вход которого подключен пье30датчик , оконечного усилител , к выходу которого подключена катущка возбуждени , измерител частоты н блока корреп щии, соединенного с измерителем частоты- и выключателем измерительного устройства, о т IT и чающийс тем, что, с аель повышени точности измерени , он снабжен блоком, регистрации перегрувкв при нагружении индентора, состо щим из последоьа тельно соединенных импульсного детектора, подключенного к выходу препварительноГоThis invention relates to a technique for testing materials and is related to hardness. The iavesten hardness tester, comprising a case placed in it an indenter and a loading mechanism {i.lj. The disadvantage of the hardness tester is its low productivity and accuracy due to the need to perform a large number of operations during its operation. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a hardness tester containing a loading device, a rod made of a magnetostrictive material, an indenter mounted on a rod, a measuring device consisting of an excitation coil, a piezosensor of ultrasonic oscillations, and a preamplifier, to the input of which a transducer is connected , terminal amplitude l, to the output of which the excitation coil is connected, a frequency meter and a correlation unit connected to the frequency meter and off Attendant measuring device. The disadvantage of this device is low accuracy due to the instability of the dynamic loads applied to the indenter. To improve measurement accuracy, the hardness tester is equipped with an overload detection unit when the indenter is loaded, consisting of a serially connected pulse detector connected to the output of the preamplifier, an overload pulse extender and an overload indicator, and two prohibition logic circuits in which the outputs of the first and second circuits are connected correspondingly to the output of the expander pulse overload on the switch, and the inputs are inversely connected, cross-linked to the outputs of the prohibit, When in use, the second output circuit is connected to a terminal of vovremevno amplifier. The drawing is a diagram of the proposed hardness tester. OK contains case 1, rod 2 of magnetically stricted material. With indenter 3, coil 4. Aoabulsifying oscillations in rod 2 in piezoelectric sensor 5, and also has switch 6 of the measuring system, derived from piezo sensor 5d connected to the input of pre-target 7, and the coil 4 exciter is connected to the input of the terminal amplifier 8 connected by an input to the preliminary amplifier n :: tel 7, and the output with the meter 9 hours. The measuring instrument 9 of the frequency spectrum is derived from usi-. linear - normalizer 1O, the output of which is. connections with a linear meter 1 i counting speed and a detector 12, Outputs of the meter 11 counting speed, performed according to an integrator with a metering capacitor, and detector 12 are connected to a direct current amplifier 13, at the output of which a dial gauge 14 is turned on. By detector 12 and yciiitvri-ejiio 13 are flashed outputs of the correlation block 15. The input of the preamp amplifier 7 is connected to an overload registration unit consisting of a pulse detector 16, a pulse expander 17, an overload indicator 18, and two logic circuits 19 and 20 prohibition. The output cxeivibi 19 prohibition is connected to the inverse input of the 2O circuit, the output of which is connected to the final amplifier 8 and the inverse input of the circuit 19 prohibition. The input of the 2O prohibition circuit is connected to the switch b and the meter for the device. Hardness works as follows. When installing a hardness tester on the surface of a controlled product and inserting an indexer 3 into it. The rod 2 of magnet1 trictional material is excited by the excitation coil 4, the oscillation frequency of which is determined by the penetration depth of inentium 3, the signal from the piezoelectric sensor 5 is fed to the input of the preamp amplifier 7 and. then to the amplifier. 8, from which it enters the coil 4, an alarm {deni. The voltage from the optical amplifier 8 is fed to the measuring device 9, which has an amplifier 10 at the input, which forms pulley with a standard amplitude and duration determined by the frequency of the input signals. Pulses with a normalized amplitude are fed to the detector 12 and the linear speed meter 11 of the count. The voltage from the integrating circuit of the meter 11 counting rate is fed to the input of the amplifier 13 direct current. The input voltage of amplifier 13 is fed from detector 12. The current of amplifier 13 is recorded by indicator 14. The hardness is adjusted by the elastic characteristics of materials using the correlation unit 15 due to the change in the reference voltage on detector 12 and the change in gain factor of amplifier 13 The measuring system is connected by switch 6. If an indenter 3 is overloaded during the installation of a hardness meter due to its collision with a controlled surface, an impulse occurs on the piezo sensor 5 which is amplified by the amplifier 7, and at the output of the pulse detector 16 a reloading pulse occurs. This pulse arrives at the overdriver pulse 17 of the overload, the signal from which is fed to the overload indicator 18 and simultaneously the input of circuit 19 prohibition. From the output of circuit 19, the prohibition signal goes to the inverse input of circuit 2O prohibition, thereby preventing the passage of the signal. In the case of correct installation of the hardness tester, an overload pulse does not occur, the contacts 6 are closed and the prohibition passes a signal through the 2O circuit, which indicates the final amplifier 8. At the same time, the ban from the output of the circuit 2O goes to the inverse input of the prohibition circuit 19 and prevents the pulse from passing through at the time of applying voltage to the excitation coil 4. In case of overload of the indenter, the measuring path is closed. The invention A hardness tester containing a loading armature, a rod made of magnetostriction material, an indenter mounted on a rod, a measuring device consisting of an excitation coil, an ultrasonic oscillation piezoelectric transducer and a preamplifier, to the input of which a transmitter is connected, a terminal amplifier, to the output of which a coder is connected, to the input of which there is a transmitter, an end amplifier, to the output of which is connected a preamplifier, to the input of which a transmitter is connected, a terminal amplifier, to the output of which is connected a preamplifier; , a frequency meter of the fixer unit, connected to a frequency meter with a switch and a measuring device, is t IT and due to the fact that measuring accuracy, it is provided with a unit registration peregruvkv when loaded indenter, consisting of posledoa Tel'nykh connected pulse detector connected to the output prepvaritelnoGo
уси иггел , расшлрител импульсов перегрузки и индикатора перегрузки, а также двух логичгеских схем запрет, в которых выходы первой и второй схем подключены соответственно к выходу расширител импульсов перегрузки и выключателю, а входы выполнены по инверсной схеме, соединены перехрестной св зью с выходами схем запрет, причем выход второй схемы usi iggel, spreading of overload pulses and overload indicator, as well as two logical prohibition circuits, in which the outputs of the first and second circuits are connected respectively to the output of the overload pulse extender and the switch, and the inputs are inversely interconnected with the outputs of the prohibition circuits, the output of the second circuit
ключен одновременно к оконечному усилителю .It is connected simultaneously to the terminal amplifier.
Источники информации, прин тые воSources of information taken in
внимание при экспертизе;attention during examination;
1,Пилипчук Б. Современные методы измерени твердости металлов. М,, Стан- дартгиа, 1960, с. 8,1, B. Pilipchuk. Modern methods for measuring the hardness of metals. M ,, Stardart, 1960, p. eight,
2,Авторское свидетельство СССР NO 297900, юь Q 01 W 3/48, 1969.2, USSR Author's Certificate NO 297900, Yu Q 01 W 3/48, 1969.