SU1310686A1 - Твердомер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к устройствам дл  измерени  твердости материалов . Цель изобретени  - повьппение Г I t I производительности измерений за счет оценки твердости по изменению сдвига фаз между возбуждающей силой и смеще нием, что сокращает врем  измерений. Твердомер содержит корпус 1, внутри которого размещен многоступенчатый стержень 2 с индентором. На ступени большего диаметра закреплены пьезоэлектрические возбудитель и приемник, выполненные в виде общего цилиндрического пьезоэлемента, имеющего общий электрод внутри и раздельные электроды - возбуждающий 8 и приемный 7 - снаружи. Возбуждение производитс  от генератора 9, измерение фазы - фазометром 10. Зависимость сдвиг фаз - твердость определ етс  экспериментально по образцам с изве стной твердостью. 1 ил. (О со О5 00 а

Description

113

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к устройствам дл  измерени  твердости материалов , преимущественно на измерительных роботах, обрабатывающих.центрах и координатно-измерительных машинах.

Цель изобретени  - повышение производительности измерений за счет оценки твердости по изменению сдвига фаз между возбуждающей силой и смещением , что сокращает врем  измерени .

На чертеже изображена схема твердомера .

Твердомер содержит корпус 1, внутри которого размещен многоступенчатый стержень 2 со сферическим или коническим инден тором 3с, Своей направл ющей поверхностью стержень 2 опираетс  на фланец 4 корпуса 1. Дл  прижати  направл ющей поверхности к фланцу 4 служит пружина 5 На ступени стержн  2 большего диаметра закреплен пьезоэлемент, выполненный в виде полого цилиндра 6 с радиальной пол ризацией и  вл ющийс  общим дл  пьезоэлектрических вибровозбудител  и и приемника. Внутри цилиндра 6 размещен один заземленный электрод,  вл ющийс  общим, а снаружи два: электрод 7 пьезоэлектрического возбудител  и электрод 8 пьезоэлектрического приемника . Твердомер содержит также генератор 9 высокочастотных колебаний, выход которого соединен с электродом 7 пьезоэлектрического возбудител , фазометр 10, входы которого соединены с электродами 7 и 8 пьезоэлектрических возбудител  и приемника, и блок 11 управлени , первьш выход которого соединен с управл ющим входом генератора 9. Вторые вход и выход блока 11 управлени  соединены с приводом 12.

Твердомер работает следующим образом .

С блока 11 управлени  подаетс  сигнал на генератор 9, включающий его на режим работы с малой амплитудой . Величина сигнала с генератора 9 должна быть, достаточна дл  четкой работы фазометра 10. Частота генератора должна соответствовать частоте первой формы собственных колебаний стержн  2. Благодар  высокой добротности стержн , сдвиг фаз, измер емый фазометром 10, близок к Т/2. Одновременно с блока 1 управлени  подает62

с  сигнал на привод 12. Происходит, приближение твердомера к измер емой поверхности. В момент касани  инден- тора измер емой поверхности резко

снижаетс  добротность стержн  и, следовательно , измен етс  фаз между питающим напр жением и сигналом с пьезоэлектрического приемника. Сиг- нал об изменении фаз регистрируетс 

фазометром 10 и подаетс  на блок 11 управлени . По этому сигналу блок 11 управлени  отключает генератор 9 и подает команду на перемещение привода на величину ДХ. При этом индентор

3 прижимаетс  к исследуемой поверхности с силой ЛХ С (с - жесткость пружины 5). Сигнал об окончании перемещени  поступает с привода 12 на блок 11 управлени , который включает

генератор 9 в режим измерений с номинальной амплитудой. В этом режиме фазометр Ю измер ет сдвиг фаз между сигналом с пьезоэлектрического приемника , регистрирующего колебани 

стержн  2, и возбуждающим напр жением с генератора 9. Изменение этого сдвига фаз относительно IT/2 служит критерием дл  оценки твердости. Зависимость сдвиг фаз - твердость определ етс  экспериментально по образцам с известной твердостью.

Оценка твердости по измерению сдвига фаз между возбуждающей силой и смещением значительно сокращает врем 

проведени  измерений твердости, так как отпадает необходимость сн ти  частотной характеристики колебательной системы контакт - твердомер.Кроме того, работа твердомера по программе , задаваемой блоком управлени , позвол ет при необходимости автоматизировать процесс измерени , а ударное взаимодействие индентора и измер емой поверхности исключает ее повреждение и позвол ет проводить измерени  при их взаимном перемещении.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Твердомер, содержащий корпус,стержень с индентором, установленные на стержне пьезоэлектрические возбудитель и приемник, каждый из которых выполнен в виде пьезоэлемента, представл ющего собой пластину, и двух электродов, и генератор высокочастотных колебаний, отличающий- с   тем, что, с целью повьпиени  производительности измерений, он снабжен

   313106864

   пружиной, предназначенной дл  взаи-ких возбудител  и приемника, внутри

   модействи  с корпусом и стержнем,цилиндра размещен один зазенпениый

   выполненным ступенчатым, фазометром,электрод, также  вл ющийс  общим,

   один из входов которого соединен са снаружи - другой, вьтолненный из

   выходом генератора, и блоком управле- 5Двух частей, установленных в осевом

   ни , первый выход которого соединеннаправлении, одна из которых соединес управл ющим входом генератора, ана с выходом генератора, а друга  пьезозлемент выполнен в виде пологос вторым входом фазометра,, выход коцилиндра с радиальной пол ризацией иторого соединен с входом блока уп вл етс  общим дл  пьезозлектричес- Оравлени .

   Составитель А. Паникленко Редактор К. Волощук Техред М.ХоданичКорректор А. Т ско

   Заказ 1883/39 Тираж 777Подписное

   ВНИШШ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб, д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4