Электроакустический твердомер

Электроакустический твердомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к электроакустическим твердомерам, и позволяет с высокой точностью контро- . лировать свойства материалов путем вдавливания в испь1туемый материал индентора, укрепленного на конце акустического стержня-резонатора. Электроакустический твердомер содержит акустический стержневой резонатор из магнитострикцнонного материала с индентором на конце. На стержне укреплены инерционная масса и пьезопреобразователь, подключенный к входу второго усипителя, выход которого подключен к входу управляемого аттенюатора , сигнал с которого подается на первый усилитель, к выходу которого подключена возбуждающая катушка , охватывающая стержень. Стержень-резонатор , .пьеаопреобразователь, второй усилитель, управляемый ат-- тенюатор, первьй усилитель и возбужданицая катушка образуют автоколебате льньй контур. Для поддержания постоянства амплитуды колебаний стержня-резонатора напряжение с второго усилителя подается на первый вход блока сравнения, на второй вход которосо подается напряжение с задатчика амплитуды колебаний. Сигнал разбаланса с выхода блока сравнения поступает через регулятор-формирователь на управляеьый аттенюатор, изменяя его коэффициент ослабления так, чтобы амплитуда колебаний стержня оставалась постоянней. 1.ил. § W ю 4 4; СП СП со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 1 N 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3847705/25-28 (22) 18.01.85 (46) 15.07.86. Бюл. В 26 (71.) Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения . (72) ВеВ.Лаврентьев, Л.Л.Каубрак, P.М.Смелянский и Ю.И.Урецкий (53) 620.178,.1.152 (088.8.) (56) Патент США В 3308476, кл. 73-67. 1, 1964.

Авторское свидетельство СССР

Ф 637637, кл. G 01 N 3/44, 1977. (54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИИ ТВЕРДОИЕР (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к электроакустическим твердомерам, и позволяет с высокой точностью контролировать свойства материалов путем вдавливания в испытуемый материал индентора, укрепленного на конце акустического стержня-резонатора.

Электроакустический твердомер содержит акустический стержневой резонатор из магнитострикционного материа,„,80„„1244559 А1,ла с индентором на конце. На стержне укреплены инерционная масса и пьезопреобразователь, подключенный к входу второго усилителя, выход которого подключен к входу управляемого аттенюатора, сигнал с которого подается на первый усилитель, к выходу которого подключена возбуждающая катушка, охватывающая стержень. Стержень-резонатор,,пьеаопреобразователь, второй усилитель, управляемый ат-. тенюатор, первый усилитель и возбуждающая катушка образуют автоколебательный контур. Для поддержания постоянства амплитуды колебаний C стержня-резонатора напряжение с вто.рого усилителя подается на первый вход блока сравнения, на второй вход . которосо поцаетск напрнпенне с еадатчика амплитуды колебаний . Сигнал разбаланса с выхода блока сравнения поступает через регулятор-формирователь на управляеий аттенюатор, изменяя его коэффициент ослабления так, чтобы амплитуда колебаний стержня оставалась постоянной. 1,ил. 4h

Сн

1244559

5 !

О

Ю

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к электроакустическим твердомерам, и может быть использовано для исследования и контроля физико-химических свойств

Материалов путем вдавливания в испытуемый материал наконечников испытательных устройств, находящихся под постоянной нагрузкой.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет стабилизации амплитуды колебаний.

На чертеже показана схема электроакустического твердомера.

Электроакустический твердомер содержит акустический стержневой резонатор 1 из магнитострикционного материала с индентором 2 на конце, укрепленные на стержне инерционную массу 3 и пьезопреобразователь 4, охватывающую стержень катушку 5, подключенный к ней выходом усилителb

6 и регистрирующий прибор 7.

Электроакустический твердомер снабжен вторым усилителем 8, вход которого соединен с пьеэопреобразо-

° вателем 4, блоком 9 сравнения, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя 8, задатчиком 10 амплитуды колебаний, подключенным к второму входу блока 9 сравнения, и последовательно соединенным с ним регулятором-формирователем 11 и управляемым аттенюатором 12, второй вход которого соединен с вторым усилителем 8, а выход — с первым усилителем 6. При испытаниях индентор 2 вдавливается в образец 13 испытуемого материала с постоянной нагрузкой.

Электроакустический твердомер работает следующим образом.

Напряжение с пьезопреобразователя 4 усиливается вторым усилителем

8, ослабляется аттенюатором 12, усиливается усилителем 6 и поступает на катушку 5. Переменное магнитное поле, создаваемое катушкой 5, возбуждает в резонаторе 1 акустические колебания, вызывающие появление переменного напряжения на обкладках пьезопреобразователя 4. При выполнении условий баланса амплитуд и фаз в описанном контуре возникают гармонические незатухающие автоколебания на частоте акустического ре-. зонанса стержня, определяемой глубиной внедрения индентора 2 в мате. риал образца 13 и свойствами последнего.

Выходное напряжение второго усилителя 8 поступает на первый вход блока 9 сравнения, на второй вход которого поступает напряжение с выхода задатчика 10 амплитуды колебаний.

Сигнал разбаланса с выхода блока 9 сравнения поступает на вход регулятора-формирователя 11, который формирует на выходе управляющее воздействие в соответствии с выбранным законом регулирования (пропорциональным, интегральным, дифференциальным).

Поступая на вход управляемого аттенюатора 12, управляющее воздействие изменяет его коэффициент ослабления таким образом, чтобы сигнал разбаланса на выходе блока 9 сравнения стал равен нулю. При этом амплитуда электрических колебаний на выходе усилителя 8, пропорциональная амплитуде акустических колебаний стержня 1, равна заданной задатчиком 10 постоянной величине. Таким образом обеспечивается постоянство амплитуды акустических колебаний индентора 2 независимо от свойств контро-лируемого материала. Напряжение с выхода усилителя 6 поступает на регистрирующий прибор 7 °

Повышение точности .контроля дастигается за счет обеспечения постоянной амплитуды колебаний, исключающей уменьшение чувствительности при контроле мягких материалов или отскок индентора от поверхности изделия при контроле твердых материалов.

Формула изобретения

Электроакустический твердомер, содержащий акустический стержневой" резонатор из магнитострикционного . материала с индентором на конце, укрепленные на стержне инерционную массу и пьезопреобразователь, охватывающую стержень катушку, подключенный к ней выходом первый усилитель и регистрирующий прибор, о тл и ч а ю щ и " c я тем, что, с . целью повышения точности контроля

sa счет стабилизации амплитуды колебаний, твердомер снабжен вторым усилителем, вход которого соединен с пьезопреобразователем, блоком сравнения, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя, задатчиком амплитуды колебаний, подключенным к второму входу блока

3 1244559 4 сравнения, и последовательно соеди- второй вход которого соединен с ненными с ним регулятором-формирова- вторым усилителей, а выход †. с пертелем и управляемым аттенюатором» вым усилителем.

Составитель А.Быков

Редактор М.Петрова Техред Н.Бонкало Корректор М.Шараши

« °

Заказ 3908/46 Тиржк 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж-35» Раушская наб., д. 4/5

Производственно-поли рафическое предприятие, r. У кгород» ул. Проектная, 4