Твердомер
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к твердомерам , и может быть использовано для определения твердости прозрачных материалов. Целью изобретения является расширение фзгакциональных возможностей путем расширения диапазона исследуемых материалов за счет наруиения условия полного внутреннего отражения в оптической системе измерения глубины отпечатка при внедрении индикатора в прозрачные материалы и упрощение конструкции твердомера за счет более простого выполнения системы регистрации отраженного светового потока. Твердомер содержит расположенные в корпусе 1 нагружающее устройство 2, взаимодействзтощее с прозрачным призматическим индикатором 3, а также систему регистрации глубины внедрения индентора, вьшолненнун в виде источника 4 светового потока, освещающего рабочую грань 5 индикатора 3 под углом, превышающим угол полного внутреннего отражения, и систему регистрации отраженного светового потока от рабочей грани 5, выполненную в виде фотоприемника 6, усилителя 7 и регистрирующего прибора 8. 1 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
Л(„„1401347 (59 4 6 01 и 3/42
А1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4134137/25-28 (22) 15,08.86 (46) 07.06.88. Бюл. У 21 (71) Львовский лесотехнический институт (72) Д.В.Вол и Э.А.Черняков
-(53) 620.178.151 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
11 1226986, кл. G 01 N 3/42, 1984. (54) ТВЕРДОМЕР (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к твердомерам, и может быть использовано для определения твердости прозрачных материалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона исследуемых материалов за счет нарушения условия полного внутреннего отражения в оптической системе измерения глубины отпечатка при внедрении индикатора в прозрачные материалы и упрощение конструкции твердомера за счет более простого выполнения системы регистрации отраженного светового потока. Твердомер содержит расположенные в корпусе 1 нагружающее устройство 2, взаимодействующее с прозрачным призматическим индикатором
3, а также систему регистрации глубины внедрения индентора, выполненнук1 в виде источника 4 светового потока, освещающего рабочую грань 5 индикатора 3 под углом, превышающим угол полного внутреннего отражения, и систему регистрации отраженного светового потока от рабочей грани 5, вынолненную в виде фотоприемника 6, усилителя 7 и регистрирующего прибора 8. 1 ил.
1401347
Изобретение относится к испытаельной технике, в частности к устойствам для измерения твердости, может быть использовано, например, ри измерении твердости прозрачных
Материалов.
Целью изобретения является расшиение функциональных возможностей вердомера путем расширения диапазо" а исследуемых материалов за счет арушения условия полного внутреннего тражения в оптической системе измерея глубины отпечатка при внедрении ндентора в прозрачные материалы и прощение его конструкции за счет боее простого выполнения системы реистрации отраженного светового потоа.
На чертеже изображена схема твер,омера, Твердомер содержит корпус 1 на, ружающее устройство 2, связанный с агружающим устройством индентор 3, .ыполненный в виде прозрачной призмы, 25 птически связанную с индентором 3 истему регистрации глубины внедрея индентора, выполненную в виде исочника 4 светового потока и узла реистрации отраженного светового по- 30 ока, при этом световой поток от исочника 4 направлен на рабочую грань индентора 3 под углом, превышаюм предельный угол полного внутренего отражения, а узел регистрации траженного светового потока выполнен виде фотоприемника 6, последоваельно связанного с усилителем 7 и измерительным прибором 8, Источник 4 направленного светового 4О дотока может быть выполнен, например, в виде светодиода с формирующей оптикой или газового лазера, а фотопри емник — в виде фоторезистора, фото,,циода или фототранзистора. Геометрические размеры источника 4 светового потока и фотоприемника 6 могут быть выбраны из условия обеспечения освещения рабочей грани 5 индентора 3 и регистрации отраженного светового потока во всем диапазоне перемещений индикатора. B другом варианте для осуществления оптической связи между источником 4 светового потока, индентором 3 и системой регистрации све55 тового потока могут быть установлены свето воды.
Твердомер работает следующим обраSOM.
Под действием нагрузки от нагружающего устройства 2 индентор 3 перемещается по направлению к исследуемому образцу и внедряется в него, при этом источник 4 светового потока освещает рабочую грань 5 прозрачного индентора 3, а световой поток падает на рабочую грань 5 под углом, превышающим угол полного внутреннего отражения материала индентора 3. Отраженный от рабочей грани 5 световой поток попадает на фотоприемник 6, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный величине светового потока. Электрический сигнал фотоприемника б усиливается усилителем 7 и регистрируется регистрирующим прибором 8. При внедрении индентора в исследуемый образец на участке отражающей грани 5, погруженной в исследуемый образец, происходит-нарушение условия полного внутреннего отражения, таким образом, отраженный световой поток уменьшается пропорционально площади отпечатка индентора.
По изменению отраженного светового потока, регистрируемого фотоприемником б, усилителем 7 и регистрирующим прибором 8 с учетом геометрии индентора, судят о параметрах отпечатка индентора: его площади и глубине внедрения индентора, а по параметрам отпечатка индентора и нагрузке на индентор — о твердости материала.
Формула изобретения
Твердомер, содержащий корпус, нагружающее устройство, связанный с ним прозрачный индентор, систему регистрации глубины внедрения индентора, выполненную в виде источника светового потока и узла регистрации отраженного светового потока, оптически связанных с индентором, о т — . л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, индентор выполнен в виде призмы, источник света установлен таким образом, что его поток направлен на рабочую грань индентора под углом, превышающим предельный угол полного внутреннего отражения, а узел регистрации отраженного светового потока выполнен в виде последовательно установленных фотоприемника с усилителем и измерительного прибора.