Электроакустический твердомер

Электроакустический твердомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к приборам для измерения твердости металлов. Цель изобретения - повышение точности за счет работы приемной части прибора на настоте в два раза выше частоты возбуждения. Стержень 1 выполнен из магнитострикционного материала , на котором установлены катушка 4 возбуждения и измерительные катушки 6 и 7, число витков в обмотках которых одинаково, соединенные с входами сумматора 8, Выход сумматора через усилитель 9 и детектор 10 подключен к индикатору 11. В режиме типа стоячей волны обеспечиваются одинаковые амплитуды и фазы переменных напряжений, возникающих на выходе измерительных катушек 6 и 7, при колебаниях стержня 1 в свободном состоянии, Во время контакта иидентора 2 и исследуемого образца. 12 режим стоячей волны нарушается , таг. как в стержне I возникает бегущая волна, т.е. соприкосновение вызывает изменение соотношения напряжений в измерительных катушках 6 и 7, и появившееся на выходе сумматора 8 напряжение поступает через усилитель 9 и детектор 10 на индикатор 11, про градуированный едини- , цами твердости. 1 ил, а е сл с аъ to i со о оо

COOS СО6ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ!ЬЛИК щ)5 с 01 N 3/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ П=НИг

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРИТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4383398/28 (22) 25.02. 88 (46) 15.02.91. Бюп, Р 6 (7l) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) P.ID.Бансявичюс, С.В.Баскутис, В. С. Васаускас, А. Б, Гайвянис и С;А.Сакалаускас (53) 620. 178. 154. 9 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 297900, кл. G 01 N 3/48, 1966.

Авторское свидетельство СССР

И 1337723, кл. G Ol !! 3/40, 1986, (54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ТВЕРДОМЕР (57) Изобретение относится к приборам дпя измерения твердости металлов.

Цель изобретения - повышение точности за счет работы приемной части прибора на; частоте в два раза выше частоты возбуждения. Стержень 1 выполнен иэ магнитострикционного материала, на котором установлены катушка 4

„„SU„„1627908 А i г возбуждения и измерительные катушки

6 и 7, число витков в обмотках которых одинаково, соединенные с входами сумматор а 8, Выход сумматор а через усилитель 9 и детектор IO подкпючен к индикатору I I. В режиме типа стоячей волны обеспечиваются одинаковые амплитуды и фазы переменных напряжений, возникающих на выходе измерительных катушек 6 и 7, при колебаниях стержня I в свободном состоянии, Во время контакта индентора 2 и исследуемого образца 12 режим стоячей волны нарушается, тл. как в стержне возникает бегущая волна, т.е. соприкосновение вызывает изменение соотношения напряжений в измерительных катушках

6 и 7, и появившееся на выходе сумматора 8 напряжение поступает через усилитель 9 и детектор 10 на индикатор 11, про градуированный единицами твердости, 1 нл.

1627908

° Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для измерения твердости металлов, Цель изобретения — повышение точ5 ности эа счет работы приемной части прибора на частоте в два раза выше частоты возбуждения, На чертеже изображена схема электроакустического твердомера. 10

Электроакустический твердомер содержит резонатор, выполненный в виде стержня 1 из магнитострикционного материала с индентором 2 на конце и с тремя сквозными щелями, размещенными вдоль его оси, пружину 3 прижима, прикрепленную к узловой ппоскости стержня 1, катушку 4 возбуждения, намотанной по одной стороне щели в середине стержня, генератор 5 электри- 0 ческих колебаний с источником постоянного подиагничивающего тока, подключенного к катуШке 4 возбуждения, две катушки 6, 7 измерения с одинаковым шелом витков, намотанных по одной стороне щелей на концах стержня, последовательно соединенные сумматор 8, входы которого соединены с катушками

6, 7 измерения, усилитель 9, детектор 10 и индикатор 11. Индентор взаимодействует с образцом 12.

Электроакустический твердомер работает следукхцим образом.

Включают генератор 5 и подают на обмотку возбуждающей катушки 4 пере35 менный ток частотой Я, равной частоте резонансных колебаний стержня первой формы. Под действием внешчего переменного магнитного поля (с учетом подмагничивания) стержень 1 бу- 40 дет кол еб ат ься с частотой 63 . Пр одол ьные упругие резонансные колебания первой формы типа стоячей волны с узлом колебаний в середине стержня 1 (эпюра распределения амплитуд продольных 45 колебаний по длине стержня показана на чертеже справа), т, е. механическое воздействие на стержень, вызывает изменение его магнитных свойств, в реву л ьт ате в и з мерит ел ьных катушках 6 и

7 индуцируется ЭДС (обратный магнитострикциоиный эффект), Поскольку подмаггичивание не действует на концы стержня, частота ЭДС в измерительных катушках 2Я.

Число витков в обмотках обеих катушек одинаково, а их расположение относительно узла колебаний стержня строго симметрично, Эти усповия в режиме колебаний типа стоячей волны обеспечивают одинаковость как алншитуд, так и фаз переменных напряжений на выходе измерительных катушек

6 и 7 при колебаниях магнитострикционного стержня 1 в свободном состоянии, т.е. на выходе сумматора 8 напряжение равно нулю (эпюра распределения механических напряжений 5; по длине стержня показано на чертеже елена) .

При измерении через упругий элемент 3 индентор 2 прижимают к исследуемой поверхности 12 с определенной силой, обеспечивающей ударные колебания между стержнем 1 и исследуемым образцом 12, Во время контакта индентора 2 и исследуемого образца 12 режим колебаний типа стоячей волны нарушается, так как в магнитострикционном стержне

i возникает и бегущая волна. При этом нарушается симметрия напряжений, снимаемых с измерительных катушек 6 и 7, т.е. соприкосновение вызывает изменение соотношения напряжений на выходах измерительных катушек и появившееся на выходе сумматора 8 напряжение поступа.ет через усилитель 9 и детектор 10 на индикатор 1, проградуиронанный единицами твердости.

Формул а изобретения

Электр оакусти ческий твердомер, содержащий резонатор, выполненный в виде стержня с иццентором на конце, возбуждающий электрод, установленный в середине стержня, генератор электрических колебаний, соединенный с возбуждающим электродом, измерительные электроды, установленные на концах стержня и соединенные последовательно сумматор, входы которого соединены с измерительными электродами, усилитель, детектор и индикатор, о тл и ч а ю шийся тем, что> с целью повышения точности, резонатор выполнен в виде стержня из магнитосгрикционного материала с тремя сквозными щелями, размещенными вдоль его оси, возбуждающий электрод выполнен в виде катушки возбуждения, витки которой пропущены через центральную сквозную щель и ими охвачена часть стержня, измерительные электроды выполнены в виде катушек измерения, витки каждой нэ которых пропущены через крайние сквозные щели и ими также охвачены со1627908 источш к постоянного подмагничивакчцего тока, ответствукщие части стержня, а генератор электрических колебаний имеет

Сост авит ель А. Паникл ен ко

Техред И.Дидык

Корректор " Ðåâñêàÿ

Редактор А,Долинич

3 аказ 334 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о р и отк ытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Пат

"П ент" г.ужгород ул. Гагарина,101