Устройство для определения физических свойств

Устройство для определения физических свойств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-Ф <

,я ,г а

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со:оа Советских

Социалистических

Респтолик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.I.1971 (№ 1616429/26-25) М. Кл. G 01n 3/40

G 011 9/00 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам иаабретеиий и открытий при Совете Мииистров

СССР

Опубликовано IЗ.XII.1972. Бюллетень № 2 за 1973

Дата опубликования описания 14.II.1973

УДК 550.839(088,8) Авторы изобретения

Ю. Ф. Сергеев и Г. H. Захаров

Особое конструкторское бюро Министерства геологии СССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ТВЕРДЬ1Х ВЕЩЕСТВ

Предлагаемое устройство предназначено для диагностики рудных и породообразующих минералов, а также для определения физических свойств других твердых веществ в микрозонах.

Под «твердостью» понимают способность твердых тел сопротивляться механическому воздействию в результате присущих им упругости, ковкости, пластичности, прочности, хрупкости и других физических свойств. Iaким образом твердость представляет собой комплексную константу и не может быть исчерпывающе охарактеризована каким-либо одним способом воздействия.

Известны способы определения, основанные на измерении площади или диагонали отпечатка в исследуемом объекте под действием статической нагрузки P. Нагрузка Р для разных материалов различна. Время воздействия нагрузки P через индентор на образец стремятся стандартизировать (обычно от 10 до

30 сек) . Измерение отпечатка производится с помощью микроскога, являющегося непременной составной частью твердомеров, работающих по этому принципу.

Способ отпечатков пригоден только для относительно однородных участков или зерен минерала. При наличии видимых или скрытых неоднородностей в зоне действия индентора значения показателя твердости снльн искажаются и не подлежат исправлению.

Локальность спосооа недостаточно высокая так как измерешгя ведутся с нснользованнеа размера отпечатка, в результате чего нр уменьшении величины отпечатка увеличи на ется погрешность измерении. Кроме того, llpl нрименешш этого способа трудно стандарп1 знровать условия измерении, так как нагруз

1п ки для различных материалов должны оыт разными; при эгом но-разному нроявляютс и различные физические своиства минерало (упрутость, пластичность и т. д.), что приво дит к значительному отклонению от линейног зависимости величин отпечатков от прило женных нагрузок. Не используется такж полностью полезная для диагностики минера лов и других твердых оо ьектов информаци по наоору показателей, характеризующи физические свойства изучаемого объекта (на пример, электронное, состояние, ширина за прещенной зоны и т. д.).

Предложенное устройство для определени физических свойств твердых материалов сВО бодно от указанных недостатков.

Устройство позволяет получать большу информацию оо изучаемом объекте за сче более дифференцированного использовани физических параметров, чем на применяемы

30 в настоящее время отечественных и зарубеж

362224

Составитель В. Тыминский

Техред Л. Богданова

Редактор H. Коган

Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова

Заказ 245/10 Изд. № 1002 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Hblx микротвердометрах типа ПМТ-З, ПМТ-5, Кентрона, Минилоуда, Виккерса, Кнупа, Цейса и др.

На чертеже дана блок-схема предложенного устройства.

Здесь 1 — корпус датчика микродеформаций, 2 — собственно датчик микродеформаций, 8 — катушки электромагнита, 4 — якорь электромагнита, 5 — индентор, б — механизм тонкой подачи, 7 — блок автоматического управления нагружающими импульсами, 8— усилитель, 9 и 10 — размножители, ll и !2— анализаторы амплитуд импульсов, 18 и 14— анализаторы длительностей импульсов, 15 и

lб — анализаторы интегралов и:. пульсов, 17 — 19 — схемы отношения напряжений, 20—

22 — цифровые индикаторы, 28 — 25 — декодирующие устройства с выходом на каналы регистратора.

Раоотает устройство следующим образом.

Индентор с помощью механизма тонкой подачи вводится в контакт с исследуемым образцом. Блок автоматического управления включает цепь питания электромагнита, нагружающего индентор сериями импульсов с постоянно возрастающей амплитудой, чередующимися с сериями импульсов постоянной амплитуды. Величина приращения амплитуд нагружающих импульсов выбирается в зависимости от природы анализируемого образца путем переключения диапазонов блока автоматического управления.

Датчик микродеформаций включен в плечо моста, питаемого генератором синусоидального напряжения. При погружении индентора в образец в зависимости от величины прикладываемой силы и свойств образца изменяется сопротивление датчика, в результате чего в диагонали моста появляется напряжение разбаланса. Это напряжение усиливается узкополосным малошумящим усилителем и подается на размножитель сигналов, представляю5 щий собой блок эмиттерных повторителей.

После раз множителя сигналов каждый импульс исследуется по амплитуде, длительности и интегралу с помощью соответствующих анализаторов. Аналогичная операция произ10 водится с нагружающими импульсами.

С выхода анализаторов сигналы в виде постоянного напряжения поступают на три однотипные схемы отношения напряжений.

Схемы отношения напряжений имеют цифро15 вую индикац|..о для визуальной регистрации при работе в режиме ручного запуска и для контроля в автоматическом режиме. Для обеспечения регистрации на самопишущем приборе схемы отношения напряжений имеют

20 выходы на декодирующие устройства, преобразующие цифровые величины в аналоговые.

Предмет изобретения

Устройство для определения физических

25 свойств твердых веществ, состоящее из нагружающего блока, индентора, датчика микродеформаций и схемы регистрации, отлича ои ееся тем, что, с целью повышения точности измерений и получения дифференцированной

30 информации о физических свойствах исследуемого объекта, нагружающий блок выполtten в виде управляемого по заданной программе импульсного электромагнита, а датчик микродеформаций подключен к схеме ре35 гистрации так, что каждый нагружающий импульс сравнивается с ответным импульсом датчика по амплитуде, длительности и интегралу.