SU386316A1 - DEVICE FOR MEASURING MICROTERVERSITY - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области измерени  микротвердости материалов путем вдавливани  индентора и царапани .This invention relates to the field of measuring the microhardness of materials by indentation and scratching.

Известен -прибор дл  измерени  микротвердости , содержащий инденто.р, нагружающее устройство, датчик перемещени  индентора, механизм перемещени  образца, микроскоп и отсчетное устройство.A known microhardness measuring instrument comprising an indentop, a loading device, an indenter movement sensor, a sample transfer mechanism, a microscope and a reading device.

На точность измерени  микротвердости в этих приборах вли ют упругие свойства материала и его текучесть, а также больша  величина и непосто нство скорости нагружени  индентора в момент касани  обр азца; выполнение нагружающего устройства и системы отсчета не позвол ют автоматизировать процесс измерени .The accuracy of the measurement of microhardness in these devices is influenced by the elastic properties of the material and its fluidity, as well as the large magnitude and inconsistency of the loading rate of the indenter at the moment of contact of the sample; the execution of the loading device and the reference system do not allow automation of the measurement process.

Цель изобретени  - повышение точности микротвердости и автоматизаци  лроцесса измерени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of microhardness and automate the measurement process.

Дл  этого в предлагаемом прибо ре нагружающее устройство выполнено в виде электромагнита с  корем, подключенного к нему бло.ка плавно нарастающего тока, снабл енного регул тором скорости нагружени , а датчик перемещени  индентора снабжен сигнализаюром достижени  заданной глубины.For this purpose, in the proposed device, the loading device is made in the form of an electromagnet with a core, a smoothly increasing current block connected to it, equipped with a loading rate regulator, and the indenter displacement sensor is equipped with a signaling device to achieve a predetermined depth.

Кроме того, с целью сокращени  времени измерени ,  корь нагружающего электромагнита совмещен с тубусом микро-скола.In addition, in order to reduce the measurement time, the measles of the loading electromagnet are combined with the micro-chip tube.

На чертеже приведена схема прибора.The drawing shows a diagram of the device.

Прибор содержит нагружающее устройство, выполненное в виде электромагнита /,  корь 2 которого совмещен с тубусом микроскопа с окул ром 3 и объективом 4. Якорь укреплен на плоских спиральных пружинах 5 и 5. На объективе укреплен индентор 7 -и след щий рычаг 8 с датчиком 9 перемещени , .подключенным к блоку 10 управлени . Электромагнит имеет две обмотки - уравновешивающую и рабочую. Уравновешивающа  обмотка подключена через регул тор II уравновешивани   кор  к стабилизированному источнику 12 тока , а .рабоча  - к блоку /5 плавно нарастающего тока, снабженному регул тором 14 скорости нарастани  тока, и к измерителю 15, снабженному стрелочным индикатором 16. Образец 17 установлен на столике 18 и может перемещатьс  в -горизонтальной плоскости вручную или -автоматически.The device contains a loading device made in the form of an electromagnet /, the measles 2 of which is combined with the microscope tube with an eyepiece 3 and the objective 4. The anchor is fixed on flat spiral springs 5 and 5. The lens has a fixed indenter 7, the following lever 8 with the sensor 9 movement, connected to control unit 10. The electromagnet has two windings - balancing and working. The balancing winding is connected through the regulator II of equilibration of the core to the stabilized current source 12, and the working voltage to the block / 5 of smoothly increasing current equipped with the regulator 14 of the current rise rate, and to the meter 15 equipped with a switch indicator 16. Sample 17 is mounted on the table 18 and can be moved in the horizontal plane manually or automatically.

В приборе Целесообразно использовать конический индентор с углом при вершине 90° и менее. При этом заданна  посто нна  глубина внедрени  индентора составит 10-15 мкм. В качестве датчика достижени  заданной глубины может быть использован контактный или пружинно-оптический датчик.In the device It is advisable to use a conical indenter with an apex angle of 90 ° or less. In this case, the given constant depth of indentation of the indenter will be 10–15 µm. As a sensor to achieve a given depth, a contact or spring-optical sensor can be used.

Прибор работает следующим образом.The device works as follows.

После включени   корь 2 занимает верхнее положение. Регул тором 11 плавно уменьшают ток. В момент равенства сил вт гивани After switching on, measles 2 is in the upper position. The regulator 11 smoothly reduces the current. At the moment of equality of forces in the givani

 кор  и его веса последний начинает плавно опускатьс . Конец след щего рычага 8 касаетс  образца 17, и -рычаг начинает поворачиватьс .the core and its weight of the latter begins to gradually lower. The end of the follow lever 8 touches the sample 17 and the lever starts to turn.

В момент соприкосновени  индентора с образцом датчик 9 подает сигнал в блок 10 управлени , который включает блок 13 плавно нарастающего тока. Сила, создаваема  этим током, действующа  на  корь, противоположна силе, создаваемой уравновещивающей обмоткой . Нагружение индентора плавно нарастает . При достижении индентором заданной глубины датчик 9 подает сигнал в блок 10 управлени , который отключает блок 13, и  корь поднимаетс . Максимальный ток в рабочей обмотке электромагнита измер етс  пиковым измерителем 15, к которому подключен стрелочный индикатор 16, по шкале которого отсчитываетс  величина микротвердости.At the moment of contact of the indenter with the sample, the sensor 9 sends a signal to the control unit 10, which turns on the unit 13 of a smoothly increasing current. The force created by this current, acting on measles, is opposite to the force created by the balancing winding. The load of the indenter smoothly increases. When the indenter reaches a predetermined depth, sensor 9 sends a signal to control unit 10, which turns off unit 13, and measles rises. The maximum current in the working winding of the electromagnet is measured by a peak meter 15, to which a dial indicator 16 is connected, on a scale of which the microhardness value is measured.

При непрерывных измерени х образец автоматически перемещаетс  в промежутках между вдавливани ми, а вместо стрелочного индикатора подключаетс  самописец.For continuous measurements, the sample automatically moves between the indentations, and a chart recorder is connected instead of the dial gauge.

Скорость нагружени  инденто.ра регулируетс  регул тором 14, представл ющим собой переменный резистор, регулирующий ток зар да конденсатора блока нарастающего тока.The loading rate of the indentora is regulated by a regulator 14, which is a variable resistor, which regulates the charge current of the capacitor of the rising current unit.

В этот регул тор, кроме конденсатора, входит усилитель посто нного тока с высокоомным входом, подключенным к конденсатору.In addition to the capacitor, this regulator includes a DC amplifier with a high-resistance input connected to the capacitor.

Конструкци  электромагнита такова, что сила вт гивани   кор  не зависит от -положени   кор .The design of the electromagnet is such that the force of the retraction of the core does not depend on the position of the core.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (2)

1. Прибор дл  измерени  микротвердости, содержащий индентор, нагружающее устройство , датчик перемещени  индентора, механизм перемещени  образца, микроскоп и отсчетное устройство, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  микротвердости и автоматизации процесса измерени , нагружающее устройство выполнено в виде электромагнита с  корем, подключенного1. A device for measuring microhardness, containing an indenter, a loading device, a sensor for moving an indenter, a mechanism for moving a sample, a microscope and a reading device, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring microhardness and automate the measurement process, the loading device is designed as an electromagnet with a rim connected к нему блока плавно нарастающего тока, снабженного регул тором скорости нагружени , а датчик перемещени  индентора снабжен сигнализатором достижени  заданной глубины .to it, a unit of a smoothly increasing current, equipped with a loading rate regulator, and an indenter displacement sensor is equipped with a signaling device to reach a predetermined depth. 2. Прибор по п. 1, отличающийс  тем, что  корь нагружающего электромагнита совмещен с тубусом микроскопа.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the measles of the loading electromagnet are combined with the microscope tube. 1G1G