SU932368A1 - Converter for checking hardness by electroacoustic method - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно, к устройствам дл  измерени  твердости материалов iThe invention relates to a testing technique, namely, to devices for measuring the hardness of materials i

Известен твердомер, содержащий преобразователь в виде штока из магнитострикционного материала, подвтИУКной системы, индентора, закреплен- . ного на штоке, и пьезодатчика,}.Known hardness tester, containing a transducer in the form of a rod made of a magnetostrictive material, an optical system, an indenter, is fixed. on the rod, and piezoelectric transducer,}.

Однако из-за расположени  пьезо датчика ниже пучности механических напр жений штока данный преобразо- . ватель отличаетс  пониженной чувствительностью . :However, due to the location of the piezo sensor below the antinodes of the mechanical stem stresses, this transform is. The detector is less sensitive. :

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  преобразователь дл контрол  твердости электроакустическим методом, содержащий корпус; размещенную в нем и взаимодействук цую с ним подвижную систему, контактирующую с ней пружину, закреп- . ленные на подвижной системе пьезоэлемент и шток с наконечником, выполненный из магнитострикционного материала, и катушку возбуждени , охватываклдую .Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a transducer for controlling the hardness by an electroacoustic method, comprising a housing; placed in it and interacting with it a moving system in contact with a spring, secured. A piezoelectric element and a stem with a tip made of a magnetostrictive material and an excitation coil, enclosed in a mobile system.

Недостатком преобразовател   в- . л етс  низка  точность измеренийThe disadvantage of the converter is in-. low measurement accuracy

из-за механического контакта подвижной системы и корпуса.due to mechanical contact of the moving system and the housing.

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе дл  контрол  твердости электроакустическим методом , содержащем корпус, размещённую в нем взаимодействующую с ним подвижную систему, контактирующую с ней пружину, закрепленные на подвижной системе пьезоэлемент и шток с наконечником, выполненный из магнитострикционного материала, и катушку . This goal is achieved by the fact that in the converter for controlling hardness by an electro-acoustic method, comprising a housing, a movable system interacting with it, a spring in contact with it, a piezoelectric element and a rod with a tip made of magnetostrictive material and a coil mounted on the moving system.

15 возбуждени , пружина выполнена конической ,, шток - с плоским центрирующим уступом, взаимодействурцим и пьезоэлементом, и в корпусе выполнен конический по сок, взаимодейству20 ющий со штоком.15, the spring is made conical, the rod is with a flat centering ledge, the interaction and the piezoelectric element, and the body is made conical, interacting with the rod.

На чертеже представлен преобразователь .The drawing shows the Converter.

Claims (2)

Преобразователь содержит корпус 1, размещенную в нем пружину 2, подвижную систему 3, жестко закрепленные на ней пьезоэлемент 4 и шток 5 с наконечником б, выполненный из магнитострикционного материала, катушку 7 возбуждени , охватывающую шток 30 5, пружину 8. Шток 5 выполнен с плосКИМ центрирующим уступом 9, взаимодействующим с пьезоэлементом 4 и в корпусе 1 выполнен конический по сок 10, взаимодействующий со штоком 5 или наконечником 6. Пружина 8 имеет коническую форму и  вл етс  центрирующим элементом. Верхним по ском пружина 8 упираетс  в корпус 1, нижним - через подщипник 11 качени  в верхний торец подвижной систе /1ы 3, размещенной с зазором относительно корпуса 1. Пьезоэлемент 4 через изолирующую прокладку 12 взаимодействуе с уступом 9 штока 5. В нижней части корпуса 1 размещена подпружиненна  втулка 13, предназначенна  дл  установки преобразовател  на контролируе мую поверхность. Преобразователь под ключаетс  в схему электроакустического твердомера, состо щую из источ ника 14 питани , усилител  15, преобразовател  16 частоты и индикатора 17. Преобразователь работает следующи образом. После подключени  -преобразовател  к электрической схеме твердомера и возбуждени  в штоке 5 магнитострикци онных колебаний, он устанавливаетс  втулкой 13 на контролируемую поверхность . Корпус 1 усилием руки перемещаетс  в направлении к месту контрол  (. ход приближени ). При этом подвижна  система 3 преобразовател  опи раетс  о корпус 1 в верхней части через центрирующую пружину 8, а в нижней - о конический по сок 10. Пос ле касани  наконечником 6 контролируемой поверхности подвижна  система 3 перемещаетс  вверх на величину хода Д до упора в торец корпуса 1. При этом наконечник 6, опира сь о контролируемую поверхность и перемеща сь вместе с подвижной системой 3, выходит из контакта с по ском 10 и под действием пружины 8 углубл етс  в контролируемую поверхность . В этом положении подвижна  система 3 центрируетс  вдоль оси преобразовател  посредством пружины 8 в верхней части преобразовател , а внизу - через наконечник 6 о углубление , возникающее в контролируемой поверхности при вдавливании наконечника . i В случае поворота преобразовател  вокруг центральной оси при его установке на изделие подвижна  сиетема , опира сь о подшипник 11 и поворачива сь относительно корпуса 1, не измен ет своего положени  относительно контролируемой поверхности. При удалении преобразовател  с места контрол  подвижна  система 3 под действием пружины 8 опускаетс  вниз и наконечник 6 прижимаетс  к по ску 10. Преобразователь принимает первоначальное положение и подготовлен дл  .проведени  очередного контрол . Размещение подвижной системы 3 преобразовател  в корпусе 1 с зазором относи ельно его внутренней поверхности , а также выполнение пружины 8 в виде центрирующего элемента и предусмотрение конического по ска 10 в нижней части корпуса 1 позвол ет передавать усилие вдавливани  непосредственно на участок контрол , при этом исключаетс  отрицательное вли ние трени  между подвижной системой 3 и корпусом 1 преобразовател  на твердость издели . Размещение между пружиной 8 и подвижной системой 3 подшипника 11 качени  обеспечивает возможность поворота подвижной системы 3 при установке преобразовател  на изделие, исключает скручивание штока 5 и недопустимое изменение формы вм тины на контролируемой поверхности. .Размещение пьезоэлемента 8 между торцовыми поверхност ми подвижной системы 3 и штока 5, т.е. в пучности механических напр жений штока 5 при его колебани х, позвол ет повысить чувствительность преобразовател  к изменени м величины твердости контролируемого издели . , Предлагаемое изобретение позвол ет повысить точность контрол  твердости электроакустическим методом при ручной установке преоб зазовател  на.участок контрол  в 1,5 - 2 раза. Формула изобретени  Преобразователь дл  контрол  твердости электроакустическим методом, содержащий корпус, размещенную в нем и взаимодействующую с ним подвижную систему, контактирующую с ней пружину , закрепленные на подвижной системе Пьезоэлемент и шток с наконечником , выполненный из магнитострикционного материала, и катушку возбуждени , охватывающую шток, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, пружина выполнена конической, шток - с плоским центрирующим уступом, взаимодействующим с пьезоэлементом, и в корпусе выполнен конический по сок, взаимодействующий со штоком. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 603876, кл.С 01 N 3/48, 1975. The converter includes a housing 1, a spring 2 placed therein, a moving system 3, piezoelectric element 4 rigidly mounted on it and a rod 5 with a tip b made of a magnetostrictive material, an excitation coil 7 spanning the rod 30 5, a spring 8. The rod 5 is made with a flat The centering ledge 9 interacting with the piezoelectric element 4 and in the housing 1 is made conical in juice 10 and interacts with the rod 5 or tip 6. The spring 8 has a conical shape and is a centering element. The upper and lower spring 8 rests in the housing 1, the lower through the rolling support 11 in the upper end of the mobile system / 1 3 placed with a gap relative to the housing 1. The piezoelectric element 4 through the insulating gasket 12 interacts with the shoulder 9 of the rod 5. At the bottom of the housing 1 a spring-loaded sleeve 13 is disposed for mounting the transducer onto a controlled surface. The converter is connected to an electroacoustic hardness tester circuit consisting of a power supply 14, an amplifier 15, a frequency converter 16, and an indicator 17. The converter operates as follows. After connecting the converter to the circuitry of the hardness tester and excitation of magnetostrictive oscillations in the rod 5, it is installed by the sleeve 13 on the test surface. The body 1 is moved by the hand force towards the place of control (. Approximation stroke). In this case, the movable system 3 of the converter is mounted on the housing 1 in the upper part through the centering spring 8, and in the lower part - on the conical juice 10. After being touched by the tip 6 of the controlled surface, the movable system 3 moves upward by the stroke D to the stop in the body end 1. At the same time, the tip 6, resting on the test surface and moving together with the moving system 3, comes out of contact with the bottom 10 and under the action of the spring 8 goes deeper into the test surface. In this position, the movable system 3 is centered along the axis of the transducer by means of a spring 8 in the upper part of the transducer, and at the bottom through the tip 6 of the recess that occurs in the test surface when the tip is pressed in. i In the event that the converter rotates around the central axis when it is installed on the product, the mobile sietem, leaning against the bearing 11 and turning relative to the housing 1, does not change its position relative to the surface to be tested. When the transducer is removed from the test position, the movable system 3 under the action of the spring 8 goes down and the tip 6 is pressed against the bore 10. The converter assumes the initial position and is prepared for the next control. Placing the movable system 3 of the converter in the housing 1 with a gap relative to its inner surface, as well as the implementation of the spring 8 as a centering element and the provision of a conical strip 10 in the lower part of the housing 1 allows the pressing force to be transmitted directly to the control section, thus eliminating the negative the effect of friction between the moving system 3 and the converter case 1 on the hardness of the product. The placement between the spring 8 and the movable system 3 of the rolling bearing 11 enables the movable system 3 to rotate when the converter is installed on the product, eliminates the twisting of the rod 5 and the unacceptable change in the shape of the mortar on the test surface. . The placement of the piezoelectric element 8 between the end surfaces of the moving system 3 and the rod 5, i.e. in the antinodes of the mechanical stresses of the rod 5 at its oscillations, it allows to increase the sensitivity of the converter to changes in the hardness value of the tested product. The proposed invention makes it possible to increase the accuracy of control of hardness by an electroacoustic method for manual installation of a transducer on a control site by 1.5 to 2 times. Claims of the Invention A transducer for controlling the hardness by an electro-acoustic method, comprising a body, a movable system located therein and a movable system interacting therewith, a spring in contact with it, mounted on a moving system. the fact that, in order to increase accuracy, the spring is made conical, the rod with a flat centering shoulder interacting with the piezoelectric element, and in the body is made conical juice interacting with the stem. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 603876, class C 01 N 3/48, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР № 637637, кл.С 01 N 3/44, 1977( прототип ) .2. USSR author's certificate No. 637637, class C 01 N 3/44, 1977 (prototype).