Установка для неразрушающего контроля физико-механических свойств материалов

 

Использование: измерительная техника для контроля физико-механических свойств материалов, преимущественно строительных. Сущность изобретения: неразрушающий контроль физико-механических свойств материалов основан на изменении дальности отскока шаров. Установка содержит держатель 10 образца 11, установленное над держателем приспособление 3 для сбрасывания шаров 4, включающее бункер 5 и фиксатор-отсекатель 7, аппаратуру для измерения дальности отскока шаров 4. Последняя включает расположенное вдоль траектории отскока шаров электроконтактное устройство 16 и соединенный с ним цифровой блок индикации с двумя индикаторами. Электроконтактное устройство выполнено в виде групп активизируемых и опрашиваемых шин, соединенных вместе с индикаторами в электрическую схему, включающую устройство 18 блокировки, счетчики переполнения и мультиплексоры, что позволяет автоматизировать определение координат мест падения шаров. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения физико-механических свойств материалов.

Известен прибор для измерения твердости цилиндрических деталей [1], содержащий основание, установленный на нем корпус, размещенные в последнем бойки, механизм прицельного сбрасывания бойков, размещенный напротив основания, и устройство регистрации величины отскока бойков, расположенное на основании прибора.

Наиболее близким к изобретению является устройство для неразрушающего контроля физико-механических свойств материалов [2], содержащее держатель образца, установленное над держателем приспособление для сбрасывания шаров, включающее бункер и фиксатор-отсекатель, аппаратуру для измерения дальности отскока шаров, включающую расположенное вдоль траектории отскока шаров электроконтактное устройство и соединенный с ним блок индикации.

Недостатком прототипа является низкая производительность контроля, так как после каждого сброса ударных шаров необходимо считывать результат с регистрирующего блока.

Целью изобретения является повышение производительности испытаний.

Для этого электроконтактное устройство выполнено в виде групп активизируемых и опрашиваемых шин, блок индикации выполнен цифровым с двумя индикаторами, а аппаратура для измерения дальности отскока шаров снабжена генератором импульсов, подключенным к его выходу устройством блокировки, последовательно соединенными первым и вторым счетчиками переполнения, вход первого из которых подключен к выходу устройства блокировки, а выходы обоих счетчиков - к входам дешифраторов блока индикации, и двумя мультиплексорами, через первый из которых выход второго счетчика соединен с активизируемыми шинами, а через второй мультиплексор, подключенный управляющим входом к выходу устройства блокировки, опрашиваемые шины соединены с управляющим входом устройства блокировки.

На фиг.1 показана установка для неразрушающего контроля физико-механических свойств материалов, общий вид; на фиг.2 - принципиальная схема аппаратуры для измерения дальности отскока шаров.

Установка содержит основание 1, установленное на траверсе 2 приспособление 3 для сбрасывания шаров 4, включающее бункер 5 для шаров 4, электромагнит 6, взаимодействующий с фиксатором-отсекателем 7. Траверса 2 с приспособлением 3 для сбрасывания шаров 4 установлена с возможностью перемещения вдоль штока 8 электроприводом 9.

К держателю 10 образца 11 присоединен связанный с регистрирующим прибором 12 виброакустический датчик 13. Держатель 10 закреплен на траверсе 14, установленной с возможностью перемещения вдоль штока 8 электроприводом 15. Электроконтактное устройство 16 расположено вдоль траектории отскока шаров 4 и включает анализируемые и опрашиваемые шины (см. фиг.2).

Аппаратура для измерения дальности отскока шаров 4 снабжена генератором 17 импульсов, к выходу которого подключено устройство 18 блокировки. Аппаратура для измерения дальности отскока шаров 4 содержит последовательно соединенные первый 19 и второй 20 счетчики переполнения. Вход первого счетчика 19 подключен к выходу устройства 18 блокировки, а выходы обоих счетчиков 19 и 20 - к входам дешифраторов-индикаторов 21 и 22. Аппаратура для измерения дальности отскока шаров содержит также два мультиплексора 23 и 24. Через мультиплексор 23 выход второго счетчика 20 соединен с анализируемыми шинами. Через второй мультиплексор 24, подключенный управляющим входом к выходу устройства 18 блокировки, опрашиваемые шины соединены с управляющим входом устройства 18 блокировки.

Установка для неразрушающего контроля физико-механических свойств материалов работает следующим образом. В бункер 5 загружают шары 4, например стальные шарики, на наклонную плоскость держателя 10 устанавливают исследуемый образец 11, например силикатный кирпич, который прижимает нижней плоскостью встроенный виброакустический датчик 13. Приспособление 3 для сбрасывания шаров 4 устанавливают на штоке 8 так, чтобы вертикальная ось бункера 5 проходила через середину наклонной плоскости держателя 10.

После этого последовательным включением электромагнита 6, приводящего в действие фиксатор-отсекатель 7, сбрасывают с заданным интервалом по одному шары 4, которые свободно выпадая из бункера 5, ударяются о наклонную плоскость испытуемого образца 11, возбуждают в нем упругие колебания, принимаемые виброакустическим датчиком 13, который преобразует механические колебания в электрические и передает их на регистрирующий прибор, например осциллограф. На экране осциллографа фиксируется затухающий синусоидальный сигнал, максимальный размах амплитуды которого замеряется оператором. Отскочившие шары 4 попадают на электроконтатное устройство 16. Мультиплексор 24 коммутирует ту из опрашиваемых шин, номер которой совпадает с номером импульса, фиксируемого счетчиком 19, и по индикатору 22 определяет величину упругого отскока эталонного шара 4.

Установлен счетчика 19 в каждое последующее положение сопровождается выбором следующей по номеру опрашиваемой шины электроконтактного устройства 16. При достижении счета "7" количества опрашиваемых шин на счетчике импульсов 19, он сбрасывается на "0" - положение и одновременно посылается сигнал переполнения на счетчик 20, который из положения "0" устанавливается в положение "1" и сигнал с его выхода поступает на мультиплексор 23 и индикатор 21. Через мультиплексор 23 идет активизация шин с "0" по "9" количество активизируемых шин включительно. Положение, в котором устанавливается счетчик 20, соответствует номеру активизируемой шины, номер которой показывает индикатор 21.

В положение "2" счетчик 20 устанавливается с приходом следующего сигнала переполнения счетчика 19 и т.д. до положения "9" счетчика 20, после чего процесс активизации шин повторяется.

При замыкании отскочившим шаром 4 активизируемой шины с шиной опрашиваемой активный сигнал через опрашиваемую шину и мультиплексор 24 попадает на устройство 18 блокировки, которое прекращает подачу импульсов с генератора 17 на счетчик 19 и одновременно блокирует мультиплексор 24. Счет прекращается и на индикаторах 21 и 22 устанавливается номер замкнутой ячейки электроконтактного устройства 16.

Для продолжения работы установки необходимо нажать кнопку 25, после чего число на индикаторах 21 и 22 сбрасывается на "0" и счет начинается вновь.

Преимуществом данной установки для неразрушающего контроля физико-механических свойств материалов является значительное повышение производительности контроля поскольку сокращается время контроля до 0,5-0,8 мин.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, содержащая держатель образца исследуемого материала, установленное над держателем приспособление для сбрасывания шаров, включающее бункер и фиксатор-отсекатель, аппаратуру для измерения дальности отскока шаров, включающую расположенное вдоль траектории отскока шаров электроконтактное устройство и соединенный с ним блок индикации, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, электроконтактное устройство выполнено в виде групп активизируемых и опрашиваемых шин, блок индикации выполнен цифровым с двумя индикаторами, а аппаратура для измерения дальности отскока шаров снабжена генератором импульсов, подключенным к его выходу устройством блокировки, последовательно соединенными первым и вторым счетчиками перемещения, вход первого из которых подключен к выходу устройства блокировки, а выходы обоих счетчиков - к входам дешифраторов блока индикации, и двумя мультиплексорами, через первый из которых выход второго счетчика соединен с активизируемыми шинами, а через второй мультиплексор, подключенный управляющим входом к выходу устройства блокировки, опрашиваемые шины соединены с управляющим входом устройства блокировки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2