專利名稱：待試樣品諸物理量的動(dòng)態(tài)指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到信息-測(cè)量技術(shù)，更準(zhǔn)確地說(shuō)是涉及到待試樣品諸物理量的動(dòng)態(tài)指示器。
本發(fā)明最成功之處是在工業(yè)條件下，可以用來(lái)對(duì)各種材料的諸多強(qiáng)度特性進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，例如它們的硬度檢驗(yàn)。
在各種材料試驗(yàn)的實(shí)踐中，特別是在檢驗(yàn)大尺寸部件和形狀復(fù)雜的制品時(shí)，就產(chǎn)生對(duì)它們的特性快速進(jìn)行檢驗(yàn)的問(wèn)題，首先是它們的硬度以及用數(shù)字顯示其結(jié)果的問(wèn)題。
已知的待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器(D.Jeeb.“Neues dynamishes Massverfahren Eur Haerteprüfung metullischer Weekstoffe”，“Microtecnic”，1979，NO.2，(11，13-15，17)，)包括具有錘頭的撞擊裝置，該錘頭帶有與待試樣品表面相互作用的壓頭;與撞擊裝置錘頭機(jī)械連接的錘頭運(yùn)動(dòng)速度傳感器;信號(hào)適配放大器，其輸入端與錘頭運(yùn)動(dòng)速度傳感器電氣相連;與信號(hào)適配放大器電氣相連的記意電路;模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，與信號(hào)適配放大器電氣相連且其一個(gè)輸入端接通記憶電路的輸出端;節(jié)拍脈沖形成器，其輸出端接向模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的另一個(gè)輸入端與節(jié)拍脈沖形成器電氣相連的計(jì)數(shù)器以及與計(jì)數(shù)器和節(jié)拍脈沖形成器相連的顯示裝置。該指示器還附有一個(gè)記憶電路，它與另一個(gè)記憶電路聯(lián)接的輸入端接向適配放大器的輸出端，而輸出端則接向模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的另一個(gè)輸入端;以及邏輯控制電路，其輸入端接向計(jì)數(shù)器輸出端，而輸出端則接向模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的又一個(gè)輸入端。但是在該動(dòng)態(tài)指示器中所指示出的有關(guān)物理量(硬度)是根據(jù)兩個(gè)信息參量的關(guān)系確定的，例如，為了確定待試樣品的硬度，就要根據(jù)錘頭運(yùn)動(dòng)的兩種速度;即錘頭與待試樣品表面接觸前的速度(其間距約1毫米)以及錘頭從待試樣品表面彈回的速度(間距亦約為1毫米)，這樣一來(lái)，就會(huì)產(chǎn)生摩擦力和地球引力的影響，而引起降低測(cè)定待試樣品物理量(硬度)的精確度的問(wèn)題。
此外，在上述動(dòng)態(tài)指示器中，待試樣品的彈性特性對(duì)其物理量(硬度)檢驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，因而必須對(duì)樣品的彈性模數(shù)進(jìn)行預(yù)選，這點(diǎn)本身也同樣將降低檢驗(yàn)的有效性。
在上述動(dòng)態(tài)指示器中，只能采用球狀壓頭，這點(diǎn)同樣會(huì)縮小動(dòng)態(tài)指示器的功能范圍。
與此同時(shí)，在該動(dòng)態(tài)指示器中，采用球狀壓頭要求撞擊裝置嚴(yán)格地保持垂直位置，在偏離垂直位置時(shí)，就需要在待試樣品物理量檢測(cè)結(jié)果中引入修正值，這也降低了待試樣品檢測(cè)的精確度和有效性。
作為本發(fā)明的基礎(chǔ)所提出的任務(wù)是制造一種測(cè)定試樣物理量的動(dòng)態(tài)指示器，使它具有一些附加件，這些附加件在待試樣品加載過(guò)程中可以完成各種信息參量的測(cè)量，以消除待試樣品的彈性力對(duì)這些待試樣品物理量檢驗(yàn)結(jié)果的影響，滿足采用各種型式的壓頭以及在任一角度錘擊待試樣品表面的情況下，都能測(cè)得該試樣的各種物理量。
這由以下來(lái)達(dá)到，待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器包括具有帶壓頭的錘頭的撞擊裝置，壓頭與待試樣品表面相互作用;與撞擊裝置的錘頭機(jī)械相連的錘頭運(yùn)動(dòng)速度傳感器;信號(hào)適配放大器，其輸入端與錘頭運(yùn)動(dòng)速度傳感器電氣相接;與信號(hào)適配放大器電氣相連的記憶系統(tǒng);模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，與信號(hào)適配放大器電氣相連且其一個(gè)輸入端接向記憶電路的輸出端;節(jié)拍脈沖形成器，其輸出端接向模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的再一個(gè)輸入端;與節(jié)拍脈沖形成器電氣相連的計(jì)數(shù)器;以及與計(jì)數(shù)器和節(jié)桕脈沖形成器相連的顯示器，根據(jù)本發(fā)明，附加地包括增設(shè)待試樣品加載間時(shí)測(cè)量器，其輸入端接向信號(hào)適配放大器的輸出端，一個(gè)輸出端接向記憶系統(tǒng)的輸入端，另一個(gè)輸出端則接向模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的再一個(gè)輸入端，還有一個(gè)輸出端則接向計(jì)數(shù)器的輸入端;以及待試樣品物理量量值計(jì)算單元，其各輸入端相應(yīng)地接向計(jì)數(shù)器的，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的和節(jié)桕脈沖形成器的各輸出端，而其輸出端接向顯示器的輸入端，同時(shí)節(jié)拍脈沖形成器的輸出端接向計(jì)數(shù)器的輸入端。
這樣做是適宜的，在待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器中，使待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器包括“RS”觸發(fā)器，其輸出端是待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器的一個(gè)輸出端;錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值的定位器，其輸出端即待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器的另一個(gè)輸出端接到“RS”觸發(fā)器的“R”輸入端;以及錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖起始值定位器，其一個(gè)輸出端接向“RS”觸發(fā)器的“S”輸入端、另一輸出端則是待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器的再一個(gè)輸出端，而與錘頭運(yùn)動(dòng)脈沖最大值定位器輸入端相聯(lián)接的輸入端則是待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器輸入端。
這樣做是所希望的，使待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器中，待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值定位器包括相互串聯(lián)的比較器和微分器。
合理的作法是，使待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器中，待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖起始值定位器包括相互串聯(lián)的基本微分器(其輸出端是錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖起始值定位器的輸出端)，比較器和附加微分器。
本發(fā)明可以在錘頭與待試樣品接觸過(guò)程中完成諸多信息參量的測(cè)量，實(shí)際上完全排除了磨擦力和地球引力的影響，這樣就同時(shí)提高了檢驗(yàn)的精確度。
比外，本發(fā)明排除了信息參量測(cè)量過(guò)程中彈性變形的恢復(fù)階段，使待試樣品彈性特性的影響降到最小，這就同時(shí)提高了待試樣品檢驗(yàn)的有效性。
在應(yīng)用球狀壓頭的同時(shí)，所提供的裝置在進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，也允許采用園錐體和角錐體壓頭，這就擴(kuò)展了指示器的功能范圍且可降低對(duì)撞擊能量穩(wěn)定性的要求，同時(shí)也可降低對(duì)錘頭撞擊保持嚴(yán)格垂直度的要求。
以下將具體實(shí)施例和所提供的附圖對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明，其中

圖1為根據(jù)本發(fā)明，所描繪的待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器的功能簡(jiǎn)圖(在待發(fā)狀態(tài)下待試樣品施加撞擊前的縱斷面圖);
圖2系在圖1上的A點(diǎn)的詳圖;
圖3系壓頭為角錐體的待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器的撞擊裝置錘頭的一般形式;
圖4系壓頭為園錐體的待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器的撞擊裝置錘頭的一般形式;
圖5系根據(jù)本發(fā)明圖1的待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器的功能系統(tǒng)圖(在錘頭沿待試樣品施加撞擊時(shí)刻的縱斷面圖);
圖6系根據(jù)本發(fā)明所描繪的待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器的待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器的功能系統(tǒng)圖;
圖7系根據(jù)本發(fā)明所描繪的在待試樣品與錘頭相互作用過(guò)程中按圖6工作的待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值的定位器的功能系統(tǒng)圖;
圖8系根據(jù)本發(fā)明所描繪的在待試樣品與錘頭相互作用過(guò)程中按照?qǐng)D6工作的待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖起始值的定位器的功能系統(tǒng)圖;
圖9系根據(jù)本發(fā)明所描繪的待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器的物理量量值計(jì)算單元的功能系統(tǒng)圖;
圖10a，b，c，d，e，f系根據(jù)本發(fā)明所描繪的待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器在各單元輸出端的電壓波形圖。
待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器包括撞擊裝置1(圖1，5)，該裝置有兩個(gè)同軸配置的上接管2和導(dǎo)向管3。管3的外徑小于管2的內(nèi)徑。管4在管2內(nèi)通過(guò)，拉桿5配置在管4內(nèi)。遮斷按鈕7固定在拉桿5的一個(gè)端部6，拉桿5的另一端部8與管4一起穿過(guò)管3。在管2和管3內(nèi)配置一個(gè)與管4同軸的襯套9。管4的一個(gè)端部10固定在螺母11上，而在另一端部12上固定著彈性?shī)A具13。在管2內(nèi)在襯套9的伸出部分14和螺母11之間配置預(yù)先壓緊的彈簧15。在管3中使撞擊彈簧16固定在襯套9上。管3內(nèi)配置如圖1所表示的與彈性?shī)A具13相互作用時(shí)刻的錘頭17，錘頭17帶有壓頭18和速度傳感器20的內(nèi)裝式永磁鐵19。壓頭18(圖2)由硬值合金做成且為球狀。傳感器20還有一個(gè)安置在管3(圖1，5)上的線圈21。帶有安置在待試樣品25上的橡皮墊圈24的螺母23固定在導(dǎo)管3的端部22上。適配放大器26以其輸入端27與線圈21接通。待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器28以其輸入端29接通放大器26的輸出端。記憶電路33以其輸入端34、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器35以其輸入端36、和計(jì)數(shù)器37以其輸入端38相應(yīng)地接向測(cè)量器28的各輸出端30、31和32。轉(zhuǎn)換器35的另一個(gè)輸入端39接向電路33的輸出端，節(jié)拍脈沖形成器41以其輸出端42與轉(zhuǎn)換器35的再一個(gè)輸入端40相連接。待試樣品物理量量值計(jì)算單元44以其輸入端45與轉(zhuǎn)換器35的輸出端43相接，計(jì)數(shù)器37以其輸出端48和形成器41以其輸出端49相應(yīng)地與計(jì)算單元44的另外兩個(gè)輸入端46和47相連接。形成器41的再一個(gè)輸入端51接向計(jì)數(shù)器37的另一個(gè)輸出端50。顯示器52以其輸入端53與單元44的輸出端相接。
在圖3中，示出了錘頭17的另一實(shí)施方案，它的壓頭54為角錐體且與上述壓頭相似是由硬質(zhì)合金制成的。
在圖4中，示出錘頭17的再一個(gè)實(shí)施方案，它的壓頭55為園錐體且與上述壓頭相似是由硬質(zhì)合金制成的。
在圖5中，示出錘頭17的壓頭18與待試樣品25的表面相互作用時(shí)刻的待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器。動(dòng)態(tài)指示器的其余的功能電路與圖1中的動(dòng)態(tài)指示器的功能電路圖相似。
待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器的待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器28(圖1，5)包括錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值的定位器56(圖6)和錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖起始值的定位器57，它們相應(yīng)的輸入端58和59在聯(lián)接點(diǎn)60相聯(lián)且是測(cè)量器28(圖1，5)的輸入端29。測(cè)量器28(圖1，5)的輸出端31亦是定位器56(圖6)輸出端與“RS”觸發(fā)器61的“R”輸入端62相連接，它的“S”輸入端63接向定位器57的輸出端64。定位器57的另一個(gè)輸出端是輸出端30，而觸發(fā)器61的輸出端則是測(cè)量器28(圖1，5)的輸出端32。
待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器28(圖1，5)的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值定位器56(圖6)包括與它相互串聯(lián)的比較器65(圖7)，其輸入端是定位器56(圖6)的輸入端58和微分器66(圖7)，其輸出端是定位器56(圖6)的輸出端31。
待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器28(圖1，5)的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖起始值的定位器57(圖6)包括基本微分器67(圖8)，其輸入端是定位器57(圖6)的輸入端59。比較器68(圖8)以其輸入端69與微分器67(圖8)的輸出端相連接。附加微分器70以其輸入端71接向比較器68的輸出端，附加微分器70的輸出端是定位器57(圖6)的輸出端64。
待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器的待試樣品物理量量值計(jì)算單元44(圖1，5)包括記憶電路72(圖9)，它的輸入端73與轉(zhuǎn)換裝置74的輸出端75相連。運(yùn)算裝置78以其輸入端79，80分別地接向轉(zhuǎn)換裝置74的另一個(gè)輸出端76和電路72的輸出端77。裝置78的另外三個(gè)輸入端分別是輸入端45，46和47，而其輸出端則是單元44(圖1，5)的輸出端。
待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器按以下方式工作。
開(kāi)始時(shí)，使撞擊裝置1(圖1)進(jìn)入待發(fā)狀態(tài)。為此，使橡皮墊圈24在檢驗(yàn)處壓緊試樣品25的表面。而后，將上拉管2朝導(dǎo)向管3拉到限動(dòng)點(diǎn)。這時(shí)彈性?shī)A具13夾住錘頭17，此后管2恢復(fù)到初始狀態(tài)。管2恢復(fù)時(shí)，強(qiáng)力彈簧15帶動(dòng)錘頭17并且向上壓緊撞擊彈簧16。
進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，按下按鈕7(圖1)。這時(shí)，在拉桿5的作用下，彈性?shī)A具13松開(kāi)，而錘頭17在撞擊彈簧16的作用下，加速到確定速度而撞擊待試樣品25(圖5)的表面上。在錘頭17運(yùn)動(dòng)時(shí)，由磁鐵19所建立的磁場(chǎng)，與線圈21相互作用，而在其中感應(yīng)出電壓U1(在圖10a中示出)，與錘頭17的運(yùn)動(dòng)速度成正比，而其相位t1，t2和t3(在圖10a中示出)分別是錘頭17(圖5)運(yùn)動(dòng)到與樣品25撞擊時(shí)的相位t1，錘頭17的壓頭18(圖5，2)與待試樣品25相觸的運(yùn)動(dòng)相位t2(圖10a)和錘頭17(圖5)離開(kāi)待試樣品25的運(yùn)動(dòng)相位t3(圖10a)。這個(gè)電壓u1(圖10a)由適配放大器26進(jìn)行放大并將其加到待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器的輸入端29，而且電壓u1(圖10a)隨時(shí)間變化的波形不會(huì)改變。在測(cè)量器28的輸出端30(圖5)產(chǎn)生脈沖電壓u2(圖10b中示出)，其幅值為Am，時(shí)間為Tm(從電壓脈沖u2的起始值到它最大值的時(shí)間)。電壓u2隨時(shí)間變化的規(guī)律與錘頭17(圖5)運(yùn)動(dòng)加速隨時(shí)間變化的規(guī)律相似。在測(cè)量器28的輸出端31產(chǎn)生電壓脈沖u3(圖10c中示出)，其脈沖前沿在時(shí)間上與錘頭17(圖5)運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值相重合。在測(cè)量器28的輸出端32上產(chǎn)生方波電壓脈沖u4(圖10d中示出)，其持續(xù)時(shí)間亦等于Tm(圖19b)。來(lái)自測(cè)量器28的輸出端30(圖5)的電壓脈沖u2(圖10b)加到記憶電路33輸入端34(圖5)，在其輸出端形成電壓脈沖u5(圖10e中示出)。此電壓u5加到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器35的輸入端39(圖5)。來(lái)自節(jié)拍脈沖形成器41的、轉(zhuǎn)換器35工作所必須的脈沖序列加到轉(zhuǎn)換器35的輸入端40。轉(zhuǎn)換器35根據(jù)加到它輸入端36的來(lái)自測(cè)量器28的信號(hào)開(kāi)始工作。其結(jié)果在轉(zhuǎn)換器35的輸出端43形成了數(shù)字碼(以后系指二進(jìn)制碼)，它與電壓脈沖u2最大幅值A(chǔ)m(圖10b)成比例(正如以上所確定的，即錘頭17(圖5)運(yùn)動(dòng)加速脈沖)，將數(shù)字碼加到待試樣品物理量量值計(jì)算單元44的輸入端45。來(lái)自形成器41的節(jié)拍脈沖序列加到計(jì)數(shù)器37的輸入端50，在從測(cè)量器28輸出端32加到計(jì)數(shù)器37的輸入端38上的電壓脈沖u4作用時(shí)間為Tm(圖10d)期間，計(jì)數(shù)器37對(duì)節(jié)桕脈沖序列進(jìn)行計(jì)數(shù)。
因此，在計(jì)數(shù)器37的輸出端48上形成二進(jìn)制數(shù)字碼，它正化于待試樣品25(圖5)加載時(shí)間Tm(圖10b)，把它加到單元44的輸入端46。形成器41的節(jié)拍脈沖同時(shí)加到單元44的另一個(gè)輸入端47。單元44根據(jù)與所測(cè)得的各信息參量的關(guān)系，來(lái)計(jì)算所需要的物理量的數(shù)值，即如上面所指出的，錘頭17(圖5)的運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大幅值A(chǔ)m(圖10b)和試樣25(圖5)加載時(shí)間Tm(圖10b)等具體的物理量。這樣，在本實(shí)施例中，作為被檢測(cè)的物理量得到動(dòng)態(tài)硬度，其量值由關(guān)系式確定HD＝K1(Am)/(Tm) (1)其中，HD動(dòng)態(tài)硬度(與已知的布里涅耳硬度HB相似);
K1考慮試樣25與錘頭17相撞條件，和試樣物理量動(dòng)態(tài)指示器的各項(xiàng)轉(zhuǎn)換系數(shù)的常系數(shù)假定壓頭具有圓錐體形式(壓頭55(圖4))或角錐體形式(壓頭54(圖3))，那么，動(dòng)態(tài)硬度的量值由關(guān)系式確定
HD＝K2(Am)/(T2m) (2)其中，K2考慮錘頭17(圖5)和待試樣品25撞擊條件以及在待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器中各項(xiàng)轉(zhuǎn)換系數(shù)的常系數(shù)。
與動(dòng)態(tài)硬度的計(jì)算值成比列的數(shù)字二進(jìn)制碼顯示器52上。
為進(jìn)行下一次測(cè)量，將撞擊裝置1的墊圈24在給定位置上向樣品25的表面壓緊。將上拉管2向下落到限止點(diǎn)。因此，與上述相似，彈性?shī)A具抓住錘頭17，并且在管2緩慢恢復(fù)的過(guò)程中，強(qiáng)力彈簧15引動(dòng)錘頭17而且將撞擊彈簧16上曳。動(dòng)態(tài)指示器以后的工作情況與上述相類似。
待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器28(圖1，5)按以下方式工作。
來(lái)自適配放大器26(圖1，5)輸出端的信號(hào)加到聯(lián)合輸入端58和59(圖6)。錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖起始值的定位器57(圖6)產(chǎn)生兩個(gè)信號(hào)在輸出端30產(chǎn)生電壓脈沖u2(圖10b)，而在輸出端64產(chǎn)生電壓脈沖u6(在圖10f中示出)，其波前沿在時(shí)間上與錘頭17(圖1，5)運(yùn)動(dòng)加速脈沖的初值相重合。來(lái)自輸出端64(圖6)的電壓脈沖u6(圖10f)加到“RS”觸發(fā)器的“S”輸入端63，并且“RS”觸發(fā)器61輸出端32以自身的波前沿確立“邏輯1”狀態(tài)。在錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值定位器56的輸出端31上產(chǎn)生電壓脈沖u3(圖10c)，該電壓脈沖u3加到“RS”觸發(fā)器61的“R”輸入端62，且以自身波前沿在其輸出端32確立“邏輯0”狀態(tài)。
由此，在“RS”觸發(fā)器61的輸出端32上產(chǎn)生方波電壓脈沖u4(圖10d)。
待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器28(圖1，5)的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值定位器56(圖6)按以下方式工作。
來(lái)自適配放大器26(圖1，5)的電壓脈沖u4(圖10a)加到比較器65的輸入端58(圖7)。比較器65(圖7)初始狀態(tài)為“邏輯0”。在電壓(圖10a)通過(guò)0時(shí)，即錘頭17(圖1、5)運(yùn)動(dòng)加速脈沖到達(dá)自己最大值的時(shí)刻，比較器65(圖7)轉(zhuǎn)移到“邏輯1”狀態(tài)。微分器66根據(jù)這個(gè)轉(zhuǎn)移形成電壓脈沖u3(圖10c)。
待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器28(圖1，5)的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖的初值定位器57(圖6)按以下方式工作。
來(lái)自適配放大器26(圖1，5)的輸出端的電壓脈沖u1(圖10a)加到基本微分器67的輸入端59(圖8)。在微分器67的輸出端30(圖8)形成電壓脈沖u2(圖10b)。此電壓脈沖u2加到比較器68的輸入端69(圖8)。比較器68(圖8)的起動(dòng)閥電壓u7(圖10b中示出)是這樣確立的。使在其輸出端從狀態(tài)“邏輯0”轉(zhuǎn)到狀態(tài)“邏輯1”的電壓跌變以最小誤差發(fā)生錘頭17(圖1，5)運(yùn)動(dòng)加速脈沖初值的時(shí)刻。微分器70(圖8)由于這個(gè)跌變而生成的電壓脈沖u6(圖10f)，加到定位器57(圖6)的輸出端64(圖8)。
待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器的物理量數(shù)值計(jì)算單元44(圖1，5)按以下方式工作。
將二進(jìn)制碼的信號(hào)加到運(yùn)算裝置78的輸入端45和46(圖9)，二進(jìn)制碼相應(yīng)地與錘頭17(圖1，5)運(yùn)動(dòng)加速脈沖的最大幅值成比例，即與幅值為Am的電壓脈沖u2(圖10b)，以及與待試樣品25(圖1，5)加載時(shí)間Tm成比例。來(lái)自節(jié)桕脈沖形成器41(圖1，5)的節(jié)桕脈沖序列加到裝置78的輸入端47(圖9)。
事先用任一已知的方法以數(shù)字二進(jìn)制碼將待試樣品25(圖1，5)的動(dòng)態(tài)硬度HD的常數(shù)K1，K2的值寫入記憶電路72中(圖9)。切換裝置74(圖9)控制著電路72和裝置78，指出電路72必須以什么樣的碼在其輸入端77形成，同時(shí)給裝置78以物理量賦值計(jì)算。也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)換裝置74在電路72的輸出端77確立與K1成比例的碼，并且賦予裝置78在壓頭18(圖1，2，5)為球狀的情況下按關(guān)系式(1)對(duì)動(dòng)態(tài)硬度HD的賦值計(jì)算。在采用壓頭54(圖3)為角錐體或壓頭55為園錐體的情況下，切換裝置74(圖9)在電路72的輸出端77確立正比于K2的數(shù)字碼，且給裝置78按關(guān)系式(2)的動(dòng)態(tài)硬度HD的賦值計(jì)算。
在裝置78的輸出端形成與待試樣品25的動(dòng)態(tài)硬度HD的賦值量值成比例的數(shù)字二進(jìn)制碼。
這樣一來(lái)，根據(jù)本發(fā)明，在測(cè)量待試樣品25的動(dòng)態(tài)硬度時(shí)，排除了它的彈性特性對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響，這就為各種類型的發(fā)明提供了表證各種動(dòng)態(tài)硬度的唯一標(biāo)度。
本發(fā)明考慮到撞擊的各種初始條件，允許具有感生量值的因次，因而，從物理觀點(diǎn)上說(shuō)，與經(jīng)典的強(qiáng)度特性，例如與布里涅耳硬度及其它存在有根據(jù)的相互關(guān)連是可能的。
權(quán)利要求
1.待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器包括具有錘頭(17)的撞擊裝置(1)，錘頭(17)帶有與待試樣品(25)的表面相互作用的壓頭(18，54，55)；與撞擊裝置(1)的錘頭(17)機(jī)械連接的錘頭運(yùn)動(dòng)速度傳感器(20)；信號(hào)適配放大器(26)，其輸入端(27)與錘頭運(yùn)動(dòng)速度傳感器(20)電氣相連；與信號(hào)適配放大器(26)電氣相連的記憶電路(33)；模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(35)，與信號(hào)適配放大器(26)電氣相連且其一個(gè)輸入端(39)接向記憶電路(33)的輸出端；節(jié)拍脈沖形成器(41)，其輸出端(42)接向模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(35)的再一個(gè)輸入端(40)；與節(jié)拍脈沖形成器(41)電氣相連的計(jì)數(shù)器(37)以及與計(jì)數(shù)器(37)和節(jié)拍脈沖形成器(41)相連的顯示器(52)，其特征在于，它還附加地包括一個(gè)待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)，其輸入端(29)接向信號(hào)適配放大器(26)，一個(gè)輸出端(30)接向記憶電路(33)的輸入端(34)，另一輸出端(31)則接向模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(35)的再一個(gè)輸入端(36)，同時(shí)其再一個(gè)輸出端(32)接向計(jì)數(shù)器(37)的輸入端；以及待試樣品物理量數(shù)值計(jì)算單元(44)，其各輸入端(46，45，47)相應(yīng)地接向計(jì)數(shù)器(37)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(35)和節(jié)拍脈沖形成器(41)的輸出端(48，43，49)，而輸出端接向顯示器(52)的輸入端(53)，同時(shí)，節(jié)拍脈沖形成器(41)的輸出端(51)接向計(jì)數(shù)器(37)的輸入端(50)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的動(dòng)態(tài)指示器，其特征在于，其中待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)包括一個(gè)“RS”觸發(fā)器(61)，其輸出端是待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)的一個(gè)輸出端(32);錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值定位器(56)，以其輸出端，即待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)的另一輸出端(31)，接向“RS”觸發(fā)器(61)的“R”輸入端(62);以及錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖起始值定位器(57)，其一輸出端(64)接向“RS”觸發(fā)器(61)的“S”輸入端(63)，另一輸出端則是待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)的再一個(gè)輸出端(30)，而與錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值定位器(56)的輸入端(58)聯(lián)接的輸入端(59)則是待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)的輸入端(29)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的動(dòng)態(tài)指示器，其特征在于，待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖最大值定位器(56)包括相互串聯(lián)的比較器(65)的微分器(66)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的動(dòng)態(tài)指示器，其特征在于，待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)的錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖初值定位器(57)包括相互串聯(lián)的基本微分器(67)，(其輸出端是錘頭運(yùn)動(dòng)加速脈沖起始值定位器(57)的輸出端(30))，比較器(68)和附加微分器(70)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的動(dòng)態(tài)指示器，其特征在于，其中待試樣品物理量數(shù)值計(jì)算單元(44)包括相互串聯(lián)的切換裝置(74)記憶電路(72)，和運(yùn)算裝置(78)，其再一個(gè)輸入端(79)與轉(zhuǎn)換裝置(74)的另一個(gè)輸出端(76)相連接，而其三個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端相應(yīng)地是物理量量值計(jì)算單元(44)的三個(gè)輸入端(45，46，47)和一個(gè)輸出端。
全文摘要
待試樣品物理量動(dòng)態(tài)指示器包括相互串聯(lián)的撞擊裝置(1)；適配放大器(26)；待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)；記憶電路(33)；模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(35)，它與待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)相聯(lián)接；待試樣品物理量數(shù)值計(jì)算單元(44)以及顯示器(52)。將計(jì)數(shù)器(37)接向待試樣品加載時(shí)間測(cè)量器(28)和待試樣品物理量數(shù)值計(jì)算單元(44)。節(jié)拍脈沖形成器(41)接向模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(35)，計(jì)數(shù)器(37)和待試樣品物理量數(shù)值計(jì)算單元(44)。
文檔編號(hào)G01N3/52GK1064943SQ9110166
公開(kāi)日1992年9月30日 申請(qǐng)日期1991年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月19日
發(fā)明者朱利·吉奧格里耶維奇·阿特米耶夫, 塞爾金·維克托羅維奇·阿特耶夫, 阿諾爾德·維克托羅維奇·基爾亞金 申請(qǐng)人:朱利·吉奧格里耶維奇·阿特米耶夫, 塞爾金·維克托羅維奇·阿特耶夫, 阿諾爾德·維克托羅維奇·基爾亞金