Описан метод измерения твердости крупногабаритных изделий ультразвуковым методом. Приведена структурная схема прибора. Ультразвуковой метод измерения твердости позволяет осуществлять разбраковку материалов по упругим свойствам, а так же проводить экспресс-контроль.
ультразвук, измерение твердости, твердомер, акустические методы.
В ходе диагностики электротехнических устройств ЭУ [1-11] выявляются дефекты, возникшие не в процессе работы устройства, а при их изготовлении. В связи с этим необходимо измерять характеристики, определяющих качество металлических изделий, входящих в состав ЭУ, до окончательной сборки. Наиболее подходящей характеристикой в нашем случае является твердость материала.
Для определения твёрдости в поверхность материала с определённой силой вдавливается тело (индентор). По размерам получаемого на поверхности отпечатка судят о твёрдости. Когда контролируемое изделие является крупногабаритным и его нельзя поднести к прибору, а вырезка фрагмента из изделия для последующего измерения твердости приводит к порче всего изделия применение "классических" твердомеров проблематично. Чтобы избежать этих недостатков, измерения осуществляют ультразвуковым методом. Этот метод основан на измерении относительных изменений механического импеданса колебательной системы преобразователя в зависимости от механических свойств поверхности образца. Преобразователь представляет собой стержень из магнитострикционного материала, на конце которого укреплён индентор в виде алмазной призмы. Стержень с индентором прижимают к объекту с постоянной силой. При этом индентор внедряется в поверхность изделия тем глубже, чем меньше твёрдость его материала. Площадь зоны соприкосновения индентора с изделием с уменьшением твёрдости растёт, а модуль упругого сопротивления увеличивается. Изменение импеданса определяют по изменению собственной частоты нагруженного преобразователя. Структурная схема УИТМИ представлена на рисунке 1.
1. Ланкин А.М., Ланкин М.В. Метод натурно-модельного эксперимента в диагностике электромагнитов // Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики: материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 28 сент. 2013 г. / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2014. - C. 26-28
2. Ланкин А.М., Ланкин М.В., Наракидзе Н.Д. Топография магнитного поля в окрестностях образца из магнитомягкого материала // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 5. - URL: http://www.science-education.ru/119-14696
3. Ланкин А.М., Ланкин М.В., Наракидзе Н.Д., Наугольнов О.А. Управление магнитным состоянием изделий из магнитомягких материалов // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 11(5). - С. 1005-1009
4. Ланкин А.М., Ланкин М.В., Горбатенко Н.И. Математическая модель одного класса намагничивающих систем // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. - URL: http://www.science-education.ru/125-19856
5. Ланкин А.М., Ланкин М.В., Горбатенко Н.И. Намагничивающие системы прямоточного типа // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. - URL: http://www.science-education.ru/125-19935
6. Ланкин А.М., Ланкин М.В., Горбатенко Н.И. Применение алгоритма натурно-модельных испытаний для диагностики электротехнических систем // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. - URL: http://www.science-education.ru/125-19975
7. Ланкин А.М., Шайхутдинов Д.В., Горбатенко Н.И., Широков К.М., Гречихин В.В. Адаптивная подсистема автоматического управления производством интеллектуальных электроприводов // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. - URL: http://www.science-education.ru/125-20095
8. Ланкин А.М., Наракидзе Н.Д., Ланкин М.В. Адаптивный алгоритм управления магнитным состоянием изделия из магнитомягкого материала при определении основной кривой намагничивания// Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 5. - URL: http://www.science-education.ru/119-14704
9. Gorbatenko N.I., Lankin A.M., Lankin M.V., Shayhutdinov D.V. Determination of weber-ampere characteristic for electrical devices based on the solution of harmonic balance inverse problem / International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Т. 10. № 3. С. 6509-6519.
10. Lankin Anton Mikhailovich, Lankin Mikhail Vladimirovich, Gorbatenko Nikolay Ivanovich, Shaykhutdinov Danil Vadimovich. Determination of Weber-Ampere Characteristics of Electric Devices Using Solution of Inverse Problem of Harmonic Balance. Modern Applied Science; Vol. 9, No. 8; 2015.
11. Ланкин А.М., Ланкин М.В. Метод измерения вебер-амперной характеристики электротехнических устройств // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 1; URL: http://www.science-education.ru/115-12186
