Твердомер своими руками

Твердомеры для металлов. Метод Роквелла и Бринелля

Твердомер своими руками

Под твёрдостью металлов понимают их способность пластически деформироваться при нагрузках, которые прикладываются к детали в результате внедрения в неё элемента с более высокой твёрдостью – индентора.

Испытания на твёрдость считаются одними из наиболее распространённых, поскольку определяют как меру прочности изделия, так и его способность сопротивляться переменным во времени нагрузкам.

При этом, в отличие от других методов контроля, испытания на твёрдость относятся к числу неразрушающих, а твердомеры для металлов могут быть достаточно компактными.

Сущность методов определения твёрдости металлов

Испытания могут проводиться как на эталонных образцах (изготовленных из того же металла, и подвергнутых такому же режиму термической обработки), так и непосредственно на готовых деталях. В последнем случае необходимо принять меры к тому, чтобы испытуемое изделие не имело затем внешних повреждений.

Выбор метода испытания твёрдости зависит от:

  1. Исходных механических показателей прочности, упругости и пластичности изделия.
  2. Габаритных размеров детали (или места соединения смежных элементов конструкции, если устанавливается твёрдость в зоне, например, сварного шва).
  3. Конечного результата: установить твёрдость самого изделия, либо твёрдость только его поверхности (выполняется для деталей, прошедших термическую обработку или иной вид поверхностного упрочнения).
  4. Требований к условиям, времени и месту проведения испытания. Например, в полевых условиях более подходят не стационарные, а портативные твердомеры.
  5. Стабильности результатов измерений и их воспроизводимости при повторных испытаниях.

Твёрдость может быть измерена тремя группами методов – механическими (статическими и динамическими), а также ультразвуковыми.

Кроме того, различают твёрдость при комнатных и повышенных температурах (так называемую «горячую твёрдость»).

Независимо от этого, физическая сущность всех методов одна – в образец внедряется деформирующий элемент, перемещение которого считывается по специальной шкале.

Твёрдость рассматривается как сопротивление металла необратимым пластическим деформациям, а потому отличается от других измерений наличием специальных унифицированных приборов – твердомеров для металлов.

Как определить химический состав металла читайте по ссылке //proinstrumentinfo.ru/analizator-metallov-i-splavov-tsena/

Твердомеры Бринелля

Способ определения твёрдости по методу Бринелля заключается в том, что в поверхность детали вдавливается шарик или из закалённой стали, или из твёрдого сплава. В результате на металле остаётся отпечаток в виде полусферы определённого диаметра и глубины, что определяет меру твёрдости по Бринеллю НВ.

К методу предъявляются следующие требования:

  1. Индентор должен быть строго определённых размеров. Стандартными считаются диаметры 10; 5; 2,5; 1,25 и 1 мм. Выбор зависит от ориентировочной твёрдости испытуемого образца и нагрузке на него:
Диаметр шарика, ммРекомендуемая нагрузка на индентор, кН в зависимости от материала изделия
Стали, чугуны, высокопрочные сплавыБольшинство цветных металлов и сплавовАлюминийПодшипниковые сплавыСвинец, олово, баббиты
1029,429,84,92,451,225
57,3352,451,2250,6130,307
2,51,840,6130,3070,1530,077
1,250,4590,1530,0760,0380,019
10,2940,0980,0490,02450,013
Рекомендуе-мый диапазон измерения твёрдости НВ67…45022…31511…1586…783…39
  1. Нельзя выполнять измерения твёрдости НВ одной и той же детали, используя различные типы твердомеров Бринелля.
  2. Соотношение прикладываемой к изделию нагрузки и площади отпечатка должны быть постоянными.
  3. При ссылке на установленную при замерах величину НВ необходимо указывать условия, при которых был получен результат.
  4. Деталь в месте измерения твёрдости должна иметь ровную и хорошо зашлифованную поверхность достаточной толщины (иначе с обратной стороны возможна деформация, ухудшающая точность результата).
  5. Недопустимо определять твёрдость, если точка испытания находится вблизи от кромки детали.

Метод Бринелля непригоден, если измеренная твёрдость превышает 450 НВ: в таком случае происходит деформация контактной поверхности самого индентора.

Твердомеры для металлов, реализующие метод Бринелля, подразделяют на приборы типа ТШ и типа БТБ.

Стационарные твердомеры для металлов типа ТШ, с механическим приводом от электродвигателя, состоят из следующих узлов:

  • Узла нагружения, который включает в себя оправку с индентором, возвратную пружину и корпус;
  • Узла привода, состоящего из электродвигателя и системы передач;
  • Рычажного механизма, который передаёт рабочую нагрузку на шарик;
  • Рабочего стола;
  • Панели управления и контроля результатов измерений.
  • Противовеса с грузами;
  • С-образной станины.

Твердомер Бринелля работает так. Деталь испытуемой поверхностью вверх устанавливают на стол, после чего поднимают его до упора, имеющегося в корпусе индентора. Далее включается электродвигатель, который перемещает корпус индентора.

Тот, преодолевая сопротивление пружин, приводит в движение шарик, который вдавливается в металл. Конечный результат считывается по шкале.

Отношение плеч рычажного механизма, а также суммарный вес грузов на противовесе устанавливается в зависимости от предполагаемого результата измерений (см. таблицу выше).

Твердомеры для металлов типа БТБ имеют некоторые эксплуатационные преимущества перед приборами ТШ: они обладают увеличенными размерами рабочего пространства стола, смена режимов нагружения производится механически, а для отсчёта результата используется более точная оптическая система. Работы на твердомерах БТБ производят в той же последовательности, что и на приборах ТШ, но образец после испытания сканируется измерительной головкой, с отображением результата на экране.

Данный способ подходит также для определения твёрдости изделий, которые эксплуатируются при повышенных температурах.

Для этого на стол устанавливается ванна с нагревающей образец жидкостью, причём для температур до 300°С используют масло, а для более высоких температур – солевой расплав. Образец помещают в ванну на асбестовую плиту, после чего измеряют твёрдость обычным методом.

Доступными и простыми в эксплуатации являются переносные твердомеры для металлов типа ТШП. Испытательная головка прибора устанавливается на деталь в месте измерения и крепится струбциной или специальными захватами.

Нагрузка создаётся вручную, и контролируется по шкале индикатора. Для измерения результата применяют переносной микроскоп типа МПБ. Замеренный отпечаток сравнивается со значениями, которые приводятся в таблицах пересчёта.

Твердомеры для металлов, работающие по методу Бринелля, имеют ряд ограничений своего применения:

  • Не учитывается упругая деформация детали под нагрузкой.
  • Динамика проведения испытания (время и скорость вдавливания индентора) очень сильно зависит от исходной твёрдости металла.
  • Поверхность в месте испытания должна быть строго перпендикулярной оси движения индентора.
  • При повторных измерениях твёрдости расстояние между смежными отпечатками должны быть не менее 0,2…0,6 от диаметра шарика.

Твердомеры Роквелла

Метод определения твёрдости металлов по Роквеллу состоит во вдавливании алмазного конуса или стального закалённого шарика в предварительно зашлифованную поверхность образца.

В отличие от предыдущего способа твёрдость по Роквеллу заключается в определении глубины вдавливания.

Метод Роквелла считается более оперативным, а в таких твердомерах  автоматизируется как процесс испытания, так и последующая обработка его результатов.

Суть метода Роквелла заключается в том, что предварительно выбирается некоторая реперная точка, и полученная для этой координаты глубина внедрения индентора вычитается из произвольно выбранной наибольшей глубины вдавливания.

Метод Роквелла имеет несколько разновидностей, каждая из которых применяется в определённых условиях испытаний (см. таблицу):

Вариант методаАВСFNT
Форма индентораКонусШарикКонусШарикКонусШарик
Материал индентораАлмазСтальАлмазСтальАлмазСталь
Условное обозначе-ние твёрдостиHRAHRBHRCHRFHRNHRT
Диапазон замера твёрдости60…8035…10030…7060…10017…925…94
МеталлыСтали весьма высокой твёрдостиСтали средней твёрдости, цветные сплавыСтали повышенной твёрдостиТонколистовые металлыДля испытания тонких или малогабаритных изделий

Стационарные твердомеры для металлов, реализующие метод Роквелла (типа ТК), подразделяют на приборы с электрическим и механическим приводом. Ручной твердомер ТК включает в себя:

  1. Подвижный измерительный стол, на который устанавливается деталь.
  2. Рычажный привод нагружения.
  3. Измерительную систему (она может быть с цифровой или аналоговой индикацией результата).
  4. Рабочую измерительную головку, с регулируемыми установками.
  5. Масляный амортизатор.
  6. С-образную станину.

Последовательность действия твердомера Роквелла следующая. Образец шлифованной поверхностью вверх размещают на измерительном столе, после чего перемещают его вверх, до начала вдавливания индентора в поверхность, что отслеживается по шкале твердомера.

Так происходит предварительное нагружение, признаком окончания которого является вертикальное расположение большой стрелки. Это означает, что индентор внедрился в поверхность на глубину, при которой упругая деформация металла уже перешла в пластическую.

Далее, освобождают рукоятку, которая амортизатором возвращается до упора, и нагружают испытуемое изделие основным усилием. В конечном положении нагрузка на деталь должна быть не менее 5…10 с., когда на индикаторе появится искомое значение твёрдости по Роквеллу.

После этого маховичком возвращают столик в исходное положение, и снимают с него деталь.

Условная единица твёрдости Роквелла соответствует 2 мкм перемещения рабочего наконечника индентора.

Существуют и переносные разновидности приборов Роквелла. К числу наиболее популярных относится прибор типа ТКП, испытательная головка которого прикрепляется к измеряемой детали.

Нагрузку от рукоятки производит трёхкулачковый валик, передающий усилие шпинделю, в котором размещается индентор.

Последовательность приложения нагрузок – предварительной и основной – в приборах типа ТКП такая же, так и в стационарных твердомерах для металла, где применяется метод Роквелла.

Применяются также и другие типы твердомеров для металла – Шора, Виккерса и пр. Их цена зависит от технических характеристик прибора. Например, диапазон цен на портативные динамические твердомеры составляет 30000…50000 руб, на стационарные установки – от 275000 до 420000 руб.

Твердомер: виды, характеристики и выбор

Твердомер своими руками

В некоторых сферах деятельности необходимо применять контроль твердости материалов – твердометрия. Для ее проведения используется специальный прибор – твердомер, который позволяет измерить твердость изделия, не разрушая структуру материала.

Твердомеры используются и для проверки твердости входящих на производство заготовок, и для контроля качества уже готовой продукции, в лабораторных исследованиях конструкций и материалов, при их разработке, в машиностроительной и железнодорожной промышленности, исследовательских центрах и институтах, энергетических отраслях.

Устройство и характеристики

Принцип работы твердомера состоит в измерении различных показателей (в зависимости от вида прибора) при механическом воздействии на материал.

По результатам этих измерений и проводится оценка твердости материала.

В зависимости от различных параметров заготовки, например, размеров, конструкции, свойств материала, для контроля твердости могут быть использованы стационарные или портативные твердомеры.

Их конструкция отличается, в зависимости от используемого метода исследования.

Портативные модели используют в тех случаях, когда невозможно применение стационарных вариантов, например, если детали заготовки слишком велики, либо же из-за их большой массы, когда объект исследования невозможно транспортировать в лабораторию.

Твердомеры состоят из нескольких основных элементов:

• Корпус с вычислительной электроникой.

На нем имеется элементы управления, дисплей для вывода результата измерений и отображения настроек.

На стационарных вариантах может быть вмонтирован микроскоп.

• Наковальня (для стационарных вариантов) – площадка, на которую устанавливается исследуемый образец.

• Датчик с индентором – элемент механического воздействия на образец с регистратором силы этого воздействия.

В портативных вариантах соединен с корпусом гибким проводом, либо же жестко.

Существуют беспроводные модели.

Материал

Корпус, наковальня и все подвижные элементы стационарного прибора изготавливаются, как правило, из металла или прочного пластика.

Портативные устройства практически все пластиковые с герметичным корпусом.

Модели, рассчитанные на использование в полевых условиях, водонепроницаемы, и имеют резиновые накладки, защищающие прибор от ударов.

Размеры и вес

Вес некоторых стационарных твердомеров превышает 200кг, а их высота и длинна доходят до 1 м и более.

Подразумевается, что эти измерительные приборы будут установлены неподвижно, так что их размеры и масса не имеют какого-либо влияния на удобство использования.

Для портативных приборов, кроме точности замеров, важными показателями являются габариты и вес.

Переносные модели весят, как правило, 150 – 200 г (около 500 г в металлическом корпусе).

Их габаритные размеры сравнимы с рацией, инженерным калькулятором или портативным радиоприемником.

Для транспортировки используется ударопрочный кейс.

Память

Хороший портативный твердомер способен хранить показатели одновременно нескольких предыдущих замеров прибора.

Для этого он оборудован встроенной памятью.

Для переноса показателей из памяти прибора на компьютер, он может быть оснащен стандартным USB-интерфейсом.

Как правило, память для хранения показателей твердомера энергонезависима.

Иными словами, сохраненные данные не теряются при полной разрядке аккумулятора или его отсутствии.

Кром того, некоторые модели позволяют сохранять не только показатели замеров, но и его настройки.

Это удобно, так как нет необходимости перенастраивать прибор после каждого отключения.

Виды твердомеров, назначение и методы измерения твердости

Размеры этих измерительных инструментов оказывают непосредственное влияние на их классификацию, так для измерения твердости материалов приборы делятся на:

Стационарные

Имеют большие габариты и вес, используются в лабораториях для проведения измерений с минимальными погрешностями.

Опционально оборудованы интерфейсом для подключения к компьютеру, микроскопу и принтеру для распечатки результатов исследования.

Источник питания – бытовая сеть.

Имеют клавиатуру для ввода параметров измерения, результаты отображаются на встроенных дисплеях.

Портативные (переносные) твердомеры

Приборы с небольшой массой и габаритами.

Большинство из них помещаются в карман.

Несмотря на свои размеры, некоторые малогабаритные твердомеры имеют внушительный функционал.

Это и графический дисплей, и детальная настройка параметров измерений, и фотокамера, и наличие съемной карты памяти для хранения калибровок и результатов исследований.

Измерения могут проводится по нескольким шкалам одновременно, включая пользовательские варианты, выполнять пересчет между шкалами.

Ручной прибор питается от обыкновенных батареек, либо же встроенного аккумулятора.

Классификация методов измерения твердости материалов, которые лежат в основе работы твердомеров:

• Статические — группа методов, демонстрирующих сопротивление пластической деформации.

Индентор представляет собой алмазный наконечник, либо же стальной шарик, который постепенно вдавливается в поверхность материала, после чего проводится анализ оставленного отпечатка.

• Динамические — группа методов, демонстрирующих как сопротивление деформации, так и упругость.

Анализируется результат удара индентора о поверхность материала.

• Косвенные – группа методов, позволяющие оценить смежные свойства материала, например, изменение частоты пропущенной звуковой волны.

Стационарные приборы по принципу работы делятся на:

Твердомер Бринелля

В основе лежит метод вдавливания шарикового индентора в поверхность, предложенный инженером Ю. Бринеллем более века назад.

Первый в мире метод, получивший стандартизацию и широкое распространение.

Обозначение твердости – HB.

Твердомер Роквелла

В основе лежит метод вдавливания конусного индентора в поверхность, предложенный профессором Людвигом.

Для этого метода разработано несколько шкал, которые соответствуют паре индентор – нагрузка.

Шкалы имеют буквенные обозначения: A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T.

Сам же метод обозначается, как HR, к которому добавляется буква шкалы.

Твердомер Супер-Роквелла

Особенностью этого прибора является усовершенствованный метод работы на основе метода Роквелла.

Заключается он в проведении двух последовательных измерений.

Подробнее можно прочесть в ГОСТ 22975.

Твердомер Виккерса

В основе лежит метод вдавливания пирамидального индентора в материал, предложенный инженерами компании Vickers Ltd. в 1921 году.

Обозначается символами HV.

Существуют модификации, способные производить замеры по Микро-Виккерсу.

Твердомер по Шору

В основе лежит метод измерения высоты отскока индентора от поверхности.

Обозначается, как HS с добавлением буквы одной из шкал, соответствующих этому методу (С и D – основные шкалы).

Практическое применение данного метода ограничено, а сегодня он используется для контроля твердости неметаллических материалов.

Твердомер по Барколу

В основе лежит метод вдавливания индентора, который выполнен в форме усеченного конуса с плоской вершиной.

Считается почти универсальным, так как позволяет определять твердость большинства материалов.

Твердомер по Либу

В основе лежит метод измерения скорости отскока индентора.

Обозначается буквами HL

При работе прибора используются различные типы датчиков, каждый из которых имеет свое буквенное обозначение, которое указывается после HL.

Универсальные

Эти приборы могут использовать несколько методов определения твердости материала.

Применение каждого из перечисленных приборов ограничено в силу свойств контролируемых материалов.

Методам определения твердости соответствует одноименная шкала.

Портативные приборы по принципу работы классифицируются на:

Динамические твердомеры

Работа основана на фиксации скорости индентора датчика до удара о поверхность образца, а затем после его отскока.

Ультразвуковые твердомеры

Работа основана на внедрение датчика в поверхность материала с последующим замером частоты колебаний индентора.

На основе степени изменения частоты колебаний и проводится расчет твердости.

Комбинированные твердомеры

Способны проводить измерения описанными выше способами одновременно.

Является лучшим методом экспресс-контроля, так как позволяет получать более точные данные.

Само название “твердомер” обобщает инструменты для измерения твердости материалов в подкласс по их назначению.

Наиболее распространенные:

• Склерометр – инструмент предназначенный для замера плотности строительных материалов, таких как: шлакоблок, кирпич, бетон и других.

В работе используются принципы отскока индентора, ультразвукового прозвучивания, оценки ударных импульсов.

Часто используются твердомеры царапающего типа со шкалой Фридриха Маоса.

• Карандашного типа – замеряет твердость лакокрасочных покрытий.

• Твердомер по Бухгольцу. Оценка результата производится через микроскоп.

• Дюрометр – измеряет твердость материала по Шору.

• Зажимной твердомер.

Плотность материала определяется путем его механического зажима.

• Маятниковый

Используется для контроля твердости по параметрам колебаний установленного на испытуемую пластину маятника в форме равнобедренного треугольника.

Применение ограничено в силу специфики прибора, так что он подходит только для контроля твердости лакокрасочного покрытия.

• Универсальные твердомеры металлов стационарного типа – высокоточные аппараты с низкой погрешностью.

Способны выводить результат одновременно по нескольким шкалам.

• Шариковые – используют метод сопротивления вдавливанию индентора в виде шарика.

Применение – измерение твердости полимерных покрытий и материалов.

Также все твердомеры можно разделить на цифровые и аналоговые.

Последний вариант встречается достаточно редко из-за относительно низкой точности измерений, которая зависит от навыков оператора.

Как правило, используется для контроля мягких материалов.

Для вывода результата имеют шкалу в виде циферблата со стрелкой, в то время, как электронные приборы оснащены цифровым экраном.

Выбор шкалы, по которой проводятся измерения, напрямую зависит от твердости испытуемого образца.

Так, шкалы Бринелля и Шора отлично подходят для контроля твердости пластика, дерева, резины и других материалов, обладающих низкой твердостью.

Шкалу Роквелла используют для материала, обладающего средней твердостью.

Шкала Виккерса подходит для очень твердых образцов.

Особенности твердомеров

Инденторы для твердомеров изготавливают в большинстве случаев из твердых сплавов.

Особенно это актуально для приборов, работающих по методу упругого отскока.

В ультразвуковых приборах на основе метода контактного импеданса индентором служит призма, изготовленная из алмаза.

Этот материал обладает одним из самых высоких модулей упругости, что позволяет получать достаточно точные результаты измерений.

Кроме того, он имеет высокий показатель износостойкости.

Что нужно знать о твердомерах

Твердомер, являясь высокоточным измерительным прибором, нуждается в периодической проверке на исправность.

Кроме того, регулярно проводится его калибровка.

Следует знать, что для каждого метода определения твердости существует свой стандарт калибровки.

Например, для стационарных твердомеров Бринелля, Виккерса и Роквелла – ГОСТ 23677-79.

В этом же ГОСТе указано, что у таких приборов средняя наработка на отказ должна составлять не менее 25 тыс. (12,5 тыс. для вариантов с вычислительными модулями) часов.

Этот параметр определяет продолжительность работы устройства до первого отказа.

При этом полный срок службы должен превышать 10 лет, в соответствие все тому же государственному стандарту.

В комплекте с каждым твердомером идет паспорт с инструкцией по его проверке и калибровке.

Первичная проверка осуществляется изготовителем.

Как выбрать твердомер?

Прежде чем приступить к выбору твердомера, необходимо определиться, с какими материалами предстоит работа.

От этого напрямую зависит метод контроля твердости.

Если важным требованием является точность замеров, а прибор будет использоваться в лаборатории предприятия, предпочтение отдается стационарным вариантам (в идеале — универсальным).

Для проведения замеров вне лабораторных условий, единственным верным решением будет покупка переносного твердомера.

Так как использование каждого метода ограничивается различными факторами, необходимо опираться на приведенные критерии.

Основные критерии

• Метод определения твердости.

Лучше приобрести комбинированный прибор, так как динамический метод хорошо подходит для геометрически простых массивных деталей, а ультразвуковой – небольших образцов материала сложной формы.

• Корпус.

Современные портативные приборы имеют сложную электронику, чувствительную к внешним воздействиям.

Ее должен защищать ударопрочный влагостойкий (или вовсе водонепроницаемый) корпус с резиновыми накладками для удобства удержания.

• Связь с индентором.

Производители предлагают 3 варианта подключения датчика с индентором к регистрирующему оборудованию (основному модулю): встроенный, проводной или беспроводной (связь по Bluetooth).

От выбора зависит удобство использования.

• Наличие памяти.

• Тип датчика.

• Возможность комплектации дополнительными типами датчиков.

• Возможность подключения к ПК и внешнему принтеру напрямую.

• Возможность работать с несколькими шкалами и преобразование результатов между шкалами.

Производители твердомеров

Пользовательское меню практически всех зарубежных твердомеров не имеет русского языка.

Это приводит к неудобству их эксплуатации в русском сегменте пользователей.

При этом, отечественные производители выпускают приборы, которые ничем не уступают зарубежным аналогам.

Среди них:

  • Восток-7,
  • Импульс,
  • Технотест,
  • Интротест,
  • Константа,
  • Луч,
  • МЕТ,
  • Новотест,
  • МИНЭТЭК.

Среди зарубежных производителей по качеству измерительных приборов следует отметить PCE, Mitutoyo, Smart Sensor, Proceq SA, Sinowon, Krautkramer – GE.

Как выбрать твердомер?

Твердомер своими руками

Все, кто хоть раз сталкивался с твердомером скорее всего знают, что они бывают двух основных типов — стационарные (классические) и переносные (портативные, электронные).

Стационарный твердомер – это классический твердомер, измеряющий твердость стандартным методом – Бринелля или Роквелла, или Виккера, или Шора и так далее. Как правило, название такого твердомера включает в себя название шкалы твердости.

Например, твердомер стационарный по Бринеллю или твердомер стационарный по Роквеллу . Бывают стационарные твердомеры, которые позволяют измерить твердость не только по одной шкале, а и по нескольких шкалам твердости.

Например, существуют твердомеры, которые позволяют измерять твердость по Роквеллу, Бринеллю и Виккерсу. Стационарный твердомер любого типа – это большой, тяжелый (от 50 кг и выше) настольный или напольный прибор. Самые простые модели – полностью механические приборы.

Деталь, твердость которой нужно измерить, придется носить к твердомеру. Основное преимущество таких приборов – реализация классического метода измерения твердости, так как его задумал автор

Переносные твердомеры – в отличие от стационарных это небольшие, легкие и компактные приборы, измеряющие твердость сразу по нескольким шкалам твердости. Как правило, современный переносной твердомер позволяет измерять твердость по всем основным существующим шкалам.

Портативным твердомером измерение проводится на самой детали, что является явным преимуществом таких приборов.

Переносной твердомер – это электронное устройство, поэтому в нем обычно есть целый набор полезных функций – возможность сохранения замеров в память, формирование и редактирование протоколов контроля, передача замеров на компьютер для последующей обработки, печать результатов на принтер прямо с твердомера и так далее.

Портативные твердомеры позволяют измерить твердость с точностью, не уступающей стационарным, при этом обладают рядом неоспоримых преимуществ. Однако, существуют некоторые специфические задачи измерения твердости, которые можно решить только классическим твердомером. Однако, таких задач очень немного и можно сказать, что в 99 случаях из 100 можно применять переносной прибор.

Итак, первое, что нужно понять – переносной или портативный твердомер нужен? Как правило, наиболее удачным и правильным решением будет остановить свой выбор на переносном приборе.

Вопрос №2. Ультразвуковой, динамический или комбинированный?

Переносные твердомеры в свою очередь можно тоже разделить на две больших группы. Даже три:  а) динамические (Либа, отскока, удара); б) ультразвуковые (контактно-резонансные, контактно-импедансные); в) комбинированные

Динамические твердомеры работают по методу отскока. Датчик прибора устанавливается на изделие, твердость которого нужно измерить. В преобразователе (датчике) прибора находится боек, который ударяется об изделие и отскакивает от него.

Прибор измеряет скорость бойка до удара и скорость отскока от изделия. Отношение этих скоростей, умноженное на 1000 называется числом Либа или твердостью Либа по фамилии автора, придумавшего такой метод измерения.

Твердомеры такие очень удобные, простые в использовании, но имеют один существенный недостаток. Динамическими твердомерами нельзя измерить твердость изделий массой менее 5 кг или толщиной стенки в месте измерения менее 10мм.

В некоторых случаях, твердость таких деталей можно будет измерить, притерев их к массивной плите через слой смазки. Но это только в том случае, если форма детали позволит это сделать.

Ультразвуковые твердомеры работают по методу ультразвукового контактного импеданса. Для измерения датчик устанавливается на изделие и просто прижимается к нему.

На конце датчика находится алмазная пирамидка, которая на очень небольшую глубину (порядка 50 микрон) внедряется в изделие и таким образом определяется твердость.

Метод измерения очень похож на классический метод Виккерса, но используются микронагрузки – 1 кг, 5 кг или 10 кг. В отличие от динамического твердомера такие приборы почти не имеют ограничений по массе и толщине стенки изделия.

Но и у этих приборов есть свой недостаток – не всегда получается измерять твердость изделий с крупнозернистой структурой (некоторые чугуны, нержавеющие стали), а также могут быть сложности с измерение очень мягких металлов и справов (например, алюминия).

Комбинированный твердомер – это прибор, который может измерять твердость обоими метода – динамическим и ультразвуковым просто заменой датчика, который используется. Это самый функциональный вариант, если рассматривать переносные приборы. Твердомер практически не имеет ограничений по применению.

Под стать возможностям и ценообразование. Динамические твердомеры – самые доступные, ультразвуковые – немного дороже. Комбинированные твердомеры – наиболее функциональные модели, но, как следствие — самые дорогие.

Итак, второе, что нужно понять – твердомер какого метода выбрать. Если позволяют финансовые возможности, то лучшим выбором будет комбинированный твердомер. Если бюджет ограничен и функциональность придется жертвовать – выбирать между ультразвуковым и динамическим, учитывая во внимание, твердость каких изделий нужно будет измерять чаще всего.

Вопрос №3. Тип – выбрали, метод – выбрали. Как выбрать конкретную модель прибора?

Выбор конкретной модели прибора будет напрямую влиять на удобство использования твердомера. В зависимости от выбранной модели твердомера, будет сильно отличатся набор функциональных возможностей прибора. Также будут отличаться условия эксплуатации прибора.

Вес, размер прибора, размер дисплея и клавиатуры, наличии функций по связи с компьютером, возможность сохранения калибровок, результатов замеров и настроек прибора, возможность печати на принтер, режим фотографирования объекта контроля с привязкой твердости к конкретным точкам на объекте контроля – все это нужно учитывать при выборе прибора!

Если бюджет сильно ограничен и стоит задача купить твердомер самый-самый-самый дешевый, при этом не обращая внимания на функциональные возможности, то выбирать нужно твердомер серии 1

Приборы первой серии максимально простые. Нет памяти, нет связи с ПК, никаких функциональны дополнительных возможностей, обычный температурный диапазон. Упрощение функциональное не касается измерительной части – точность прибора не страдает. Твердомер имеет базовые шкалы Роквелла, Бринелля и Виккерса, а также имеет возможность калибровки всех шкал + создания пользовательских шкал твердости.

Если в прибор первой серии добавить уже ставшие обязательными для современных приборов функции, такие как память и связь с компьютером, увеличить дисплей, расширить температурный диапазон применения прибора, то получится прибор второй серии:

Твердомер второй серии – это приборы среднего уровня по функциональным возможностям. Среднего уровня по нашей классификации.

Потому, что если сравнить эти приборы с твердомерами других производителей, то их функциональные возможности будут на уровне самых дорогих моделей.

При этом твердомеры второй серии будет значительно дешевле аналогов конкурентов, превосходя их технически и функционально. Такой твердомер будет хорошим выбором для пользователя со средним уровнем требований к прибору.

Для пользователей, предъявляющих к твердомеру высокие требования к функциональным и эксплуатационным возможностям, наличию современных и инновационных функций – свой выбор следует остановить на твердомерах третьей серии:

  • Твердомер универсальный Т-УД3  

(динамический Т-Д3, ультразвуковой Т-У3, комбинированный Т-УД3) Что же в них такого особенного:

  • имеют пылевлагозащищенный корпус
  • оснащены большим контрастным цветным дисплеем
  • имеют предустановленные калибровки для измерения твердости различных металлов
  • позволяют сохранять до 88 калибровок, сохранять резервные калибровки на внутреннюю память прибора
  • имеют возможность прямой печати на мини-принтер, который может быть в комплекте с прибором
  • позволяют сделать фотографию объекта контроля на встроенную фотокамеру, после чего установить на фотографии маркер, со значением твердости в нужном месте объекта контроля и в последующем эта фотография вместе с данными замеров будет распечатана в протоколе контроля
  • позволяют сохранять замеры с присвоением уникального имени, вводимого на русском языке
  • имеют режим интеллектуальной фильтрации измерений – прибор автоматически обнаруживает некорректные измерения и их отсеивает
  • память прибора до 32гБ позволяет сохранить до 100000 измерений приборы
  • имеют часы реального времени – в протоколе контроля будет корректная дата и время проведения измерений
  • комплектуются датчиками со встроенным устройством взвода

Этот список можно продолжать очень и очень долго. Я с удовольствием бы это делал, но тогда эта статься превратилась бы в роман. На самом деле, твердомеры третьей серии – наша гордость.

Это приборы, не имеющие аналогов не только в стране — они не имеют аналогов в мире.

При этом нам удалось сделать стоимость прибора даже ниже, чем приборы других производителей, которые в лучшем случае по функциональным и сервисным возможностям приближены к твердомерам второй серии.

Итак, третье – модель прибора. При выборе модели твердомера горячо и настоятельно рекомендую твердомеры третьей серии – цена находится на уровне средних твердомеров, при этом функциональные возможности превосходят любой твердомер на рынке в разы. Это как купить Мерседес по цене Хюндая.

И это не сказка, это реально так и есть. Если же все-таки бюджет ограничен – тогда вторая серия будет хорошим решением. Для тех, кто ищет самое дешевое и не обращается внимание на функциональные «навороты» — твердомеры первой серии – это приборы с самой минимальной ценой на рынке.

Гарантированно.

Очень надеюсь, что данная статья помогла вам определиться с выбором твердомера. Если же у вас остались вопросы, есть сомнения в правильности выбора той или иной модели прибора или просто есть, что нам сказать — звоните нам. Наш телефон — +38 (056) 767-20-21.

Или пишите на электронную почту -Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..»>Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.. Или приезжайте к нам в гости — г.Новомосковск, ул.

Спасская, 5. Мы всегда вам рады!

Твердомер своими руками — Справочник металлиста

Твердомер своими руками

В некоторых сферах деятельности необходимо применять контроль твердости материалов – твердометрия. Для ее проведения используется специальный прибор – твердомер, который позволяет измерить твердость изделия, не разрушая структуру материала.

Твердомеры используются и для проверки твердости входящих на производство заготовок, и для контроля качества уже готовой продукции, в лабораторных исследованиях конструкций и материалов, при их разработке, в машиностроительной и железнодорожной промышленности, исследовательских центрах и институтах, энергетических отраслях.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.