Твердомеры

Твердомер – специальный прибор для измерения жесткости изделия, не разрушая структуру материала. Твердомеры используются для проверки твердости попадающих на производство заготовок 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 и т.д.

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 использованного метода исследования.

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

Твердомеры состоят из нескольких основных элементов:

• Корпус с вычислительной электроникой. На нем размещены элементы управления, дисплей для вывода результатов измерения и отображения настроек. На стационарных вариантах может быть встроен микроскоп.
• Наковальня (для стационарных вариантов) – площадка, на которую устанавливается исследуемый образец.
• Датчик с индентором – элемент механического воздействия наподобие регистратора силы этого воздействия. В портативных вариантах соединение соединено с корпусом гибкой проволокой, или же жестко.

Корпус, наковальня и все подвижные элементы стационарного твердомера 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.

Разновидности твердомеров

Стационарные твердомеры. Обладают большими габаритами и весом, используются в лабораториях для проведения измерений с минимальными погрешностями. Опционально оборудованы интерфейсом для подключения к компьютеру, микроскопом и принтером для печати результатов исследования.

Портативные (переносные) твердомеры. Приборы с маленькой массой и габаритами. Несмотря на свои размеры некоторые малогабаритные твердомеры имеют значительный функционал. Это и графический дисплей, и подробнее-настройка параметров измерений, фотокамера и наличие съемной карты памяти для хранения калибровки и результатов исследований.

Измерения могут производиться по нескольким шкалам одновременно, включая пользовательские варианты и выполнять перерасчет между шкалами. Прибор питается от обычных батареек или встроенного аккумулятора.

Классификация методов измерения твердости материалов, лежащих в основе работы твердомеров:

• Статические – группа методов, демонстрирующих сопротивление пластической деформации. Индентор (алмазный наконечник, или же стальной шарик), который постепенно вдавливается в поверхность материала, после чего производится анализ оставленного оттиска.
• Динамические – группа методов, демонстрирующих как сопротивление деформации, так и упругость. Анализируется результат удара индентора по поверхности материала.
• Косвенные – группа методов, позволяющих оценить смежные свойства материала, например изменение частоты пропущенной звуковой волны.