yarunt

А давайте сделаем динамический твердомер.

68 сообщений в этой теме

#156071 Опубликовано: (изменено)

, Одессит написав:

А амплитуда абсолютно прямо зависит от скорости пролёта бойка мимо датчика. Это же электромагнитный преобразователь!

Ну не абсолютно прямо, якщо бути зовсім строгим.

...

Поясніть осцилограму, а то я трохи не доганяю: різка зміна полярності сигналу це відскок індентора? Тобто плюсова полярність це індентор влітає в котушку, потім різко гальмується і розганяється назад що дає зворотню полярність?

...

Якщо метод вимірювання спрацює, чи можна зробити датчик який буде підключатись до мікрофонного входу смартфона та додаток який відкалібрує і буде обраховувати твердість по сигналу? Думаю за 30...50 баксів такий прилад+додаток будуть дуже добре розходитись, особливо якщо дадуть повторюваність виміру 2...3HRc в діапазоні 30...64 одиниці.

Изменено пользователем hopscotch
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 11.01.2019 в 12:08, yarunt сказал:

Что предлагаете, бросить затею?

Думаю, что да надо бросать. Я как то брал такого типа попробовать. Не понравилось. Даже по болванке шлифованной показания не одинаковые раз от разу. А там  кривые поверхности, тонкие перегородки, не так опер, не ровно поставил сразу разброс бешенный.

Может опыта не было, а со временем научиться можно, но как то без восторга вернул девайс.

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

#156076 Опубликовано: (изменено)

2 часа назад, PiroMAN сказал:

Мне все же кажется по разности потенциалов будет более корректно...

Посмотрите на осцилограммы алюминия, там видно что потенциалы первого положительного и второго отрицательного на всех осциллограммах одинаковы, а промежутки времени разные.....

это из за шероховатости поверхности, где-то боек ударил в вершину среза где то в впадину которую сначала пришлось пробить, добрать до дна и уже потом отскочить. Та-же история со ст45, но на эталоне шлифованном видно полная стабильность данного показателя. Чтобы это избежать, нам надо к примеру минимум 3 одинаковых результата с теста к примеру в 5 выстрелов, то есть программа может просто показывать на табло сколько выстрелов осталось, чтобы "поймать" третий, и уже потом выдает результат.

 

@yarunt твердость стали и алюминия не известны, так как прибор показывает каждый раз разные данные... Твердость эталона 56.6 единиц. Я попробую по колдовать с прибором вечером, может и вправду проблема в подсевших батарейках. Если получиться его оживить до стабильных показателей, то сделаю соответственные замеры и осциллограммы. Со стеклом сложновато, все что есть в хозяйстве тонкое, думаю даже с шлифованной подложной как описано в мануале и ультразвуковым гелем - получим дырку... плашки есть и VHM болванка 20мм. В общем вечером вернусь, выложу осциллограммы новых подопытных и если получится их твердость.

 

@hopscotch

да, все верно, так и есть.

 

 

Изменено пользователем CTPAHHUK
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, CTPAHHUK сказал:

твердость стали и алюминия не известны, так как прибор показывает каждый раз разные данные...

Это видно по осциллограмме алюминия, тут дело в качестве или технологии датчика. Мне очень точно пока не нужно. Все в виде примеров +- и я мог вместо контроллера  подсчитать и прикинуть по интервалу. После я от вас отстану ).

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

#156325 Опубликовано: (изменено)

Так, ну ближе к делу. Переспал я с мыслью о затворе, сделал такой в виде собачки, пока туговато работает но норм. Сделал прорези,это для свободного выхода воздуха. Катушку не мотал, надо еще магнитик примудрить, для возмущения в ней магнитного поля. Пострелял я в свои железки, шарик почти везде оставляет наклепы. По теории если вооружится микроскопом с шкалой, по по пятну можно определить мягкость металла.  Самый звонкий и протяженный  звук у меня на кафеле. Завтра могу проверить на цифровом осциллографе интервалы и повторяемость.

10.jpg

11.jpg

12.jpg

Изменено пользователем yarunt
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Приветствую!

проковырялся я с этим устройством два дня - х...ню он показывает, стабильности показателей ни какой, то на эталонном образце ни разу не выдал даже что-то близкое к его номиналу. Что уже только с ним не пробовал, при этом если параллельно смотреть осциллографом, данные то стабильные выдает датчик... В общем не смогу выдать значений реальной твердости веществ к сожалению, только осциллограммы. Вот небольшой список материалов для примера, все они были посажены на ультразвуковой гель на эталон, результат интересный в плане стабильности измерений.

Алюминий шлифованный:

al01.jpg

 

al02.jpg

 

al03.jpg

 

Плашка HSS:

hss01.jpg

 

hss02.jpg

 

hss03.jpg

 

Латунь

latun01.jpg

 

latun02.jpg

 

latun03.jpg

 

Стекло, оно было интересно повреждено... прилагаю...

steklo01.jpg

 

steklo02.jpg

 

steklo03.jpg

IMG_9240.JPGIMG_9241.PNG

 

Далее была фреза 20mm VHM:

vhm01.jpg

 

vhm02.jpg

 

vhm03.jpg

 

далее дерево

wood01.jpg

wood02.jpg

wood03.jpg

 

иии... пластик, блок питания ноута :), он оказался самым стойким в плане наклепа, ни следов ни вмятин... как будто ни чего и не было.

bp01.jpg

bp02.jpg

bp03.jpg

 

Собственно вот такие опыты получились. Если необходимо еще какая либо помощь, пишите, буду рад продолжить :)

 

Пошуршав также по просторам интернетов, датчик как я понял самая дорогая часть устройства, такой датчик как у меня стоит порядка 200 евро новый, остальное как я полагаю производитель берет за "имя", "ноухау", "портативность", и т.п.. Из примеров выше мы можем видеть довольно хорошую стабильность измерений если делать все правильно. Как я полагаю твердомеры здоровые тем хороши, что в нем деталь зажата, и там сложно что-то "намудрить" чтобы получить плохой результат при рабочем приборе, а тут все-же есть специфика как проводить измерения.

Изменено пользователем CTPAHHUK
1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Андрей, большое спасибо. Надеюсь поврежденное стекло не нужно было вам, ато жалко. Я думал какое нибудь бутылочное промеряете, хотя вы придумали высокотехнологичный дырокол. Интересно то что результат пробития не стабильный, а значит в теории и у датчика не стабильный результат.

Осциллограммы более чем показательные. Интересно с пластиком, возможно он эффектно отпружинивает и дурит датчик. Видно по графику что он подобен стали HSS. Еще осциллограммы на глазок стабильны, но если присмотреться на алюминии то сдвиг+-0.1мс. Глянул гугл по твердости дерева 4 ,а по стали HSS 60 , разница в 56 едениц. А по осциллограммам разница дерево-сталь в 20мс, выходит 1мс=3,5. Ваш прибор на алюминии  по осциллограмме должен показывать с точностью +-0.35  , если не ошибся в расчетах. Вам бы отследить компаратор и замерять осциллографом по его выходу. 

По своему датчику, есть у меня провод 0.01 и 0.28. Намотал станком (электрогитара позволяет)180 витков проводом 0.28, до половины бобины, вышло 8 ом, и прилепил магнитик из лазера сидирома. В мастерской есть аналоговый осциллограф, и на нем увидел шум как  на ваших первых осциллограммах. Шарик поболтал, что-то наводится, наверно нужно еще и медный экран. Кстати корпус фторопластовый, жуть как электризуется, и мелькнула мысль что если с магнитами не прокатит, то попробовать полевиком улавливать статику пролетающего шарика. После мне не понравилась амплитуда сигнала и перемотал проводом 0.01 мм., 1300 витков, вышло 220ом.  Завтра на работе цифровым осциллом посмотрю что вышло, вставлю картинки.

ц.jpg

Изменено пользователем yarunt
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Так ну с моим индуктивным датчиком совсем не радужно, на фото единственная хорошая осциллограмма где видно синусоида. И мне кажется что  шарик намагничивается и в момент старта может крутится. Результаты совсем не стабильны.

sin2.JPG

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Повозился я с катушками, забросил это дело. Другое дело оптопара, ими даже  меряют скорость полета пули, на осциллограмме уже что-то , повторяемость 50/50. Суть, шарик пока летит в мишень перекрывает оптопару, за это время пока закрыт фотодиод можно измерить прямую скорость полета, далее по отскоку  можно замерить его скорость. Ну а далее по соотношению прямо обратно, считать твердость. Кстати прямой полет шарика стабилен как никогда, а вот отскок, впечатление что есть где-то зацеп. Я даже подозреваю что нужно делать закрытую систему чтоб воздух сжимался в датчике,а плоскость прилегания к измеряемой детали  отторцованую с уплотнителем.   

IMG_20190114_122502847.jpg

IMG_20190114_122518618.jpg

IMG_20190114_111209312.jpg

IMG_20190114_111811640_BURST000_COVER_TOP.jpg

opto.jpg

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я вам еще не надоел? Прицепил 4х строчный дисплей и подходящую платку для процессора. Ну и по 4 результата в микросекундах, для каждого материала. Датчик очень капризный, торцовка прилегающий поверхности датчика улучшила результат. Хорошо когда измеряемая  поверхность не шершавая и идеально ровная, а также с хорошим весом от 50грамм. Толщина измеряемого тоже очень влияет на измерение,тоньше 10мм нет смысла замерять. Чистота в трубке тоже гарантирует наименьшие погрешности. Хоть и результаты посредственные, хочу полностью его сделать из дюрали, с меньшим шариком и поставить более быстрые оптопары. Меня как-бы устраивает.  Результаты твердости хорошо видны на обойме подшипника и на резце из самокала.  Противоречивые результаты на капролоне иногда отстреливал как самокал. По размеру пятна наклепа я уже на глазок мо сказать что покажет прибор. Плашку на 12 не смог адекватно поромерить, слишком легкая.

IMG_20190114_215605944.jpg

IMG_20190114_215757286.jpg

IMG_20190114_220354733.jpg

IMG_20190114_220958027.jpg

IMG_20190114_221153433.jpg

IMG_20190114_221651041.jpg

IMG_20190114_221734273.jpg

IMG_20190114_223538201.jpg

3

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

а какой диаметр ствола и диаметр шарика?

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@yarunt это круто!

попытался сегодня потыкать осцилографом в само устройство, но это не увенчалось успехом, так как ребята с просеки понимая что там нет ни чего гениального, решили просто все затереть на элементах что превращает реверсинженириг в адЪ. При чем сигнал с датчика сразу дует в их "проприетарную" большую микруху и там уже превращается в данные для дисплея, даже микрухи для дисплея затерли...

1.jpg

2.jpg

 

ищу в округе кто мог бы на проф твердомере измерить мои заготовки, которые можно потом будет использовать для калибрования устройства. Далее попробую тоже самое собрать для ардуины. Что могли бы посоветовать по электронной обвязке для получения сигнала который уже кормить ардуине?

1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
9 часов назад, softm сказал:

а какой диаметр ствола и диаметр шарика?

Оставил дома нет возможности промерить, шарик от подшипника 6203 около 6,5мм. А ствол около 7мм, вечером точнее промеряю. Его диаметр нужно чуть больше, потому как шарик  застревает из-за грязи.  Я вообще хочу попробовать еще и на более мелком шарике, тогда масса измеряемого объекта может быть меньше. Наш метод измерения по Шору https://ru.wikipedia.org/wiki/Твёрдость_по_Шору_(метод_отскока).  Есть у меня мысль сделать стационарный, пускать шарик летит по гравитации в пластиковой прозрачной широкой колбе, по траектории полета отскока смотреть удачность измерения, потому как мне кажется в моем датчике, шарик в гильзе отклоняется в сторону и чиркает по стенке. В нижней части колбы  поставить оптопару . 

 

Андрей. Да, ваше устройство и на запчасти не разберешь. Может ваш девайс был пионером в этом методе измерения , вот и затерли начисто и в коробки электронику спрятали. По обвязке, я использовал оптопару с старого принтера, думал корпус железный это круто. Но как оказалось, там просто фотодиод, и подтягивающее сопротивление пришлось ставить порядка 100ком и на фотодиод 220ом. 

Есть у меня более нового типа, новый щелевой датчик  HOA0861, из его корпуса можно вытянуть светодиод и фототранзистор, а он чувствительнее обычного фотодиода, проверил.   Как мне кажется для тестов можно взять любой, из принтера, видика или в некоторых случаях сидиромов. Главное чтоб был четкий логический уровень. За основу может взять что-то тут https://alexgyver.ru/source_chron_2/, есть описание светодиода и фототранзистора, только переделать на интервал  затемнения фототранзистора а не между двух .

Сейчас буду заниматься разводкой печатки, на это уйдет некоторое время. 

IMG_20190115_104515091.jpg

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, yarunt сказал:

шарик от подшипника 6203 около 6,5мм. А ствол около 7мм,

 

Я подумал про сопротивление воздуха, и малую массу шарика. В приборе же индентор массивный и с отверстиями для обтекания. 

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
13 часа назад, yarunt сказал:

Прицепил 4х строчный дисплей и подходящую платку для процессора. Ну и по 4 результата в микросекундах, для каждого материала. Датчик очень капризный, торцовка прилегающий поверхности датчика улучшила результат. Хорошо когда измеряемая  поверхность не шершавая и идеально ровная, а также с хорошим весом от 50грамм. Толщина измеряемого тоже очень влияет на измерение,тоньше 10мм нет смысла замерять. Чистота в трубке тоже гарантирует наименьшие погрешности.

Дело не столько в датчике, сколько в измеряемых образцах. Ранее в теме кто-то упоминал про минимально допустимый их вес и к этому стоит прислушаться. При несоблюдении рекомендаций, динамические твердомеры показывают совершенно произвольные цифры. Приведу выдержку из рекомендаций по серийно выпускаемому твердомеру:

-- "Динамический твердомер идеально подходит для измерения твердости массивных стальных изделий (масса от 5кг и толщина стенки от 8мм), деталей из чугуна, цветных металлов и сплавов. Изделия меньшего размера для измерения необходимо будет притирать к массивной плите или станине через слой смазки (например, солидола), либо использовать ультразвуковой (контактно-резонансный) твердомер".

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, softm сказал:

 

Я подумал про сопротивление воздуха, и малую массу шарика. В приборе же индентор массивный и с отверстиями для обтекания. 

Мне кажется, что точнее показывал датчик, когда я закрыл отверстия для выхода воздуха. Находящий воздух наверно центрирует шарик в стволе. На погрешность от воздуха можно частично пренебречь, если оптопару разместить максимально ближе к изделию на высоту шарика или при калибровке в несколько точек добавится компенсация.

В теории чем меньше шарик, тем меньше прилегающая поверхность датчика, сам датчик и изделие в разы меньше. Ну и наклеп меньше, я алюминий так заклепал что он как черепашка.

Алекс, с вами не совсем согласен, задача получить повторяющийся результат. А он +-космос. Например если болванка будет 100гр, твердость уйдет, но будет повторяться.  

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Евгений, я имел ввиду обвязку для датчика который уже у меня есть. Порылся в интернете, нашел теорию о данном виде измерения https://www.ndt.net/article/ecndt98/chemical/112/112.htm

Impact Device Type D.jpg

буду собственно от нее и отталкиваться при приживлении этого к ардуине. Сначала соберу с имеющимся датчиком, а потом повторю датчик из подручных материалов, чтобы каждый мог "в домашних умовах" собрать. В теории описано также и про вес заготовок а также их шероховатость и влияния на измерения. Для тонких материалов, думаю надо иметь гладкую болванку железную килограмм на 5-10 и толщиной минимум 50мм, и пользоваться гелем ультразвуковым - и все будет в норме, последние измерения так и проводились, относительная стабильность измерений на лицо. По поводу воздуха, надо конечно его куда-то девать, чтобы не мешал, на бойках по бокам для этого 4 прорези.

 

Также еще раз поискал по идее с тензодатчиком, для него уже существуют готовые программы и прочее под ардуину, единственное, это будет уже грамоздкий девайс, а также не совсем дешевый, так как иглу надо будет все равно покупать для него, а также само устройство городить, которое должно отвечать всем тем требованиям жёсткости которые есть в промышленных агрегатах, так как по другому точности не получить.

 

 

 

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

31 минуту назад, CTPAHHUK сказал:

обвязку для датчика который уже у меня есть

Не сразу понял. Для этого нужен компаратор lm2903,lm293,lm311. Собирается обычная усилительная схема с небольшой положительной обратной связью(резистором с выхода на вход +). На одном из сайтов, где продают готовые измерители в место геля можно использовать густую смазку, типа солидола. 

На счет тензометрических не смотрел, так как сам тензо-датчик очень дорого стоит 80-100дол.

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас