Назначение
Твердомеры универсальные ТВМ (далее - твердомеры) предназначены для измерений твердости металлов и сплавов по шкалам Роквелла, Бринелля и Виккерса.
Описание
Принцип действия твердомеров зависит от используемого датчика.
Принцип действия твердомеров с ультразвуковым датчиком, состоящего из стального стержня с алмазной пирамидой на конце (резонатором), заключается во внедрении пирамиды в контролируемое изделие под действием фиксированного усилия пружины. Вследствие этого происходит изменение собственной частоты резонатора, определяемое твердостью материала. Изменение частоты резонатора преобразуется электронным блоком в значение твердости выбранной шкалы и выводится на дисплей электронного блока.
Принцип действия твердомеров с динамическими датчиками типа D и DL заключается в определении отношения скоростей удара и отскока бойка, находящегося внутри датчика. На конце бойка расположен твердосплавный шарик, непосредственно контактирующий с контролируемой поверхностью в момент удара. Внутри бойка находится постоянный магнит. Боек, после нажатия спусковой кнопки, при помощи предварительно взведенной пружины выбрасывается на измеряемую поверхность. При этом боек перемещается внутри катушки индуктивности и своим магнитным полем наводит в ней электродвижущую силу (ЭДС) индукции, величина которой пропорциональна скорости бойка. Сигнал с выхода катушки индуктивности подается на вход электронного блока, где преобразуется в значение твердости выбранной шкалы и выводится на дисплей электронного блока.
Твердомеры состоят из электронного блока и датчиков, подключаемых к электронному блоку или выполненных в едином корпусе (в зависимости от модификации). Электронный блок твердомера осуществляет прием сигнала от датчика, преобразование его в единицы твердости и вывод результатов измерений на дисплей.
Твердомеры выпускаются в следующих модификациях: ТВМ-УД, ТВМ 1500, ТВМ 1800, которые отличаются комплектацией датчиков, метрологическими и техническими характеристиками. Модификация ТВМ-УД комплектуется двумя съемными датчиками (ультразвуковым и динамическим датчиком типа D). Модификации ТВМ 1500, ТВМ 1800 комплектуются только встроенными датчиками типа D, при этом у модификации ТВМ 1800 есть дополнительный сменный датчик типа DL, предназначенный для измерения твёрдости в труднодоступных местах на узких поверхностях (зубья шестерён) или в технологических углублениях (отверстия, пазы и шлицы). В модификации ТВМ 1500 взвод индентора осуществляется шомполом. В модификации ТВМ 1800 взвод бойка автоматический (телескопическая конструкция).
Общий вид твердомеров представлен на рисунке 1.
в) г)
Рисунок 1 - Общий вид твердомеров а) Электронный блок твердомеров модификации ТВМ-УД с ультразвуковым датчиком и
динамическим датчиком типа D;
б) Электронный блок твердомеров модификации ТВМ 1500 с динамическим датчиком типа D;
в) Электронный блок твердомеров модификации ТВМ 1800 с динамическим датчиком типа D; г) Электронный блок твердомеров модификации ТВМ 1800 с дополнительным сменным
датчиком типа DL
Пломбирование твердомеров универсальных ТВМ не предусмотрено.
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение (ПО) твердомеров предназначено для настройки режимов работы, отображения на дисплее и статистической обработки результатов измерений. Встроенное ПО устанавливается при выпуске из производства и не может быть изменено в процессе эксплуатации.
Внешнее ПО твердомеров предназначено для передачи данных, сохранённых в памяти прибора, на компьютер для анализа и распечатки результатов измерений твёрдости.
Идентификация встроенного и внешнего ПО не предусмотрена. Конструкция твердомеров исключает возможность несанкционированного влияния на встроенное и внешнее ПО и измерительную информацию.
Уровень защиты встроенного ПО твердомеров от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Уровень защиты внешнего ПО твердомеров от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| ТВМ-УД | ТВМ 1500 ТВМ 1800 |
| Диапазон измерений твердости по шкалам: - Роквелла | | от 70 до 93 HRA |
| | — | от 25 до 100 HRE |
| | от 20 до 70 HRC | от 20 до 70 HRC |
| - Бринелля | от 80 до 650 НВ (HBW) | от 80 до 650 НВ (HBW) |
| - Виккерса | от 80 до 950 HV | от 80 до 950 HV |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений твердости по шкалам Роквелла в поддиапазонах: от 70 до 93 HRA | | ±2 HRА |
| от 25 до 100 HRB | — | ±3 HRb |
| от 20 до 70 HRC | ±2 HRC | ±2 HRC |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений твердости по шкалам: - Бринелля | ±12 НВ (HBW) |
| - Виккерса | ±15 HV |
| Диапазон показаний временного сопротивления при растяжении (предела | от 375 до 1710 |
| прочности), МПа (H/мм2)* | | |
*для конструкционных углеродистых сталей перлитного класса
Таблица 2 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| ТВМ-УД | ТВМ 1500 | ТВМ 1800 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Параметры электрического питания сети: | | | |
| - напряжение, В | — | 220 ± 22 |
| - частота, Гц | | 50 ± 1 |
| Напряжение питания от аккумулятора, В | 3,0 | 9,0 | 5,2 |
| Потребляемая мощность, В • А, не более | — | 1,3 |
| Габаритные размеры электронного блока, | | | |
| мм, не более | | | |
| - высота | 122 | 100 | 148 |
| - ширина | 65 | 65 | 45 |
| - глубина | 23 | 32 | 22 |
| Габаритные размеры ультразвукового | | | |
| датчика, мм, не более | | | |
| - длина | 145 | | |
| - диаметр | 30 | | |
| Габаритные размеры динамического | | | |
| датчика типа D, мм, не более | | | |
| - длина | 86 | | |
| - диаметр | 22 | | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Габаритные размеры динамического датчика типа DL, мм, не более - длина - диаметр | — | — | 50 4 |
| Масса твердомера (с датчиками и элементами питания), кг, не более | 0,50 | 0,15 | 0,11 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % | от -5 до +40 от 30 до 80 |
| Срок службы, лет, не менее | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на заднюю поверхность корпуса твердомеров в виде наклеиваемой плёнки и на титульный лист паспорта типографским или иным способом.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Твердомер универсальный ТВМ в составе: - электронный блок - ультразвуковой датчик* - динамический датчик типа D* - динамический датчик типа DL* | — | 1 шт. |
| Кабель USB* | — | 1 шт. |
| Элементы питания* | — | 1 шт. |
| Сетевое зарядное устройство* | — | 1 шт. |
| Чехол для электронного блока* | — | 1 шт. |
| Щетка для очистки индентора* | — | 1 шт. |
| Чемодан для переноски | — | 1 шт. |
| Диск с ПО* | — | по заказу |
| Паспорт | — | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации. Твердомеры универсальные ТВМ | РЭ 26.51.62-001-11548758-2019 | 1 экз. |
| Упаковочный лист | — | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 113-261-2019 | 1 экз. |
| * в соответствии с поставляемой модификацией твердомера |
Поверка
осуществляется по документу МП 113-261-2019 «ГСИ. Твердомеры универсальные ТВМ. Методика поверки», утверждённому ФГУП «УНИИМ» 17 января 2020 г.
Основные средства поверки:
- эталонные меры твердости по шкалам Роквелла, 2-го разряда по ГОСТ 8.064-94 со значениями (83 ± 3) HRA, (90 ± 10) HRB, (25 ± 5) HRC, (45 ± 5) HRC, (65 ± 5) HRC;
- эталонные меры твердости по шкалам Бринелля, 2-го разряда по ГОСТ 8.062-85 со значениями (100 ± 25) HB (HBW), (200 ± 50) HB (HBW), (400 ± 50) HB (HBW);
- эталонные меры твердости по шкалам Виккерса, 2-го разряда по ГОСТ 8.063-2012 со значениями (450 ± 75) HV, (800 ± 50) HV.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.064-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений твёрдости по шкалам Роквелла и Супер-Роквелла
ГОСТ 8.062-85 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений твёрдости по шкалам Бринелля
ГОСТ 8.063-2012 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений твёрдости по шкалам Виккерса
ТУ 26.51.62-004-11548758-2019 Твердомеры универсальные ТВМ. Технические условия
78544-20: Методика поверки МП 113-261-2019Скачать3.8 Мб
