СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ МАТЕРИАЛА В НАСЫПНОМ ВИДЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ идентификации материала в насыпном виде, при котором подводят наконечник индентора к исследуемому материалу, прикладывают увеличивающуюся нагрузку к индентору и с помощью преобразователя измеряют величину прикладываемой нагрузки и глубину проникновения зонда в этой точке, сведения о значениях прикладываемой нагрузки, которая соответствует увеличенной глубине проникновения зонда, отличающийся тем, что исследуемый материал в насыпном виде помещают в ячейку в виде цилиндрического гнезда и воздействуют на материал зондом в виде штока с плоским торцом, величину нагрузки при этом программируют и передают через контроллер на измерительно-силовую головку, включающую микронагружающее устройство и измеряют глубину погружения прецизионным оптическим датчиком локальных деформаций и передают на компьютер первичные данные испытаний в виде зависимости абсолютной деформации h и электрического сопротивления R от приложенной силы Р, которые переводят из координат P-h в σ-ε, а из R-h в γ-ε, т.е. в зависимости напряжения сжатия σ и удельной электропроводности γ от относительной деформации ε, одновременно измеряют:
- жесткость С
С=∂Р/∂h,
где Р - сила нагружения,
h - абсолютная деформация образца,
как функцию от давления
p=P/S,
где Р - сила нагружения,
S - площадь зонда;
- зависимость механического поведения (жесткость, вязкость) от скорости приложения нагрузки
∂P/∂t,
где Р - сила нагружения,
t - время;
- интегральное электрическое сопротивление R
R=U/I,
где U - напряжение на контактах образца,
I - сила тока, протекающая через образец;
- дифференциальное электрическое сопротивление R*
R*=∂U/∂I,
где U - напряжение на контактах образца,
I - сила тока, протекающая через образец;
- зависимость интегрального R и дифференциального R* электрических сопротивлений или электрической проводимости γ и γ* соответственно от приложенного давления р на стадии нагружения и разгрузки R=f(p) и R*=f(p)
или γ=f(p) и y*=f(p).
2. Прибор для идентификации материала в насыпном виде, включающий корпус, нагружающее устройство, соединенное с устройством его подвода к исследуемому материалу, датчик величины нагружения для непрерывного измерения вариации силы нагружения, прилагаемого к держателю индентора, датчик смещения для непрерывного измерения вариации глубины погружения зонда в материал и компьютер для обработки потоков информации, отличающийся тем, что нагружающее устройство выполнено в виде силовой ячейки и прецизионного оптического датчика измерения локальных деформаций образца, прибор дополнительно содержит контроллер для управления, сбора и обработки потоков данных, снабженный программным управлением величиной силы, а зонда выполнен в виде цилиндрического штока с плоским торцом и установленным над ячейкой с образцом, а ячейка содержит контакты для измерения электрического сопротивления.
3. Прибор для идентификации материала в насыпном виде по п.2, отличающийся тем, что ячейка с образцом выполнена глубиной менее половины диаметра цилиндрической расточки D,
D=(1,1÷1,5)d,
где D - диаметр расточки,
d - диаметр штока.