ИНДЕНТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ИНДЕНТАЦИОННЫМ МЕТОДОМ

1. Индентационное устройство (1) для измерения механических свойств материалов, состоящее из корпуса (6), снабженного торцом (7) с отверстием (31), держателем (12) индентора (13), установленным с возможностью перемещения в отверстии (31) торца (7), стержня (2) перемещения, соприкасающегося с индентором (13), датчиком (19) перемещения, датчиком нагрузки и нажимным сегментом (10) для нагрузки на держатель (12) индентора (13), отличающееся тем, что внутри корпуса (6) установлен держатель (15) датчика (19) перемещения, стационарно соединенный с корпусом (6), в котором с возможностью перемещения расположен стержень (20) перемещения, проходящий к датчику (19) перемещения, установленному в держателе (15) в оси индентора (13); подвижной нажимной сегмент (10) в верхней части корпуса (6) снабжен как минимум одной опорой (14), проходящей вокруг держателя (15) и захватываемой центральной нажимной панелью (23), расположенной в корпусе (6) с возможностью перемещения и несущей как минимум один первый динамометр (25) с деформируемыми выступами (26), которые через зазор (27) соприкасаются с нижней нажимной панелью (28), расположенной в корпусе (6) с возможностью перемещения и соединенной с держателем (12) индентора (13), причем между нижней нажимной панелью (28) и торцом (7) находится первый упругий элемент (30), а центральная нажимная панель (23) и нижняя нажимная панель (28) снабжены отверстиями для прохождения стержня (20) перемещения в держатель (15).
2. Индентационное устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус (6) имеет цилиндрическую форму с созданным сверху внутренним оснащением для установки (32), в котором при помощи винтов (16) крепится держатель (15), в центре которого имеется отверстие (29) для стержня (20) перемещения, а в нем установлен датчик (19) перемещения, причем отверстие (29) с верхней стороны держателя (15) закрыто крышкой (17), прикрепленной винтами (18) к держателю (15).
3. Индентационное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что две опоры (14) соприкасаются с центральной нажимной панелью (23) через как минимум один второй динамометр (22), установленный на центральной нажимной панели (23), причем точность измерений второго динамометра (22) как минимум в 10 раз меньше максимальной силы нагрузки первого динамометра (25), а величина максимальной деформации деформируемых выступов (26) первого динамометра (25) при максимальной нагрузке соответствует известной ширине зазора (27).
4. Индентационное устройство по п. 3, отличающееся тем, что измеряемый диапазон первого динамометра (25) составляет величину до 150 Н, а измерительный диапазон второго динамометра (22) - до 35 кН.
5. Индентационное устройство по п. 4, отличающееся тем, что держатель (15) датчика (19) в нижней части снабжен центральным направляющим тубусом (21), установленным в центральном отверстии второго динамометра (22), а центральная нажимная панель (23) снабжена центральной выемкой (24), в которой установлены два первых динамометра (25), вокруг стержня (20) перемещения, проходящего через выемку (24) и установленного с возможностью перемещения в направляющем тубусе (21).
6. Индентационное устройство по любому из пп. 2, 4, 5, отличающееся тем, что торец (7) по периметру снабжен кантом (9), на котором установлен корпус (6) и центральный опорный сегмент (8) с отверстием (31), в котором с возможностью перемещения установлен направляющий выступ (33) нижней нажимной панели (28), и на нем крепится держатель (12) индентора (13), а при этом первый упругий элемент (30) образован пружиной сжатия, установленной между нижней нажимной панелью (28) и торцом (7).
7. Индентационное устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, отличающееся тем, что стержень (20) перемещения проходит через центральное отверстие датчика (19) перемещения, который является контактным, магнитным или другого типа.
8. Индентационное устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, отличающееся тем, что нажимной сегмент (10) снабжен отверстием (11) с резьбой для присоединения к механизму нагрузки (2).
9. Индентационное устройство по п. 6, отличающееся тем, что длина опорного сегмента (8) больше длины держателя (12) индентора (13), а опорный сегмент (8) снабжен боковой выемкой (44).
10. Индентационное устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 9, отличающееся тем, что снабжено отдельной камерой (37) для измерений образцов материалов в имитированной среде, камера (37) закрыта снимающейся крышкой (38) с отверстием (39) для индентора (13), внутри камеры (37) находятся подвижные колодки (42) для фиксации образца, соединенные с микрометрическими винтами (41), выступающими из корпуса камеры (37), а камера (37) также снабжена окошком (40) из прозрачного материала для наблюдения за образцом.
11. Индентационное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что нажимной сегмент (10) приспособлен для манипуляций без механизма нагрузки (2), первый упругий элемент (30) первый упругий элемент состоит из резиновой прокладки, между нажимным сегментом (10) и корпусом (6) установлен второй упругий элемент (30') тоже образованный резиновой прокладкой, а также установлена возвратная пружина (34).
12. Индентационное устройство по п. 11, отличающееся тем, что стержень (20) стержень перемещения в верхней части (36) четырехугольный, он снабжен магнитной лентой (35) и установлен с возможностью перемещения в четырехугольном отверстии (29') в держателе (15) датчика (19) перемещения, при этом напротив магнитной ленты (35) в держателе (15) установлен датчик (19) перемещения, образованный магнитным сенсором.
13. Индентационное устройство по п. 11, отличающееся тем, что корпус (6) с торцом (7) образует одно интегральное целое, нижнее основание торца (7) ровное, верхняя плоскость нажимного сегмента (10) выпуклая, нижняя нажимная панель (28) снабжена направляющим выступом (33), в котором крепится держатель (12) индентора (13), который с возможностью перемещения установлен в отверстии (31) торца (7).
14. Автоматизированная измерительная система механических свойств материалов, включающая в себя индентационное устройство (1), механизм нагрузки (2), столик (3) для образца, аналогово-цифровой преобразователь (4) и компьютер (5), отличающаяся тем, что индентационное устройство (1) создано по любому из пп. 1-13.