Назначение
Твердомеры ТРТС для измерения твердости по методу Роквелла (далее - твердомеры), предназначены для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла, металлов и сплавов по методу Бринелля, а также пластмасс. Измерение твёрдости по методу Бринелля возможно на твердомерах модификаций ТРТС-01, ТРТС-02 и ТРТС-10.
Описание
Принцип работы твердомеров для измерения твердости по методу Роквелла заключается в измерении остаточной глубины внедрения стандартного наконечника -алмазного конуса или стального шарика, в поверхность испытуемого изделия под действием суммы двух последовательно прилагаемых нагрузок - предварительной и основной, измеренной после выдержки под нагрузкой и снятия основной нагрузки.
Принцип работы твердомера для измерения твердости по методу Бринелля заключается во вдавливании индентора - стального шарика стандартного диаметра в образец под действием нагрузок предварительной и основной, приложенных перпендикулярно поверхности образца в течение определенного времени и измерении диаметра отпечатка при помощи микроскопа.
Конструктивно твердомеры состоят из рычажной системы нагружения, системы отсчета показаний и механизма подъема стола, смонтированных в едином корпусе.
Система нагружения твердомеров обеспечивает приложение и снятие заданной основной нагрузки в соответствии с ГОСТ 23677-79 через наконечник к испытуемому изделию.
Система отсчета твердомеров обеспечивает визуальный контроль за приложением предварительной нагрузки, а также отсчет результатов измерений.
Механизм подъема стола предназначен для установки испытуемого изделия, его подвода к наконечнику, приложения предварительной нагрузки, а также отвода испытуемого изделия в исходное положение после завершения процесса измерения.
К настоящему типу средств измерений относятся твердомеры следующих модификаций ТРТС-01, ТРТС-02, ТРТС-03, ТРТС-10 и ТРТС-11. Модификации твердомеров отличаются способом приложения нагрузки, а также способом представления информации. Кроме того, твердомеры могут иметь варианты исполнения для измерения твердости, как наружных поверхностей, так и внутренних.
Функционально твердомеры обеспечивают измерение твердости наружных и внутренних поверхностей деталей по методу Роквелла в соответствии с требованиями ГОСТ 24622-91 с представлением результатов измерений в единицах твердости. Представление результатов измерений на твердомерах модификаций ТРТС-01, ТРТС-02 и ТРТС-03 осуществляется по шкале индикатора часового типа. На твердомерах модификаций ТРТС-10 и ТРТС-11 на дисплее встроенного пульта управления. Кроме того, программное обеспечение твердомеров модификаций ТРТС-10 и ТРТС-11 позволяет фиксировать и представлять на дисплее следующие параметры:
- глубину внедрения индентора, в мм;
- твердость, HR или HB;
- группу твердости (больше, норма, меньше);
- отклонение от стандартной твердости в абсолютных единицах;
- среднее значение всех параметров в серии до 50 испытаний, а также расхождение результатов в серии в процентах и абсолютных единицах HR или НВ;
- по запросу оператора вывод на индикацию значения электронного клейма.
Обозначение твердомеров при их заказе:
- твердомер с ручным приложением нагрузки, с аналоговой отсчетной системой: «Твердомер ТРТС-01. УХЛ4.2. ТУ 4271-014-99369822-12»;
- твердомер с электромеханическим приложением нагрузки, с аналоговой отсчетной системой: «Твердомер ТРТС-02. УХЛ4.2. ТУ 4271-014-99369822-12»;
- твердомер с электромеханическим приложением нагрузки, с аналоговой отсчетной системой, с возможностью измерения твердости внутренних поверхностей: «Твердомер ТРТС-03. УХЛ4.2. ТУ 4271-014-99369822-12»;
- твердомер с электромеханическим приложением нагрузки, с цифровой отсчетной системой: «Твердомер ТРТС-10. УХЛ4.2. ТУ 4271-014-99369822-12»;
- твердомер с электромеханическим приложением нагрузки, с цифровой отсчетной системой, с возможностью измерения твердости внутренних поверхностей: «Твердомер ТРТС-11. УХЛ4.2. ТУ 4271-014-99369822-12».
Общий вид твердомеров представлен на рисунках 1 - 5.
Рисунок 1 - Твердомеры модификации
ТРТС-01
Рисунок 2 - Твердомеры модификации ТРТС-02
Рисунок 3 - Твердомеры модификации
ТРТС-03
Рисунок 4 - Твердомеры модификации
ТРТС-10
Рисунок 5 - Твердомеры модификации ТРТС-11
Для ограничения доступа в целях несанкционированной настройки и вмешательства производится опломбирование твердомеров с помощью нанесения специальной самоклеящейся наклейки в соответствии с рисунком 6. Нанесение знака поверки на твердомеры не предусмотрено. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Рисунок 6 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа и эскиз самоклеющейся наклейки
Каждый экземпляр твердомеров идентифицирован, имеет заводской номер, нанесенный на табличку ударным способом, установленную на заднюю панель корпуса твердомера.
Обозначение мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера представлены на рисунке 7.
Рисунок 7 -Обозначение мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение твердомеров модификации ТРТС-10 и ТРТС-11 встроено в пульт управления и жестко привязано к электрической схеме. Доступ в корпус твердомеров в месте расположения пульта управления, в который встроено программное обеспечение твердомера, защищен заводской невосстанавливаемой наклейкой или наклейкой с оттиском клейма поверителя. Программное обеспечение не может быть модифицировано, загружено или прочитано через какой-либо интерфейс после поверки твердомера без нарушения наклейки. Целостность наклейки определяется визуально.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | - |
Продолжение таблицы 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | Р_2.1А |
| Цифровой идентификатор ПО | 678541 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | «исключающее-или» |
Идентификация программы: номер версии программного обеспечения отображается на дисплее при включении твердомера или может быть вызвано через меню программного обеспечения.
Доступ к программному обеспечению закрыт административным паролем, который необходимо ввести с клавиатуры пульта управления при проведении работ по калибровке твердомеров.
Контрольная сумма - случайное число, которое автоматически обновляется после каждого сохранения изменений в характеристики твердомеров при калибровке, является электронным клеймом.
После завершения работ по поверке значение контрольной суммы (электронного клейма) заносится поверителем в руководство по эксплуатации твердомеров и подтверждается оттиском поверительного клейма.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические характеристики представлены в таблице 2, технические характеристики представлены в таблицах 3 и 4.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для модификаций твердомера |
| ТРТС-01 | ТРТС-02 | ТРТС-03 | ТРТС-10 | ТРТС-11 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Диапазон измерения твердости по методу Бринелля, ед. твердости HB: | от 4 до 450 НВ | от 4 до 450 НВ | - | от 4 до 450 НВ | - |
| Испытательные нагрузки, Н: - предварительная - общие по методу Роквелла - общие по методу Бринелля | 98,07 588,4; 980,7; 1471 612,9; 1226; 1839 | 98,07 588,4; 980,7; 1471 | 98,07 588,4; 980,7; 1471 612,9; 1226; 1839 | 98,07 588,4; 980,7; 1471 |
| Пределы допускаемой погрешности испытательных нагрузок, %: - предварительной - общих 588,4 Н; 980,7 Н; 1471 Н - общих 612,9 Н; 1226 Н; 1839 Н | ±2 ±0,5 ±1 | ±2 ±0,5 - | ±2 ±0,5 ±1 | ±2 ±0,5 - |
| Пределы допускаемой погрешности твердомеров при поверке их эталонными мерами твердости 2-го разряда типа МТР, ед.твердости: мера твердости (83±3) HRA мера твердости (90±10) HRB мера твердости (25±5) HRC мера твердости (45±5) HRC мера твердости (65±5) HRC | ±1,2 ±2,0 ±2,0 ±1,5 ±1,0 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение для модификаций твердомера |
| ТРТС-01 | ТРТС-02 | ТРТС-03 | ТРТС-10 | ТРТС-11 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Пределы допускаемой погрешности твердомеров при поверке их эталонными мерами твердости 2-го разряда типа МТБ, %: мера твердости (200±50) НВ мера твердости (400±50) HB мера твердости (100±25) НВ мера твердости (30±20) НВ | ±3 ±3 ±3 ±3 | ±3 ±3 ±3 ±3 | - | ±3 ±3 ±3 ±3 | - |
| Время плавного приложения основной нагрузки, с | от 2 до 8 |
| Регулируемая выдержка времени под общей нагрузкой в диапазоне, с | - | от 1 до 99 |
| Выдержка времени при измерении твердости пластмасс от начала снятия основной нагрузки до отсчета показаний, с | - | 15 |
| Пределы допускаемой погрешности выдержки времени, с | ±1 | ±1 |
Таблица 3 - Диапазоны измерений твердости, величины испытательных нагрузок и виды инденторов по шкалам Роквелла
| Шкала твердости | Нагрузка, Н | Вид индентора | Диапазон измерения, НИ. |
| A | 588,4 | Алмазный конус | от 20 до 88 |
| B | 980,7 | Шарик диаметром 1,588 мм | от 20 до 100 |
| C | 1471 | Алмазный конус | от 20 до 70 |
| E | 980,7 | Шарик диаметром 3,175 мм | от 70 до 100 |
| D | 980,7 | Алмазный конус | от 40 до 77 |
| F | 588,4 | Шарик диаметром 1,588 мм | от 60 до 100 |
| G | 1471 | Шарик диаметром 1,588 мм | от 30 до 94 |
| H | 588,4 | Шарик диаметром 3,175 мм | от 30 до 100 |
| K | 1471 | Шарик диаметром 3,175 мм | от 40 до 100 |
| L | 588,4 | Шарик диаметром 6,35 мм | от 20 до 115 |
| M | 980,7 | Шарик диаметром 6,35 мм | от 20 до 115 |
| P | 1471 | Шарик диаметром 6,35 мм | от 20 до 100 |
| R | 588,4 | Шарик диаметром 12,7 мм | от 20 до 115 |
| S | 980,7 | Шарик диаметром 12,7 мм | от 20 до 100 |
| V | 1471 | Шарик диаметром 12,7 мм | от 20 до 100 |
Таблица 4 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для модификаций твердомера |
| ТРТС-01 | ТРТС-02 | ТРТС-03 | ТРТС-10 | ТРТС-11 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Диапазон регулирования расстояния от вершины испытательного наконечника до рабочей поверхности стола, мм | от 0 до 200 |
| Расстояние от оси испытательного наконечника до передней стенки корпуса твердомеров, мм, не менее | 150 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение для модификаций твердомера |
| ТРТС-01 | ТРТС-02 | ТРТС-03 | ТРТС-10 | ТРТС-11 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Отсчетное устройство | Индикатор часового типа | Цифровое отсчетное устройство |
| Цена деления шкалы отсчетного устройства не более, ед. твердости Роквелла | 0,5 | 0,1 |
| Разбраковка на группы твердости: твердость МЕНЬШЕ, НОРМА, БОЛЬШЕ | Нет | Имеется |
| Математическая обработка результатов измерения: нахождение среднего значения, наибольшего, наименьшего и вариации показаний | Нет | Имеется |
| Измерение твердости внутренних поверхностей отверстий диаметрами D, мм, не менее, на длине отверстия до L, мм (диаметр D на L) по шкалам Роквелла А, В, С, D, F, G: по шкалам Роквелла E, H, K, L, M, P, R, S, V: | Нет | диаметр 35 на 25 диаметр 70 на150 диаметр 42 на 25 диаметр 76 на150 | Нет | диаметр 35 на 25 диаметр 70 на 150 диаметр 42 на 25 диаметр 76 на 150 |
| Используемые инденторы | Алмазный наконечник НК ГОСТ 9377-81 и шарики диаметрами (1,588±0,003), (3,175±0,004), (6,35±0,010) и (12,7±0,015) мм по ГОСТ 3722-81, твердостью не менее 850 HV |
| Способ приложения нагрузки | Ручной привод | Электромеханический привод |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение для модификаций твердомера |
| ТРТС-01 | ТРТС-02 | ТРТС-03 | ТРТС-10 | ТРТС-11 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Параметры электрической сети: - напряжение, В - частота, Гц | от 207 до 253 от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | - | 60 | 80 | 80 | 80 |
| Габаритные размеры должны быть, мм, не более: длина х ширина х высота | 300x535x630 | 220x535x630 | 220x650x770 | 220x535x655 | 220x650x700 |
| Масса, кг, не более: | 80 | 80 | 95 | 80 | 95 |
| Полный средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 1000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на маркировочную табличку, прикрепляемую к корпусу твердомера.
Комплектность
Комплект поставки твердомеров приведен в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Твердомер ТРТС для измерения твердости по методу Роквелла, в том числе: | модификация в зависимости от заказа | 1 шт. |
| Опора М12 | - | 4 шт. |
| Стол плоский | - | 1 шт. |
| Заглушка | - | 2 шт. |
| Наконечник алмазный | ГОСТ 9377 | 1 шт. |
| Шарики (1,588+0,003) мм | ГОСТ 3722 | 1 шт. |
| Наконечник шариковый 1,588 | - | 1 шт. |
| Наконечник шариковый 3,175 | - | 1 шт.* |
| Наконечник шариковый 6,35 | - | 1 шт.* |
| Наконечник шариковый 12,7 | - | 1 шт.* |
| Стол призматический малый | - | 1 шт. |
| Стол призматический | - | 1 шт. |
| Меры твердости эталонные МТР 2-го разряда | ГОСТ 9031 | 1 комплект |
| Ключ 7811-0021 HCI хим. Окс. прм | ГОСТ 2839 | 1 шт. |
| Отвертка 7810-0308 Гр. 2 хим. Окс с. прм | ГОСТ 17199 | 1 шт. |
| Отвертка 7810-0318 Гр. 2 хим. Окс. прм | ГОСТ 17199 | 1 шт. |
| Футляр | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ТР01.00.00.00 РЭ | 1 экз. |
| Инструкция оператору *** | ТР10.00.00 ИО ТР11.00.00 ИО | 1 экз.** |
| Паспорт*** | ТР01.00.00.00 ПС ТР02.00.00.00 ПС ТР03.00.00.00 ПС ТР10.00.00.00 ПС ТР11.00.00.00 ПС | 1 экз. |
| Паспорт на алмазный наконечник НК | - | 1 экз. |
| Паспорт на меры твердости эталонные МТР 2-го разряда | ГОСТ 9031 | 1 экз. |
| Примечания: * - Поставляются по специальному заказу; * * - Только для твердомеров ТРТС-10 и ТРТС-11; * ** - Обозначение в зависимости от договора поставки. |
Сведения о методах измерений
ГОСТ 9013-59 Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу
ГОСТ 9012-59 Металлы. Метод измерения твердости по Бриннеля
ГОСТ 24622-91 Пластмассы. Определение твёрдости. Твердость по Роквеллу
Нормативные документы
ГОСТ 23677-79 Твердомеры для металлов. Общие технические требования.
ТУ 4273-014-99369822-12 «Твердомеры ТРТС для измерения твердости по методу Роквелла».
810-53