К средствам неразрушающего контроля относятся приборы для определения твердости изделий, выполненных из металлов, однородных неметаллических материалов, например, полимеров. Приборы имеют два названия твердомеры или дюрометры.
Устройства находят широкое применение в самых разных областях промышленности и народного хозяйства: машиностроение, строительство, металлургия, химическая промышленности. Они используются в производственных цехах, на строительных площадках. В научно-исследовательских лабораториях, занимающихся разработкой новых конструкций, созданием новых материалов. Их используют для входного контроля материалов, поступающих на технологические линии и при выходном контроле изготовленной продукции.
Существует несколько методов классификации твердомеров. Прежде всего, их подразделяют на два больших класса по внешнему виду и размерам.
В свою очередь, портативные твердомеры делятся на подгруппы согласно методу измерения твердости. Различают следующие группы приборов:
Следующий способ классификации основан на используемой устройством шкале твердости:
В основу работы динамических твердомеров положена связь между такими характеристиками материалов, как внутреннее сопротивление и твердость. Метод, используемый динамическими твердомерами при проведении исследований, носит название метод отскока.
Суть его состоит в следующем. Прибор имеет специальный датчик (преобразователь), оснащенный бойком. Преобразователь размещается на изделии и приводится в действие. Боек ударяется о поверхность исследуемого объекта, отскакивает от него, а датчик фиксирует начальную (до удара) и конечную (после отскока) скорость бойка. Умноженное на 1000 отношение этих скоростей получило название числа (твердости) Либа, по фамилии ученого, разработавшего данный метод.
Портативные динамические твердомеры просты в использовании, отличаются точность значений и высокой скоростью получения данных. Однако они могут применяться только для изделий, масса которых превышает 5 кг, а толщина стенок более 10 мм. Исследование объектов меньшей массы и толщины возможно при проведении дополнительной обработки поверхности (добавление смазки, притирание) для более плотного прилегания датчика.
Динамические портативные твердомеры пользуются у потребителей большим спросом благодаря своим небольшим размерам, простоте в использовании, получении достоверной информации, надежности и продолжительному сроку эксплуатации.
Для проведения экспресс измерений твердости изделий из чугуна, стали, резины, цветных металлов широко используется твердомер тэмп 4. Он может эксплуатироваться при температуре окружающей среды до -20°С. Получаемое значение твердости может отображаться на дисплее переносного твердомера в шкалах по роквеллу (HRC), Бринеллю (НВ), Шору (HSD), Виккерсу (HV). Дополнительные функции прибора позволяют получать усреднение результатов серии замеров, учитывать пространственное положение датчика-преобразователя. Устройство позволяет непосредственно с клавиатуры программировать две дополнительные шкалы НХ и НХ1, корректировать их.
Сфера использования прибора достаточно широка: металлургия, машиностроение, энергетика, ремонтно-монтажные организации и так далее. В качестве объектов тестирования могут выступать сосуды давления, трубопроводы, валки прокатных станов, роторы турбин, рельсы, колеса ж/д вагонов, коленчатые валы, шестерни, поршневые кольца, сверла, промышленные полуфабрикаты (трубы, отливки и так далее).
Беспроводной универсальный переносной твердомер тэмп 4к является модификацией прибора ТЭМП-4. Он работает в более широком температурном диапазоне (-30 – +70°С), регулируемая подсветка дисплея позволяет использовать его в условиях низкой освещенности. Среди присущих ему функций – возможность определять предел прочности стали на растяжение Rm (σB). Встроенный в корпус и полуавтоматический датчик и сменные насадки, в том числе удлиненная 50 мм) обеспечивают комфортную работу в труднодоступных местах и при помощи одной руки.
Отличительные особенности данного прибора: простота в использовании и обслуживании, возможность проведения замеров вне зависимости от пространственного расположения датчика. Прекрасные эксплуатационные качества, оптимальная цена твердомера тэмп 2, высокая производительность, энергонезависимая память, рассчитанная на хранение 64-х шкал твердости, связь с ПЭВМ и принтером через USB или COM порт делают его востребованными у потребителей. Функция самоотключения позволяет экономить энергоресурс. В комплект входит набор датчиков широкого назначения.
Малогабаритный прибор используется для экспресс-анализа твердости чугуна, стали, цветных металлов и других материалов в полевых условиях и в цехах предприятий. Результаты замеров выводятся на дисплей в условных единицах (HL), которые затем по переводным таблицам могут быть соотнесены со значениями в классических шкалах твердости.