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数字式通用硬度计

                                                                                    数字式通用硬度计
                                                                      --天津翔域时代科技有限公司提供技术



  91.原理
      数字式通用硬度计原理见图9，其核心内容是：外力用负荷传感器量度后加于压头，替代传统的砝码7杠杆加力系统；以位移传感器在线测取压痕参数；压头为装配式，在机内更换；适时进行试验的有效性判断；在线获取硬度值。工作原理简介如下：三个负荷传感器9<安装于底座;，压板<用螺钉连接于底座;；位移传感器)用支架%间接固定于机架99，并预压缩少许使其与压头体:常接触。硬度试验时，试样?接触压头体:并使其继续上升约9DD，留出压入试样的行程；外力通过蜗杆9?、蜗轮9:、轴9&使底座;下行，由压板<接触压头座Q、压头体:施加于试样，并经负荷传感器9<量化，通过控制蜗杆9?的转动量来控制试验力的大小；以维氏硬度试验为例，加力前位移传感
器读数为?&，卸力前为?9，卸力后为?%，于是得到压痕深度%@?%7?&，力、压痕深度送处理器，在线获得试验结果。退下载物台，加力约9&&S25，将压头座压紧于外罩，手工工具插入压头孔拧下压头，更换成相应压头后即可进行其它硬度试验。%试验结果准确性预期通常认为，布氏、维氏硬度试验时，以压痕深度代替压痕直径来表征压痕面积，会引起较大的测量误差。这是因为忽略了一个关键问题。如果压痕深度和压痕直径用同一尺度、同一方法测量，上述结论无疑是正确的；若不是，则要作适当分析才能判断。以维氏硬度试验为例。若测量压痕对角线，维氏硬度值AB@CD?@9$ 8Q?? C D 3%；若测量压痕深度， AB @ C D ? @ C T%)$?%8),%，即3U<,=C!试验力，*V+；? !残余压痕面积DD；3!残余压痕对角线平均长度，DD；%!残余压痕深度，DD>。数字式通用硬度计采用量程为%DD的高精度差动变压器式位移传感器，全量程线性度W&$&QXE分辨率&$9!&$&QX，如果?DE 转换精度定天津硬度计
为F= GH I很容易达到J，以% U&$ 9D 为例= 对应的3 @&$，"%的极限误差范围为Y&$%Q!D。而根据国家标准=BZ?:?&78?>压痕对角线长度测量装置的允许误差为Y&$QX3，在未计入测长时的照准误差等情况下，"天津硬度计3 @ K&$QX3 @ K:$Q!D。显然["3[l["%[。布氏硬度试验时与上述情况相似。因此，以位移传感器测量压痕深度，产生的硬度示值误差将比原来的小。天津洛氏硬度计加之用负荷传感器的输出值直接作为试验力输入，不需要用砝码经杠杆转换，试验力误差减小且易控制、调整。所以，用数字式通用硬度计进行硬度试验，将比传统方法更准确，这是可以预期的。
: 科学意义、学术价值
硬度是材料重要的力学性能指标，实际生产中总是只检测工件或零件的硬度，以硬度的高低来表征其它力学性能的优劣，因此硬度计在材料工业、机械工业中的使用十分普遍。目前常用的硬度试验方法有布氏、洛氏、表面洛氏、维氏、小负荷维氏等几种，包括了数十个硬度标度，一种试验方法对应于一种硬度计，每个硬度标度有其特定的技术条件和限制=如试验力大小、压头几何参数、硬度的有效范围等>，因此硬度计不通用，各标度的硬度值不能直接比较，试验的有效性无法实时判断。维   氏硬度试验可以使金属建立起连续一致的维氏硬度标度，试验结果才能直接比较，因此以维氏硬度作为统一的硬度标度是金属力学性能检验技术发展的必然趋势。但现有维氏硬度试验其结果要等试验结束后测量了压痕尺寸才能获得，效率太低，无法用于硬度的常规检验，试验的有效性无法实时控制、判断，因此极大地妨碍了维氏硬度试验的应用。数字式通用硬度计从根本上解决了以维氏硬度作为统一的硬度标度的技术问题，同时可以成功也解决现在数十个硬度标度共用与将来可能只用维氏硬度标度二者之间的衔接和过渡问题，不但使硬度计数字化，而且成为通用型，试验过程直观可控，保证了试验的有效性和试验结果获取的实时性，是一项金属硬度常规检测方面的新技术、新装备，学术价值和技术优势十分明显。
F 特色和**之处
数字式通用硬度计试验力通过负传感器计量后施加于压头J见图:K，取代了传统的砝码I杠杆载荷系统；位移传感器与     压头常接触，硬度试验时实时获得压头相对于试样的位置参数；试验前显示所选标度的技术条件，试验过程中动态显示力的大小和压头压入试样的总深度；维氏硬度试验时可以用调节试验力的方法控制薄试样试验的有效性，其它硬度试验时也能及时判断试验是否有效；卸载后，用在线测取的压痕深度表征压痕面积，试验力和压痕深度送数据处理，实时获得试样硬度；压头部分做成装配式，使压头座和压头体具有互换性J见图%K，球面压头以压头体前端的球缺替代，在机内方便地更换成相应的压头后，即可进行各标度的硬度试验。

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