[實(shí)用新型]數(shù)顯布氏硬度計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020126397.6
• 申請(qǐng)日: 2010-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN201589741U
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 刁曉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海蔚恒測(cè)試儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/40
• 分類號(hào): G01N3/40;G01N3/42
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種硬度的測(cè)量裝置，特別涉及一種數(shù)顯布氏硬度計(jì)。

背景技術(shù)

布氏硬度試驗(yàn)法是在1900年由瑞典伐蓋斯特亞(Fagastra)鋼鐵廠總工程師布利奈爾(J·A·Brinell)首先提出的，并在同年展出了他的產(chǎn)品，于1901年得到了肯定，因此習(xí)慣上稱為布氏硬度試驗(yàn)法。布氏硬度試驗(yàn)法的應(yīng)用比較廣泛，它能對(duì)金屬原材料、正火、調(diào)質(zhì)和淬火件進(jìn)行硬度測(cè)試。由于布氏硬度計(jì)的試驗(yàn)力和鋼球壓頭都較大，壓痕也就大，故特別適合鑄件、軸承合金和具有粗大晶粒金屬材料的硬度測(cè)定，布氏硬度試驗(yàn)法能測(cè)出較大范圍內(nèi)金屬各組成部分的綜合性能，而不受個(gè)別組織的影響，是硬度試驗(yàn)中較精確的一種試驗(yàn)法。布氏硬度試驗(yàn)法的試驗(yàn)力一般有29400N、9800N、7350N、4900N、2450N、1837.5N……9.8N，布氏硬度試驗(yàn)法是硬度試驗(yàn)中試驗(yàn)力級(jí)數(shù)最多的和試驗(yàn)力最大的一種試驗(yàn)法。在實(shí)際使用的布氏硬度計(jì)中，所擁有的試驗(yàn)力級(jí)數(shù)并不相同，國(guó)際上也沒有一個(gè)明確的劃分界限為布氏硬度計(jì)或小負(fù)荷布氏硬度計(jì)。但是，目前使用29400N、9800N、7350N……612.5N這些試驗(yàn)力是最常用的。

布氏硬度計(jì)自問(wèn)世以來(lái)，其結(jié)構(gòu)和原理沒有多大變化，都是靠人工搬動(dòng)約60公斤的砝碼來(lái)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力的變化，這樣的布氏硬度計(jì)操作繁瑣，測(cè)試復(fù)雜；直到上個(gè)世紀(jì)九十年代初，布氏硬度試驗(yàn)才有所發(fā)展：一種是液壓驅(qū)動(dòng)、數(shù)字顯示硬度值，試驗(yàn)力為14.71KN和29.40KN，由于液壓容易泄漏和密封件老化問(wèn)題以及在試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法對(duì)損失的力進(jìn)行補(bǔ)償而影響力值的精度，數(shù)字顯示的硬度值是以壓痕的深度測(cè)量加上經(jīng)驗(yàn)修正來(lái)表示的，布氏硬度值與壓痕深度并非線性關(guān)系，所以它只適用于單一產(chǎn)品于生產(chǎn)流水線上測(cè)量，不能滿足國(guó)際或是國(guó)內(nèi)硬度計(jì)量法的標(biāo)準(zhǔn)；還有一種就是上海材料試驗(yàn)機(jī)廠的電子布氏硬度計(jì)，加卸載控制系統(tǒng)以步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，通過(guò)同步齒輪傳動(dòng)進(jìn)行加卸載試驗(yàn)力，經(jīng)過(guò)拉簧結(jié)構(gòu)使施力機(jī)構(gòu)施出的力由變力變?yōu)槌ＡΑ毫鞲衅鞣答佋囼?yàn)力的信息，這種布氏硬度計(jì)還是用數(shù)碼管作為顯示界面，試驗(yàn)力共有5檔(3000公斤，1000公斤，750公斤，500公斤，187.5公斤)，測(cè)量硬度值時(shí)需要把試樣拿下來(lái)，用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量。布氏硬度計(jì)包括放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路和顯示電路，放大電路采用三片OP07芯片，AD(模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路采用了12位的AD574轉(zhuǎn)換器，需要三組工作電壓，對(duì)電源的要求有極高的穩(wěn)定性和抗干擾能力，需要390mw的功耗，對(duì)于布氏硬度計(jì)的小力的精度不能保證，這種布氏硬度計(jì)工作時(shí)噪聲較大。

在本世紀(jì)初，上海材料試驗(yàn)機(jī)廠開發(fā)了數(shù)顯布氏硬度計(jì)，數(shù)顯布氏硬度計(jì)包括AD芯片、顯示電路和處理器，AD芯片還是用12位的AD574轉(zhuǎn)換器，顯示電路采用了320*240分辨率的液晶屏，由于處理器既要處理輸入的信號(hào)，又要控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，還要同步顯示試驗(yàn)的狀態(tài)，處理器同時(shí)處理這么多信號(hào)，造成了顯示屏顯示時(shí)不停的抖動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)沒有達(dá)到無(wú)極變速而產(chǎn)生了噪聲，加載試驗(yàn)力不是平穩(wěn)的和漸進(jìn)的。小的試驗(yàn)力如100公斤尤其是62.5公斤的試驗(yàn)力，超出了試驗(yàn)法的規(guī)定。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種數(shù)顯布氏硬度計(jì)，其能解決現(xiàn)有布氏硬度計(jì)小力不精確、加卸載試驗(yàn)力時(shí)噪聲大、顯示屏顯示時(shí)抖動(dòng)的問(wèn)題。

為解決所述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種數(shù)顯布氏硬度計(jì)，其特征在于，其包括：

采樣電路：其將一個(gè)壓力傳感器的模擬信號(hào)采集并傳送給放大電路；

放大電路：其與采樣電路連接并將采集后的模擬信號(hào)進(jìn)行放大后送給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路：其與放大電路連接并將放大電路放大后的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理成數(shù)字信號(hào)；

處理器：其與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，對(duì)于模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理；

顯示器：其與處理器連接并顯示數(shù)顯布氏硬度計(jì)的測(cè)量值、加卸載過(guò)程、試驗(yàn)力和試驗(yàn)壓頭硬度值；

驅(qū)動(dòng)電路：其與處理器連接，并帶動(dòng)一個(gè)加卸載機(jī)構(gòu)進(jìn)行加卸試驗(yàn)力；

打印機(jī)和RS232接口電路：打印機(jī)、RS232接口電路與處理器連接，測(cè)量值、試驗(yàn)力、試驗(yàn)壓頭硬度值、試驗(yàn)日期通過(guò)打印機(jī)打印輸出并通過(guò)RS232接口電路輸入電腦。

優(yōu)選地，所述顯示器采用液晶顯示器。

本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于：本實(shí)用新型數(shù)顯布氏硬度計(jì)使得試驗(yàn)力精確，所有試驗(yàn)力都是線性變化，試驗(yàn)過(guò)程無(wú)噪聲，操作界面簡(jiǎn)潔，操作方法簡(jiǎn)單，使得整個(gè)操作過(guò)程更富人性化。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的原理框圖。

具體實(shí)施方式