[發明專利]硬度測試器和程序

有效

• 申請號: 201310002755.0
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103196763B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 澤健司
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 于小寧

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年1月6日提交的第2012-001009號日本申請的根據35U.S.C.§119的優先權，其公開的內容以引用的方式全部明確地并入本文。

技術領域

本發明涉及一種硬度測試器和一種程序。

背景技術

傳統地，已經知曉稱為儀器化壓痕測試（納米壓痕）的測試方法，其中在預定的負載放置于壓頭以將壓頭按壓到樣本表面并形成壓痕的過程中，連續地測量測試力（被放置在壓頭的負載的力）和按壓深度（壓頭的位移量）。然后，分析從測量獲得的按壓曲線，以找到材料的機械特性。

一般來說，在儀器化壓痕測試中，將均勻的測試力施加到壓頭，其以均勻的速度接近樣品。然后，檢測當壓頭與樣品接觸時位移量變化或壓頭的速度變化的點。測試以該點作為樣品的表面（零點）開始。因此，對壓頭接觸的樣品（零點）的點的檢測的準確度影響到儀器化壓痕測試的測試結果的精確度。因此，通常使用各種各樣的創新作為用于檢測零點的方法。例如，日本專利第3731047號公開了一種用于檢測點的技術，其中，通過發送貫穿壓頭的微振動壓頭接觸樣品，然后使壓頭向樣品接近并檢測振動中的變化。另外，日本專利第3839512號公開了一種技術，用于通過在壓頭接觸樣品之前獲得負載數據和位移數據，然后在接觸后或在測試之后檢測壓頭的接近過程中的變化，來確定零點。

發明內容

然而，在日本專利第3731047號和第3839512號的方法中，當壓頭由于來自諸如振動的干擾的影響而移動，該位移可以被誤讀為零點，并且在檢測的零點上可能出現大錯誤。此外，測試器（數據分析器）的用戶，需要有一定量的經驗，以評估零點檢測失敗的數據。因此，測試器的用戶可能無法確定是否已恰當地檢測到零點。

本發明提供了一種硬度測試器和程序，其能夠精確地檢測在儀表式壓痕測試期間壓頭與樣品接觸的點。

為了解決上述的情況，本發明的第一方面是一種包括壓痕形成機制和測量器的硬度測試器。壓痕形成機制向壓頭提供預定的負載并且將壓頭按壓到樣品表面以形成壓痕。測量器檢測壓頭的按壓深度以及壓痕形成時加載于壓頭的測試力來測量按壓曲線。硬度測試器進一步包括限定器和確定器。在開始測量之前，限定器限定在接近樣品的過程中壓頭的位移、速度和加速度之一的值的預期范圍。在測量開始之后，確定器測量在接近樣品的過程中壓頭的位移、速度和加速度之一的值，當測量值不在預期的范圍內時，確定零點的檢測已失敗。

本發明的第二方面是第一方面所描述的硬度測試器包括顯示器，其中所述顯示器在接近樣品過程中與壓頭的位移、速度和加速度一起顯示測量值的預期范圍的。

本發明的第三方面是在第一方面和第二方面之一描述的硬度測試器包括存儲器和通知器。存儲器存儲模式數據和改進信息。當在預限定的標準的測試環境以外的多個不同的測試環境中執行測量時，對于每個測試環境獲得在接近樣品的過程中壓頭的位移、速度和加速度之一的值的模式數據。改進信息涉及用于改進獲得模式數據的測試環境的改進方法。當確定器確定零點的檢測已失敗時，通知器比較測量值和存儲在存儲器中的模式數據，以便推斷出測試環境，然后通知用戶有關測試環境的改進方法的改進信息。

本發明的第四方面是根據第一至第三方面中的任何一個的硬度測試器包括在確定器確定零點的檢測已失敗時停止測量的停止器。

本發明的第五方面是使計算機能夠作為測量器、限定器和確定器的程序。測量器為壓頭提供預定的負載，并且將壓頭按壓到樣品的表面中形成壓痕，然后檢測壓頭的按壓深度以及壓痕形成時加載于壓頭的測試力來測量按壓曲線。在開始測量之前，限定器限定在接近樣品的過程中壓頭的位移、速度和加速度之一的值的預期范圍。在測量開始之后，確定器測量在接近樣品的過程中壓頭的位移、速度和加速度之一的值，當測量值不在預期的范圍內時，確定零點的檢測已失敗。

本發明包括在開始測量之前限定在接近樣品的過程中壓頭的位移、速度和加速度之一的值的預期范圍的限定器，以及在測量開始之后測量在接近樣品的過程中壓頭的位移、速度和加速度之一的值，當測量值不在預期的范圍內時，確定零點的檢測已失敗的確定器。因此，通過提前限定預期范圍，即使當壓頭由于外界干擾的影響而偏離預期范圍時，該偏離可被自動地確定為零點的檢測中的失敗。因此，可以定量地排除零點檢測失敗的故障數據。因此，即使當用戶的經驗不足時，用戶也將不會在視覺上搞錯零點是否已被適當地檢測到。因此，可以準確地和穩定地執行壓頭接觸樣品S的點（零點）的檢測。

附圖說明