[實用新型]便攜式硬度測量儀

無效

• 申請號: 93200266.8
• 申請日: 1993-01-12
• 公開（公告）號: CN2148960Y
• 公開（公告）日: 1993-12-08
• 發明（設計）人: 姚友良;袁春懷
• 申請（專利權）人: 姚友良;袁春懷
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種便攜式硬度測量儀，屬金屬材料的硬度測試技術領域。

在已有技術中，用于測試金屬材料表面里氏硬度的測試儀，有多種形式，如中國專利申請88200728、89213563.8等，主要由硬度／電壓傳感器、電信號放大、采集器和數據處理、顯示打印部分等組成。其不足之處是電信號模／數轉換部分采用的是八位模／數轉換器，因而精度較差，不能滿足里氏硬度標準的要求。且使用的數據處理機不能與通用的微機兼容，在數據統計、處理上有很大局限性。

本實用新型的目的是采用帶有高精度模／數轉換器的單片計算機芯片，以提高儀器的測量精度，使其符合里氏硬度的測量標準。同時對儀器配置先進的數據處理微機，使其性能價格比優于已有的儀器。

本實用新型的內容是：便攜式硬度測量儀由硬度／電壓傳感器、放大電平變換器、帶有模／數轉換器的單片計算機、便攜式微機和打印機組成。硬度電壓傳感器將被測金屬物體的硬度轉換成電壓信號，此電壓信號經放大電平變換器放大、移位后送入單片計算機進行數／模轉換，由此得到的數字編碼值，經微機的串行通訊接口進入便攜式微機進行處理、顯示，最后打印出測試結果。

附圖說明：

圖1是本實用新型的結構方框圖。

圖2是放大電平變換器的電路圖。

圖3是本實用新型的計算公式所依據的波形示意圖。

下面結合附圖，詳細介紹本實用新型的內容。

根據里氏硬度測量原理，硬度／電壓傳感器產生的電壓信號，經放大、電平變換后在模／數轉換器輸入端的信號，如圖3所示。圖3中，V_C為靜態電壓值，V_A為測試硬度過程中，傳感器的沖擊電壓峰值，V_B為反彈電壓峰值。A為V_A與V_C的差值，B為V_C與V_B的差值。里氏硬度值以L表示，則有：

L＝ (B)/(A) ×1000 （1）里氏硬度／電壓傳感器產生的模擬信號，經過模／數轉換時，將會產生量化誤差。

由（1）式得：L＝ (B)/(A) ×1000＝ (V_C-V_B)/(V_A-V_C) ×1000對上式求微分，并設V_C為常量，V_A和V_B的量化誤差相等，則對里氏值的相對誤差取絕對值為：

(｜△L｜)/(L) ＝ (△V_A)/(V_A-V_C) （ 1000/(L) ＋1） （2）其中△V_A為量化誤差。由式（2）可得如下結論：①當里氏硬度值較小時，里氏值的相對誤差則較大；②量化誤差越小，則里氏硬度值相對誤差越小；③V_A與V_C的差值越大，則相對誤差越小。其中V_A由里氏硬度／電壓傳感器的特性來決定，因而V_C的取值對減小硬度的測量誤差至關重要。本實用新型設計的硬度測量儀，其里氏值的測量范圍為200～900，由（1）式得：L_max＝ (B_max)/(A) ×1000＝900即： (B_max)/(A) ＝0.9 （3）由圖3中可看出：A＋B_max＝V （4）

V為模／數轉換輸入電壓范圍。

將（3）式與（4）式聯立，并令V_A＝V