一种维氏硬度计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种维氏硬度计，包括机架、驱动源及其电源开关、电脑和安装于机架底端的工作台，以及固定于机架且依次位于工作台的正上方的硬度测量装置和试验力加载系统；所述电脑安装有维氏硬度测量软件的；所述硬度测量装置包括物镜压头切换装置、测量光源、光学镜组和CCD图像采集系统，所述物镜压头切换装置包括转塔以及控制转塔的定位控制系统，所述定位控制系统包括顺次连接的控制模块、可编程逻辑控制器和转塔驱动电机；所述试验力加载系统包括压力传感器、步进电机、减速器和加卸荷杠杆。与现有技术相比，本实用新型专利技术可实现物镜和压头自动精准切换，且通过内置的CCD图像采集系统，可将压痕图像传送至电脑进行图像测量及运算。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种维氏硬度计，具体而言是一种可实现物镜压头自动精准切换的数显维氏硬度计。
技术介绍
维氏硬度计主要用于对微小、薄型试件和表面渗、镀处理后的零件及玛瑙、玻璃等脆性材料进行硬度测定。由于试验力很小，压痕也很小，试样外观和使用性能都可以不受影响，因此得到了广泛的应用，是科研机构、工厂及质监部门进行材料研究和检测的理想硬度测试仪器。现有技术中的维氏硬度计采用显微镜作为测量手段，其不足在于显微镜强光源给人眼睛带来的刺激和视觉疲劳，对试验人员的视力损害较大。此外，使用维氏硬度计进行硬度测量的过程中，需要频繁切换物镜和压头，容易造成测量误差和部件损坏，因此如何实现物镜和压头自动精准切换也是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本技术的目的是提供是一种维氏硬度计，可实现物镜和压头自动精准切换，且通过内置的CCD图像采集系统，可将压痕图像传送至电脑进行图像测量及运算，并得到相应的维氏或努氏硬度值。为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下:—种维氏硬度计，包括机架、驱动源及其电源开关、电脑和安装于机架底端的工作台，以及固定于机架且依次位于工作台的正上方的硬度测量装置和试验力加载系统；所述电脑安装有维氏硬度测量软件的；所述硬度测量装置包括固定于机架的物镜压头切换装置、测量光源、光学镜组和连接于电脑的CCD图像采集系统，所述物镜压头切换装置包括活动连接有压头和物镜的转塔以及控制转塔的定位控制系统，所述定位控制系统包括顺次连接的控制模块、可编程逻辑控制器和转塔驱动电机，转塔驱动电机与转塔连接，通过控制模块输入控制可编程逻辑控制器的控制命令，可编程逻辑控制器接收后再发出驱动转塔驱动电机的控制信号，转塔驱动电机进而驱动或者停止驱动转塔旋转，能够实现物镜和压头的高精度定位且能够避免损坏仪器部件；所述试验力加载系统包括压力传感器、步进电机、减速器和加卸荷杠杆，压力传感器、步进电机与电脑相连，步进电机通过减速器连接加卸荷杠杆，通过压力传感器直接控制试验力加卸，使得加卸试验力更平稳、准确；作为一种优选方案，所述控制模块可输入的控制命令包括压头切换和物镜切换，可编程逻辑控制器的执行程序为，当接收到控制模块的压头切换控制命令后即将该控制命令转换为压头的定位控制信号，定位控制信号控制转塔驱动电机驱动转塔旋转，直至压头旋转至工作位置；当接收到控制模块的物镜切换控制命令后即将该控制命令转换为物镜的定位控制信号，定位控制信号控制转塔驱动电机驱动转塔旋转，直至物镜旋转至工作位置；作为进一步优选方案，所述控制模块连接电脑，通过电脑输入控制命令；作为进一步优选方案，所述测量光源的开关及亮度由电脑控制；作为进一步优选方案，所述(XD图像采集系统包括(XD装置、(XD靶面和(XD图像采集卡，其中，CCD装置、CCD靶面和CCD图像采集卡位于测量光源通过光学镜组形成的光路上，CCD图像采集卡连接到电脑；作为进一步优选方案，所述压头包括维氏压头和努氏压头，所述物镜包括大倍率物镜和小倍率物镜；作为进一步优选方案，所述转塔上设置有与物镜尺寸相应的物镜固定座和与压头尺寸相应的压头固定座；作为进一步优选方案，所述工作台为可升降工作台，包括顺次连接的试台、升降丝杆和丝杆固定座以及与升降丝杆活动连接的手轮，工作台通过丝杆固定座固定在机架底端;作为进一步优选方案，所述电脑为安装于机架的工业平板电脑；作为进一步优选方案，所述机架内置一台打印机。【附图说明】图1为本技术的结构示意图；图2为硬度测量装置的结构示意图；图3为定位控制系统的原理框架示意图；其中，1是机架，2是驱动源，3是电源开关，4是打印机，5是工业平板电脑，6是工作台，7是试台，8是升降丝杆，9是丝杆固定座，10是手轮，11是压力传感器，12是步进电机，13是减速器，14是加卸荷杠杆，15是测量光源，16是转塔16，17是维氏压头，18是努氏压头，19是大倍率物镜，20是小倍率物镜，21是物镜固定座，22是压头固定座，23是第一反光镜，24是第二反光镜，25是第三反光镜，26是凸面镜，27是CCD装置，28是CCD靶面，29是CCD图像采集卡，30是转塔驱动电机。【具体实施方式】下面结合说明书附图对本技术作进一步详细、完整地说明。一种维氏硬度计，如图1所示，包括机架1、驱动源2及其电源开关3、打印机4、安装有维氏硬度测量软件的工业平板电脑5和安装于机架1底端的工作台6，以及固定于机架1且依次位于工作台6的正上方的硬度测量装置和试验力加载系统；所述工作台6为可升降工作台，包括顺次连接的试台7、升降丝杆8和丝杆固定座9以及与升降丝杆活动连接的手轮10，工作台6通过丝杆固定座9固定在机架1底端；所述试验力加载系统包括压力传感器11、步进电机12、减速器13和加卸荷杠杆14，压力传感器11、步进电机12与工业平板电脑5相连，步进电机13通过减速器13连接加卸荷杠杆14。如图2所示，所述硬度测量装置包括固定于机架的物镜压头切换装置、光学镜组和连接于工业平板电脑5的CCD图像采集系统和测量光源15，所述物镜压头切换装置包括活动连接有压头和物镜的转塔16以及控制转塔16的定位控制系统，压头包括维氏压头17和努氏压头18，物镜包括大倍率物镜19和小倍率物镜20，转塔16上设置有与物当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种维氏硬度计，其特征在于：包括机架、驱动源及其电源开关、电脑和安装于机架底端的工作台，以及固定于机架且依次位于工作台的正上方的硬度测量装置和试验力加载系统；所述电脑安装有维氏硬度测量软件的；所述硬度测量装置包括固定于机架的物镜压头切换装置、测量光源、光学镜组和连接与电脑的CCD图像采集系统，所述物镜压头切换装置包括活动连接有压头和物镜的转塔以及控制转塔的定位控制系统，所述定位控制系统包括顺次连接的控制模块、可编程逻辑控制器和转塔驱动电机，转塔驱动电机与转塔连接；所述试验力加载系统包括压力传感器、步进电机、减速器和加卸荷杠杆，压力传感器、步进电机与电脑相连，步进电机通过减速器连接加卸荷杠杆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈安通，陈健，杨琼，朱彦奇，
申请(专利权)人：上海尚材试验机有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31