便携式全数字直接测试通用硬度计制造技术

本发明专利技术涉及一种便携式全数字直接测试通用硬度计，属材料力学性能测试仪器技术领域，它主要由下述部分组成：ａ．一个箱式机架；ｂ．一个能将机架固定的力封闭框架，它包括至少两个分布在机座两侧的支撑整个机架的立柱，其下端固定一个能与被测试样或被测试样的支承底板以磁力连接的磁性座；ｃ．一个安装在机架内的试验力加载装置，主要由蜗杆、蜗轮、蜗轮轴、力传感器座、力传感器、压板、压头座、可更换的压头组成；ｄ．一个压头位移传感装置，其下端测量头与压头或压头座上端常接触，其壳体通过支承板、支柱固定于接长套；ｅ．一个传感器信号和数据处理系统。本发明专利技术具有便携、适应不同测试场合和各种形状的试样现场测试硬度的特点，能在线判定试验的有效性，在线获得试验结果；更换不同压头后，可作相应的常规硬度试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种便携式全数字直接测试通用硬度计，属于材料力学性能测试仪器

技术介绍
常用的检测金属硬度的仪器包括布氏硬度计、洛氏硬度计、表面洛氏硬度计、肖氏(里氏)硬度计和维氏硬度计。所有类型的金属硬度计都只对应于一种金属硬度试验方法，或以一种硬度试验方法为主，另外一、二种为辅(且只能做其中的少数几个标度的硬度试验)，因此都不具备通用性；目前虽有数字显示布氏、洛氏、表面洛氏、里氏硬度计投入使用，但其仅仅解除了压痕测量、试样平均硬度、硬度示值波动度等内容的人工操作和计算，并不能进行试验过程主要参数显示与控制，也不能实时判断试验的有效性，也就是说现有硬度计不具备数字化功能。现有技术公开了一个为“数字式通用硬度计”(专利号ZL00255836.X)，它很好地解决了硬度计的通用性和数字化问题，但这是一种台式硬度计，只能检测中、小试样，使用场所也是固定的，不便携带至现场使用。目前使用的有一种便携式硬度计，其中有锤击式布氏硬度计、手持式肖氏硬度计和里氏硬度计。虽然这些硬度计可以携带至现场使用，可以检测大试样，但有着明显的缺陷，如1、都属于动载荷试验硬度计，试验结果只具有相对性，而且准确性、一致性差；2、锤击式布氏硬度计、手持式肖氏硬度计不能在线获得试验结果；3、如果现场试样要求直接测量其它常用标度的硬度值，现有的上述便携式硬度计就无法进行。
技术实现思路
本专利技术的技术目的是1、提供一种能够便捷地用于直接测试各类金属、各种尺寸、各种被测形状，如平面、圆柱面试样的小负荷布氏、洛氏、表面洛氏、维氏和小负荷维氏硬度的便携式全数字化通用硬度计；2、所述的硬度计小型化，使用场所既可以是固定的，也可以携带至现场使用；3、直接测试金属试样常用标度的硬度值，在线获取试验结果，不需要各标度之间硬度值的转换；4、试验过程中实时显示试验力大小和压头压入试样的深度；5、试验结束时在线判定本次试验的有效性，并进行试验数据处理、显示、存储。本专利技术的技术方案是所述便携式全数字直接测试通用硬度计，它主要由下述部分组成a、一个箱式机架，它主要由机座和与其下端固定连接的接长套组成；b、一个能将机架固定的力封闭框架，它包括至少两个分布在机座两侧的支撑整个机架的立柱，该立柱与机座之间为可以移动和拆卸的固定连接，立柱上端与横梁固定连接，其下端固定一个能与被测试样或被测试样的支承底板以磁力连接的磁性座；c、一个安装在机架内的试验力加载装置，它主要由蜗杆、蜗轮、蜗轮轴、力传感器座、力传感器、压板、压头座、可更换的压头组成，其中蜗杆下支承固定在机座内，蜗轮轴下端与力传感器座中心螺纹孔连接，构成传力螺纹副，力传感器位于力传感器座和压板之间，压头由固定在接长套下端中心孔的压头衬套定位；d、一个压头位移传感装置，其中的位移传感器在蜗轮轴下方，其下端测量头与压头或压头座上端常接触，其壳体通过支承板、支柱固定于接长套；e、一个传感器信号和数据处理系统。本专利技术的有益效果是便携式小型化结构，既可以在实验室等固定场所使用，又可以携带至现场使用；通用性强，压头与压头座用锥面或圆柱面连接，在机内更换压头后，可直接测试各类金属试样的小负荷布氏、洛氏、表面洛氏、维氏和小负荷维氏硬度；对试样尺寸和形状的适用范围大，可进行大、中、小试样的平面和圆柱面硬度测试；数字化程度高，在线进行试验有效性判断，在线获取试验值。附图说明图1是本专利技术测试中、小平面类试样时的优选实施例总体结构的主视图；图2是图1的左视图；图3是图1卸除上盖3后的A-A向视图；图4是图1的B-B剖视图；图5是图1中C的局部放大图；图6是力传感器8和位移传感器10所获信号的处理系统及处理过程框图；图7是压头17与压头座20以圆柱面配合时的结构图；图8是测试中、小圆柱面试样硬度时，支承底板30上所衬带V形垫块46的结构图；图9是测试圆柱面试样维氏或小负荷维氏硬度时，支承底板30上所衬带销V形垫块47的结构图；图10是测试大型铁磁性等直径圆柱面试样50硬度时，磁性座31下部形状或型板49(虚线所示)下部为圆弧形状示意图；图11是测试大型铁磁性不等直径圆柱面试样或多棱柱试样52硬度时，磁性座31或形型板51(虚线所示)下部为喇叭形示意图； 图12是测试超大型铁磁性圆柱面试样54硬度时，磁性座31下部所加的两个型板53的结构示意图。具体实施例方式结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明如下图1～12中，各图号所对应的名称为1-横梁，2-立柱，3-上盖，4-蜗轮，5-机座，6-蜗轮轴，7-力传感器座，8-力传感器，9-紧定螺钉，10-位移传感器，11-导轨，12-压板，13-接长套，14-挡销，15-压头衬套，16-试样，17-压头，18-护套，20-压头座，21-支柱，22-支承板，24-轴套，25-蜗杆下支承，26-轴支承，27-蜗杆，28-蜗杆上支承，30-支承底板，31-磁性座，32-磁性开关，33-手轮，34-连接盖板，35-锁紧手轮，36-锁紧板，37、38-放大器，39-时钟驱动器，40、41-采样保持装置(S/H)与模/数(A/D)转换器，42-随机存取存储器(RAM)，43-键盘，44-微型计算机，45-显示器，46、47-V形块，48-销，49、51、53-型板，50、52、54-被测试样。图1-5及图7是本专利技术测试中、小平面类试样硬度时的实施例结构图。所述的一种便携式全数字直接测试通用硬度计，它由下述部分组成a、一个箱式机架，它由机座5和与其下端固定连接的接长套13组成；b、一个能将机架固定的力封闭框架，它包括至少两个分布在机座5两侧的支撑整个机架的立柱2，本实施例立柱2有4个，机座5两侧分别有2个，该立柱2与机座5之间为可以移动和拆卸的固定连接，其连接件是锁紧板36(它为V形块)通过锁紧手轮35实现连接，立柱2上端与横梁1固定连接，其下端固定一个能与被测试样或被测试样的支承底板30以磁力连接的磁性座31；c、一个安装在机架内的试验力加载装置，它由蜗杆27、蜗轮4、蜗轮轴6、力传感器座7、力传感器8、压板12、压头座20、可更换的压头17组成，其中蜗杆下支承25固定在机座5内，蜗轮轴6下端与力传感器座7中心螺纹孔连接，构成传力螺纹副，力传感器8位于力传感器座7和压板12之间，压头17由固定在接长套13下端中心孔的压头衬套15定位；所述可更换的压头17是该压头与压头座用锥面或圆柱面连接，在更换压头后，可直接测试各类金属试样的小负荷布氏、洛氏、表面洛氏、维氏和小负荷维氏硬度d、一个压头位移传感装置，其中的位移传感器10在蜗轮轴6下方，其下端测量头与压头17或压头座20上端常接触，其壳体通过支承板22、支柱21固定于接长套13；e、如图6所示，有一个传感器信号和数据处理系统；更进一步地说所述的硬度计立柱2与机座5之间的固定连接件是锁紧板36和锁紧手轮35，该锁紧手轮35的轴与机座5连接，使机座5可沿立柱2滑动后固定于立柱2上，即滑动到工作位置后用锁紧手轮35固定；接长套13内侧设置有力传感器座7和压板12上下移动的导向导轨11，该导轨有三个；如图1和图4、图5及图7所示，三个力传感器8按圆周均布并固定于力传感器座7上，压板12用螺钉23与力传感器座7连接并对力传感器8施加预压力；压头17与压头座20配合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式全数字直接测试通用硬度计，其特征在于，它主要由下述部分组成：ａ、一个箱式机架，它主要由机座（５）和与其下端固定连接的接长套（１３）组成；ｂ、一个能将机架固定的力封闭框架，它包括至少两个分布在机座（５）两侧的支撑整个机架的立柱（２），该立柱（２）与机座（５）之间为可以移动和拆卸的固定连接，立柱（２）上端与横梁（１）固定连接，其下端固定一个能与被测试样或被测试样的支承底板（３０）以磁力连接的磁性座（３１）；ｃ、一个安装在机架内的试验力加载装置，它主要由蜗杆（２７）、蜗轮（４）、蜗轮轴（６）、力传感器座（７）、力传感器（８）、压板（１２）、压头座（２０）、可更换的压头（１７）组成，其中蜗杆下支承（２５）固定在机座（５）内，蜗轮轴（６）下端与力传感器座（７）中心螺纹孔连接，构成传力螺纹副，力传感器（８）位于力传感器座（７）和压板（１２）之间，压头（１７）由固定在接长套（１３）下端中心孔的压头衬套（１５）定位；ｄ、一个压头位移传感装置，其中的位移传感器（１０）在蜗轮轴（６）下方，其下端测量头与压头（１７）或压头座（２０）上端常接触，其壳体通过支承板（２２）、支柱（２１）固定于接长套（１３）；ｅ、一个传感器信号和数据处理系统。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢思明，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]