專利名稱：試驗結(jié)果可轉(zhuǎn)換標度的全數(shù)字式維氏硬度計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種試驗結(jié)果可轉(zhuǎn)換標度的全數(shù)字式維氏硬度計，屬于金屬材料力學性能測試儀器技術領域。
背景技術：
目前檢測金屬硬度常用的儀器包括布氏硬度計、洛氏硬度計、表面洛氏硬度計、肖氏(里氏)硬度計和維氏硬度計等，一種硬度計對應于一種硬度試驗方法。
目前所有金屬硬度計因為受試驗方法和試驗條件的限定，采用的是額定載荷一次性加載，因此無法預料壓頭的壓入深度，無法對試驗過程和試驗的有效性進行控制，無法實時判定試驗的有效性；除洛氏、表面洛氏硬度試驗外，無法在線獲得試驗結(jié)果；除維氏硬度試驗外，都不能使厚、薄、軟、硬的各類金屬試樣建立起連續(xù)的硬度標度。這是目前金屬硬度試驗中存在的根本性問題。目前雖有數(shù)顯布氏、洛氏、表面洛氏、里氏硬度計投入使用，但其基本結(jié)構和原理與原來的相同，也不可能超出試驗方法所限定的試驗條件，僅僅解除了壓痕測量、試樣平均硬度、硬度示值波動度等內(nèi)容的人工操作和計算，并沒有進行試驗過程主要參數(shù)顯示與控制，也沒有實時判斷試驗有效性，因此沒有克服或改善上述的根本性問題。
維氏硬度試驗可使厚、薄、軟、硬的各類金屬試樣建立起連續(xù)的維氏硬度標度，但目前應用的維氏硬度計進行硬度試驗時，存在某些不便和限制①試驗力不連續(xù)，只有有限的幾檔，應用時只能按所選檔的試驗力一次性地施加于壓頭，不能用控制試驗力大小的方法來控制壓頭壓入試樣的程度，且試驗力也是由砝碼經(jīng)杠桿等機械結(jié)構施加于壓頭，誤差較大；②不能實時獲取試驗結(jié)果，需移出試樣，經(jīng)測量壓痕對角線長度后通過計算或查表才能得到，因而效率低；③試樣或試驗層厚度至少是壓痕對角線長度的1.5倍才是有效試驗，要等測量了壓痕對角線長度后才能判定試驗是否有效，試驗過程中無法知道、也不能控制試驗的有效性；④維氏硬度值不能按需要轉(zhuǎn)換為其它常用的硬度標度，如要轉(zhuǎn)換，需經(jīng)人工查表。
目前尚沒有一種硬度計，既可以進行各種常用硬度標度的直接測量，又是全數(shù)字化的；既可以將標度連續(xù)的維氏硬度值轉(zhuǎn)換成其它常用標度的硬度值，又可以進行其它常用硬度標度之間的轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種試驗結(jié)果可轉(zhuǎn)換標度的全數(shù)字式維氏硬度計，它是全數(shù)字、試驗值可轉(zhuǎn)換標度的硬度計，直接可測試金屬試樣的維氏硬度和小負荷維氏硬度值；試驗開始時可根據(jù)所選的維氏硬度標度，提示其主要試驗條件試驗過程中實時顯示試驗力大小和壓頭壓入試樣的深度；試驗結(jié)束時在線判定本次試驗的有效性，在線進行試驗數(shù)據(jù)處理，獲取試驗結(jié)果，并顯示、存儲；可按需要進行常用硬度標度之間硬度值的轉(zhuǎn)換。當壓頭與壓頭座的配合具有互換性，所說的硬度計就具有通用性，也可以直接測量試樣其它常用標度的硬度值，并可以按需要轉(zhuǎn)換成其它常用硬度標度的硬度值。本發(fā)明硬度計的機架可以是不隨意搬動的臺式的，也可以是小型化的結(jié)構。小型化的硬度計其機架為箱式的，稱為便攜式硬度計，為優(yōu)選方案，既可以在固定試驗室使用，也可以攜帶至現(xiàn)場使用。
本發(fā)明的技術方案是一種試驗結(jié)果可轉(zhuǎn)換標度的全數(shù)字式維氏硬度計，它包括一個機架；一個安裝于機架內(nèi)的由蝸輪蝸桿傳動的試驗力加載裝置；一個與試驗力加載裝置相連接的力傳感器；一個測量頭與能更換的壓頭移動同步的位移傳感器；它還有一個力傳感器和位移傳感器信號、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括力傳感器、放大器、采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，位移傳感器、放大器、采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，時鐘驅(qū)動器，隨機存取存儲器RAM，微型計算機，顯示器，只讀存儲器ROM，鍵盤；其中，力傳感器輸出信號經(jīng)放大器放大后，用與時鐘驅(qū)動器的時鐘信號同步的方式傳遞給采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，按50～100次/秒的頻率采樣、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后相加，結(jié)果作為試驗力；位移傳感器輸出信號經(jīng)放大器放大后，信號的采樣、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換都在時鐘驅(qū)動器的時鐘信號的同步控制下進行；位移傳感器采樣頻率與力傳感器的采樣頻率相同。
本發(fā)明的效果在于，所獲傳感器信號、數(shù)據(jù)經(jīng)電路和微型計算機處理，在線判定試驗的有效性，在線獲得試驗結(jié)果；試驗結(jié)果可轉(zhuǎn)換成其它標度的硬度值。將壓頭更換成測量頭工作部分符合相應硬度試驗方法的別種壓頭后，同樣適應直接測試試樣的小負荷布氏、洛氏、表面洛氏硬度，試驗結(jié)果同樣可轉(zhuǎn)換成其它標度的硬度值。


圖1是本發(fā)明機械結(jié)構便攜式硬度計的實施例，圖示為測試中、小平面試樣維氏硬度或小負荷維氏硬度時總體結(jié)構的主視圖；圖2是圖1的左視圖；
圖3是圖1卸除上蓋3后的A-A向視圖；圖4是圖1的B-B剖視圖；圖5是圖1中C的局部放大圖；圖6是力傳感器8和位移傳感器10所獲信號的處理系統(tǒng)處理過程框圖；圖7壓頭17與壓頭座20以圓錐面配合時的結(jié)構圖；圖8是測試中、小圓柱面試樣維氏硬度或小負荷維氏硬度時，支承底板30上所襯的帶銷48的V形墊塊47結(jié)構圖；圖9是測試大型鐵磁性等直徑圓柱面試樣維氏硬度或小負荷維氏硬度時，磁性座31下部結(jié)構圖(實線所示實施例)，和型板49下部示意圖(虛線所示實施例)；圖10是測試大型鐵磁性不等直徑圓柱面試樣維氏硬度或小負荷維氏硬度時，磁性座31下部喇叭形結(jié)構圖(實線所示實施例)和型板51下部示意圖(虛線所示實施例)；圖11是測試超大型鐵磁性圓柱面試樣維氏硬度或小負荷維氏硬度時，磁性座31下部所加的型板53結(jié)構圖；圖12是鍵盤組成示意圖；圖13是測試中、小型圓柱面試樣小負荷布氏、洛氏、表面洛氏硬度時，支承底板30上所襯的帶凸V形墊塊46結(jié)構圖；圖14是小負荷布氏硬度試驗時的壓頭17結(jié)構圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明如下如圖1-圖14所示，一種試驗結(jié)果可轉(zhuǎn)換標度的全數(shù)字式維氏硬度計，它有一個機架；一個安裝于機架內(nèi)的由蝸輪4蝸桿27傳動的試驗力加載裝置；一個與試驗力加載裝置相連接的力傳感器8；一個測量頭與能更換的壓頭17移動同步的位移傳感器10；它還有一個力傳感器和位移傳感器信號、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由下述部分組成力傳感器8、放大器37、采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器40，位移傳感器10、放大器38、采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器41，時鐘驅(qū)動器39，隨機存取存儲器RAM42，微型計算機44，顯示器45，只讀存儲器ROM55，鍵盤43；其中，力傳感器8輸出信號經(jīng)放大器37放大后，用與時鐘驅(qū)動器39的時鐘信號同步的方式傳遞給采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器40，按50～100次/秒的頻率采樣、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后相加，結(jié)果作為試驗力；位移傳感器10輸出信號經(jīng)放大器38放大后，信號的采樣、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換都在時鐘驅(qū)動器39的時鐘信號的同步控制下進行；位移傳感器10采樣頻率與力傳感器8的采樣頻率相同；還有，本實施例硬度計中有3個力傳感器8和3個放大器37及3個采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器40；3個力傳感器8均布并固定于力傳感器座7；鍵盤43上設置有硬度試驗方法鍵和數(shù)字鍵，當試驗開始時信號處理系統(tǒng)所要進入的硬度試驗方法和試驗條件，由鍵盤43的硬度試驗方法鍵和數(shù)字鍵確定；鍵盤43上還有“Enter”鍵，加載過程結(jié)束后，試驗力卸載至規(guī)定值時，由鍵盤43的“Enter”鍵控制微型計算機44的執(zhí)行順序，進行硬度值計算、試驗的有效性判斷、試驗結(jié)果顯示與存儲；鍵盤43上有一個“轉(zhuǎn)換”鍵，由“轉(zhuǎn)換”鍵確定系統(tǒng)進入轉(zhuǎn)換狀態(tài)；需要轉(zhuǎn)換成的硬度試驗方法和試驗條件，依次由鍵盤43的硬度試驗方法鍵和數(shù)字鍵確定；微型計算機44接到“轉(zhuǎn)換”硬度試驗方法和試驗條件的指令后，是按照預先存入只讀存儲器ROM55中的維氏硬度值與其它硬度值的換算表進行轉(zhuǎn)換的，并按照新標度處理、顯示、存儲；所述機架可以是懸臂式的臺式機架，它適于固定在試驗室實用，本發(fā)明實施例的機架為一個箱式機架，便于攜至現(xiàn)場測試，該箱式機架它由機座5和與其下端固定連接的接長套13組成，該機架上有一個能上、下滑動后與機架固定的力封閉框架；所述的安裝在機架內(nèi)的試驗力加載裝置，其蝸桿27下支承25固定在機座5內(nèi)，蝸輪軸6下端與力傳感器座7中心螺紋孔連接，構成傳力螺紋副，力傳感器8位于力傳感器座7和壓板12之間，壓頭17由固定在接長套13下端中心孔的壓頭襯套15定位；所述位移傳感器10在蝸輪軸6下方，其下端測量頭與壓頭17或壓頭座20上端面常接觸，位移傳感器10殼體由支承板22定位，該支承板22是通過支承柱21與接長套13固定連接；力封閉框架包括至少兩個分布于機座5兩側(cè)支撐整個機架的立柱2；該立柱2上端固定連接一個橫梁1，下端固定連接具有磁性開關32的、能與支承底板30或鐵磁性試樣以磁力連接的磁性座31；壓頭17具有互換性，它的上端與壓頭座20的中心孔以圓柱體過渡配合連接，或錐體配合連接，能更換成工作部分符合相應硬度試驗方法要求的別種壓頭，能適應直接測試各類材料平面和圓柱面試樣的小負荷布氏、洛氏、表面洛氏硬度。
結(jié)合附圖對本發(fā)明硬度計以便攜式箱式機架為實施例的技術方案、工作原理和操作方法作更具體的說明如下圖1～圖5是本發(fā)明測試中、小平面各類金屬試樣維氏硬度時的優(yōu)選實施例結(jié)構圖。
測試各類金屬中、小型平面試樣16的維氏硬度時，磁性開關32開，使磁性座31吸附于支承底板30，儀器由橫梁1、立柱2、磁性座31、支承底板30構成力封閉框架；上蓋3通過連接蓋板34與機座5連接；蝸桿27用上支承28、下支承25固定于機座5；蝸輪4與蝸輪軸6配合，并以緊定螺釘固定于蝸輪軸6；蝸輪軸6以軸支承26、軸套24定向。接長套13固定連接于機座5，其內(nèi)側(cè)均布三根導軌11；三個力傳感器8均布并固定于力傳感器座7，壓板12用螺桿23與力傳感器座7連接并對力傳感器8施加一定的預壓力；蝸輪軸6的螺紋部分與力傳感座7中心的螺孔配合，力傳感器座7、壓板12周邊均布的三個V形導滑槽與導軌11配合；壓頭17上端錐面與壓頭座20的錐孔配合，下端工作部分伸出接長套13下部的護套端面2mm左右；位移傳感器10用緊定螺釘9固定于三角形支承板22的中心孔中，而三角形支承板22置于三個力傳感器8之間的空隙處，并通過三個支柱21固定于接長套13，使位移傳感器10的殼體與機座5固定，兩者不發(fā)生相對位移，而使位移傳感器10的測量頭與壓頭17上端面常接觸，并取得預置量，同時使位移傳感器10的軸線與壓頭17軸線同軸，當壓頭17上端較短時，測量頭與壓頭座20中心孔上端邊緣常接觸。機座5兩側(cè)凹槽與立柱2配合，使機座5可以在力封閉框架的立柱2之間上、下滑動，并且可以用鎖緊手輪35、鎖緊板36將其固定于立柱2。
維氏硬度試驗時，松開鎖緊手輪35，移動機座5使護套18接觸試樣16，壓頭17上移，使位移傳感器10獲得適當?shù)?、供測量壓頭17壓入試樣16的深度的預置位移量(圖5中的 )，然后用鎖緊手輪35，鎖緊板36將機座5固定于立柱2，此時位移傳感器10的讀數(shù)為a0；連續(xù)均勻施加的外力矩通過手輪33驅(qū)動蝸桿27、蝸輪4、蝸輪軸6轉(zhuǎn)動，使壓板12壓向壓頭座20，壓頭17獲得的試驗力F使其工作端壓入試樣16。隨著試驗力F的不斷增大，位移傳感器10的讀數(shù)a1不斷變化，壓頭17壓入試樣16的深度為h1＝a1-a0。動態(tài)的h1、F同時實時顯示。當F達到規(guī)定值時停止加載。卸載后位移傳感器10的讀數(shù)為a2，殘余壓痕深度h＝a2-a0。h和F送微型計算機44按試驗方法進行數(shù)據(jù)處理，在線進行試驗有效性判斷后，獲取試樣16這個點的硬度值并顯示、存儲。每個試樣試驗結(jié)束后，微型計算機44輸出硬度平均值和硬度示值波動度等數(shù)據(jù)。
參見圖6。三個力傳感器8輸出信號，分別經(jīng)三個放大器37放大后，用與時鐘驅(qū)動器39的時鐘信號同步的方式傳遞給三個采樣保持裝置(S/H)，通過采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器40，按50～100次/秒的頻率采樣、A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的F存入隨機存取存儲器RAM42中，微型計算機44在其內(nèi)部時鐘信號控制下，以同步方式將RAM42的F顯示于顯示器45。同時，相類似地，位移傳感器10輸出信號經(jīng)放大器38放大后，在時鐘驅(qū)動器39的時鐘信號的同步控制下傳遞給采樣保持裝置(S/H)41，通過采樣保持裝置41的A/D轉(zhuǎn)換器，按相同頻率采樣、A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的信號存入隨機存取存儲器RAM42中，微型計算機44在其內(nèi)部時鐘信號控制下，以同步方式將隨機存取存儲器RAM42中的、位移傳感器10測量頭的相對位移量(即壓頭17壓入試樣16的深度)同時顯示于顯示器45。加載過程結(jié)束后，試驗力F卸載至規(guī)定值時，由鍵盤43的“Enter”鍵控制微型計算機44，進行硬度值計算、試驗的有效性判斷、試驗結(jié)果顯示與存儲等。鍵盤43的作用還在于，它具有一套數(shù)字鍵和硬度試驗方法鍵，試驗開始時用于確定信號處理系統(tǒng)所要進入的硬度試驗方法和試驗條件。例如，順序按鍵“HV”、“1”、“0”、“Enter”，系統(tǒng)即進入HV10試驗方法，試驗力10kgf。
壓頭17上部為一段圓柱體，與壓頭座20的中心孔為過渡配合，其配合具有互換性，便于壓頭17損壞時更換；壓頭座20中部導向部分為圓柱體，與壓頭座襯套15為間隙配合。壓頭17上部與壓頭座20也可以用圓錐面配合，錐角3°～5°，參見圖7。
測試大型鐵磁性平面試樣的維氏硬度或小負荷維氏硬度時，磁性開關32關，只需取下支承底板30，將磁性座31直接吸附于大型鐵磁性平面試樣，以構成力封閉框架。
參見圖8。測試中、小圓柱面試樣的維氏硬度或小負荷維氏硬度時，可在支承底板30上預先開設與儀器橫軸、縱軸對稱的兩個定位孔，襯以底部帶有兩個定位銷48的帶銷V形墊塊47，并調(diào)整維氏壓頭，使壓痕兩條對角線與試樣軸線的交角相等，或一條平行、一條垂直，以便將試樣圓柱面硬度值修正為平面硬度值。
參見圖9。圖9是測試等直徑大型圓柱面鐵磁性試樣維氏硬度或小負荷維氏硬度時，磁性座31下部結(jié)構的實施例(實線所示)和有型板49(虛線所示)實施例。測試等直徑大型圓柱面試樣50的硬度時，磁性座31下部做成與被測試樣50形狀相。也可以是以虛線所示的型板49作為支承底板，將型板49軸線與被測試樣50的軸線放置一致，以構成力封閉框架。
參見圖10。測試不等直徑大型圓柱面鐵磁性試樣52的維氏硬度或小負荷維氏硬度時，，磁性座31下部做成喇叭形結(jié)構。也可以是以虛線所示的型板51作為支承底板，將機架橫軸與被測試樣52的軸線放置一致，以構成力封閉框架。
參見圖11。圖11是測試超大型圓柱面鐵磁性試樣維氏硬度或小負荷維氏硬度時，磁性座31下部型板53結(jié)構的實施例。當測試超大型圓柱面試樣54的硬度時，以型板53作為支承底板，機架橫向跨在試樣54的圓周上，以構成力封閉框架。
參見圖12。獲得維氏硬度試驗值后，如需要將結(jié)果轉(zhuǎn)換為其它常用標度的硬度值，直接在鍵盤43上先按“轉(zhuǎn)換”鍵，使系統(tǒng)進入轉(zhuǎn)換狀態(tài)，再依次按鍵選擇需要轉(zhuǎn)換成的試驗方法(例如“HB”)和選擇試驗條件(例如“2”、“/”、“1”、“2”、“0”)，向微型計算機44發(fā)出需要轉(zhuǎn)換成的硬度標度(即HB2/120)的指令，微型計算機44根據(jù)預先存入只讀存儲器ROM55中的維氏硬度值與其它硬度值換算表，確定轉(zhuǎn)換成的硬度標度(HB2/120)的硬度值，并按照新標度處理、顯示、存儲。
本發(fā)明所提供的硬度計特別適于做成便攜式小型化結(jié)構，既可以在實驗室等固定場所使用，又可以攜帶至現(xiàn)場使用；通用性強，具有互換性，不但可作維氏和小負荷維氏硬度試驗，而且在更換壓頭17后，可作小負荷布氏、洛氏、表面洛氏硬度試驗；可以直接測試試樣的硬度，也可以在需要時進行各標度硬度值之間的轉(zhuǎn)換；對試樣尺寸和形狀的適用范圍大，可進行各類金屬中、小試樣的平面和圓柱面硬度測試，也可進行大型、超大型鐵磁性試樣的平面和圓柱面硬度測試；數(shù)字化程度高，在線進行試驗有效性判斷，在線獲取試驗值，并具有顯示、存儲功能。
應當指出，本發(fā)明的互換式壓頭17與壓頭座20為裝配式，因此只需保持壓頭17與壓頭座20的配合性質(zhì)不變，將壓頭17更換成工作部分符合相應硬度試驗方法要求的別種壓頭后，同樣適應直接測試各類材料平面和圓柱面試樣的小負荷布氏、洛氏、表面洛氏硬度試驗(測試中、小圓柱面試樣時，支承底板30應襯以底部有凸臺的帶凸V形墊塊46，帶凸V形墊塊46的凸臺與支承底板支承底板30的中心孔間隙配合，如圖13所示)，例如更換成圖14所示的工作端凸球面半徑為R1的壓頭后，就可做D＝2mm系列的布氏硬度試驗(如“HB2/120”)，試驗結(jié)果可以用相同的方式轉(zhuǎn)換成其它標度的硬度值。
權利要求
1.一種試驗結(jié)果可轉(zhuǎn)換標度的全數(shù)字式維氏硬度計，其特征在于，它包括一個機架；一個安裝于機架內(nèi)的由蝸輪(4)蝸桿(27)傳動的試驗力加載裝置；一個與試驗力加載裝置相連接的力傳感器(8)；一個測量頭與能更換的壓頭(17)移動同步的位移傳感器(10)；它還有一個力傳感器和位移傳感器信號、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括力傳感器(8)、放大器(37)、采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器(40)，位移傳感器(10)、放大器(38)、采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器(41)，時鐘驅(qū)動器(39)，隨機存取存儲器RAM(42)，微型計算機(44)，顯示器(45)，只讀存儲器ROM(55)，鍵盤(43)；其中，力傳感器(8)輸出信號經(jīng)放大器(37)放大后，用與時鐘驅(qū)動器(39)的時鐘信號同步的方式傳遞給采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器(40)，按50～100次/秒的頻率采樣、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后相加，結(jié)果作為試驗力；位移傳感器(10)輸出信號經(jīng)放大器(38)放大后，信號的采樣、及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換都在時鐘驅(qū)動器(39)的時鐘信號的同步控制下進行；位移傳感器(10)采樣頻率與力傳感器(8)的采樣頻率相同。
2.根據(jù)權利要求1所述的硬度計，其特征在于，機架內(nèi)有3個力傳感器(8)、3個放大器(37)、3個采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器(40)；3個力傳感器(8)均布并固定于力傳感器座(7)。
3.根據(jù)權利要求1所述的硬度計，其特征在于，鍵盤(43)上設置有硬度試驗方法鍵和數(shù)字鍵，當試驗開始時信號處理系統(tǒng)所要進入的硬度試驗方法和試驗條件，由鍵盤(43)的硬度試驗方法鍵和數(shù)字鍵確定；鍵盤(43)上還有“Enter”鍵，加載過程結(jié)束后，試驗力卸載至規(guī)定值時，由鍵盤(43)的“Enter”鍵控制微型計算機(44)的執(zhí)行順序，進行硬度值計算、試驗的有效性判斷、試驗結(jié)果顯示與存儲。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的硬度計，其特征在于，鍵盤(43)上有一個“轉(zhuǎn)換”鍵，由“轉(zhuǎn)換”鍵確定系統(tǒng)進入轉(zhuǎn)換狀態(tài)；需要轉(zhuǎn)換成的硬度試驗方法和試驗條件，依次由鍵盤(43)的硬度試驗方法鍵和數(shù)字鍵確定；微型計算機(44)接到“轉(zhuǎn)換”硬度試驗方法和試驗條件的指令后，是按照預先存入只讀存儲器ROM(55)中的維氏硬度值與其它硬度值的換算表進行轉(zhuǎn)換的，并按照新標度處理、顯示、存儲。
5.根據(jù)權利要求1所述的硬度計，其特征在于，所述機架為一個箱式機架，它主要由機座(5)和與其下端固定連接的接長套(13)組成，該機架上有一個能上、下滑動后與機架固定的力封閉框架；所述的安裝在機架內(nèi)的試驗力加載裝置，其蝸桿下支承(25)固定在機座(5)內(nèi)，蝸輪軸(6)下端與力傳感器座(7)中心螺紋孔連接，構成傳力螺紋副，力傳感器(8)位于力傳感器座(7)和壓板(12)之間，壓頭(17)由固定在接長套(13)下端中心孔的壓頭襯套(15)定位；所述位移傳感器(10)在蝸輪軸(6)下方，其下端與壓頭(17)或壓頭座(20)上端常接觸，位移傳感器(10)的殼體由支承板(22)定位，該支承板(22)是通過支承柱(21)與接長套(13)固定連接。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的硬度計，其特征在于，力封閉框架包括至少兩個分布于機座(5)兩側(cè)支撐整個機架的立柱(2)；該立柱(2)上端固定連接一個橫梁(1)，下端固定連接具有磁性開關(32)的、能與支承底板(30)或鐵磁性試樣以磁力連接的磁性座(31)。
7.根據(jù)權利要求1或5所述的硬度計，其特征在于，壓頭(17)具有互換性，它的上端與壓頭座(20)的中心孔以圓柱體過渡配合連接或錐體配合連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種試驗結(jié)果可轉(zhuǎn)換標度的全數(shù)字式維氏硬度計，屬材料力學性能測試儀器技術領域。它包括一個機架；一個安裝于機架內(nèi)的由蝸輪蝸桿傳動的試驗力加載裝置；一個與試驗力加載裝置相連接的力傳感器；一個測量頭與能更換的壓頭移動同步的位移傳感器；它還有一個力傳感器和位移傳感器信號、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括力傳感器、放大器、采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，位移傳感器、放大器、采樣保持裝置(S/H)及模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，時鐘驅(qū)動器，隨機存取存儲器RAM，微型計算機，顯示器，只讀存儲器ROM，鍵盤；其中，位移傳感器采樣頻率與力傳感器的采樣頻率相同。其優(yōu)點在于所獲信號經(jīng)電路和微型計算機處理，在線判定試驗的有效性，在線獲得試驗結(jié)果；試驗結(jié)果可轉(zhuǎn)換成其它標度的硬度值。將壓頭更換成工作部分符合相應硬度試驗方法的別種壓頭后，同樣適應直接測試試樣的小負荷布氏、洛氏、表面洛氏硬度；試驗結(jié)果同樣可轉(zhuǎn)換成其它標度的硬度值。
文檔編號G01N3/40GK1556386SQ20041001262
公開日2004年12月22日 申請日期2004年1月6日 優(yōu)先權日2004年1月6日
發(fā)明者邢思明 申請人:武漢大學