專利名稱：一體化微型里氏硬度計的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種一體化微型里氏硬度計。
里氏(LEEB)硬度計是一種測量固體材料硬度的儀器。其工作原理是在一個導管內(nèi)裝有一個沖擊體，沖擊體的前端裝有一個硬質合金球，在沖擊體的內(nèi)部裝有永久磁鐵。當沖擊體在彈簧作用下，沖擊被測試的表面時，沖擊體被反彈回來。在沖擊和反彈的進程中，沖擊體經(jīng)過固定在導管上的線圈，使線圈感應出電壓。產(chǎn)生的電壓正比于沖擊和反彈的速度，而里氏值的定義為沖擊體反彈速度與沖擊速度之比乘以1000。較硬的材料產(chǎn)生的反彈速度大于較軟材料產(chǎn)生的反彈速度。所測得的里氏值作為某些材料的硬度值(如鋼材、鋁等)，而對于一些常用材料，里氏值可通過里氏值與其它標準的靜荷硬度值(布氏、維氏、洛氏)的對比曲線，轉換為相應的硬度值。下面介紹基本電路原理(參見

圖1)。
由線圈感應出的信號電壓，經(jīng)過線性放大器放大約20倍，經(jīng)過模數(shù)轉換器(A／D)將放大器產(chǎn)生的模擬信號轉換成數(shù)字信號，再送入到微型處理器；鍵盤的作用是用來設定測試的初始條件，如測試日期，測試方向、被測的材料及轉換的標準值(洛氏、布氏、肖氏或維氏)；微處理器根據(jù)鍵盤輸入的初始條件，經(jīng)過計算，把測試的結果處理成液晶顯示器需要的格式并輸出，及打印機需要的格式并輸出打印。
以上是對里氏硬度計技術的介紹，這對該領域的技術人員來說是公知的技術?？傮w上，里氏硬度計包括由導管、導管壁上的線圈、導管內(nèi)的沖擊體等幾個產(chǎn)生信號的部件構成的傳感器；由線性放大器、A／D、鍵盤、微型處理器等信號放大、處理等電器原件組成的數(shù)據(jù)處理裝置；打印機、液晶顯示器(包括它們的驅動部分)。
目前世界上新型的里氏硬度計是瑞士PROCEQ公司于1991年生產(chǎn)的硬度計，它的結構(參見圖2)是傳感器(產(chǎn)生信號的部件)同具有液晶顯示的數(shù)據(jù)處理裝置采用電纜聯(lián)接。這種聯(lián)接方式的硬度計的缺點是用戶使用不方便、體積大、價格昂貴、而且還有一個電纜線在傳導信號時可能受到周圍電場的影響從而使測得的信號失真的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種體積小、價格便宜、精度高及使用方便的里氏硬度計。
本發(fā)明的簡述本發(fā)明將傳統(tǒng)的硬度計(如瑞士PROCEQ公司生產(chǎn)的硬度計)的傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置的連接電纜去掉，從而使信號失真問題得到克服，從而保證精度。具體措施是通過將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理裝置進行電器元件的表面安裝技術，使其體積減小至1／5－1／10，并將其制成多面體或圓形形狀，其上開有一通孔或半孔，從而使傳感器管體裝在該孔內(nèi)，并固聯(lián)。在聯(lián)接處，傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置通過接觸接頭直接傳遞信號，此外，在數(shù)據(jù)處理裝置上不但設有傳統(tǒng)裝置上具有的各種功能按鈕及顯示部件，而且增加了一個紅外線發(fā)射器，可以將數(shù)據(jù)處理的結果發(fā)射出去，這樣，一體化后的體積變小的硬度計使用非常方便，可以測如在高空或其它的傳統(tǒng)硬度計使用不便的場合的物體材料的硬度。測得后，如需要打印或進一步貯存，可利用其它裝置(如打印機或貯存器)上的紅外線接受器，將數(shù)據(jù)傳至打印或貯存，一體化結構的價格也相應降低?？偨Y起來，除增加了紅外發(fā)射器之外，本發(fā)明并未對傳統(tǒng)里氏硬度計做原理上和電路方面的改進，而是考慮到傳輸電纜的失真問題、傳統(tǒng)裝置的體積大、適用場合少，及價格問題后而對傳統(tǒng)裝置進行了一體化的改進。這種改進是通過采用了國際上先進的、公知的電子器件的表面安裝技術。這種改動后的一體化結構硬度計完成了本發(fā)明的目的。
下面通過附圖對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是里氏硬度計的電路原理框圖圖2是瑞士PROCEQ公司生產(chǎn)的現(xiàn)有里氏硬度計的電原理框圖圖3是瑞士PROCEQ公司產(chǎn)品的立體示意圖圖4是本發(fā)明硬度計的電原理框圖圖5是本發(fā)明硬度計一個實施例的立體示意圖圖1出示了里氏硬度計的電原理框圖圖2是瑞士公司產(chǎn)品的電原理框圖，其中，標號1表示傳感器，2是數(shù)據(jù)處理裝置。
圖3是瑞士公司產(chǎn)品的立體示意圖，其中，標號1仍表示傳感器，2是表示數(shù)據(jù)處理裝置，3表示上述二者的連接電纜，5表示鍵秀，6表示液晶顯示屏。
圖4出示了本發(fā)明硬度計的電原理框圖，其與圖2的區(qū)別僅在于增加了由標號4表示的紅外線發(fā)射部分。
圖5出示了本發(fā)明一個實施例的立體示意圖，其中，1、5、6代表的部件同于圖3，2代表的部件同于圖3中的2，只是其上增加了一個紅外線發(fā)射器4。
按本發(fā)明，圖5只是一個一體化實施例，事實上，含有紅外線發(fā)射器4的數(shù)據(jù)處理裝置2還可以通過電器元件表面安裝技術制成其它如多面體、圓形或橢圓形形狀，這對于進行表面安裝技術工作的技術人員來說不存在困難。由于采用表面安裝電器元件及進行表面安裝技術是現(xiàn)有技術，紅外線發(fā)射器亦是現(xiàn)有技術，故在此不再進一步描述。此外，由于本發(fā)明是完全參照現(xiàn)有的硬度計的一種一體化改動，故傳感器的結構等同于現(xiàn)有技術(圖3中的1)。對于本專業(yè)領域的技術人員來說，只要在圖3中的數(shù)據(jù)處理器電路上增加公知的紅外線發(fā)射電路，再采用公知的電子表面安裝器件和表面安裝技術，實施本發(fā)明沒有困難。本發(fā)明的保護范圍參見權利要求書。
權利要求1.一種一體化微型里氏硬度計，它包括一個由導管、導管內(nèi)壁上的線圈、導管內(nèi)沖擊體所組成的傳感器；由線性放大器、A/D、鍵盤、微型處理器及液晶顯示部分組成的對數(shù)據(jù)進行處理及液晶顯示的裝置，其特征在于數(shù)據(jù)處理和顯示裝置采用了電子表面安裝器件和表面安裝技術，制成多面體或園形體形狀，傳感器固定在數(shù)據(jù)處理和顯示裝置上。
2.按權利要求1所述的硬度計，其特征在于數(shù)據(jù)處理和顯示裝置上增設一個紅外線發(fā)射器，可將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
3.按權利要求2所述硬度計，其特征在于紅外線的發(fā)射波長為850－950nm、頻率為33k。
專利摘要一種將傳感器與數(shù)據(jù)處理顯示裝置及紅外線發(fā)射器一體化的微型里氏硬度計，由于采用了電子表面安裝器件和表面安裝技術，該硬度計體積減少至現(xiàn)有硬度計的1/5—1/10，攜帶使用方便、價格便宜，而由于一體化的結構省去了連接電纜，從而保證了傳感器信號不會由于傳送電纜受外界電場干擾失真，保證了測量精度。
文檔編號G01N3/40GK2153796SQ9320310
公開日1994年1月19日 申請日期1993年2月17日 優(yōu)先權日1993年2月17日
發(fā)明者趙峰 申請人:趙峰