維氏壓痕硬度測量系統技術方案

本實用新型專利技術公開一種維氏壓痕硬度測量系統，包括機殼；同步電機的輸出軸連接杠桿，并控制杠桿實現試驗力的加載、保持、卸載，杠桿一端與吊桿相連，另一端與壓頭相連，與吊桿相連的還有大砝碼和砝碼組，與大砝碼相連的是高低檔力切換，與砝碼組相連的是變載組，變載組與手輪連接；實現平臺上升或下降的升降組；承載著壓頭和物鏡切換作用的轉塔，在轉塔上方設有大三通轉換組件，第一端與測微目鏡的通道相連，第二端與垂直光路相通采集壓痕，第三端連接CCD采集組件，CCD采集組件采集圖像傳送到處理器進行處理。本實用新型專利技術的優點是實現了16檔試驗力可選；實現一機多用途的要求，實現自動化測量；精度高、速度快、操作方便、適用范圍寬。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開一種維氏壓痕硬度測量系統，包括機殼；同步電機的輸出軸連接杠桿，并控制杠桿實現試驗力的加載、保持、卸載，杠桿一端與吊桿相連，另一端與壓頭相連，與吊桿相連的還有大砝碼和砝碼組，與大砝碼相連的是高低檔力切換，與砝碼組相連的是變載組，變載組與手輪連接；實現平臺上升或下降的升降組；承載著壓頭和物鏡切換作用的轉塔，在轉塔上方設有大三通轉換組件，第一端與測微目鏡的通道相連，第二端與垂直光路相通采集壓痕，第三端連接CCD采集組件，CCD采集組件采集圖像傳送到處理器進行處理。本技術的優點是實現了16檔試驗力可選；實現一機多用途的要求，實現自動化測量；精度高、速度快、操作方便、適用范圍寬?！緦＠f明】維氏壓痕硬度測量系統
本技術涉及一種維氏壓痕硬度測量系統，可測量金屬和非金屬材料的硬度，在測量硬度的基礎上，還可以通過多檔試驗力的擬合分析，測量脆性材料的斷裂韌性和殘余應力。
技術介紹
目前對材料的來料和出料檢驗主要是對材料制樣后進行硬度、拉伸等力學性能試驗，同時對一些脆性材料需要測試材料的斷裂韌性和殘余應力，這樣就會產生測量硬度需要硬度計，測量斷裂韌性需要試驗機和采用專用的測量殘余應力機器對材料進行測試分析，從而造成采購多種設備的價格高昂，在實驗室的布置上占據大量的空間，需要學習不同機器的使用性能，需要在不同的機器上測試所需的數據，同時多種設備的應用在設備保養和維護上增加人力和物力成本，這些現狀造成了小型企業無法承受的高昂費用，從而使這些檢測項目相對不普及。本維氏壓痕硬度測量系統就是基于以上現狀，實現了硬度、斷裂韌性和殘余應力可以在一臺機器上測試，直接在一臺機器上進行測試，為企業節省了大量的設備采購成本和維護成本，減少了操作人員的勞力，大大降低了企事業單位的檢測成本。在硬度測試方面:基于維氏硬度測試使用的是136度正四棱錐金剛石壓頭，在測試時不會像布氏硬度計那樣在不同的試驗力和球壓頭下會產生不同的壓入角，而造成測試的布氏硬度值嚴格情況下在不同壓入角時不可以直接進行比較，同時在高硬度時布氏和洛氏都很難測試，維氏硬度幾乎涵蓋了從很軟到很硬的全部材料，因此維氏硬度計是目前使用最廣泛的一類硬度計。維氏硬度值HV=0.1891XF/D2 (其中F為試驗力，單位:牛，D為壓痕對角線平均值，單位:mm)，在進行硬度測試時，根據材料的厚度和硬度選擇不同的試驗力，在材料能夠承受的試驗力下盡量選擇大的試驗力，大的試驗力下壓痕也大，從而在測量壓痕對角線時人眼引起的誤差占測量長度的相對誤差就小，測量精度高，對薄型材料，試驗力有不能太大，以免造成壓頭打穿試樣而無法得到材料的真正硬度，因此選擇合適的試驗力進行測試在維氏硬度測試中非常重要。目前市場上在售的維氏硬度計試驗力可選主要是6-8檔試驗力，在測試材料時，需要測試的材料可能是有很多種樣式的材料，如從軟到硬，從很薄的材料到比較厚的材料，這些材料在選擇試驗力時就需要有大的試驗力可選范圍，本維氏壓痕硬度測量系統實現了 16檔試驗力，有lkgf(HVl)、2kgf(HV2)、3kgf(HV3)、5kgf(HV5)、8kgf(HV8)、lOkgf(HV10)、13kgf(HV13)、15kgf(HV15)、16kgf(HV16)、17kgf(HV17)、18kgf(HV18)、20kgf (HV20)、23kgf(HV23)、25kgf (HV25)、28kgf(HV28)、30kgf(HV30)，充分滿足在材料測試時試驗力檔位的選擇問題，為提高材料硬度測試硬度解決了首要條件。在斷裂韌性和殘余應力方面:避免了對臺機器去測試斷裂韌性和殘余應力，通過多檔試驗力下對壓痕的測試，進而在計算機軟件上對多組數據擬合后分析出斷裂韌性和殘余應力，大大的提高了工作效率。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是要提供一種測量精度高，實現硬度、斷裂韌性和殘余應力在一臺機器上測試的維氏壓痕硬度測量系統。為了解決以上的技術問題，本技術提供了一種維氏壓痕硬度測量系統，包括承載所有零配件機構裝載的一機殼；及起到試驗力傳遞作用的一杠桿，同步電機的輸出軸連接杠桿，并控制杠桿實現試驗力的加載、保持、卸載，杠桿一端與吊桿相連，另一端與在被測材料上進行壓痕打壓的壓頭相連，與吊桿相連的還有大砝碼和砝碼組，與大砝碼相連的是高低檔力切換，與砝碼組相連的是變載組，變載組與手輪連接，手輪旋轉控制變載組砝碼架的動作使砝碼組不同的砝碼作用在吊桿上；及 實現平臺上升或下降的升降組；以及 承載著壓頭和物鏡切換作用的轉塔，在轉塔上方設有大三通轉換組件，第一端與測微目鏡的通道相連，第二端與垂直光路相通采集壓痕，第三端連接CCD采集組件，CCD采集組件采集圖像傳送到處理器進行處理。本技術的優越功效在于:I)在結構上實現了 16檔試驗力可選，實現了由傳統的6-8檔試驗力可選的大幅躍升，解決了硬度測試時為提高測量精度首要的試驗力選擇問題；2)實現硬度、斷裂韌性和殘余應力在同一臺機器上進行測量，實現一機多用途的要求，實現自動化測量；3)精度高、速度快、操作方便、適用范圍寬和能批量檢測?！緦＠綀D】【附圖說明】圖1為本技術的結構示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1的主視圖；圖4為圖1的剖析圖；圖中標號說明I一外殼；2—測微目鏡；3一壓頭；4一同步電機；5—杠桿；6—大三通轉換組件；7—大破碼；8—破碼組；9—吊桿；10—聞低檔力切換；11一手輪；12—變載組；13—轉塔；14一升降機；15—顯示屏。【具體實施方式】以下結合附圖和實施例對本技術作進一步說明。如圖1-圖4所示，本技術提供了一種維氏壓痕硬度測量系統，包括:機殼I承載著所有零配件機構的裝載；杠桿5起到試驗力的傳遞作用，同步電機4的輸出軸連接杠桿，同步電機4控制杠桿5實現試驗力的加載、保持、卸載；杠桿5 —端與吊桿9相連，另一端與壓頭3相連，壓頭3在所分析的材料上進行壓痕的打壓，得出所需要分析的壓痕，與吊桿9相連的有大砝碼7和砝碼組8，與大砝碼7相連的是高低檔力切換10，高低檔力切換10通過凸輪控制大砝碼7產生的試驗力是否作用在吊桿9上而產生低檔的8檔試驗力和高檔的8檔試驗力，與砝碼組8相連的是變載組12，變載組12與手輪11連接，手輪11旋轉選擇加載試驗力大小，其控制變載組12砝碼架的動作使砝碼組8不同的砝碼作用在吊桿9上，從而產生不同的8檔試驗力；升降組14實現所測工件在平臺上的上升和下降，使工件調整到合適的壓頭打壓位置；轉塔13承載著壓頭3和物鏡的切換作用，在壓頭3完成對工件的壓痕打壓后，轉塔13實現把物鏡轉換到光路系統，使物鏡和測微目鏡2組成顯微放大系統，實現在測微目鏡2上對壓痕進行長度測量，在轉塔13上方設有大三通轉換組件6，第一端與測微目鏡2的通道相連，第二端與垂直光路相通采集壓痕，第三端預留通道連接CCD采集組件，采集壓痕到處理器供進行測量分析，實現了同時CCD采集組件自動采集和測微目鏡人工對壓痕進行測量，滿足測量者的多種選擇要求。如，對壓痕的二個對角線進行測量，對在測微目鏡上測量得到的測量數據和CCD采集組件自動采集得到的測量數據進行比對，在顯示屏15上顯示測量結果，節省了測試時間，大大的提高了測試效率。本技術的工作過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種維氏壓痕硬度測量系統，其特征在于：包括承載所有零配件機構裝載的一機殼；及起到試驗力傳遞作用的一杠桿，同步電機的輸出軸連接杠桿，并控制杠桿實現試驗力的加載、保持、卸載，杠桿一端與吊桿相連，另一端與在被測材料上進行壓痕打壓的壓頭相連，與吊桿相連的是大砝碼和砝碼組，與大砝碼相連的是高低檔力切換，與砝碼組相連的是變載組，變載組與手輪連接，手輪旋轉控制變載組砝碼架的動作使砝碼組不同的砝碼作用在吊桿上；及實現平臺上升或下降的升降組；以及承載著壓頭和物鏡切換作用的轉塔，在轉塔上方設有大三通轉換組件，第一端與測微目鏡的通道相連，第二端與垂直光路相通采集壓痕，第三端連接CCD采集組件，CCD采集組件采集圖像傳送到處理器進行處理。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：尉賀文，
申請(專利權)人：上海研潤光機科技有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31