數(shù)顯布氏硬度計(jì)是一種用于測定金屬、非金屬及部分復(fù)合材料硬度的高精度力學(xué)性能測試儀器,廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、航空航天、汽車工業(yè)、科研院校等領(lǐng)域。其工作原理基于布氏硬度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T 231.1、ISO 6506、ASTM E10),通過將一定直徑的硬質(zhì)合金球壓頭在規(guī)定試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面,保持一定時(shí)間后卸除載荷,測量壓痕直徑,進(jìn)而計(jì)算出布氏硬度值(HBW)。
1、主機(jī)結(jié)構(gòu)
機(jī)身框架:通常采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵或高強(qiáng)度合金材料一次澆鑄成型,確保整體剛性和穩(wěn)定性,減少測試過程中的振動(dòng)干擾。
工作臺(tái):用于放置試樣,表面平整且具備防滑設(shè)計(jì),部分機(jī)型配備可升降或旋轉(zhuǎn)工作臺(tái),以適應(yīng)不同形狀和尺寸的試樣。
立柱與橫梁:構(gòu)成機(jī)械支撐系統(tǒng),橫梁上安裝加載裝置和壓頭,立柱確保橫梁垂直移動(dòng)的穩(wěn)定性。
2、加載系統(tǒng)
電動(dòng)加載機(jī)構(gòu):取代傳統(tǒng)砝碼加載方式,通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力的精確施加,支持無級(jí)調(diào)速和力值預(yù)設(shè)。
閉環(huán)力傳感器:實(shí)時(shí)監(jiān)測試驗(yàn)力大小,并將信號(hào)反饋至控制系統(tǒng),形成閉環(huán)控制,確保力值精度(通常誤差≤±1%)。
力值保持裝置:在達(dá)到預(yù)設(shè)試驗(yàn)力后自動(dòng)鎖緊,維持力值穩(wěn)定,避免因振動(dòng)或松動(dòng)導(dǎo)致測試誤差。
3、壓頭與壓痕測量系統(tǒng)
壓頭:
碳化鎢球壓頭:標(biāo)準(zhǔn)配置,直徑通常為2.5mm、5mm或10mm,用于不同硬度范圍的測試。
可選壓頭:根據(jù)測試需求可更換為其他材質(zhì)或直徑的壓頭。
壓痕測量裝置:
高精度讀數(shù)顯微鏡:配備目鏡測微尺或數(shù)字編碼器,直接測量壓痕直徑,精度可達(dá)0.001mm。
CCD攝像系統(tǒng)(可選):通過圖像處理技術(shù)自動(dòng)捕捉壓痕影像并計(jì)算直徑,消除人為讀數(shù)誤差,提升效率。
4、控制系統(tǒng)
微處理器控制單元:集成于主機(jī)內(nèi)部,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各部件動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力加載、保持、卸載的自動(dòng)化流程。
數(shù)顯操作面板:
觸摸屏或按鍵式界面:用戶可通過面板輸入測試參數(shù)(如試驗(yàn)力、保荷時(shí)間等),并實(shí)時(shí)顯示硬度值、壓痕直徑等數(shù)據(jù)。
多語言支持:適應(yīng)不同用戶需求,支持中英文等語言切換。
軟件功能:
硬度值換算:自動(dòng)將布氏硬度值(HBW)換算為洛氏(HR)、維氏(HV)等其他硬度標(biāo)尺。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與導(dǎo)出:內(nèi)置存儲(chǔ)器可保存多組測試數(shù)據(jù),支持通過USB、RS232或藍(lán)牙傳輸至計(jì)算機(jī)或打印機(jī)。
5、輔助部件
照明系統(tǒng):為壓痕測量提供均勻光照,確保讀數(shù)清晰,部分機(jī)型配備可調(diào)亮度LED光源。
試樣夾具:根據(jù)試樣形狀(如圓柱、平板等)設(shè)計(jì)專用夾具,防止測試過程中試樣移動(dòng)。
水平調(diào)節(jié)裝置:通過腳杯或水平儀調(diào)整主機(jī)水平度,確保測試垂直度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
安全防護(hù)裝置:如防護(hù)罩、緊急停止按鈕等,保障操作人員安全。
6、擴(kuò)展功能模塊(可選)
自動(dòng)轉(zhuǎn)塔裝置:實(shí)現(xiàn)壓頭與測量目鏡的自動(dòng)切換,進(jìn)一步提升測試效率。
環(huán)境溫度補(bǔ)償:內(nèi)置溫度傳感器,自動(dòng)修正溫度對(duì)硬度測試的影響(適用于高精度要求場景)。
遠(yuǎn)程控制軟件:通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操控硬度計(jì),實(shí)現(xiàn)批量測試和數(shù)據(jù)分析。
