[实用新型]全自动洛氏硬度计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理测量装置，尤指一种利用全自动洛氏硬度计对工件内外表面进行硬度测量的仪器。

背景技术

洛氏硬度测量是目前应用最为普遍的硬度检测方法之一，它广泛应用于科研、生产的各个方面，在机械制造、冶金、建材、化工等领域都有普遍应用。洛氏硬度测量的方法一般是在洛氏硬度计上进行，将压头与工件表面在初试验力下相接触时为初始状态，此时位移归零，然后在压头上加压，使压头在工件表面产生一位移量，利用该位移量经公计算后可测知工件的硬度值。

图1为传统洛氏硬度计的结构示意图，它包括机壳8、砝码9、放大杠杆1、测量机构2、压头主轴3、压头4、样品台5等。其中压头主轴3位于样品台5的上方，由此向被测零件施加载荷，从而进行硬度测量。该测量适用于普通零件的外表面、对于一些包容面及一些不易接近的台面，例如轴承圈内面，螺钉肩台等零件则无法测量，必须进行解剖制样才能进行。这样不仅检测效率低，而且造成成品零件及原材料的浪费，同时检测只能进行抽检，不可能全检。

另外，现有的洛氏硬度计功能单一，只能进行洛氏硬度检测。没有其他辅助功能，如数据统计、硬度标尺转换、曲面修正、上下限判别报警等。而且洛氏硬度计一般分为金属洛氏硬度计和塑料洛氏硬度计两种，各自使用范围，覆盖范围不同。前者测量标尺为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK；后者测量标尺为：HRP，HRM，HRL，HRR，HRS，HRV。

另一方面，现有洛氏硬度计读数装置为指针、段码数显，读数的准确性有一定限制，而且每次测硬度前必须作校零操作，很不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种：可以测试普通硬度计无法测到的表面，具有强大的辅助功能、可集金属洛氏硬度计和塑料洛氏硬度计于一体，其测量结果数字显示，采用高分辨率、点阵、背光液晶显示屏，读数准确清晰的、自动化程度高的全自动洛硬度计。

本实用新型的目的是这样实现的：一种全自动洛氏硬度计，主要包括与压头相配合的试验力加载机构、与压头相对应的升降机构及可测知工件硬度的控制机构，其中控制机构包括：单片微处理器电路单元，和与单片微处理器电路单元连接的随机存取存储电路单元、只读存储电路单元、液晶显示电路单元以及通过第一接口、第二接口分别连接的键盘电路单元和发光电路单元；其特征是：还包括一位移传感器、并依序连接到位移信号调节器电路单元、低通滤波形成电路单元、运算放大电路单元及AD转换器，最终与单片微处理器电路单元连接。

还包括由单片微处理器电路单元的I/O口线的三个外部输入信号为接收数据控制电路单元的中断请求信号、接近开关位置信号和键盘语言选择信号。

所述单片微处理器电路单元的四个外部输出信号分别为控制接收数据控制电路单元高4位和低8位的读取信号、控制电机的加载信号、控制电机的卸载信号及蜂鸣报警信号。

所述用来存储系统程序和数据的单片微处理器电路单元、随机存取存储电路单元、只读存储电路单元以及辅助芯片，通过接口与键盘电路单元和发光电路单元连接。

还包括有一标准RS-232串行通讯接口与单片微处理器电路单元连接。

所述试验力加载机构主要包括加压杠杆、砝码组、压头杠杆，其中加压杠杆上悬挂有一砝码组，其前端设有一加压件，该加压件与固定在压头杠杆前端的销轴相配合，而压头杠杆的端头与一压头固连，该端头与压头在水平方向悬臂伸出。

所述位移传感器置于压头杠杆上方经导线与置于加压杠杆上方的电路板相连，该电路板与置于机壳内的显示装置相连，与置于机壳外部的显示屏、键盘电路单元相连，一电机经凸轮与一滚轮相抵，该滚轮与其上悬挂有砝码组的加压杠杆的一端头相抵。

本实用新型相对现有技术而言具有以下的优点：能够非常方便地测量普通硬度计无法测到的表面，例如环状、管状、框类零件的内表面，凸台类零件底台等，无须解剖特殊制样，可以提高检测效率、检测质量，无损坏，减低成本，有利于进行产品质量控制。

利用单片机微处理器可实现很多辅助功能，包括：上、下限设置，超差判别，声音和屏幕显示报警：数据统计，求平均值，标准差，极差，最大、最小值；标尺转换，可将测试结果转换为布氏、维氏、里氏、表面洛氏硬度，以及拉伸强度б_b，曲面修正，对柱面、球面测量结果自动修正等功能；用户使用更加方便，节省了硬度测量后续大量的数据处理工作，烦琐的查表工作；同时非常有利于工业现场的质量判别与控制。