[发明专利]数显布氏硬度计

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬度的测量装置，特别涉及一种数显布氏硬度计。

背景技术

布氏硬度试验法是在1900年由瑞典伐盖斯特亚(Fagastra)钢铁厂总工程师布利奈尔(J·A·Brinell)首先提出的，并在同年展出了他的产品，于1901年得到了肯定，因此习惯上称为布氏硬度试验法。布氏硬度试验法的应用比较广泛，它能对金属原材料、正火、调质和淬火件进行硬度测试。由于布氏硬度计的试验力和钢球压头都较大，压痕也就大，故特别适合铸件、轴承合金和具有粗大晶粒金属材料的硬度测定，布氏硬度试验法能测出较大范围内金属各组成部分的综合性能，而不受个别组织的影响，是硬度试验中较精确的一种试验法。布氏硬度试验法的试验力一般有29400N、9800N、7350N、4900N、2450N、1837.5N......9.8N，布氏硬度试验法是硬度试验中试验力级数最多的和试验力最大的一种试验法。在实际使用的布氏硬度计中，所拥有的试验力级数并不相同，国际上也没有一个明确的划分界限为布氏硬度计或小负荷布氏硬度计。但是，目前使用29400N、9800N、7350N......612.5N这些试验力是最常用的。

布氏硬度计自问世以来，其结构和原理没有多大变化，都是靠人工搬动约60公斤的砝码来实现试验力的变化，这样的布氏硬度计操作繁琐，测试复杂；直到上个世纪九十年代初，布氏硬度试验才有所发展：一种是液压驱动、数字显示硬度值，试验力为14.71KN和29.40KN，由于液压容易泄漏和密封件老化问题以及在试验过程中无法对损失的力进行补偿而影响力值的精度，数字显示的硬度值是以压痕的深度测量加上经验修正来表示的，布氏硬度值与压痕深度并非线性关系，所以它只适用于单一产品于生产流水线上测量，不能满足国际或是国内硬度计量法的标准；还有一种就是上海材料试验机厂的电子布氏硬度计，加卸载控制系统以步进电机作为驱动源，通过同步齿轮传动进行加卸载试验力，经过拉簧结构使施力机构施出的力由变力变为常力。压力传感器反馈试验力的信息，这种布氏硬度计还是用数码管作为显示界面，试验力共有5档(3000公斤，1000公斤，750公斤，500公斤，187.5公斤)，测量硬度值时需要把试样拿下来，用读数显微镜测量。布氏硬度计包括放大电路、AD转换电路和显示电路，放大电路采用三片OP07芯片，AD(模拟数字)转换电路采用了12位的AD574转换器，需要三组工作电压，对电源的要求有极高的稳定性和抗干扰能力，需要390mw的功耗，对于布氏硬度计的小力的精度不能保证，这种布氏硬度计工作时噪声较大。

在本世纪初，上海材料试验机厂开发了数显布氏硬度计，数显布氏硬度计包括AD芯片、显示电路和处理器，AD芯片还是用12位的AD574转换器，显示电路采用了320*240分辨率的液晶屏，由于处理器既要处理输入的信号，又要控制步进电机的驱动，还要同步显示试验的状态，处理器同时处理这么多信号，造成了显示屏显示时不停的抖动，步进电机的驱动没有达到无极变速而产生了噪声，加载试验力不是平稳的和渐进的。小的试验力如100公斤尤其是62.5公斤的试验力，超出了试验法的规定。

发明内容

本发明提供一种数显布氏硬度计，其能解决现有布氏硬度计小力不精确、加卸载试验力时噪声大、显示屏显示时抖动的问题。

为解决所述技术问题，本发明提供了一种数显布氏硬度计，其特征在于，其包括：

采样电路：其将一个压力传感器的模拟信号采集并传送给放大电路；

放大电路：其与采样电路连接并将采集后的模拟信号进行放大后送给模数转换电路；

模数转换电路：其与放大电路连接并将放大电路放大后的模拟信号进行转换处理成数字信号；

处理器：其与模数转换电路连接，对于模数转换电路转换后的数字信号进行处理；

显示器：其与处理器连接并显示数显布氏硬度计的测量值、加卸载过程、试验力和试验压头硬度值；

驱动电路：其与处理器连接，并带动一个加卸载机构进行加卸试验力；

打印机和RS232接口电路：打印机、RS232接口电路与处理器连接，测量值、试验力、试验压头硬度值、试验日期通过打印机打印输出并通过RS232接口电路输入电脑。

优选地，所述显示器采用液晶显示器。

本发明的积极进步效果在于：本发明数显布氏硬度计使得试验力精确，所有试验力都是线性变化，试验过程无噪声，操作界面简洁，操作方法简单，使得整个操作过程更富人性化。

附图说明

图1为本发明一实施例的原理框图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。