HRS-4超聲波硬度計(jì)

PAGE 1-目 錄用途2技術(shù)參數(shù)2工作原理2儀器結(jié)構(gòu)3鍵盤功能及操作4使用方法與適應(yīng)性5測(cè)量，存儲(chǔ)與打印5校準(zhǔn)6維護(hù)8成套性8

一．用途超聲波測(cè)硬度是借助于傳感器桿的超聲振動(dòng)來(lái)測(cè)量硬度。其特點(diǎn)是：破壞性小，測(cè)量速度快，示值精度高，既可測(cè)定黑色金屬，有色金屬和硬質(zhì)合金工件的硬度，也可以測(cè)量非金屬工件的硬度，特別適合對(duì)金屬薄層（包括滲氮，滲碳，電鍍層等），金屬薄片，不易移動(dòng)的大型工件，不易拆卸的部件，以及軸承滾珠或齒輪面等特殊形狀的部件直接進(jìn)行百分之百的硬度檢驗(yàn)。在硬度測(cè)量中，測(cè)頭不僅可垂直向下測(cè)量，還可以進(jìn)行平測(cè)，仰測(cè)等隨意方向的測(cè)量，能勝任其它類型硬度計(jì)難以進(jìn)行的檢驗(yàn)。由于壓痕小，在與硬度有關(guān)的金相學(xué)分析中，會(huì)使分析能力提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。SH-31型超聲波硬度計(jì)的特點(diǎn)是：體積小，重量輕，攜帶方便，可靠性高，單片機(jī)智能化，功能完備；高，中，低試塊三點(diǎn)校準(zhǔn)，大大提高了測(cè)量精度。二．技術(shù)參數(shù)1．示值范圍：HRC20-70HV100-999HB100-5402．精度：高于JB/T9377-2010國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（符合JB/T9377-1999）25-35±2.0HRC 25-35±2.5HRC40-50±1.5HRC 40-50±2.0HRC55-70±1.0HRC 55-70±1.5HRC3．校準(zhǔn)：用二等洛氏C標(biāo)度標(biāo)準(zhǔn)試塊或HV，HB標(biāo)準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)。4．壓頭規(guī)格：136°金剛石角錐體5．探頭負(fù)荷壓力：12±1N。6．打印功能：測(cè)值布，洛，維三標(biāo)度示值，最小值，最大值，平均值。7．電源：鎳氫（1.2V）充電電池5節(jié)。8．尺寸：178×95×38mm。9．重量：儀器及測(cè)頭0.55kg。10．充電器重量：0.1kg。11．試塊重量：0.6kg。。三．工作原理超聲波測(cè)硬度是基于超聲接觸阻抗測(cè)量原理，亦稱UCI（UltrasoniccontactImpedance）方法，在均勻的接觸壓力下，傳感器桿的諧振頻率隨試件硬度的變化而改變。測(cè)頭中的傳感器桿，一端和一個(gè)大質(zhì)量剛體固定在一起，另一端鑲有金剛石壓頭。當(dāng)壓頭與試件不接觸時(shí)如圖1（a），壓頭處于自由振動(dòng)狀態(tài)，在形成桿的縱向振動(dòng)時(shí)，傳感器桿的固定端將是振動(dòng)的波節(jié)點(diǎn)，壓頭端由于振幅最大而成為振動(dòng)的波腹點(diǎn)。當(dāng)壓頭端完全被試件阻尼住時(shí)，如圖1（c），諧振頻率等于壓頭端處于自由狀態(tài)時(shí)的兩倍。當(dāng)壓頭被壓到試件上時(shí)，一般是介于上述兩者之間，如圖1（b），在固定負(fù)荷作用下，對(duì)彈性模量相同的試件來(lái)說(shuō)，試件的硬度越低，那么壓頭與試件表面的接觸面積越大，從而阻尼傳感器桿壓頭端的程度也越大，于是此端振動(dòng)幅度也愈小，諧振頻率就愈高，所以通過(guò)諧振頻率的變化，就可以確定試件硬度。波腹波腹（b）壓頭（a）（c）波腹振桿波腹試件大質(zhì)量剛體圖1.工作原理四．儀器結(jié)構(gòu) 該儀器電路方框圖示于圖2：EEPROMEEPROM測(cè)頭打印顯示鍵盤放大A/D單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)圖2.探頭和電路方框圖。 五．鍵盤功能及操作鍵盤功能布置見(jiàn)圖3，各鍵說(shuō)明如下：營(yíng)口市時(shí)空電腦控制技術(shù)研究所SH-31超聲波硬度計(jì)0清/校營(yíng)口市時(shí)空電腦控制技術(shù)研究所SH-31超聲波硬度計(jì)0清/校1平均2區(qū)號(hào)3HB背光4最小5最大6HRC7HVON8存儲(chǔ)9打印OFF測(cè)量次數(shù)復(fù)位圖3.鍵盤功能布置圖“OFF”鍵：是儀器的關(guān)機(jī)鍵。注意：關(guān)機(jī)時(shí)按此鍵的時(shí)間稍長(zhǎng)一點(diǎn)，確認(rèn)液晶顯示屏上無(wú)顯示為止，否則儀器會(huì)長(zhǎng)期耗電。儀器具有自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，不按“OFF”鍵，停用數(shù)分鐘儀器會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)?！皬?fù)位”鍵：按該鍵會(huì)使儀器從任何狀態(tài)回到開(kāi)機(jī)的默認(rèn)狀態(tài)：HRC的測(cè)量狀態(tài)，顯示０００。（MEAS是“測(cè)量”Measurement的英文縮寫）。“測(cè)量”鍵：在測(cè)量及校準(zhǔn)時(shí)使用該鍵?！?-9”數(shù)字鍵：在校準(zhǔn)狀態(tài)用于輸入標(biāo)準(zhǔn)試塊的硬度值；“1-8”鍵也用于選擇當(dāng)前的存儲(chǔ)區(qū)?！皡^(qū)號(hào)”鍵：按此鍵后，屏幕顯示所選擇的存儲(chǔ)區(qū)，用“1-8”的數(shù)字鍵改變存儲(chǔ)區(qū)號(hào)；開(kāi)機(jī)后默認(rèn)為1區(qū)?！按螖?shù)”鍵：該鍵是查詢所存入的測(cè)量數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。該儀器為了存儲(chǔ)使用方便，設(shè)立了八個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)間，每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)最多可存99個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，八個(gè)區(qū)共可存792個(gè)數(shù)據(jù)。擦除時(shí)要分區(qū)擦除。按”次數(shù)”鍵所顯示的次數(shù)值是當(dāng)前所選擇的存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)存入的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。“清/?！辨I：校準(zhǔn)時(shí)按此鍵顯示由變?yōu)椋–AL是“校準(zhǔn)”Calibration的英文縮寫），該鍵也用于清除存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)?！捌骄辨I：用于顯示某存儲(chǔ)區(qū)所存數(shù)據(jù)的平均值?！白钚　辨I：用于顯示某存儲(chǔ)區(qū)所存數(shù)據(jù)的最小值?！白畲蟆辨I：用于顯示某存儲(chǔ)區(qū)所存數(shù)據(jù)的最大值。“HRC”鍵：選擇洛氏C標(biāo)度的測(cè)量與校準(zhǔn)，顯示由變?yōu)椤癏V”鍵：選擇維氏硬度的測(cè)量與校準(zhǔn)，顯示由變?yōu)?。“HB”鍵：選擇布氏硬度的測(cè)量與校準(zhǔn)，顯示由變?yōu)椤！按鎯?chǔ)”鍵：在測(cè)量狀態(tài)，按“存儲(chǔ)”可存入所測(cè)量的數(shù)據(jù)。“背光”鍵：按此鍵可點(diǎn)亮或關(guān)閉液晶屏的背光，?！按蛴　辨I：用于打印所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。六．使用方法與硬度試塊適應(yīng)性1．手持測(cè)頭檢驗(yàn)試件時(shí)應(yīng)盡量使測(cè)頭與試件表面保持垂直。當(dāng)測(cè)頭的金剛石壓頭與試件表面接觸時(shí)，在保持測(cè)頭與試件表面垂直的同時(shí)，還需平穩(wěn)勻速加力使金剛石壓頭被全部壓進(jìn)，即保護(hù)帽與試件表面接觸了，不要晃動(dòng)，約兩秒后顯示的測(cè)量值即為該點(diǎn)的硬度值。測(cè)頭和試件的接觸時(shí)間越長(zhǎng)硬度值越減小是正常的，因?yàn)闀r(shí)間越長(zhǎng)壓痕會(huì)越深，硬度值也越低。手持測(cè)頭的方法，熟練程度及經(jīng)驗(yàn)是保證得出準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵，需多次反復(fù)的訓(xùn)練及體會(huì)。誰(shuí)校準(zhǔn)儀器最好由誰(shuí)來(lái)使用儀器。2．試件表面光潔度，均勻度和穿透性一般試件表面的不平度要小于1.2μm,才有可能一次檢驗(yàn)就獲準(zhǔn)確的讀數(shù)。對(duì)于粗糙的鑄件等試件表面來(lái)說(shuō)，要經(jīng)過(guò)一定的研磨修整，如果還不光潔，可以取一組讀數(shù)的平均值來(lái)獲得比較準(zhǔn)確的測(cè)值，若試件表面各處組織不太均勻，可以酌情對(duì)幾點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，取其平均值來(lái)獲得整個(gè)表面的硬度讀數(shù)。 在12N負(fù)荷下，洛氏C20-70對(duì)應(yīng)鋼試件壓痕深度為4μm-50μm左右，可由此來(lái)確定試件表面對(duì)硬度測(cè)量的適應(yīng)程度。 當(dāng)對(duì)金屬薄片或硬質(zhì)材料的空腔部件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，重要的是使其厚度超過(guò)壓頭的穿透深度，粗略的規(guī)定，試件的厚度至少要在壓頭穿透深度的10倍以上，這時(shí)所取得的讀數(shù)才正確。測(cè)量金屬薄片時(shí)，金屬薄片背面要用較大質(zhì)量的金屬表面襯墊起來(lái)。 3．儀器通過(guò)“HRC”,”HB”,”HV”鍵來(lái)改變硬度標(biāo)度。每一種硬度標(biāo)度要進(jìn)行該硬度標(biāo)度的校準(zhǔn)。七．測(cè)量，存儲(chǔ)與打印 1.硬度測(cè)量?jī)x器的連接：測(cè)頭與儀器用測(cè)頭電纜連接，注意插頭要插到位。如使用外接電源可將充電器插到交流220V電源上，充電器電纜與主機(jī)連接。 儀器開(kāi)機(jī)或復(fù)位后的默認(rèn)狀態(tài)是HRC測(cè)量，顯示０００，按“測(cè)量”鍵后顯示.即可進(jìn)行HRC的測(cè)量。 進(jìn)行HB測(cè)量，在開(kāi)機(jī)或復(fù)位后按“HB”鍵，顯示．，按“測(cè)量”鍵后顯示即可進(jìn)行HB的測(cè)量。 進(jìn)行HV測(cè)量，在開(kāi)機(jī)或復(fù)位后按“HV”鍵，顯示．，按“測(cè)量”鍵后顯示即可進(jìn)行HV的測(cè)量。 2．存儲(chǔ)儀器每一存儲(chǔ)區(qū)只能存儲(chǔ)一種硬度標(biāo)度，當(dāng)一個(gè)區(qū)已存有一種硬度標(biāo)度的硬度值時(shí)，不能再存儲(chǔ)另外標(biāo)度的硬度值。存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)之前應(yīng)設(shè)置存儲(chǔ)區(qū),開(kāi)機(jī)或復(fù)位后默認(rèn)的存儲(chǔ)區(qū)為1區(qū)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)（以HRC為例），按“區(qū)號(hào)”鍵，顯示X,X是區(qū)號(hào)，可通過(guò)“1-8”數(shù)字鍵改變，再按“測(cè)量”鍵進(jìn)行測(cè)量，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后（也可在測(cè)頭抬起后）按“存儲(chǔ)”鍵，一個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)就完成了。注意，不要在對(duì)測(cè)頭加力或卸力過(guò)程中按此鍵，否則存入的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。如要回看存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，按“區(qū)號(hào)”鍵，按數(shù)字鍵（以選擇所要看的存儲(chǔ)區(qū)），再按“次數(shù)”鍵，如果顯示不是“００”，按“最小”，“最大”，“平均”鍵，便可回看存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；也可在這時(shí)按“請(qǐng)/?！辨I將該區(qū)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)全部清除。3．打?。ù蛴C(jī)為可選部件）欲打印所測(cè)量的數(shù)據(jù)，將打印機(jī)與主機(jī)用20芯排線連接（注意20芯排線的定位，要對(duì)準(zhǔn)槽插入）。打印機(jī)需使用外接(由交流220V變成的)直流5V/2A電源。，打印時(shí)按打印機(jī)的SEL鍵,使P(紅)燈和SEL(黃)燈都亮，按儀器的“區(qū)號(hào)”鍵,再按“1-8”數(shù)字鍵,選擇要打印的存儲(chǔ)區(qū),按“次數(shù)”鍵,如果次數(shù)不是“00”（只有存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)才可以打印）,按“打印”鍵，便可打印當(dāng)前存儲(chǔ)區(qū)所存入的所有測(cè)量數(shù)據(jù)，最小值，最大值平及平均值。 走紙操作：按SEL鍵使P燈亮,按LF鍵則走紙,再按LF鍵則停止走紙（參閱TPμP-16微型打印機(jī)說(shuō)明書）八．校準(zhǔn)當(dāng)儀器的測(cè)量示值發(fā)生偏差時(shí)，或被測(cè)件的彈性模量變化較大時(shí)（本儀器所附硬度試塊的彈性模量約為2-2.2×10kgm㎡）需對(duì)儀器進(jìn)行重新校準(zhǔn)，步驟如下：（a）洛氏校準(zhǔn)（HRC）開(kāi)機(jī)或復(fù)位后顯示０００。按“HRC”鍵，顯示０.０，按“清/?！辨I，顯示００.０。（1）.用數(shù)字鍵輸入標(biāo)準(zhǔn)試塊低硬度試塊的數(shù)值，例如28.0，就按280，如果輸入錯(cuò)了，就接著再按一遍。按“測(cè)量”鍵，顯示。測(cè)頭在該低值試塊上的一點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，屏幕會(huì)顯示XXX，（“XXX”一般在230-280左右之間，與測(cè)頭差異有關(guān)）待顯示值相對(duì)穩(wěn)定后按“存儲(chǔ)”鍵（這時(shí)顯示數(shù)會(huì)有變動(dòng)，不要管它），抬起測(cè)頭換一點(diǎn)，再用同樣的方法測(cè)試并存儲(chǔ)，這樣連續(xù)測(cè)量和存儲(chǔ)十個(gè)不同點(diǎn)后，屏幕顯示××.ד××.×”是之前輸入的低硬度試塊的硬度標(biāo)稱值（例如28.0）。抬起測(cè)頭，至此低硬度值的校準(zhǔn)完成。（2）．用數(shù)字鍵置入標(biāo)準(zhǔn)試塊中硬度試塊的數(shù)值，例如45.2，就按452，用上述(1)的方法，測(cè)頭在該中硬度試塊上進(jìn)行測(cè)量，屏幕會(huì)顯示XXX（“XXX”一般在180-220左右之間），直到完成十次測(cè)量和存儲(chǔ)后顯示××.×,“××.×”是輸入的中硬度試塊的硬度標(biāo)稱值（例如45.2）抬起測(cè)頭，至此中硬度值的校準(zhǔn)完成。（3）．用數(shù)字鍵置入標(biāo)準(zhǔn)試塊高硬度試塊的數(shù)值，例如62.8，就按628，用前述(1)的方法，測(cè)頭在該高硬度試塊上進(jìn)行測(cè)量，屏幕會(huì)顯示XXX，（“XXX”一般在50-100左右之間）直到完成十次測(cè)量和存儲(chǔ)后，顯示０００，抬起測(cè)頭，至此低，中，高全部硬度值的校準(zhǔn)完成。按“測(cè)量”鍵，顯示.便可進(jìn)行測(cè)量了。注1：校準(zhǔn)的方法也可以簡(jiǎn)化，方法是：開(kāi)機(jī)或復(fù)位后顯示０００。按“HRC”鍵，顯示０.０，按“清/?！辨I，顯示００.０。用數(shù)字鍵輸入標(biāo)準(zhǔn)試塊硬度試塊的數(shù)值，按“測(cè)量”鍵，用測(cè)頭先在該試塊上的幾點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，先不急于按“存儲(chǔ)”鍵，看這幾點(diǎn)XXX，的“XXX”值大概是多少，再測(cè)時(shí)選一個(gè)中間值，測(cè)頭不動(dòng)，連按十次“存儲(chǔ)”鍵，就完成了一種試塊的校準(zhǔn)。當(dāng)然也可以測(cè)一點(diǎn)存幾次，再測(cè)一點(diǎn)，存幾次，最后，加起來(lái)要測(cè)量和存儲(chǔ)十次。注2：在進(jìn)行低硬度（或中硬度）校準(zhǔn)時(shí)，按“存儲(chǔ)”鍵的次數(shù)超過(guò)十次，屏幕會(huì)從最右位往左“擠進(jìn)”一些8（因?yàn)椤按鎯?chǔ)”鍵和數(shù)字鍵“8”是同一個(gè)鍵），這不要緊，直接輸入中硬度（或高硬度）試塊值即可往下進(jìn)行了。（b）維氏校準(zhǔn)（HV）開(kāi)機(jī)或復(fù)位后顯示０００。按“HV”鍵，顯示.。按“清/校“鍵，顯示０００,以下步驟和HRC校準(zhǔn)從（1）開(kāi)始的步驟類同。（c）布氏校準(zhǔn)（HB）開(kāi)機(jī)或復(fù)位后顯示０００。按“HB”鍵，顯示..。按“清/校“鍵，顯示０００,以下步驟和HRC校準(zhǔn)從（1）開(kāi)始的步驟類同。校準(zhǔn)后對(duì)高，中，低三種試塊進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)符合超聲硬度計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于示值精度及重復(fù)性精度的要求。每塊試塊測(cè)5點(diǎn)，取平均值為示值精度，每塊試塊示值的最大值與最小值之差為重復(fù)性誤差。對(duì)于用標(biāo)準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)后仍不能正確測(cè)量出某些特殊試件的硬度，最好用這種試件在機(jī)械硬度計(jì)上打出硬度，選出“高”，“中”，“低”硬度的試件作為試塊對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。或部分用這種試件作標(biāo)準(zhǔn)，部分用標(biāo)準(zhǔn)試塊作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校準(zhǔn)儀器。九．維護(hù)1．本儀器總耗電約55mA（打印機(jī)除外）。當(dāng)充電電池的電壓過(guò)低時(shí)液晶屏顯示會(huì)由變?yōu)椋↙B是“電池欠壓”英文Lowbattery的縮寫），這時(shí)應(yīng)及時(shí)充電。充電器在充電狀態(tài)下紅燈亮，完成充電時(shí)紅燈變綠并自動(dòng)停止充電。充電器也可以作為儀器的交流供電裝置。充電電池為5節(jié)1.2V鎳氫電池，可更換。儀器長(zhǎng)時(shí)間不用也要定期檢查，開(kāi)機(jī)如果顯示，就要充電。2．儀器要存放在干燥，清潔的地方，環(huán)境溫度應(yīng)在40