[发明专利]维氏硬度检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料硬度检测系统及方法，尤其是关于一种维氏硬度检测系统及方法。

背景技术

维氏硬度(Vickers-Hardness，VH)是表示材料硬度的一种标准。测量材料的维氏硬度通常是将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入材料表面，保持规定时间后，测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度的大小。

目前，测试人员在使用维氏硬度检测机台测量材料的硬度时，是依靠目视确定压痕位置，再通过标尺测量读出压痕对角线的长度。目视会造成眼睛疲劳，导致测量得到的数据存在不确定性的问题。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种维氏硬度检测系统，可以客观地确定压痕位置，提高维氏硬度检测的精确度。

此外，还有必要提供一种维氏硬度检测方法，可以客观地确定压痕位置，提高维氏硬度检测的精确度。

本发明提供一种维氏硬度检测系统，该系统运行于计算机，该计算机与硬度检测机台相连接。该硬度检测机台通过工业光学镜头和电荷耦合装置采集待测材料表面的压痕图像，并将该压痕图像传送至计算机。该计算机利用所述维氏硬度检测系统分析得到压痕图像中两条压痕对角线的四个角点的位置，根据该四个角点计算两条压痕对角线的长度，再根据两条压痕对角线的长度计算出待测材料的维氏硬度，输出测试结果至与计算机相连接的显示装置。

本发明还提供一种维氏硬度检测方法该方法包括：(a)通过硬度检测机台的工业光学镜头和电荷耦合装置采集待测材料表面的压痕图像，并将该压痕图像传送至与硬度检测机台相连接的计算机；及(b)通过计算机分析得到压痕图像中两条压痕对角线的四个角点的位置，根据该四个角点计算两条压痕对角线的长度，再根据两条压痕对角线的长度计算出待测材料的维氏硬度，输出测试结果至与计算机相连接的显示装置。

相较于现有技术，本发明提供的维氏硬度检测系统及方法可以准确地确定材料表面的压痕位置，提高硬度检测的精确度。

附图说明

图1是本发明维氏硬度检测系统较佳实施例的功能模块图。

图2是本发明维氏硬度检测方法较佳实施例的总流程图。

图3是图2中步骤查找两条压痕对角线的四个角点的具体流程图。

图4是压痕图像中两条压痕对角线的示意图。

图5是图4的局部放大图。

具体实施方式

为方便理解，对文中出现的部分术语作如下解释：

角点：两条直线构成角时的交点。

如图1所示，是本发明维氏硬度检测系统较佳实施例的功能模块图。硬度检测机台10与计算机20相连接，该计算机20还连接有一台显示装置30。所述维氏硬度检测系统40安装并运行于该计算机20。

硬度检测机台10的Z轴上安装有一个电荷耦合装置(Charge Coupled Device，CCD)11，该CCD 11前方安装有一工业光学镜头(图中未示出)。所述硬度检测机台10将一个相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入待测材料的表面，维持一定时间后从待测材料表面移除该金刚石，通过该工业光学镜头和该CCD 11采集待测材料表面的压痕图像，并将该压痕图像传送至计算机20。

计算机20通过维氏硬度检测系统40分析得到压痕图像中两条压痕对角线的四个角点的位置，根据该四个角点计算两条压痕对角线的长度，再利用公式计算出待测材料的维氏硬度，输出测试结果至显示装置30。

显示装置30用于显示硬度检测机台10获取的压痕图像及测试结果。该显示装置30可以为液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)或阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器。

维氏硬度检测系统40包括：初始化模块41、读取模块42、判断模块43、提示模块44、计算模块45、查找模块46及输出模块47。

初始化模块41用于初始化硬度检测机台10，包括初始化CCD 11及所述工业光学镜头。

读取模块42用于读取硬度检测机台10输出的待测材料表面的压痕图像。

判断模块43用于判断压痕图像中的两条压痕对角线是否分别为水平、垂直方向。

提示模块44用于当判断模块43判断压痕图像中的两条压痕对角线不为水平、垂直方向时，提示用户调整CCD 11及所述工业光学镜头，直到硬度检测机台10输出的压痕图像中的两条压痕对角线分别为水平、垂直方向。