[发明专利]布氏硬度压痕直径测量装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及尺寸测量技术，具体的说是一种布氏硬度压痕直径装置。

背景技术

布氏硬度是在工程实践中广泛运用的一种金属硬度测量方法。其测量原理是对一定直径的硬质合金球施加试验力压入试件表面，经标准规定保持时间后，卸除试验力，测量试件表面压痕直径，之后通过相关公式计算出对应的布氏硬度值，也可以根据压痕直径查阅备好的布氏硬度表得到硬度值。由此可见，压痕直径测量是布氏硬度测量操作中的关键步骤，并且对最终的测量结果产生直接影响。

传统布氏硬度压痕直径测量装置，其典型结构如图1所示，这类测量装置的尺寸刻度直接出现在视场中。进行测量时，将读数显微镜置于被测试件上，转动读数鼓轮，视场中的测量标线会相应的产生移动。先让标线与压痕一侧相切(如图2)，并记下此时标线所在位置尺寸数值，转动读数鼓轮，使标线再与压痕的另一侧相切(如图3)，再记下此时测量刻线所在位置尺寸数值。两数值相减，则测得压痕的直径。

该类测量装置的缺陷主要表现在以下两个方面：第一，读数显微镜直接置于试件上，在测试人员操作的过程中(如转动读数鼓轮)，可能会造成读数显微镜的移动，从而造成测量误差。第二，若试件较小，没有足够大的面积支撑读数显微镜时，则需要寻找与试件等高的支撑块来支撑读数显微镜以进行测量，这将给测量工作带来极大的不便。

另外，近年来，基于计算机图像处理的测量方法也在实践中得到了一定的运用。其原理是利用工业相机成像，获取压痕图像并通过计算机进行处理、测量，从而得到压痕直径。这种方法有着精度高、避免肉眼读数误差等特点，但其也存在着一定的缺陷。利用该方法测量时，一般需要外接电源并配合计算机使用，从而在一定程度上限制了其使用范围，另外，整套系统成本较高，也使该测量方法的使用受到了一定局限。

发明内容

为了克服现有的布氏硬度压痕直径测量装置的不足。本发明提供一种布氏硬度压痕直径测量装置，该装置操作简单，测量精度高，测量过程中试件不易移动，方便测量各种大小的试件。

本发明进一步的目的在于提供一种无需外接电源或配合计算机使用的布氏硬度压痕直径测量装置。

为了实现上述目的，本发明所述的布氏硬度压痕直径测量装置，其包括：观测显微镜、试件放置平台、测量读数装置、支撑台。

所述观测显微镜：其包括目镜、物镜、目镜调节套、镜筒。该目镜、物镜、目镜调节套均固连在镜筒上，镜筒与支撑台固连。

所述试件放置平台：其包括平台体、电磁铁、电磁铁开关、电池。该电磁铁位于平台体内部，该电池为电磁铁提供工作所需电源。

所述测量读数装置：其包括固定刻度套筒、微分筒、螺杆、滚珠丝杠机构。

所述支撑台：其包括本体、锁紧螺钉、支撑脚。该本体包含两条可供试件放置平台水平滑动的导轨，该支撑脚可以调节高度。

具体的，所述观测显微镜的目镜与物镜同轴，且轴线垂直于所述试件放置平台的平台体上表面。测量时，通过转动目镜调节套可使视场中的压痕轮廓清晰。

所述试件放置平台的电磁铁工作时产生的磁力可确保试件在测量过程中不会移动，或者，在测量不能被电磁铁吸附金属试件时，可确保固定试件的铁制夹具在测量过程中不会移动。

所述测量读数装置的固定刻度套筒带有刻度的，并与支撑台紧密结合成一体。固定刻度套筒外面有一带刻度的活动的微分筒，微分筒尾部的锥孔与螺杆一端的外圆锥面连接。螺杆另一端为滚珠丝杠，滚珠丝杠与试件放置平台的平台体固连。螺杆中间是精度很高的外螺纹，与固定刻度套筒上的内螺纹精密配合，可使螺杆自由旋转而间隙极小。

该螺杆与所述支撑台上的对应装配内孔定心间隙配合。

该微分筒上的刻度将整个圆环面50等分，微分筒旋转一周其在固定刻度套筒上移动的距离为0.5毫米。

所述支撑台的本体使用不被电磁铁吸附的材料，以确保试件放置平台在导轨上顺畅滑动。

所述支撑台的锁紧螺钉可以控制所述试件放置平台的运动状况：当其锁紧时，试件放置平台不能在支撑台的导轨上滑动，当其松开时，试件放置平台可以在支撑台的导轨上滑动。

该锁紧螺钉通过限制所述螺杆的转动从而阻碍试件放置平台的运动。

本发明提供的布氏硬度压痕直径测量装置，由于采用了上述技术方案，使得测量过程中试件不易移动，方便测量各种大小的试件，而且测量过程中无需外接电源或配合计算机使用，扩大了该装置的适用范围。整个装置成本低，操作简单，测量精度高，实用性强。

附图说明

图1是传统布氏硬度压痕直径测量装置结构示意图。