[发明专利]一种用于硬度测试的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及硬度测试技术领域，尤其涉及一种用于硬度测试的方法和装置。

背景技术

传统的硬度测量，以洛氏为例，只是测量残余深度，即加载和卸载后的深度差，作为硬度计算的参数。在加载和卸载的过程中，力和深度的变化信息随不同的材料而不同，例如：当达到洛氏最大力-150Kg时，压痕的深度是多少，这些大量信息都直接和材料的性质相关；这些信息在传统的硬度计中都无法记录和保存。本发明的硬度计，将记录、保存并分析在加载和卸载的过程中的力和深度的变化的所有信息，这些信息将用于材料研究者去分析材料的性质。传统的硬度测量只是利用硬度计提供的少量信息，即主应力开始和结束时的深度数据。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于硬度测试的方法和装置，解决传统的硬度测试装置测试不准确，采集的可用信息较少的问题。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于硬度测试的装置，包括：硬度计和与所述硬度计电连接的计算机，所述硬度计包括：

预设模块，所述预设模块用于在进行硬度测试之前设置目标值；所述预设模块包括用于输入数据的按键或者触摸屏，或者通过所述计算机将数据传入所述预设模块；

检测模块，所述检测模块用于对被检测的物体的硬度进行检测；所述检测模块包括用于向被测物体的表面施加力的加力装置和设置于所述加力装置上的用于实时的采集压痕信息的压力传感器以及位移传感器；

放大模块，所述放大模块用于将所述检测模块传递进来的模拟信号进行放大；

模数转换模块，所述模数转换模块用于将所述放大模块传递进来的经过放大的模拟信号转换为数字信号；

比较模块，在进行测试前所述预设模块将所述目标值设置到所述比较模块内；在进行检测后所述模数转换模块将采集到的并转换为数字信号的与所述目标值相互对应的实测值传递到所述比较模块内；所述比较模块对所述目标值和实测值的大小进行比较；

控制模块，所述比较模块将所述偏差值输入到所述控制模块内，所述控制模块对所述偏差值进行处理，并输出相应的控制信号；

显示模块，所述显示模块采用液晶显示器；所述显示模块分别将所述目标值和所述检测模块实时采集到的硬度值显示出来；

通讯模块，所述通讯模块的一端与所述模数转换模块的输出端电连接，其另一端与所述计算机电连接；所述通讯模块用于实时的将采集到的被测物体的力值和位移值传递到所述计算机内；

电源模块，所述电源模块分别与所述预设模块、所述检测模块、所述放大模块、所述模数转换模块、所述比较模块、所述控制模块和所述显示模块电连接；

所述计算机包括数据处理模块，所述数据处理模块对通过所述通讯模块传递进来的硬度信息进行处理。

其中，所述目标值包括目标力值、加载速度和载荷保持时间；

所述目标力值为适用于洛氏硬度计的第一目标力值、适用于维氏硬度计的第二目标力值或者适用于布氏硬度计的第三目标力值；

所述第一目标力值为150kg、100kg或者kg60kg；

所述第二目标力值为100kg、50kg或者30kg；

所述第三目标力值为187.5kg、100kg或者62.5kg；

所述加载速度大于等于0.001/S，且小于等于0.1mm/S；

所述载荷保持时间大于等于0.1S，且小于等于100S；

所述实测值包括实测力值，所述实测力值包括与所述第一目标力值相对应的第一实测力值，与所述第二目标力值相对应的第二实测力值和与所述第三目标力值相对应的第三实测力值。

其中，所述压力传感器采用电桥式称重传感器；

所述加力装置包括步进电机、步进电机驱动器和丝杠传动机构；

所述计算机发送指令给所述步进电机驱动器，所述步进电机驱动器驱动所述步进电机运转，所述步进电机带动所述丝杠传动机构的丝杠轴旋转，使得所述丝杠传动机构的丝杠螺母轴向移动，从而产生压力；

所述位移传感器采用光栅传感器，其精度可到0.1微米。

其中，当所述实测力值小于所述目标力值时，所述控制模块发送继续移动的信号到所述步进电机驱动器，所述丝杠继续向下移动，所述实测力值增加；

当所述实测力值达到所述目标力值时，所述控制模块发送停止移动的信号到所述步进电机驱动器，所述丝杠停止移动，所述实测力值保持不变。

其中，所述数据处理模块包括硬度计算模块和数据曲线拟合模块；