[发明专利]硬度测量装置及硬度测量方法

权利要求书

1.一种硬度测量装置，其特征在于，包括：测试球(1)、用于实现所述测试球滑落的第一通道以及用于实现所述测试球水平匀速直线运动的第二通道(9)，所述第一通道包括具有竖直的入口和水平的出口的1/4圆弧通道(4)，且所述1/4圆弧通道(4)的入口高于所述1/4圆弧通道(4)的出口，所述1/4圆弧通道(4)的出口与所述第二通道(9)的入口相交叉并形成相连通的连接部，所述连接部具有沿所述第二通道的延伸方向远离所述第二通道(9)的出口延伸的自由端，所述自由端用于与待检测材料相抵靠，所述第二通道(9)上设置有用于监测所述测试球经过所述第二通道(9)上任一区间所用的时间的测量元件。

2.根据权利要求1所述的硬度测量装置，其特征在于，所述测量元件包括沿所述测试球(1)的运动方向依次设置在所述第二通道(9)上的第一光电门(7)和第二光电门(8)，所述硬度测量装置包括用于接收所述第一光电门(7)和所述第二光电门(8)的反馈信号并计算所述待检测材料硬度值的控制单元。

3.根据权利要求2所述的硬度测量装置，其特征在于，所述硬度测量装置包括数字显示器(13)，所述数字显示器(13)与所述控制单元相连。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的硬度测量装置，其特征在于，所述第一通道包括从所述1/4圆弧通道的入口沿竖直方向向上延伸的缓冲通道(3)，所述第二通道(9)的出口敞开设置。

5.根据权利要求4所述的硬度测量装置，其特征在于，所述连接部与所述待检测材料相抵靠处设置有第三光电门(6)，所述控制单元与所述第三光电门(6)相连，用于接收所述第三光电门(6)反馈的信号并通过计算设定所述缓冲通道(3)的高度值。

6.根据权利要求4所述的硬度测量装置，其特征在于，所述缓冲通道(3)的顶端设有可释放地固定所述测试球的锁扣(2)，所述锁扣(2)包括位于所述缓冲通道(3)顶端的可抽拉的挡板、以及设置在挡板两侧的限位板，两个所述限位板构成顶部开口大于底部开口的敞口结构。

7.根据权利要求1所述的硬度测量装置，其特征在于，所述第二通道(9)包括气垫导槽，所述气垫导槽用于与小型气源(15)相连通，所述气垫导槽的表面设有用于供气以使所述测试球(1)处于悬浮状态的出气孔(5)。

8.根据权利要求1所述的硬度测量装置，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道(9)共同通过设置在所述第二通道(9)底部的高度调节装置(14)进行高度调节。

9.一种硬度测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、将所述测试球(1)以初速度为0、初始竖直状态从所述高度为R的位置自由下落，并使所述测试球(1)下落后以水平状态滑出并与待检测材料撞击后作反向的水平匀速直线运动；

S2、测量所述测试球(1)在水平匀速直线运动过程中经过任一区间所用的时间t1和该区间的距离s；

S3、根据已知的s、t1、R，代入公式中得到所述待检测材料的硬度值。

10.根据权利要求9所述的硬度测量方法，其特征在于，所述硬度测量方法通过权利要求1所述的硬度测量装置完成，其中：步骤S1包括将所述测试球(1)以初速度为0沿所述第一通道滑落。