[发明专利]硬度测量装置及硬度测量方法在审

专利信息
申请号: 201810403500.8 申请日: 2018-04-28
公开(公告)号: CN108693059A 公开(公告)日: 2018-10-23
发明(设计)人: 李章勇;谢勇锋;肖稀;王忠宝 申请(专利权)人: 中国神华能源股份有限公司;北京国华电力有限责任公司;广东国华粤电台山发电有限公司
主分类号: G01N3/48 分类号: G01N3/48
代理公司: 北京润平知识产权代理有限公司 11283 代理人: 邝圆晖;岳永先
地址: 100011 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 测试球 硬度测量装置 硬度测量 圆弧通道 测量 自由端 匀速直线运动 出口 基础上将 检测材料 金属硬度 时间测量 硬度测试 滑落 竖直 相抵 模糊 清晰 监测 延伸 转化
【说明书】:

发明涉及硬度测试技术领域,公开了一种硬度测量装置及硬度测量方法。所述硬度测量装置包括:测试球(1)、用于实现测试球滑落的第一通道以及用于实现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),所述1/4圆弧通道的出口与第二通道的入口相交叉并形成相连通的连接部,所述连接部具有远离第二通道的出口延伸的自由端,所述自由端与待检测材料相抵靠,所述第二通道上设有用于监测测试球经过第二通道上任一区间所用时间的测量元件。本发明在测定金属硬度的肖氏法的基础上将模糊的硬度值测量转化为清晰时间测量,有效提高测量的精度和准度,使得最终得到的硬度值更加精确。

技术领域

本发明属于硬度测试技术领域,具体地涉及一种硬度测量装置及硬度测量方法。

背景技术

传统的建筑材料硬度测定方法仅以小球碰撞试样的次数或金属压痕的深度表示其硬度,这种方法手工操作复杂,仪器效率低,精确度不够高,很容易造成操作人员的疲劳,误差较大,已经不适应当今社会发展的需求。

目前,建筑材料的硬度测定使用最为广泛的还是肖氏法,主要是将一个小球从一定高度自由下落,打击试样,试样越硬、小球打击试样消耗在破碎试样的能量越小,则小球回弹的能力越大,以回弹的高度与释放小球时初始高度的比值记作该试件的硬度。但这种方法中只能在竖直方向进行测量,试样表面的平整度会影响小球的反弹高度。

现有技术中,还经常使用硬度计进行硬度测量,采用静态加力然后测量压痕的原理,洛氏硬度计是测量压痕深度直接显示硬度值;布氏硬度计是测量压痕直径,查表或计算出硬度值;维氏硬度计是测量压痕对角线长度,查表或计算出硬度值。但是,这些装置一般都只能在实验室里使用,而且只能测定小件试件,对于建筑工地的建筑材料或建筑构件,需要取样后拿到实验室检测硬度。因此,这些硬度计工作效率也非常低,适用范围较小。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的测试效率低、精度不高问题,提供了一种硬度测量装置,该装置将模糊的硬度值测量转化为清晰的时间测量,能够有效提高测量的精度和准度。

为了实现上述目的,本发明一方面提供一种硬度测量装置,包括:测试球、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,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,且所述1/4圆弧通道的入口高于所述1/4圆弧通道的出口,所述1/4圆弧通道的出口与所述第二通道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,所述第二通道上设置有用于监测所述测试球经过所述第二通道上任一区间所用的时间的测量元件。

优选地,所述测量元件包括沿所述测试球的运动方向依次设置在所述第二通道上的第一光电门和第二光电门,所述硬度测量装置包括用于接收所述第一光电门和所述第二光电门的反馈信号并计算所述待检测材料硬度值的控制单元。

优选地,所述硬度测量装置包括数字显示器,所述数字显示器与所述控制单元相连。

优选地,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,所述第二通道的出口敞开设置。

优选地,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,所述控制单元与所述第三光电门相连,用于接收所述第三光电门反馈的信号并通过计算设定所述缓冲通道的高度值。

优选地,所述缓冲通道的顶端设有可释放地固定所述测试球的锁扣,所述锁扣包括位于所述缓冲通道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。

优选地,所述第二通道包括气垫导槽,所述气垫导槽用于与小型气源相连通,所述气垫导槽的表面设有用于供气以使所述测试球处于悬浮状态的出气孔。

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