一種可攜式數顯硬度計的製作方法

2023-05-25 11:46:46 3

專利名稱：一種可攜式數顯硬度計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及材料硬度檢測儀器，具體地說是一種可攜式數顯硬度計。
背景技術：
目前大多數常規硬度計都是採用靜態加力然後測量壓痕的原理。其中洛氏硬度計是測量壓痕深度，直接顯示硬度值；布氏硬度計是測量壓痕直徑，查表或計算出硬度值；維氏硬度計是測量壓痕對角線長度，查表或計算出硬度值。這些硬度計一般都是臺式機，只能在實驗室裡使用，只能測試中小型零件，對於生產現場大量存在的大型零件，需要製作樣品或取樣後拿到實驗室檢測硬度；因此，這些硬度計工作效率較低，並且不能在生產現場實時監控零件硬度。對於那些不允許取樣，必須測試工件本體硬度的情況，特別是在要求測試鍋爐、壓力容器、壓力管道等關鍵構件焊縫硬度的場合，目前普遍採用的是快速、方便，但是精 度不高、可靠性較差的裡氏硬度計，裡氏硬度計檢測後要經過換算得到洛氏、布氏或維氏硬度值；由於其採用的是動態加力的彈跳式試驗方法，與布氏、洛氏、維氏硬度的試驗原理完全不同，因此，換算後的硬度值誤差較大。工廠現場迫切需要一種可以直接採用洛氏、布氏、維氏試驗原理進行硬度測試的可攜式數顯儀器，這種儀器應該具有輕便、操作簡單、讀數方便、效率高、精度高的特點，最好是智能化、可自動校正零點、自動校正測量值的。於1951年3月6日公開的、公開號為US2，544，205的美國專利中描述了一種可攜式洛氏硬度計，這種硬度計由手輪、測微螺母、測微螺杆、鼓輪、U型彈性體、力值指示表、壓頭和手柄組成。它依靠手輪施加試驗力，利用測微螺母和測微螺杆配合鼓輪實現壓痕深度測量，利用一個U型彈性體配合力值指示表實現試驗力的測量，在鼓輪上讀出硬度值。於1949年4月5日公開的、公開號為US2，466，567的美國專利、於1968年6月25日公開的、公開號為US3，389，597的美國專利以及於1948年9月7日公開的、公開號為US2, 448，645的美國專利中分別描述了相似原理的可攜式洛氏硬度計。上述專利主要用於測量中小型零件，儘管US3，389，597的附圖4描述的鏈式硬度計可以測試鋼管、軸類等大型圓柱狀零件，但是操作十分不便，通常需要兩個人配合操作，一人扶持儀器，一人負責掛鏈條。在讀數方面，都是通過一個帶有讀數線的透明放大鏡讀取鼓輪上的硬度刻度，每一個洛氏硬度單位對應的刻度線代表了 2μπι的壓痕深度增量值。由於放大鏡與鼓輪間有一定距離，造成操作者因視角不同可能會讀到不同硬度數值。上述儀器都存在操作不便、效率低、讀數時易產生誤差、不能或不便測試大型工件的問題。於2009年10月7日公告的、公告號為CN201322709Y、申請號為200820231921. 9的中國實用新型專利描述了一種可攜式硬度計。該實用新型專利利用兩個磁力吸盤將硬度計固定在試樣表面，硬度計有一個由測微螺母、測微螺杆和讀數鼓輪組成的壓痕深度測量裝置，利用U型彈性架和指示表指示試驗力的大小，硬度值在讀數鼓輪上讀出。該實用新型專利在硬度指示系統上採用了固定的刻線指示筒和旋轉讀數刻線鼓輪配合的結構，這種類似千分尺的鼓輪讀數結構與前述美國專利相比，提高了壓痕深度測量精度和硬度值的讀數精度，減小了人為的讀數誤差，但是該實用新型專利仍有如下缺點a.操作較繁瑣，效率低。其全部測試步驟包括吸住工件-力值表刻度對零-加初試驗力-讀數鼓輪對零-加總試驗力-保持試驗力-試驗力卸載至初試驗力-讀取鼓輪上的硬度值-卸除全部試驗力。b.讀數仍然不便，讀數精度低，存在人為的讀數誤差。需要小心操作鼓輪並在鼓輪上仔細讀出鼓輪刻度所代表的硬度值。c.位移測量和力值測量解析度低，精度低，存在人為的讀數誤差。d.力值不能校正。儀器使用中，一 旦U型彈性體發生微小塑性變形或力值指示表受到衝擊，力值讀數就會發生偏差，由此會造成測量誤差，這種情況下，只能返廠校正力值表，不能由用戶對儀器進行校正。e.測試布氏硬度效率低，有人為讀數誤差。儀器只能在試樣上壓出一個壓痕，然後用讀數顯微鏡讀出壓痕直徑，再查表得到布氏硬度值，完成一次測試需要幾分鐘時間。於2004年12月22日公開的、公開號為CN1556387A、申請號為200410012621. 8的中國實用新型專利描述了一種可攜式數顯磁力硬度計，該實用新型專利採用了箱體結構，主要部件都在一個箱體內；它採用蝸輪蝸杆結構施加試驗力；在加力主軸上安裝了位移傳感器用於測量壓痕深度；採用了三個力傳感器，以三個力傳感器的輸出之和代表試驗力；電子電路和計算機系統接收傳感器信號後，計算出硬度值並顯示出來。該實用新型專利也存在如下缺點a.結構複雜，較笨重，不易攜帶。b.操作不便，缺乏實用性。該實用新型專利所涉及的儀器，每次測試都需要鬆開兩側的鎖緊手輪，將箱式機架落下，然後鎖緊手輪，測試時需要雙手操作兩側的手輪加力，測試完成後需要再一次鬆開鎖緊手輪，託起機架，再分別用兩側的鎖緊手輪將機架固定好，這種繁瑣的工作方式很難被操作者接受。c.採用了三個力傳感器，成本較高。d.關於布氏硬度及維氏硬度檢測，缺乏具體的技術方案。事實上檢測布氏硬度及維氏硬度，對儀器要求更高，不僅對力的測量精度要求較高，對於壓痕深度的測量，也要求具有更高的解析度、測量精度以及重複精度。一般常用的位移傳感器都難於達到相應要求。中國標準GB/T24523-2009規定了一種先進的布氏硬度試驗方法-金屬材料快速壓痕(布氏)硬度試驗方法，這就是布氏硬度檢測的測深法，維氏硬度檢測也可以用同樣方法，其原理是對一定直徑的硬質合金球施加一定的試驗力(包括初始試驗力和工作試驗力)，將其壓入試樣表面，經規定的保持時間後，卸載工作試驗力，測量在初始試驗力下加、卸載工作試驗力前後壓頭位置差值(深度值)。利用多個標準布氏硬度塊，測量相應的深度值，將布氏硬度值與深度值相對應，獲得在一定的試驗條件下壓痕深度與布氏硬度的關係曲線。在進行硬度測量時，將硬度計所測量到的深度值對應壓痕深度與布氏硬度關係曲線，就可以得到這種材料的布氏硬度值。與傳統布氏硬度試驗方法相比，這種方法是一個重要的技術進步。它可以實現布氏硬度的快速檢測，直接讀數，可淘汰沿用百年的光學顯微鏡，無人為讀數誤差，可以解決生產中大量存在的批量產品布氏硬度現場快速檢測難題，甚至可以實現在生產車間對批量產品進行在線硬度自動檢測。測深法布氏硬度及維氏硬度檢測是一門新技術，只出現在國外的部分臺式機上，迄今沒有發現在可攜式硬度計上採用。其主要技術難點是，可攜式硬度計要求結構簡單、輕便、儀器體積小、內部空間有限，安裝普通的高精度位移傳感器有困難。此外，高精度位移傳感器用於可攜式硬度計也缺乏經濟性。按照相關標準的規定，布氏硬度測量範圍是8 650HBW，可攜式布氏硬度計常用標尺是2. 5mm球，187. 5kg力，對於硬度值650HBW的試樣，最小壓痕深度只有O. 0365mm。可攜式維氏硬度計的最大價值在於精確測試模具、軸類等大型工件上的滲氮層硬度，在現有技術中對大型工件本體上滲氮層硬度的精確檢測是一個難題，其原因在於滲氮層薄且硬，其厚度只有O. I O. 4mm,硬度可超過1000HV5,不可以用大的試驗力，對於硬度為1000HV的滲氮層，採用5kg試驗力，壓痕深度只有O. 0143mm。加之測深法測量的是壓痕深度差值，這一數值要更小。如何能在可攜式硬度計上實現高精度、高解析度的位移測量是實現測深法布氏硬度及維氏硬度檢測的關鍵。在硬度計領域通常採用的電感式位移傳感器和光柵式位移傳感器，都難於滿足上述要求。因此，測深法布氏硬度及維氏硬度檢測一直未見在可攜式硬度計上米用。如果上述方法能在可攜式硬度計上實現，則許多關鍵大型工業零件本體硬度的精確檢測就成為可能，這將為相關產品帶來質量管理方面的進步。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種可攜式數顯硬度計。該硬度計具有輕便、結構簡單、操作方便、便於讀數、效率高的特點，可以實現高精度、智能化測試、自動校正零點、自動校正測量值，既能測試洛氏硬度，也能利用測深法實現布氏硬度和維氏硬度的現場快速檢測，代替目前普遍使用的，精度不高的裡氏硬度計。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的本實用新型包括支承座、測力裝置、壓頭、電子電路板、數字顯示器、磁力吸盤及加力與壓痕深度測量裝置，所述加力與壓痕深度測量裝置包括手輪、旋轉編碼器及由測微螺母和測微螺杆組成的測微螺紋副，其中測微螺母安裝在所述支承座內，所述測微螺杆與測微螺母螺紋連接，測微螺杆的一端與所述手輪連接，另一端與所述測力裝置相連；所述旋轉編碼器安裝在支承座上，旋轉編碼器轉動軸與所述測微螺杆同步轉動；所述壓頭安裝在測力裝置上，與測力裝置、測微螺杆一起通過手輪的轉動沿軸向上下移動；所述支承座的一側或兩側安裝有吸住試樣的磁力吸盤，在該磁力吸盤的上方設有電子電路板，所述數字顯示器安裝在支承座或磁力吸盤上，所述旋轉編碼器、數字顯示器以及測力裝置中的力傳感器分別與所述電子電路板電連接；所述測微螺杆的位移通過旋轉編碼器測量。其中所述測微螺杆的一端通過套筒與手輪連接，測微螺杆的一端開有鍵槽，該鍵槽內裝有第三鍵，所述測微螺杆通過第三鍵與套筒同步旋轉；所述旋轉編碼器轉動軸通過套筒與測微螺杆相連，並與所述測微螺杆同步轉動；所述套筒的一端固接在手輪的內孔中，另一端插設在所述旋轉編碼器轉動軸的中心孔內，測微螺杆位於套筒內部；所述套筒的外表面沿軸向開有第一軸向槽，所述旋轉編碼器轉動軸的上沿設有第二鍵，旋轉編碼器轉動軸通過第二鍵與套筒連接，該第二鍵在測微螺杆移動過程中在所述第一軸向槽內滑動；所述支承座內部沿軸向開有孔，測微螺母安裝在支承座的孔內，所述測微螺母的一端設有外錐螺紋，在外錐螺紋上沿周向均布有多個第二軸向槽，所述外錐螺紋上螺紋連接有調節所述測微螺紋副配合緊密程度的錐螺母；所述測力裝置包括滑套、力傳感器及力傳感器座，其中滑套的一端與所述測微螺杆的另一端相連，滑套的另一端與力傳感器的一端連接，所述力傳感器座安裝在力傳感器的另一端的底部，所述壓頭連接在力傳感器座的下端；所述力傳感器座上加設有照明電路板，該照明電路板位於所述壓頭的上方，在照明電路板上設有LED燈；所述滑套的一端通過壓帽及兩個半環與測微螺杆的另一端相連接，在測微螺杆另一端的端面與滑套之間設有鋼球；所述滑套的外表面沿周向開有第三軸向槽，所述測微螺母上安裝有第一鍵，該第一鍵在所述第三軸向槽內滑動；所述滑套、力傳感器、力傳感器座、壓頭、測微螺杆、測微螺母、旋轉編碼器轉動軸、手輪以及支承座內部沿軸向開設的孔同軸；該硬度計加設有提手，該提手通過連接板安裝在所述支承座的兩側，或安裝在所述磁力吸盤上；所述磁力吸盤包括含有永磁鐵的定子、含有永磁鐵的轉子，磁力開關扳手及凸輪，其中轉子安裝在定子內，所述凸輪安裝在轉子的轉子軸上，所述磁力開關扳手通過凸輪上的孔與所述轉子軸連接，所述凸輪隨磁力開關扳手一起轉動。本實用新型的優點與積極效果為 I.本實用新型在硬度計領域首次採用測微螺母、測微螺杆、旋轉編碼器的組合作為壓痕深度測量裝置，實現了壓痕深度檢測的高解析度和高精度，同時兼顧了經濟性。2.本實用新型首次在可攜式硬度計上利用測深法實現了布氏硬度和維氏硬度的快速檢測，直接顯示，使大型工件本體硬度的現場快速、精確檢測成為可能，可用於工廠現場大批工件的逐件檢測，可代替精度不高的裡氏硬度計。3.本實用新型結構簡單、輕便，便於攜帶。4.本實用新型測試操作簡單，操作者只要完成加力、保持試驗力、卸力、讀數這幾個簡單動作，只用幾秒至十幾秒時間即可完成測試。5.本實用新型每次開機後自動校正力值零點，排除了因傳感器及電子電路溫漂、時漂造成的誤差。6.本實用新型可隨時利用標準硬度塊對儀器測量值進行校正，儀器長期使用後仍可保持聞精度。

圖I為本實用新型的外部結構示意圖；圖2為圖I的右視圖；圖3為本實用新型的內部結構示意圖；圖4為本實用新型的電路框圖；其中1為磁力開關扳手，2為凸輪，3為磁力吸盤，4為提手，5為數字顯示器，6為顯示屏，7為按鍵，8為鎖緊螺絲，9為手輪，10為套筒，11為錐螺母，12為旋轉編碼器轉動軸，13為測微螺杆，14為測微螺母，15為連接板，16為第一鍵，17為電池組，18為轉子軸，19為定子，20為轉子，21為力傳感器，22為力傳感器座，23為照明電路板，24為壓頭，25為LED燈，26為試樣，27為電子電路板，28為滑套，29為鋼球，30為半環，31為壓帽，32為支承座，33為旋轉編碼器，34為第二鍵，35為第三鍵，36為測量電路，37為CPU電路，38為電源電路。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳述。如圖I 3所示，本實用新型包括支承座32、測力裝置、壓頭24、電子電路板27、數字顯示器5、磁力吸盤3及加力與壓痕深度測量裝置，其中加力與壓痕深度測量裝置包括手輪9、旋轉編碼器33、套筒10及由測微螺母14和測微螺杆13組成的測微螺紋副，測力裝置包括滑套28、力傳感器21及力傳感器座22。支承座32為主支架，其內部沿軸向開有圓孔，測微螺母14安裝在支承座32的圓孔內，測微螺杆13位於測微螺母14內、與測微螺母14螺紋連接；測微螺杆13的一端(上端)連接套筒10，該套筒10固定在手輪9的內孔中，測微螺杆13的一端開有鍵槽，該鍵槽 內裝有第三鍵35，測微螺杆13通過第三鍵35保持與套筒10和手輪9的同步旋轉，測微螺杆13的一端端部用鎖緊螺絲8緊固，測微螺杆13的另一端(下端)通過滑套28與力傳感器21連接。測微螺母14的一端(上端)位於套筒10與測微螺杆13之間，測微螺母14的一端設有外錐螺紋，在外錐螺紋上沿周向均布有多個第二軸向槽(本實施例為三個)，外錐螺紋上螺紋連接有錐螺母11，通過錐螺母11可調節測微螺紋副配合的緊密程度。旋轉編碼器33安裝在支承座32上，旋轉編碼器轉動軸12與測微螺紋副同軸；套筒10的一端固接在手輪9的內孔中，另一端插設在旋轉編碼器轉動軸12的中心孔內，套筒10的外表面沿軸向開有第一軸向槽，旋轉編碼器轉動軸12的上沿設有第二鍵34，旋轉編碼器轉動軸12通過第二鍵34與套筒10連接，該第二鍵34在測微螺杆13移動過程中可在第一軸向槽內滑動。所述旋轉編碼器轉動軸12通過套筒10與測微螺杆13相連，並與所述測微螺杆13同步轉動。轉動手輪9時，旋轉編碼器轉動軸12、套筒10及測微螺杆13同步轉動，同時測微螺杆13沿軸向上下移動。手輪9每旋轉一周，測微螺杆13沿軸向移動一個螺距的位移，旋轉編碼器33將此位移量細分為幾千個分度，並將信號經測量電路36傳送給CPU電路37，以此實現對壓痕深度的精確測量。本實施例一個螺距是O. 5mm,在測試洛氏硬度時，旋轉編碼器轉動軸12每旋轉一周可輸出5000個分度，每分度代表O. I μ m的位移,相當於O. 05個洛氏硬度單位；在採用測深法測試布氏硬度及維氏硬度時，利用分頻技術可使旋轉編碼器轉動軸12每旋轉一周輸出10000個分度，每分度代表O. 05 μ m的位移,對於布氏硬度HBW2. 5/187. 5標尺，相當於最小壓痕深度(淬火鋼硬度值650HBW)的1/730，對於維氏硬度HV5標尺，相當於最小壓痕深度(滲氮層硬度值1000HV5)的1/280。可以符合相關標準GB/T230. 2、GB/T231. 2 及 GB/T4340 的要求。滑套28的一端(上端)通過壓帽31及兩個半環30與所述測微螺杆13的另一端(下端)連接在一起，滑套28的另一端(下端)與力傳感器21的一端(上端)螺紋連接，力傳感器座22安裝在力傳感器21的另一端(下端)的底部，壓頭24連接在力傳感器座22的下端，壓頭24可以是球壓頭，也可以是金剛石壓頭。在測微螺杆13另一端的端面與滑套28之間設有鋼球29，測微螺杆13的另一端端面上設有一個與鋼球29相適應的球型凹坑、與鋼球29配合。滑套28的外表面沿周向開有第三軸向槽，測微螺母14上安裝有第一鍵16，該第一健16在所述第三軸向槽內滑動；滑套28通過該第一鍵16的導向作用，在測微螺母14內僅做軸向移動，避免整個測力裝置及壓頭24發生轉動。鋼球29可有效消除測微螺杆13在轉動時對滑套28和第一鍵16所造成的橫向作用力。力傳感器座22下方還裝有一個照明電路板23，該照明電路板23上設有LED燈25 ;測試時LED燈25可照亮測試區域，便於操作者選擇測試點並觀察測試過程。本實用新型的滑套28、力傳感器21、力傳感器座22、壓頭24、測微螺杆13、測微螺母14、旋轉編碼器轉動軸12、手輪9、套筒10以及支承座32內部沿軸向開設的圓孔均同軸。本實用新型的手輪9可用電機替代，電機輸出軸與套筒10相連，由電機驅動套筒10、測微螺杆13及旋轉編碼器轉動軸12轉動。支承座32的正面安裝有一個數字顯示 器5，該數字顯示器5包括顯示屏6及按鍵7，其中顯示屏6與支承座32傾斜設置，便於在操作時觀察，數字顯示器5還可以安裝在磁力吸盤3的上方；電子電路板27安裝在磁力吸盤3的上方，旋轉編碼器33、數字顯示器5、照明電路板23以及力傳感器21分別與電子電路板27電連接。電子電路板27包括測量電路36、CPU電路37和電源電路38，測量電路36的輸入連接到旋轉編碼器33和力傳感器21，輸出連接到CPU電路37，CPU電路37還與數字顯示器5相連接。力傳感器21和旋轉編碼器33分別將力和位移信號經測量電路36傳送給CPU電路37，經CPU電路37處理後，在數字顯示器5上顯示出試驗力力值和測得的硬度值。電子電路板27可對力值自動校零，開機後，CPU電路37自動採集力傳感器21的零點輸出信號，在加力時將力傳感器21輸出信號減去零點值之後，在數字顯示器5上實時顯示力值。本實用新型還加設有提手4，該提手4通過連接板15安裝在所述支承座32的兩偵牝或安裝在所述磁力吸盤3上，便於提起硬度計。磁力吸盤3包括含有永磁鐵的定子19、含有永磁鐵的轉子20，磁力開關扳手I及凸輪2，其中轉子20安裝在定子19內，所述凸輪2安裝在轉子20的轉子軸18上，所述磁力開關扳手I通過凸輪2上的孔與所述轉子軸18連接，扳動磁力開關扳手I轉動轉子20，可以使磁力吸盤3吸住或釋放試樣26，凸輪2可隨磁力開關扳手I 一起轉動。當扳動磁力開關扳手I控制磁力吸盤3釋放試樣26後，因少量剩磁的存在，可能會使鋼鐵金屬試樣26仍與磁力吸盤3吸附在一起，此時可繼續扳動磁力開關扳手I至凸輪2突出於磁力吸盤3的底平面,通過槓桿作用使試樣26和磁力吸盤3分離。本實施例採用了兩個磁力吸盤3，對稱安裝在支承座32的兩側。當測試面積較小的工件時可採用一個磁力吸盤，測試圓管直角焊縫時可採用三個磁力吸盤。根據測深法布氏硬度測試標準GB/T24523-2009的要求，儀器出廠前需要測試一系列標準布氏硬度塊，將測得的硬度值輸入儀器中，建立硬度-壓痕深度曲線。採用測深法進行維氏硬度測試時也需要做同樣的工作。本實用新型的工作原理為將本實用新型置於試樣26上，扳動磁力開關扳手I使磁力吸盤3吸住試樣26 』轉動手輪9，帶動套筒10、測微螺杆13，旋轉編碼器轉動軸12同步轉動，測微螺杆13通過鋼球29和滑套28推動力傳感器21、力傳感器座22和壓頭24下行，移向試樣26 ;當壓頭24接觸到試樣26後，隨著手輪9的繼續轉動，壓頭24頂端會壓入試樣26，在試樣26表面產生壓痕。在測試過程中，力傳感器21實時監測壓頭24所受到的試驗力，並將信號傳送到CPU電路37，當試驗力達到規定的初試驗力值時，CPU37電路會記錄此時的壓痕深度值，繼續加力至總試驗力，停止加力並保持規定的時間；反向轉動手輪9，當試驗力降至規定的初試驗力值時，CPU37電路37再次記錄此時的壓痕深度值，然後對施加主試驗力前後在初試驗力作用下的壓痕深度差值進行計算處理，在顯示屏6上顯示出試樣26的硬度值，測試完成後，扳動磁力開關扳手1，使磁力吸盤3與試樣26分離。完成全部測試操作只需要幾秒到十幾秒時間。本最佳實施例的測試操作過程簡單到只有如下步驟 吸住試樣-施加總試驗力-保持試驗力-卸除總試驗力-讀取硬度值-釋放試樣。
權利要求1.一種可攜式數顯硬度計，包括支承座、測力裝置、壓頭、電子電路板、數字顯示器、磁力吸盤及加力與壓痕深度測量裝置，其特徵在於所述加力與壓痕深度測量裝置包括手輪(9)、旋轉編碼器(33)及由測微螺母(14)和測微螺杆(13)組成的測微螺紋副，其中測微螺母(14)安裝在所述支承座(32)內，所述測微螺杆(13)與測微螺母(14)螺紋連接，測微螺杆(13)的一端與所述手輪(9)連接，另一端與所述測力裝置相連；所述旋轉編碼器(33)安裝在支承座(32)上，旋轉編碼器轉動軸(12)與所述測微螺杆(13)同步轉動；所述壓頭(24)安裝在測力裝置上，與測力裝置、測微螺杆(13) —起通過手輪(9)的轉動沿軸向上下移動；所述支承座(32)的一側或兩側安裝有吸住試樣(26)的磁力吸盤(3)，在該磁力吸盤(3)的上方設有電子電路板(27)，所述數字顯示器(5)安裝在支承座(32)或磁力吸盤(3)上，所述旋轉編碼器(33)、數字顯示器(5)以及測力裝置中的力傳感器分別與所述電子電路板(27)電連接；所述測微螺杆(13)的位移通過旋轉編碼器(33)測量。
2.按權利要求I所述的可攜式數顯硬度計，其特徵在於所述測微螺杆(13)的一端通過套筒(10)與手輪(9)連接，測微螺杆(13)的一端開有鍵槽，該鍵槽內裝有第三鍵(35)，所述測微螺杆(13)通過第三鍵(35)與套筒(10)同步旋轉；所述旋轉編碼器轉動軸(12)通過套筒(10)與測微螺杆(13)相連，並與所述測微螺杆(13)同步轉動。
3.按權利要求2所述的可攜式數顯硬度計，其特徵在於所述套筒(10)的一端固接在手輪(9)的內孔中，另一端插設在所述旋轉編碼器轉動軸(12)的中心孔內，測微螺杆(13)位於套筒(10)內部；所述套筒(10)的外表面沿軸向開有第一軸向槽，所述旋轉編碼器轉動軸(12)的上沿設有第二鍵(34)，旋轉編碼器轉動軸(12)通過第二鍵(34)與套筒(10)連接，該第二鍵(34)在測微螺杆(13)移動過程中在所述第一軸向槽內滑動。
4.按權利要求I或2所述的可攜式數顯硬度計，其特徵在於所述支承座(32)內部沿軸向開有孔，測微螺母(14)安裝在支承座(32)的孔內，所述測微螺母(14)的一端設有外錐螺紋，在外錐螺紋上沿周向均布有多個第二軸向槽，所述外錐螺紋上螺紋連接有調節所述測微螺紋副配合緊密程度的錐螺母(11)。
5.按權利要求I所述的可攜式數顯硬度計，其特徵在於所述測力裝置包括滑套(28)、力傳感器(21)及力傳感器座(22)，其中滑套(28)的一端與所述測微螺杆(13)的另一端相連，滑套(28)的另一端與力傳感器(21)的一端連接，所述力傳感器座(22)安裝在力傳感器(21)的另一端的底部，所述壓頭(24)連接在力傳感器座(22)的下端。
6.按權利要求5所述的可攜式數顯硬度計，其特徵在於所述力傳感器座(22)上加設有照明電路板(23)，該照明電路板(23)位於所述壓頭(24)的上方，在照明電路板(23)上設有LED燈(25)。
7.按權利要求5或6所述的可攜式數顯硬度計，其特徵在於所述滑套(28)的一端通過壓帽(31)及兩個半環(30)與測微螺杆(13)的另一端相連接，在測微螺杆(13)另一端的端面與滑套(28)之間設有鋼球(29);所述滑套(28)的外表面沿周向開有第三軸向槽，所述測微螺母(14)上安裝有第一鍵(16)，該第一鍵(16)在所述第三軸向槽內滑動。
8.按權利要求5或6所述的可攜式數顯硬度計，其特徵在於所述滑套(28)、力傳感器(21)、力傳感器座(22)、壓頭(24)、測微螺杆(13)、測微螺母(14)、旋轉編碼器轉動軸(12)、手輪(9)以及支承座(32)內部沿軸向開設的孔同軸。
9.按權利要求I所述的可攜式數顯硬度計，其特徵在於該硬度計加設有提手(4)，該提手(4)通過連接板(15)安裝在所述支承座(32)的兩側，或安裝在所述磁力吸盤(3)上。
10.按權利要求I或9所述的可攜式數顯硬度計，其特徵在於所述磁力吸盤(3)包括含有永磁鐵的定子(19)、含有永磁鐵的轉子(20)，磁力開關扳手(I)及凸輪(2)，其中轉子(20)安裝在定子(19)內，所述凸輪(2)安裝在轉子(20)的轉子軸(18)上，所述磁力開關扳手⑴通過凸輪⑵上的孔與所述轉子軸(18)連接，所述凸輪⑵隨磁力開關扳手(I)一起轉動。
專利摘要本實用新型涉及材料硬度檢測儀器，具體地說是一種可攜式數顯硬度計，包括磁力吸盤、支承座、測力裝置、壓頭、電子電路板、數字顯示器及由手輪、旋轉編碼器、測微螺紋副組成的加力與壓痕深度測量裝置，支承座上有旋轉編碼器，孔內有測微螺母，正面有數字顯示器，支承座固定在磁力吸盤上；測微螺母內有測微螺杆，旋轉編碼器的轉動軸與測微螺杆連接，並隨測微螺杆轉動，測微螺杆上端連接手輪，下端連接測力裝置；測力裝置下端連接壓頭；手輪、測微螺杆、測力裝置和壓頭相連接並同軸，可隨手輪的轉動做軸向移動。本實用新型結構簡單，讀數方便，易於操作，精度高，可用於在現場快速檢測大型零件硬度，可以利用測深法測試布氏硬度和維氏硬度。
文檔編號G01N3/40GK202471531SQ20122009176
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者劉麗萍, 吳丹, 張鳳林, 張路明 申請人:瀋陽天星試驗儀器有限公司