以下是關于維氏硬度計部件構成的詳細描述:
一、核心功能模塊
1. 壓頭系統
- 金剛石壓頭:采用人造金剛石制成的正四棱錐體,兩相對面夾角為136°,尖端經精密研磨確保幾何精度。該壓頭直接接觸試樣表面,通過特定負荷形成方形壓痕。
- 壓頭座:高剛性金屬支架固定壓頭,兼具定位與減震功能,防止操作沖擊導致偏移。部分型號配備自動升降裝置,實現壓頭的精準進退。
2. 加載機構
- 砝碼組:標準化鑄鐵或不銹鋼砝碼提供靜態試驗力,常見等級包括1kgf至100kgf,滿足不同材料測試需求。砝碼通過滑輪-鋼絲繩系統與壓桿聯動。
- 緩沖裝置:彈簧-阻尼組合結構控制壓頭下降速度,避免沖擊造成的虛假讀數,同時保證加載平穩性。
- 卸荷手柄:手動釋放杠桿使壓頭快速回升,減少試樣與壓頭接觸時間,降低熱效應影響。
二、測量與觀察系統
1. 顯微成像單元
- 金相顯微鏡:配備長工作距離物鏡(典型放大倍數50×~100×),配合可調焦同軸照明系統,清晰呈現壓痕輪廓。部分機型集成LED冷光源,消除熱漂移風險。
- 目鏡測微尺:十字分劃板帶刻度標尺,用于人工測量壓痕對角線長度,最小分度值達0.01mm。
- 視頻測量系統(可選):CCD攝像頭捕捉壓痕圖像,通過軟件自動識別并計算對角線長度,提升效率與精度。
2. 工作臺組件
- XY移動平臺:精密絲桿傳動的工作臺支持水平和垂直方向微調,確保壓痕位置居中。游標卡尺級位移精度可達0.02mm。
- 樣品夾具:磁性吸盤或機械虎鉗固定異形試樣,防止測試過程中發生位移。
三、控制與執行系統
1. 操控面板
- 數字顯示屏:實時顯示當前加載力值、保載時間及計算后的硬度數值。觸摸屏界面可預設多檔試驗參數。
- 按鍵區:包含啟動/停止、清零、單位切換等功能鍵,部分機型支持腳踏開關遠程控制。
2. 驅動電機
- 步進電機:驅動壓頭升降與工作臺移動,配合限位開關實現自動化流程。閉環控制系統可精確控制加載速率與保載時間。
四、輔助結構件
1. 主機框架
- 鑄鐵基座:蜂窩狀加強筋設計提供高抗振性能,底部調節螺栓用于水平校準。
- 防護罩:透明亞克力材質遮擋灰塵,同時便于觀察測試過程。
2. 附件套裝
- 標準試塊:經溯源認證的標準硬度片,用于設備周期性校驗。
- 工具包:含內六角扳手、防塵刷及專用潤滑油,用于日常維護。
五、技術協同原理
各部件通過機械-光電聯動實現完整測試流程:加載機構施加設定負荷→壓頭在試樣表面形成壓痕→顯微鏡定位并測量對角線→控制系統根據公式HV=常數×試驗力/壓痕表面積自動計算硬度值。現代機型還可連接計算機生成報告,滿足ISO 6508國際標準要求。