专利名称：数显布氏图像自动测量硬度计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械领域，尤其涉及材料硬度测试装置，特别是一种数显布氏图 像自动测量硬度计。
技术背景现有的布氏硬度计采用锤压方式施加载荷，不仅结构笨重，而且测量误差大，精度 不够；而且，需要对压痕进行人工测量，操作繁琐，工作效率低。也有采用电机驱动式的结 构，但是，其保荷机构为纯机械式，保荷时间一般只有离散的几种数值，不能连续调节保荷 时间，不便于测试各种试样，且精确度不高。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种数显布氏图像自动测量硬度计，所述的这种数显 布氏图像自动测量硬度计要解决现有技术中布氏硬度计加荷方式误差较大、保荷时间不能 根据试样随机调节，导致测试精度低、操作不方便的技术问题。本实用新型的这种数显布氏图像自动测量硬度计，由机身、固定在机身上的升降 试样台、设置在试样台上方的压头和杠杆、以及连接在杠杆后端的动力机构构成，其中，所 述的动力机构由电机以及与所述的电机相连接的滚珠丝杠构成，所述的滚珠丝杠的上端与 所述的杠杆的后端连接，滚珠丝杆的下端通过齿轮副与电机的输出轴连接，所述的压头固 定在一个压头柄上，所述的压头柄的上端与杠杆连接，压头与压头柄之间设置有一个压力 传感器，所述的压力传感器的信号输出端通过放大器与一个模数转换器连接，所述的模数 转换器与一个控制器连接，压头侧方设置有一个数字式自动编码器，所述的数字式自动编 码器的信号输出端与所述的控制器连接，控制器与电机的控制信号端连接。进一步的，所述的电机是步进电机。进一步的，所述的试样台设置在一个螺杆上，所述的螺杆与设置在机身上的螺母 配合构成螺纹副。进一步的，所述的控制器连接有一个显示器和键盘。进一步的，所述的控制器是单片机。本实用新型的工作原理是从压力传感器中采集到电信号，经过放大器后输入到 模数转换器，例如AD574，经模数转换后把电压模拟信号变成数字信号，再经控制器运算处 理后控制电机进行加荷、保荷、卸荷的闭环控制系统中，而且硬度计在工作过程中，力值的 微小变化能进行自动补偿；测试后的压痕由数字式自动编码器读取，并形成硬度值，传送给 控制器供显示。本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型在布氏硬度 计中采用传感器测量压头的压力值，传给控制器，由控制器控制加荷机构，以便控制压头在 加荷、保荷过程中施加准确的载荷，试样上的压痕由数字式自动编码器读取、形成硬度值， 传送给控制器供显示。
图1是本实用新型的数显布氏图像自动测量硬度计的结构示意图。
具体实施方式
实施例1 如图1所示，本实用新型的数显布氏图像自动测量硬度计，包括机身1，固定在机 身1上的升降试样台2、试样台上方的压头3、杠杆4，以及连接在杠杆4后端的动力机构，其 中，所述的动力机构包括电机5以及与所述的电机5相连接的滚珠丝杠6，所述的滚珠丝杠 6上端与所述的杠杆4后端连接，所述的滚珠丝杆6下端通过齿轮副7与电机5的输出轴相 连接，所述的压头3固定于压头柄31上，所述的压头柄31上端与所述的杠杆4相连接，所 述的压头3与所述的压头柄31之间还固定有压力传感器8，所述的压力传感器8的信号输 出端通过放大器与模数转换器相连接，所述模数转换器与控制器9相连接，在所述的压头3 侧方设置有数字式自动编码器10，所述的数字式自动编码器10的信号输出端与所述的控 制器9相连，所述的控制器9通过输出信号与所述的电机5的控制信号端相连。进一步的，所述的电机5是步进电机。进一步的，所述的试样台2设置于一个螺杆21上，所螺杆21与设置于所述的机身 1上的螺母22相配合构成螺纹副。进一步的，与所述的控制器9相连接还设置有一个显示器11和键盘，可以实时显 示所测试样的硬度值，并通过键盘进行功能选择。进一步的，所述的控制器是单片机。
权利要求一种数显布氏图像自动测量硬度计，由机身、固定在机身上的升降试样台、设置在试样台上方的压头和杠杆、以及连接在杠杆后端的动力机构构成，其特征在于所述的动力机构由电机以及与所述的电机相连接的滚珠丝杠构成，所述的滚珠丝杠的上端与所述的杠杆的后端连接，滚珠丝杆的下端通过齿轮副与电机的输出轴连接，所述的压头固定在一个压头柄上，所述的压头柄的上端与杠杆连接，压头与压头柄之间设置有一个压力传感器，所述的压力传感器的信号输出端通过放大器与一个模数转换器连接，所述的模数转换器与一个控制器连接，压头侧方设置有一个数字式自动编码器，所述的数字式自动编码器的信号输出端与所述的控制器连接，控制器与电机的控制信号端连接。
2.如权利要求1所述的数显布氏图像自动测量硬度计，其特征在于所述的电机是步 进电机。
3.如权利要求1所述的数显布氏图像自动测量硬度计，其特征在于所述的试样台设 置在一个螺杆上，所述的螺杆与设置在机身上的螺母配合构成螺纹副。
4.如权利要求1所述的数显布氏图像自动测量硬度计，其特征在于所述的控制器连 接有一个显示器和键盘。
5.如权利要求1所述的数显布氏图像自动测量硬度计，其特征在于所述的控制器是 单片机。
专利摘要一种数显布氏图像自动测量硬度计，包括机身、升降试样台、压头、杠杆，以及连接在杠杆后端的动力机构，动力机构包括电机以及与电机相连接的滚珠丝杠，滚珠丝杠上端与杠杆后端连接，滚珠丝杆下端通过齿轮副与电机的输出轴相连接，压头与压头柄之间固定有压力传感器，压力传感器的信号输出端与控制器连接，在压头侧方设置有数字式自动编码器，数字式自动编码器的信号输出端与控制器相连，控制器通过输出信号与电机的控制信号端相连。在硬度计中采用传感器测量压头的压力值，传给控制器，由控制器控制加荷机构，以便控制压头在加荷、保荷过程中施加准确的载荷，试样上的压痕由数字式自动编码器读取、形成硬度值，传送给控制器供显示。
文档编号G01N3/42GK201637644SQ201020159780
公开日2010年11月17日 申请日期2010年4月15日 优先权日2010年4月15日
发明者钱保根 申请人:上海尚材试验机有限公司