专利名称：橡胶硬度计的制作方法
技术领域：
橡胶硬度计技术领域[0001 ] 本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及用于测量橡胶硬度的测量装置。
背景技术：
[0002]橡胶的硬度一般用邵氏硬度计来测量，软胶用邵氏A表示，高硬度胶用邵氏D表/Jn ο[0003]邵氏硬度计是具有一定形状的钢制压，在试验力作用下垂直压入试样表面，当压足表面与试样表面完全贴合时，压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度L，以L值的大小来表征邵氏硬度的大�。琇值越大，表示邵尔硬度越低，反之越高。邵氏硬度的计算公式为:HA=100-L/0.025 (HD=100_L/0.025)，式中HA为邵氏A硬度。由公式可知，邵氏A硬度与压针位移量有关，通过测量压针的位移量即可计算出邵氏A硬度值。[0004]现有的邵氏硬度计包括压针和压足，压足套在压针外，压足和压针上面设有一个钢球，钢球上方设有弹簧，弹簧上方设有平板。通过作用在平板上的力使得压针和压足同时向下运动，一定时间后(或者压针上的突环与压足接触后)压针和压足停止运动，测量压针的伸出长度L从而得出橡胶的硬度。这种邵氏硬度计存在以下缺陷:第一，通过弹簧往往不能均匀的作用压针和压足上，作用力不均匀会给测量带来较大的误差；第二，种邵氏硬度计采用直接测量压针的伸出长度L，不仅测量的难度大，且测量不够准确，使得测量的橡胶硬度也不精确；第三，这种邵氏硬度计每次测试前都要清零，十分麻烦。实用新型内容[0005]本实用新型的目的是提供一种橡胶硬度计，以解决上述技术问题中的至少一个方面。[0006]根据本实用新型的一个方面，提供了一种橡胶硬度计，包括:移动架、砝码、压足、压针和位移传感器。移动架上设有承托部，承托部设有第一开孔。砝码设有第二开孔，第二开孔的上端直径小于第二开孔的中部直径，砝码放置在承托部上面。压足设置在移动架上，且压足的底部位于移动架的底部的下方，压足设有第三开孔。压针设置在移动架上，并依次穿过第二开孔、第一开孔和第三开孔。压针设有突环，突环位于第二开孔内，突环的直径大于第二开孔的上端直径，且小于第二开孔的中部直径。位移传感器检测压足和压针停止运动后的位置，并将数据传输至位于橡胶硬度计外部的测试系统。[0007]使用本实用新型的橡胶硬度计时，将需被测试的橡胶(一般为6mm厚)块放在测试工作台上，启动开始按钮，通过升降机构带动移动架向下运动，从而带动压足和压针向下运动。当压足的下端接触到被测的橡胶时，压足停止向下运动。此时，在同样的作用力下，移动架继续带动压针向下运动，使得压足与移动架脱离，当压针接触到被测橡胶时，由于压针的作用力与橡胶弹性变形的作用力抵销使得压针逐渐减速直至停止向下运动。移动架继续向下运动，使得压针与移动架脱离，直至砝码与压针中部的突环接触，从而触发位移传感器实时记录当前位置，并将测试数据传送至PC机。PC机计算出压足和压针的相对位移，从而计算出被测橡胶的硬度。[0008]本实用新型通过砝码与压针接触的方式来确定压足和压针停止运动的时间，通过移动架带动压针和压足进行运动，确保每次施加的压力都一样，使得本实用新型的精度测量比一般邵氏硬度计的高。同时，本实用新型通过传感器记录压足和压针停止运动后的位置，可以准确计算出压足和压针的相对位移，因此测试过程不用清零，可以持续测试。[0009]在一些实施方式中，压足可以挂在移动架上，压针可以挂在移动架上。这种连接方式，不仅结构简单，安装方便，还可以使得压足、压针在测试的过程中更容易与移动架脱离。[0010]在一些实施方式中，第二开孔的下端直径可以小于第二开孔的中部直径，且小于突环的直径。由此，可以确保压针的突环仅在第二开孔的中部活动，可以使得橡胶硬度计的测量精度更加高。[0011]在一些实施方式中，本实用新型还可以包括直线轴承，直线轴承位于砝码的上方，压针穿过直线轴承。直线轴承是空气静压直线轴承。通过使用直线轴承，可以确保压针直线运动，提高橡胶硬度计的测量精度。[0012]在一些实施方式中，压足可以通过压足架将压足挂在移动架上，压足固定于压足架的下方。由此，可以更好的固定压足，确保压足受力均匀。[0013]在一些实施方式中，压足架的下部可以为中空的圆柱体，该圆柱体的侧壁上设有至少一个开口，承托部和砝码从开口插入，直线轴承套于压足架内。由此，不仅可以有效节省空间，还可以减少测量误差。[0014]在一些实施方式中，移动架与压足之间有空隙。或者，移动架与压足架的底部之间有空隙。由此，可以确保压足停止运动后，移动架还可以继续向下移动。[0015]在一些实施方式中，移动架可以为匚字形。由此，不仅可以有效节省空间，还可以更好的放置砝码，使得砝码能够平稳升降，减少测量误差。[0016]在一些实施方式中，本实用新型还可以包括升降机构，升降机构和移动架连接。升降机构可以为导轨链条式升降机。采用这种导轨链条式升降机，可以使得压足和压针的升降更加平稳。[0017]在一些实施方式中，本实用新型的橡胶硬度计还可以包括水平放置的U型架，U型架与压足架固定连接后将移动架和压足架包于U型架内。此时，移动架设有凹陷，凹陷的宽度大于U型架的宽度，U型架的一端位于凹陷内。由此，可以将压足挂在移动架上。[0018]在一些实施方式中，压针上可以设有销钉，销钉的钉帽设置在移动架上。由此，可以将压针挂在移动架上。
[0019]图1是本实用新型一种实施方式的橡胶硬度计的结构示意图。[0020]图2是图1所示橡胶硬度计的立体结构示意图。[0021]图3是本实用新型一种实施方式的橡胶硬度计的仰视图。[0022]图4是沿图3中A-A方向的剖视图。[0023]图5是图1所示橡胶硬度计的爆炸图。
具体实施方式
[0024]
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。[0025]图1 5示意性地显示了本实用新型其中一种实施方式的橡胶硬度计的结构示意图。[0026]如图1 5所示，一种橡胶硬度计，包括:升降机构(图未示)、移动架1、砝码2、压足3、压针4、位移传感器5和直线轴承6。[0027]升降机构为导轨链条式升降机并与移动架I连接。[0028]移动架I为匚字形，匚字形的左边设有突出部11。突出部11用于放置升降机构的电机(图未示)。移动架I上设有承托部12 (即匚字形的右下方)，承托部12设有第一开孔13。本实施例中的第一开孔13是承托部12边沿开设的一个U型槽。移动架I上还设有一个滑块14，电机带动移动架I上下运动时，滑块14在导轨(图未示)上运动。[0029]砝码2放置在承托部12上面。砝码2设有第二开孔21，第二开孔21的上端直径小于第二开孔21的中部直径，第二开孔21下端直径小于第二开孔21的中部直径，且小于突环41的直径。[0030]压足3固定于压足架7的下方通过压足架7挂在移动架I上，压足3位于移动架I的下方，压足3设有第三开孔31。[0031]如图1所示，本实施例中，压足架7的上方与一个水平放置的U型架8固定连接，使得移动架I和压足架7包于U型架8内。移动架I设有凹陷15，U型架8的一端位于凹陷15内，从而将压足架7、压足3都挂在移动架I上。由于凹陷15的宽度大于U型架8的宽度，因此U型架8可以在凹陷15内上下移动。[0032]直线轴承6位于砝码2的上方。本实施例中的直线轴承6是空气静压直线轴承，固定在橡胶硬度计的外壳(图未示)上。[0033]压足架7的下部为中空的圆柱体，该圆柱体的侧壁上设有至少一个开口 71，承托部12和砝码2从开口 71插入，直线轴承6套于压足架7内。[0034]移动架I与压足架7的底部之间具有一定的距离，从而使得移动架I与压足3之间也具有一定的距离。[0035]如图4所示，压针4挂在移动架I上，并依次穿过直线轴承6、第二开孔21、第一开孔13和第三开孔31。压针4设有突环41，突环41位于第二开孔21内，突环41的直径大于第二开孔21的上端直径，且小于第二开孔21的中部直径。[0036]本实施例中，压针4的上方设有一个销钉，销钉的钉帽的直径大于移动架I的顶部的开孔的直径，使得销钉挂在移动架I的顶部，从而将压针4挂在移动架I上。[0037]位移传感器5检测压足3和压针4停止运动后的位置，并将测试数据传送至PC机中的测试系统。PC机计算出压足和压针的相对位移，从而计算出被测橡胶的硬度。[0038]使用本实用新型的橡胶硬度计时，将需被测试的橡胶(一般为6mm厚)块放在测试工作台上，启动开始按钮，通过升降机构带动移动架I向下运动，从而带动移动架I上的压足3和压针4向下运动。当压足3的下端接触到被测的橡胶后，由于压足3的受力面积大于压针4的受力面积，与橡胶弹性变形的作用力抵销得要比压针4早(即移动架作用在压足3的向下的作用力与橡胶作用在压足3的向上的作用力相等)，压足3停止向下运动。此时，在同样的作用力下，移动架继续带动压针向下运动，使得压足与移动架脱离，当压针4接触到被测橡胶时，由于压针4的作用力与橡胶弹性变形的作用力抵销使得压针逐渐减速直至停止向下运动。移动架I继续向下运动，使得压针4与移动架I脱离，直至砝码2与压针4中部的突环接触，从而触发位移传感器5实时记录压足3和压针4的当前位置，并将测试数据传送至PC机。PC机计算出压足和压针的相对位移，从而计算出被测橡胶的硬度。[0039]本实用新型通过砝码2与压针4接触的方式来确定压足3和压针4停止运动的时间，确保每次施加的压力都一样，使得本实用新型的精度测量较一般邵氏硬度计的高。同时，本实用新型通过传感器记录压足3和压针4停止运动后的位置，可以准确计算出压足3和压针4的相对位移，因此测试过程不用清零，可以持续测试。[0040]以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出至少一个变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.橡胶硬度计，其特征在于，包括:移动架(I)、砝码(2)、压足(3)、压针(4)和位移传感器(5)，其中， 所述的移动架(I)上设有承托部(12)，所述的承托部(12)设有第一开孔； 所述的砝码(2)设有第二开孔(21)，所述的第二开孔(21)的上端直径小于第二开孔(21)的中部直径，所述的砝码(2)放置在承托部(12)上面； 所述的压足(3)设置在移动架(I)上，且压足(3)的底部位于移动架(I)的底部的下方，所述的压足(3 )设有第三开孔(31); 所述的压针(4)设置在移动架(I)上，并依次穿过第二开孔(21)、第一开孔(13)和第三开孔(31)，所述的压针(4)设有突环(41)，所述的突环(41)位于第二开孔(21)内，所述的突环(41)的直径大于第二开孔(21)的上端直径，且小于第二开孔(21)的中部直径； 所述的位移传感器(5 )检测压足(3 )和压针(4 )停止运动后的位置，并将数据传输至位于橡胶硬度计外部的测试系统。
2.根据权利要求1所述的橡胶硬度计，其特征在于，所述的第二开孔(21)的下端直径小于第二开孔(21)的中部直径，且小于突环(41)的直径。
3.根据权利要求1所述的橡胶硬度计，其特征在于，还包括直线轴承(6)，所述的直线轴承(6)位于砝码(2)的上方，所述的压针(4)穿过直线轴承(6)。
4.根据权利要求3所述的橡胶硬度计，其特征在于，所述的压足(3)挂在移动架(I)上，所述的压针(4)挂在移动架(I)上。
5.根据权利要求3所述的橡胶硬度计，其特征在于，所述的压足(3)通过压足架(7)将压足(3)挂在移动架(I)上，所述的压足(3)固定于压足架(7)的下方。
6.根据权利要求5所述的橡胶硬度计，其特征在于，所述的压足架(7)的下部为中空的圆柱体，该圆柱体的侧壁上设有至少一个开口(71 )，所述的承托部(12)和砝码(2)从开口(71)插入，所述的直线轴承(6 )套于压足架内。
7.根据权利要求6所述的橡胶硬度计，其特征在于，所述的移动架(I)与压足架(7)之间有空隙。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的橡胶硬度计，其特征在于，所述的移动架(I)为匚字形。
9.根据权利要求1 7中任一项所述的橡胶硬度计，其特征在于，还包括水平放置的U型架(8)，所述的U型架(8)与压足架(7)固定连接后将移动架(I)和压足架(7)包于U型架(8)内，所述的移动架(I)设有凹陷(15)，所述的凹陷(15)的宽度大于U型架(8)的宽度，所述的U型架(8)的一端位于凹陷(15)内。
10.根据权利要求1 7中任一项所述的橡胶硬度计，其特征在于，所述的压针(4)上设有销钉，所述的销钉的钉帽设置在移动架(I)上。
专利摘要本实用新型公开了一种橡胶硬度计，包括移动架、砝码、压足、压针和位移传感器。移动架上设有承托部，承托部设有第一开孔。砝码设有第二开孔，第二开孔的上端直径小于第二开孔的中部直径，砝码放置在承托部上面。压足设置在移动架上，且压足的底部位于移动架的底部的下方，压足设有第三开孔。压针设置在移动架上，并依次穿过第二开孔、第一开孔和第三开孔。压针设有突环，突环位于第二开孔内，突环的直径大于第二开孔的上端直径并小于第二开孔的中部直径。位移传感器检测压足和压针停止运动后的位置，并将数据传输至位于橡胶硬度计外部的测试系统。本实用新型具有精度测量高、测试过程不用请零、可持续测试等优点。
文档编号G01N3/40GK202994602SQ20122069511
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者陈明华, 吴向垒 申请人:广东省计量科学研究院
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