专利名称：数显维氏硬度计的制作方法
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，特别是一种数显维氏硬 度计。
技术背景现有技术中，维氏硬度计采用杠杆加砝码的方式施加载荷，测量误差大。�：苫� 为纯机械式，�：墒奔湟话阒挥欣肷⒌募钢质担荒芰鹘诒：墒奔�。而且，经加荷后 测试压痕还需要人工切换物镜与压头，操作不方便。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种数显维氏硬度计，所述的这种数显维氏硬度计要 解决现有技术中维氏硬度计加荷方式误差大、�：墒奔洳荒芨菔匝婊鹘�、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维氏硬度计由机架、固定在机架上的升降试样台、升降试 样台上方的压头、物镜和杠杆、以及连接在杠杆后端的动力机构构成，所述的压头、物镜、杠 杆和动力机构均设置在机架上，其中，所述的动力机构由电机和滚珠丝杠构成，所述的滚珠 丝杠的上端与所述的杠杆的后端连接，所述的电机的输出轴与一个配合滚珠丝杆的螺母通 过传动装置连接，所述的压头固定在压头柄上，所述的压头柄和所述的物镜均固定在一个 转臂上，所述的转臂的中部与一个转臂电机连接，所述的转臂电机固定在机架上，压头柄的 上端与所述的杠杆连接，压头与压头柄之间设置有压力传感器，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，压头的 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，所述的控制器与电机和转臂电机的控制端相连。进一步的，所述的螺母与电机输出轴之间通过一对齿轮连接，其中一个齿轮与电 机输出轴固定连接，另一个齿轮与螺母固定连接。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架上的一个 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压力传感器中采集电信号，经过放大器后输入到模数 转换器，经模数(AD)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、�：�、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�。⑿纬捎捕戎担透刂破鞴┫� 示；同时，加荷后可控制转臂电机带动转臂转动，切换压头和物镜，便于测量压痕。 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，传送给控制器，由控制器控制加荷机构，以便控制压头 在加荷、�：晒讨惺┘幼既返脑睾桑患雍珊笥煽刂剖棺圩雇酚胛锞滴恢们谢唬� 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维氏硬度计的结构示意图。
具体实施方式
实施例1 如图1所示，本实用新型的数显维氏硬度计，包括机架1、固定在机架上的升降试 样台2、升降试样台2的压头3、物镜13、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，与所述的滚珠丝杆6相配合的螺母61通过传动装置与所述的 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与所述的物镜 13固定于一个转臂12上，所述的转臂12中部与固定于所述的机架1上的转臂电机14相连 接，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和转臂电机14的控制信号端相连。进一步的，所述的滚珠丝杠的螺母61与所述的电机5之间传动装置是一对齿轮7， 其中一个齿轮与所述的电机输出轴固定连接，另一个齿轮与所述的螺母固定连接。所述的 传动装置也可以链传动装置。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与设置于所述的机架 1上的另一个螺母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。进一步的，所述的控制器9是单片机。
权利要求一种数显维氏硬度计，由机架、固定在机架上的升降试样台、升降试样台上方的压头、物镜和杠杆、以及连接在杠杆后端的动力机构构成，所述的压头、物镜、杠杆和动力机构均设置在机架上，其特征在于所述的动力机构由电机和滚珠丝杠构成，所述的滚珠丝杠的上端与所述的杠杆的后端连接，所述的电机的输出轴与一个配合滚珠丝杆的螺母通过传动装置连接，所述的压头固定在压头柄上，所述的压头柄和所述的物镜均固定在一个转臂上，所述的转臂的中部与一个转臂电机连接，所述的转臂电机固定在机架上，压头柄的上端与所述的杠杆连接，压头与压头柄之间设置有压力传感器，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，压头的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，所述的控制器与电机和转臂电机的控制端相连。
2.如权利要求1所述的数显维氏硬度计，其特征在于所述的螺母与电机输出轴之间 通过一对齿轮连接，其中一个齿轮与电机输出轴固定连接，另一个齿轮与螺母固定连接。
3.如权利要求1所述的数显维氏硬度计，其特征在于所述的电机是步进电机。
4.如权利要求1所述的数显维氏硬度计，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架上的一个螺母配合构成螺纹副。
5.如权利要求1所述的数显维氏硬度计，其特征在于所述的控制器连接有一个显示 器和键盘。
6.如权利要求1所述的数显维氏硬度计，其特征在于所述的控制器是单片机。
专利摘要一种数显维氏硬度计，包括机架、升降试样台、压头、物镜、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，压头柄与物镜固定于转臂上，转臂中部与转臂电机相连接，压头与压头柄之间还固定有压力传感器，压力传感器的信号输出端与控制器相连接，在压头侧方设置有数字式自动编码器，数字式自动编码器与控制器相连。在布氏硬度计中采用传感器测量压头的压力值，传送给控制器，由控制器控制加荷机构，以便控制压头在加荷、�：晒讨惺┘幼既返脑睾桑患雍珊笥煽刂剖棺圩雇酚胛锞滴恢们谢唬匝系难购塾墒质阶远嗦肫鞫寥�、形成硬度值，传送给控制器供显示。
文档编号G01N3/42GK201637643SQ20102015749
公开日2010年11月17日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者钱保根 申请人:上海尚材试验机有限公司
专业数控铣床产品供应商
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