專利名稱：便攜式顯微硬度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種便攜式顯微硬度測量裝置。
背景技術(shù)：
目前，所生產(chǎn)的大件產(chǎn)品在熱處理后即需要對其進行表面硬度檢測和滲層、 淬層深度測量，同時不允許對產(chǎn)品切割破壞，大件產(chǎn)品又不能在臺式機上檢測。 而通常對產(chǎn)品進行金像分析的金相顯微鏡均為臺式固定設(shè)計，體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，不能移動和攜帶，需要對樣品進行分析時，均需先取樣,再送至實驗室的臺式 金相顯微鏡前觀測，使用十分不便，更不能對不能移動的大型物件進行現(xiàn)場觀 測。而檢測金屬、非金屬材料硬度的方式通常是將加于主軸上的試驗力通過壓 頭加到試件上以形成壓痕，然后根據(jù)壓痕的大小深淺計算金屬及非金屬材料的 硬度值。常規(guī)的用于產(chǎn)生試驗力的發(fā)生裝置是通過一套復(fù)雜的機械系統(tǒng)由標(biāo)準 重量的砝碼配合緩沖系統(tǒng)進行升降，并通過杠桿進行放大，使砝碼產(chǎn)生的力作 用在壓頭上，這樣就使得加卸荷機構(gòu)變得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于體積龐大，只能在實 驗室內(nèi)完成，使得一些大型工件受條件限制而不能切割，精度也得不到可靠保 證，同時不同試驗力之間的轉(zhuǎn)換需要由復(fù)雜的變荷機構(gòu)來控制實施。另外，傳 統(tǒng)的施加試驗力的發(fā)生裝置需要由操作者用手旋轉(zhuǎn)承載工作臺的手輪，通過位 移指示表度量主軸位移量來完成，操作復(fù)雜、人為誤差大、重復(fù)性差、精度低。 另外，巿場上也出現(xiàn)了一些具有相對較高精確度來進行金屬、非金屬材料硬度 檢測的力發(fā)生裝置，其缺點是釆用的壓力源其給力原理較為復(fù)雜，而且給力的 數(shù)值隨機，不能進行連續(xù)可控。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種便攜式顯微硬度測量裝置，其能夠克服現(xiàn) 有技術(shù)中的缺點，能夠在不破壞被檢工件在現(xiàn)場完通過計算機自動完成檢測, 從而顯著提高測量和檢測的應(yīng)用范圍和精度。
為此，本實用新型還包括攝像裝置，位于目鏡簡上端，攝像裝置通過視 頻輸出端與電控系統(tǒng)連接；電動位移加載裝置，位于轉(zhuǎn)換器上，由壓力傳感器 和壓電位移傳感器及壓頭所組成，所述的壓力傳感器連接壓電位移傳感器，所
述的壓電位移傳感器連接壓頭；電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)包括顯示單元、輸入控制 單元和中央處理單元，中央處理單元連接顯示單元和輸入控制單元，所述的顯 示單元用于顯示壓力的數(shù)值和由攝像裝置輸出的視頻圖像，所述的輸入控制單 元用于輸入所要施加的壓力值，所述的中央處理單元包括CPU、存儲器和數(shù)模 轉(zhuǎn)換電路，用于處理輸入和反饋的壓力數(shù)值和視頻圖像，并對電動位移加載裝 置進行控制。
本實用新型的優(yōu)點是能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，能夠在不破壞被檢工件 在現(xiàn)場通過計算機自動完成檢測，從而顯著提高測量和檢測的應(yīng)用范圍和精度。 本實用新還摒棄傳統(tǒng)的砝碼杠桿加載方式，釆用計算機、高精度壓電位移傳感 器和電控系統(tǒng)在試件的測試表面精確地施加實驗力，給力數(shù)值連續(xù)可控,給力是 由計算機控制，通過壓電位移傳感直接緩慢地在軸向加到壓頭，無砝碼杠桿加 載系統(tǒng)帶來的沖擊現(xiàn)象，試驗力精確度高、重復(fù)度高。壓頭可根據(jù)計算機發(fā)出 的指令自動上下移動，以適應(yīng)試件的不同高度，不再需要手工工作調(diào)節(jié)臺，只 需一個電控指令，壓頭將自動向下移動來執(zhí)行整個測試過程，中間無需中斷， 無需人工干預(yù)。且獲取的工件的金相圖像清晰完整。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本實用新型的電動位移加載裝置和電控系統(tǒng)的連接原理圖 圖3為本實用新型的電動位移加載裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式

如圖1至圖3所示， 一種便攜式顯微硬度測量裝置，主要由鏡體5、多向
強磁底座8、目鏡簡3、物鏡IO所組成,該裝置還包括
攝像裝置l,位于目鏡簡上端，攝像裝置通過視頻輸出端2與電控系統(tǒng)連
接；
電動位移加載裝置9，位于轉(zhuǎn)換器11上，由壓力傳感器91和壓電位移傳 感器92及壓頭93所組成，所述的壓力傳感器連接壓電位移傳感器，所述的壓 電位移傳感器連接壓頭；
電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)包括顯示單元、輸入控制單元和中央處理單元，中央 處理單元連接顯示單元和輸入控制單元，所述的顯示單元用于顯示壓力的數(shù)值 和由攝像裝置輸出的視頻圖像，所述的輸入控制單元用于輸入所要施加的壓力 值，所述的中央處理單元包括CPU、存儲器和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，用于處理輸入和 反饋的壓力數(shù)值和視頻圖像，并對電動位移加載裝置進行控制。在本實施例中， 顯示單元釆用一般的顯示器，輸入控制單元釆用鍵盤，通過鍵盤輸入試驗的壓 力值，經(jīng)過中央控制單元內(nèi)部CPU的數(shù)據(jù)比較和處理，以及數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的信 號轉(zhuǎn)換，進而控制電動位移加載裝置進行動作，并控制顯示儲存攝像裝置反映工 件的視頻圖像。
所述的攝像裝置為CCD圖像測量器?？蛇x用200萬象素高分辨率數(shù)字攝像 頭。所述的攝像裝置為電子測微目鏡。兩者可互相替代,均為巿場所售產(chǎn)品。
顯然，所述的電控系統(tǒng)可用計算機替代。如筆記本式計算機。
如圖1所示，本實用新型的目鏡筒設(shè)有目鏡組件，攝像裝置位于目鏡簡內(nèi) 的目鏡組件上端。鏡體、粗微調(diào)旋鈕4、操作手輪6、通斷磁支腳7、多向強磁 底座8、轉(zhuǎn)換器ll、物鏡IO、垂直接套12和升降滑軌13等相關(guān)結(jié)構(gòu)，為本發(fā)明 人另 一在先申請的己有技術(shù),故不再累述。
如圖3所示，本實用新型的電動位移加載裝置包括壓力傳感器91、壓電位移傳感器92和壓頭93，壓電位移傳感器作為壓力源，連接壓力傳感器l，在壓 電位移傳感器的下方設(shè)有壓頭，工作時，首先把所需的力在輸入控制電路的按 鍵進行預(yù)設(shè)定，并通過CPU在顯示單元進行顯示。壓頭與金屬、非金屬材料的 作用力被壓力傳感器檢測，由于壓力傳感器的信號處理電路和顯示單元以及輸 入控制單元都通過CPU進行控制，可提供所需壓力值并且保證壓力的精確性。
工作時，需要對現(xiàn)場工件進行硬度檢測時，先用通斷磁支腳將本實用新型吸 附在被檢的現(xiàn)場工件上,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器使電動位移加載裝置上的壓頭移至工件上 端并貼緊工件,再把所需的力在輸入控制單元的按鍵進行預(yù)設(shè)定，并通過中央處 理單元在顯示單元進行顯示，經(jīng)過中央處理單元的CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)比較處理和 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將電壓信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，使壓電位移傳感器產(chǎn)生力傳遞到壓頭， 實現(xiàn)壓頭對金屬、非金屬材料的硬度檢測，另外，壓頭受材料的反作用應(yīng)變力 也被壓力傳感器檢測，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路反饋到中央處理單元，從而實現(xiàn)反饋 控制的目的。需要獲取現(xiàn)場工件的金像圖像時，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器使物鏡移至工件上 端，打開攝像裝置，并通過CPU在顯示單元進行顯示并存儲在CPU中。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型 的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種便攜式顯微硬度測量裝置，主要由鏡體、多向強磁底座、目鏡筒、物鏡所組成，其特征在于該裝置還包括攝像裝置，位于目鏡筒上端，攝像裝置通過視頻輸出端與電控系統(tǒng)連接；電動位移加載裝置，位于轉(zhuǎn)換器上，由壓力傳感器和壓電位移傳感器及壓頭所組成，所述的壓力傳感器連接壓電位移傳感器，所述的壓電位移傳感器連接壓頭；電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)包括顯示單元、輸入控制單元和中央處理單元，中央處理單元連接顯示單元和輸入控制單元，所述的顯示單元用于顯示壓力的數(shù)值和由攝像裝置輸出的視頻圖像，所述的輸入控制單元用于輸入所要施加的壓力值，所述的中央處理單元包括CPU、存儲器和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，用于處理輸入和反饋的壓力數(shù)值和視頻圖像，并對位移加載裝置進行控制。
2、 按權(quán)利要求1所述的便攜式顯微硬度測量裝置，其特征在于所述的攝 像裝置為CCD圖像測量器。
3、 按權(quán)利要求1所述的便攜式顯微硬度測量裝置,其特征在于所述的攝 像裝置為電子測微目鏡。
4、 按權(quán)利要求l所述的便攜式顯微硬度測量裝置，其特征在于所述的電 控系統(tǒng)可用計算機替代。
專利摘要一種便攜式顯微硬度測量裝置，包括攝像裝置，位于目鏡筒上端，攝像裝置通過視頻輸出端與電控系統(tǒng)連接；電動位移加載裝置，位于轉(zhuǎn)換器上，由壓力傳感器和壓電位移傳感器及壓頭所組成，所述的壓力傳感器連接壓電位移傳感器，所述的壓電位移傳感器連接壓頭；電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)包括顯示單元、輸入控制單元和中央處理單元，中央處理單元連接顯示單元和輸入控制單元。本實用新能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，能夠在不破壞被檢工件在現(xiàn)場通過計算機自動完成檢測，從而顯著提高測量和檢測的應(yīng)用范圍和精度。
文檔編號G01N3/40GK201149568SQ200720190030
公開日2008年11月12日 申請日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者斌 李 申請人:斌 李