專利名稱：一體化微型里氏硬度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種一體化微型里氏硬度計(jì)。
里氏(LEEB)硬度計(jì)是一種測(cè)量固體材料硬度的儀器。其工作原理是在一個(gè)導(dǎo)管內(nèi)裝有一個(gè)沖擊體，沖擊體的前端裝有一個(gè)硬質(zhì)合金球，在沖擊體的內(nèi)部裝有永久磁鐵。當(dāng)沖擊體在彈簧作用下，沖擊被測(cè)試的表面時(shí)，沖擊體被反彈回來(lái)。在沖擊和反彈的進(jìn)程中，沖擊體經(jīng)過固定在導(dǎo)管上的線圈，使線圈感應(yīng)出電壓。產(chǎn)生的電壓正比于沖擊和反彈的速度，而里氏值的定義為沖擊體反彈速度與沖擊速度之比乘以1000。較硬的材料產(chǎn)生的反彈速度大于較軟材料產(chǎn)生的反彈速度。所測(cè)得的里氏值作為某些材料的硬度值(如鋼材、鋁等)，而對(duì)于一些常用材料，里氏值可通過里氏值與其它標(biāo)準(zhǔn)的靜荷硬度值(布氏、維氏、洛氏)的對(duì)比曲線，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的硬度值。下面介紹基本電路原理(參見

圖1)。
由線圈感應(yīng)出的信號(hào)電壓，經(jīng)過線性放大器放大約20倍，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A／D)將放大器產(chǎn)生的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再送入到微型處理器；鍵盤的作用是用來(lái)設(shè)定測(cè)試的初始條件，如測(cè)試日期，測(cè)試方向、被測(cè)的材料及轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)值(洛氏、布氏、肖氏或維氏)；微處理器根據(jù)鍵盤輸入的初始條件，經(jīng)過計(jì)算，把測(cè)試的結(jié)果處理成液晶顯示器需要的格式并輸出，及打印機(jī)需要的格式并輸出打印。
以上是對(duì)里氏硬度計(jì)技術(shù)的介紹，這對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說是公知的技術(shù)?？傮w上，里氏硬度計(jì)包括由導(dǎo)管、導(dǎo)管壁上的線圈、導(dǎo)管內(nèi)的沖擊體等幾個(gè)產(chǎn)生信號(hào)的部件構(gòu)成的傳感器；由線性放大器、A／D、鍵盤、微型處理器等信號(hào)放大、處理等電器原件組成的數(shù)據(jù)處理裝置；打印機(jī)、液晶顯示器(包括它們的驅(qū)動(dòng)部分)。
目前世界上新型的里氏硬度計(jì)是瑞士PROCEQ公司于1991年生產(chǎn)的硬度計(jì)，它的結(jié)構(gòu)(參見圖2)是傳感器(產(chǎn)生信號(hào)的部件)同具有液晶顯示的數(shù)據(jù)處理裝置采用電纜聯(lián)接。這種聯(lián)接方式的硬度計(jì)的缺點(diǎn)是用戶使用不方便、體積大、價(jià)格昂貴、而且還有一個(gè)電纜線在傳導(dǎo)信號(hào)時(shí)可能受到周圍電場(chǎng)的影響從而使測(cè)得的信號(hào)失真的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種體積小、價(jià)格便宜、精度高及使用方便的里氏硬度計(jì)。
本發(fā)明的簡(jiǎn)述本發(fā)明將傳統(tǒng)的硬度計(jì)(如瑞士PROCEQ公司生產(chǎn)的硬度計(jì))的傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置的連接電纜去掉，從而使信號(hào)失真問題得到克服，從而保證精度。具體措施是通過將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行電器元件的表面安裝技術(shù)，使其體積減小至1／5－1／10，并將其制成多面體或圓形形狀，其上開有一通孔或半孔，從而使傳感器管體裝在該孔內(nèi)，并固聯(lián)。在聯(lián)接處，傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置通過接觸接頭直接傳遞信號(hào)，此外，在數(shù)據(jù)處理裝置上不但設(shè)有傳統(tǒng)裝置上具有的各種功能按鈕及顯示部件，而且增加了一個(gè)紅外線發(fā)射器，可以將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果發(fā)射出去，這樣，一體化后的體積變小的硬度計(jì)使用非常方便，可以測(cè)如在高空或其它的傳統(tǒng)硬度計(jì)使用不便的場(chǎng)合的物體材料的硬度。測(cè)得后，如需要打印或進(jìn)一步貯存，可利用其它裝置(如打印機(jī)或貯存器)上的紅外線接受器，將數(shù)據(jù)傳至打印或貯存，一體化結(jié)構(gòu)的價(jià)格也相應(yīng)降低?？偨Y(jié)起來(lái)，除增加了紅外發(fā)射器之外，本發(fā)明并未對(duì)傳統(tǒng)里氏硬度計(jì)做原理上和電路方面的改進(jìn)，而是考慮到傳輸電纜的失真問題、傳統(tǒng)裝置的體積大、適用場(chǎng)合少，及價(jià)格問題后而對(duì)傳統(tǒng)裝置進(jìn)行了一體化的改進(jìn)。這種改進(jìn)是通過采用了國(guó)際上先進(jìn)的、公知的電子器件的表面安裝技術(shù)。這種改動(dòng)后的一體化結(jié)構(gòu)硬度計(jì)完成了本發(fā)明的目的。
下面通過附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是里氏硬度計(jì)的電路原理框圖圖2是瑞士PROCEQ公司生產(chǎn)的現(xiàn)有里氏硬度計(jì)的電原理框圖圖3是瑞士PROCEQ公司產(chǎn)品的立體示意圖圖4是本發(fā)明硬度計(jì)的電原理框圖圖5是本發(fā)明硬度計(jì)一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖圖1出示了里氏硬度計(jì)的電原理框圖圖2是瑞士公司產(chǎn)品的電原理框圖，其中，標(biāo)號(hào)1表示傳感器，2是數(shù)據(jù)處理裝置。
圖3是瑞士公司產(chǎn)品的立體示意圖，其中，標(biāo)號(hào)1仍表示傳感器，2是表示數(shù)據(jù)處理裝置，3表示上述二者的連接電纜，5表示鍵秀，6表示液晶顯示屏。
圖4出示了本發(fā)明硬度計(jì)的電原理框圖，其與圖2的區(qū)別僅在于增加了由標(biāo)號(hào)4表示的紅外線發(fā)射部分。
圖5出示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖，其中，1、5、6代表的部件同于圖3，2代表的部件同于圖3中的2，只是其上增加了一個(gè)紅外線發(fā)射器4。
按本發(fā)明，圖5只是一個(gè)一體化實(shí)施例，事實(shí)上，含有紅外線發(fā)射器4的數(shù)據(jù)處理裝置2還可以通過電器元件表面安裝技術(shù)制成其它如多面體、圓形或橢圓形形狀，這對(duì)于進(jìn)行表面安裝技術(shù)工作的技術(shù)人員來(lái)說不存在困難。由于采用表面安裝電器元件及進(jìn)行表面安裝技術(shù)是現(xiàn)有技術(shù)，紅外線發(fā)射器亦是現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再進(jìn)一步描述。此外，由于本發(fā)明是完全參照現(xiàn)有的硬度計(jì)的一種一體化改動(dòng)，故傳感器的結(jié)構(gòu)等同于現(xiàn)有技術(shù)(圖3中的1)。對(duì)于本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，只要在圖3中的數(shù)據(jù)處理器電路上增加公知的紅外線發(fā)射電路，再采用公知的電子表面安裝器件和表面安裝技術(shù)，實(shí)施本發(fā)明沒有困難。本發(fā)明的保護(hù)范圍參見權(quán)利要求書。
權(quán)利要求1.一種一體化微型里氏硬度計(jì)，它包括一個(gè)由導(dǎo)管、導(dǎo)管內(nèi)壁上的線圈、導(dǎo)管內(nèi)沖擊體所組成的傳感器；由線性放大器、A/D、鍵盤、微型處理器及液晶顯示部分組成的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及液晶顯示的裝置，其特征在于數(shù)據(jù)處理和顯示裝置采用了電子表面安裝器件和表面安裝技術(shù)，制成多面體或園形體形狀，傳感器固定在數(shù)據(jù)處理和顯示裝置上。
2.按權(quán)利要求1所述的硬度計(jì)，其特征在于數(shù)據(jù)處理和顯示裝置上增設(shè)一個(gè)紅外線發(fā)射器，可將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
3.按權(quán)利要求2所述硬度計(jì)，其特征在于紅外線的發(fā)射波長(zhǎng)為850－950nm、頻率為33k。
專利摘要一種將傳感器與數(shù)據(jù)處理顯示裝置及紅外線發(fā)射器一體化的微型里氏硬度計(jì)，由于采用了電子表面安裝器件和表面安裝技術(shù)，該硬度計(jì)體積減少至現(xiàn)有硬度計(jì)的1/5—1/10，攜帶使用方便、價(jià)格便宜，而由于一體化的結(jié)構(gòu)省去了連接電纜，從而保證了傳感器信號(hào)不會(huì)由于傳送電纜受外界電場(chǎng)干擾失真，保證了測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01N3/40GK2153796SQ9320310
公開日1994年1月19日 申請(qǐng)日期1993年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月17日
發(fā)明者趙峰 申請(qǐng)人:趙峰