以下是关于维氏硬度计部件构成的详细描述:
一、核心功能模块
1. 压头系统
- 金刚石压头:采用人造金刚石制成的正四棱锥体,两相对面夹角为136°,尖端经精密研磨确保几何精度。该压头直接接触试样表面,通过特定负荷形成方形压痕。
- 压头座:高刚性金属支架固定压头,兼具定位与减震功能,防止操作冲击导致偏移。部分型号配备自动升降装置,实现压头的精准进退。
2. 加载机构
- 砝码组:标准化铸铁或不锈钢砝码提供静态试验力,常见等级包括1kgf至100kgf,满足不同材料测试需求。砝码通过滑轮-钢丝绳系统与压杆联动。
- 缓冲装置:弹簧-阻尼组合结构控制压头下降速度,避免冲击造成的虚假读数,同时保证加载平稳性。
- 卸荷手柄:手动释放杠杆使压头快速回升,减少试样与压头接触时间,降低热效应影响。
二、测量与观察系统
1. 显微成像单元
- 金相显微镜:配备长工作距离物镜(典型放大倍数50×~100×),配合可调焦同轴照明系统,清晰呈现压痕轮廓。部分机型集成LED冷光源,消除热漂移风险。
- 目镜测微尺:十字分划板带刻度标尺,用于人工测量压痕对角线长度,最小分度值达0.01mm。
- 视频测量系统(可选):CCD摄像头捕捉压痕图像,通过软件自动识别并计算对角线长度,提升效率与精度。
2. 工作台组件
- XY移动平台:精密丝杆传动的工作台支持水平和垂直方向微调,确保压痕位置居中。游标卡尺级位移精度可达0.02mm。
- 样品夹具:磁性吸盘或机械虎钳固定异形试样,防止测试过程中发生位移。
三、控制与执行系统
1. 操控面板
- 数字显示屏:实时显示当前加载力值、保载时间及计算后的硬度数值。触摸屏界面可预设多档试验参数。
- 按键区:包含启动/停止、清零、单位切换等功能键,部分机型支持脚踏开关远程控制。
2. 驱动电机
- 步进电机:驱动压头升降与工作台移动,配合限位开关实现自动化流程。闭环控制系统可精确控制加载速率与保载时间。
四、辅助结构件
1. 主机框架
- 铸铁基座:蜂窝状加强筋设计提供高抗振性能,底部调节螺栓用于水平校准。
- 防护罩:透明亚克力材质遮挡灰尘,同时便于观察测试过程。
2. 附件套装
- 标准试块:经溯源认证的标准硬度片,用于设备周期性校验。
- 工具包:含内六角扳手、防尘刷及专用润滑油,用于日常维护。
五、技术协同原理
各部件通过机械-光电联动实现完整测试流程:加载机构施加设定负荷→压头在试样表面形成压痕→显微镜定位并测量对角线→控制系统根据公式HV=常数×试验力/压痕表面积自动计算硬度值。现代机型还可连接计算机生成报告,满足ISO 6508国际标准要求。