专利名称：数显小负荷布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，特别是一种数显小负荷布氏硬度计。
背景技术：
现有技术中，小负荷布氏硬度计采用杠杆加砝码的方式施加载荷，测量误差大，保荷机构为纯机械式，不能连续调节保荷时间，需要人工通过目镜来测量压痕的直径，测量结果受人员视差影响。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种数显小负荷布氏硬度计，所述的这种数显小负荷布氏硬度计要解决现有技术中数显小负荷布氏硬度计加荷方式误差较大、保荷时间不能根据试样随机调节，导致测试精度低、测量结果受人员视差影响的技术问题。本实用新型的这种数显小负荷布氏硬度计，由机架、设置在机架中的升降试样台、 设置在试样台上方的压头和杠杆、以及连接在杠杆后端的动力机构构成，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，滚珠丝杠上设置有一个螺母，所述的螺母通过传动装置与所述的电机的输出轴连接，所述的压头固定在一个压头柄上，压头与压头柄之间设置有一个压力传感器，所述的压头柄设置在一个电动转盘上，所述的电动转盘由一个转盘电机驱动，所述的转盘电机设置在机架上，电动转盘上设置有一个摄像头，所述的摄像头的物镜前设置有两个刻线尺，所述的两个刻线尺各自连接有螺杆，螺杆分别设置在电动转盘上的螺孔中，螺杆上各自连接有转动轮，摄像头的信号输出端连接有一个显示屏。进一步的，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，任意一个所述的转动轮上各自设置有一个旋转编码器，所述的旋转编码器的信号输出端与所述的控制器连接，控制器与电机的控制信号端连接。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测量过程中，通过控制器操作压头对试样加压并保荷。 此过程中，压力传感器中采集到电信号，经过放大器后输入到模数转换器，例如AD574，经模数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、保荷和卸荷。力值的微小变化由控制器进行自动补偿。卸荷后，利用摄像头和显示屏将压痕放大后进行，通过调节刻线尺测量得到压痕直径数据，输入到控制器中，进行硬度计算。利用设置在刻线尺调节机构上的旋转自动编码器可以直接获得压痕直径数据，并直接传送给控制器。本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型利用压力传感器测量压头的压力值，传给控制器，由控制器控制加荷机构，可在加荷、保荷过程中施加准确的载荷，利用摄像头和显示屏放大后观察试样上的压痕，测量结果受人员视差影响小， 利用旋转编码器读取压痕直径，可直接传送给控制器计算硬度。

图1是本实用新型的数显小负荷布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，本实用新型的数显小负荷布氏硬度计，由机架1、设置在机架1中的升降试样台2、设置在升降试样台2上方的压头3和杠杆4、以及连接在杠杆4后端的动力机构构成，其中，所述的动力机构由电机5和滚珠丝杠6构成，所述的滚珠丝杠6的上端与所述的杠杆4的后端连接，滚珠丝杠6上设置有一个螺母，所述的螺母通过传动装置7与所述的电机5的输出轴连接，所述的压头3固定在一个压头柄31上，压头3与压头柄31之间设置有一个压力传感器8，所述的压头柄31设置在一个电动转盘上，所述的电动转盘由一个转盘电机(图中未示)驱动，所述的转盘电机设置在机架1上，电动转盘上设置有一个摄像头12，所述的摄像头12的物镜前设置有两个刻线尺，所述的两个刻线尺各自连接有螺杆， 螺杆分别设置在电动转盘上的螺孔中，螺杆上各自连接有转动轮13，摄像头12的信号输出端连接有一个显示屏(图中未示)。进一步的，所述的压力传感器8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9连接，任意一个所述的转动轮13上各自设置有一个旋转编码器10，所述的旋转编码器10的信号输出端与所述的控制器9连接，控制器9与电机5的控制信号端连接。进一步的，所述的电机5是步进电机5。进一步的，所述的升降试样台2设置在一个螺杆21上，所述的螺杆21与设置在机架1上的螺母22配合构成螺纹副。进一步的，所述的控制器9连接有一个显示器11和键盘。进一步的，所述的控制器9是单片机。本实用新型的工作原理是测量过程中，通过控制器9操作压头3对试样加压并保荷。此过程中，压力传感器8中采集到电信号，经过放大器后输入到模数转换器，例如 AD574，经模数转换后把电压模拟信号变成数字信号，再经控制器9运算处理后控制电机5 进行加荷、保荷和卸荷。力值的微小变化由控制器9进行自动补偿。卸荷后，利用摄像头12 和显示屏将压痕放大后进行，通过调节刻线尺测量得到压痕直径数据，输入到控制器9中， 进行硬度计算。利用设置在刻线尺调节机构上的旋转自动编码器可以直接获得压痕直径数据，并直接传送给控制器9。
权利要求1.一种数显小负荷布氏硬度计，由机架、设置在机架中的升降试样台、设置在试样台上方的压头和杠杆、以及连接在杠杆后端的动力机构构成，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，滚珠丝杠上设置有一个螺母，所述的螺母通过传动装置与所述的电机的输出轴连接，所述的压头固定在一个压头柄上，压头与压头柄之间设置有一个压力传感器，所述的压头柄设置在一个电动转盘上，所述的电动转盘由一个转盘电机驱动，所述的转盘电机设置在机架上，电动转盘上设置有一个摄像头，所述的摄像头的物镜前设置有两个刻线尺，所述的两个刻线尺各自连接有螺杆，螺杆分别设置在电动转盘上的螺孔中，螺杆上各自连接有转动轮，摄像头的信号输出端连接有一个显示屏。
2.如权利要求1所述的数显小负荷布氏硬度计，其特征在于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，任意一个所述的转动轮上各自设置有一个旋转编码器，所述的旋转编码器的信号输出端与所述的控制器连接，控制器与电机的控制信号端连接。
3.如权利要求1所述的数显小负荷布氏硬度计，其特征在于所述的电机是步进电机。
4.如权利要求1所述的数显小负荷布氏硬度计，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螺母配合构成螺纹副。
5.如权利要求1所述的数显小负荷布氏硬度计，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所述的数显小负荷布氏硬度计，其特征在于所述的控制器是单片机。
专利摘要一种数显小负荷布氏硬度计，由机架、升降试样台、压头、杠杆和动力机构构成，动力机构由电机和滚珠丝杠构成，滚珠丝杠上端与杠杆后端连接，滚珠丝杠上设置有螺母，螺母通过传动装置与电机输出轴连接，压头固定在压头柄上，压头与压头柄之间设置有压力传感器，压头柄设置在一个电动转盘上，电动转盘上设置有一个摄像头，摄像头的物镜前设置有两个刻线尺，两个刻线尺各自连接有螺杆，螺杆分别设置在电动转盘上的螺孔中，螺杆上各自连接有转动轮，摄像头的信号输出端连接有一个显示屏。本实用新型利用压力传感器测量压头的压力值，由控制器控制加荷机构，利用摄像头和显示屏放大后观察试样上的压痕，测量结果受人员视差影响小。
文档编号G01N3/42GK202141656SQ20112023375
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者钱保根 申请人:上海尚材试验机有限公司