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超声波硬度计在湖北来料现场便携新应用
时间：2015-08-22来源：邪魔李浏览次数：
超声波硬度计在湖北来料现场便携新应用
超声波硬度计原理：探头中间是一根振动棒，振动棒的下端是一个维氏压头。开机时，振动棒产生超声振动，当然，这个振动你肉眼是观察不到的，但是，可以被固定在振动棒上的一组压电晶片感应到，并由此计算出一个振动频率。这时候，让我们展开想象，把这根振动棒看做是一根弹簧，不断地被压缩、然后松开，也就是说，以一个固定的频率震荡着。当我们把这样一根“弹簧”的尖端，就是那个维氏压头，紧紧地压进材料表面，会出现什么情况呢？我们知道，材料有弹性模量，微观上，振动棒这个“弹簧”就会把震荡传递给材料的微观晶粒，于是这些晶粒也开始震荡，你同样可以想象，这是又一根“弹簧”在震荡。刚开始，这两根“弹簧”的震荡频率并不相同，但逐渐地，它们会趋于同步，也就是说两根“弹簧”连在一起后，会产生共振，（当然，这个“逐渐地”的过程很快，也就一两秒钟的事），于是，振动棒上的另一组压电晶片监测到了这个共振的频率，这样，振动棒初始的频率和共振后的频率的变化量也就可以被计算出来了。维氏机产生的压痕本来就很小，而压痕边缘的判定是由人来观察的，难免出现错误。而振动棒的压痕就更小，但频率却可以借由电路的计算精确得到，于是，如果我们知道某种材料的弹性模量，又测得了频率，那我们完全可以借助换算关系用△f与Eeff来表示A、而不用去测量压痕直径。这样，如果力值事先设定（振动棒压紧到材料表面，靠的就是压紧弹簧——这是真的弹簧，而弹簧的压紧力是可以事先设定的，这就是超声波探头有不同型号的缘故，其型号的不同，就是取决于弹簧压紧力，有10N、20N，等等），那么，硬度值的公式完全可以转化成：HV=F/（△f，Eeff），你看，根本不用费心去观察压痕了、也不用担心“压痕边缘不清晰”所带来的误差了。
超声波硬度计应用领域：
超声波硬度计可现场适应于任何形状尺寸的工件，在机械加工、钢铁、汽车零部件、航空航天、石化、电力、热处理、模具、齿轮、监督检验和科研教学等领域得到广泛的应用包括：
1、热处理车间 - 简便快速地确定表面硬度
2、航空 – 薄壁元件和不同合金的现场硬度测试，无需额外校准
3、线圈生产 - 片形材料可靠的移动式硬度测试
4、测试公司 - 使用通用的便携式设备进行现场测量
5、研究机构、实验室及培训公司 - “看透钻石”，对压痕过程和测量控制进行观察
超声波硬度计优势特点：
1）对被测工件表面无损伤 、操作简便、稳定性好、测试精度高；
2）选配测试支架对成品小工件批量检测速度快、操作简便、测试精度高；
3）可以检测金属薄片、金属薄层（包括渗氮层、渗碳层、电镀层 ）小件、异形件、不可移动的大型工件等；
4）布、洛、维三种制式转换；
5）可对硬度值分布不均匀的被测工件做多点累计求平均值；
6）可手持测头直接对工件进行检测。
超声波硬度计与里氏硬度计比较：
超声波硬度计使用注意事项：
1.试验力（也就是探头的选择）和材料的表面粗糙度有关。光滑、均一的表面可以用小负荷，粗糙表面的负荷则应尽量增大。表面杂质必须去除，无油无尘，并且粗糙度不能超过压痕深度的30 %（Ra≤0.3×h），湖北楚亚是德国KK/美国GE在湖北的代理商，负责销售与售后业务，超声波硬度计在湖北来料现场便携应用，能简单便携准确的转化成各种硬度。
2.较大材料的薄镀层或表面层必须达到最小厚度，即凹痕深度的十倍。
3.样品厚度小于15mm时，若发生共振，示值会明显改变，例如薄片和管子。多数扰动是振动端激起的弹性振动，应使用合适的方法抑制。可以将试样粘在大质量金属块上，胶和油膜都可以阻止弹性波，但是建议有至少2~3mm的厚度。
4.UCI法的基础是测量频率改变，低于300g的零件会发生振动，导致错误或者不确定的结果。质量小于最小质量或者部分厚度小于最小厚度的试样需要刚性支撑，耦合到厚的大质量刚体表面来抵抗UCI探头的振动。缺乏合适的支撑或耦合会导致或高或低的结果。
5.带曲面试样的凹面和凸面都可以进行测量，需要与曲率半径相配的探头和探头附件来保证垂直。
超声波硬度计在湖北的应用趋势：
显示终端操作系统化、支持USB、蓝牙、WIFI、支持多语言，智能识别不同测头，支持存储调用多种材料的校正数据，支持自动识别和调用校正数据
自动测头：马达加载，减少测量误差。尤其是小试验力电动测头的发展是未来发展趋势。
支持多标尺直接测量：支持里氏硬度测头进行HL标尺直接测量；支持肖氏硬度测头进行HS标尺直接测量等。
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