TH150 里氏硬度計(jì)

根據(jù)里氏原理設(shè)計(jì)生產(chǎn)的硬度計(jì)叫里氏硬度計(jì)，它用于金屬材料硬度的測試。具有測量
范圍寬，測試方向任意等優(yōu)點(diǎn)。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，1978 年瑞士人Leeb 博士提出了一種全新的測硬方法，它的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面，測量沖擊體距試樣表面1mm 處的沖擊速度與回跳速度，利用電磁原理，感應(yīng)出與速度成正比的電壓。里氏硬度值以沖擊體回跳速度與沖擊速度之比來表示，較硬的材料產(chǎn)生的反彈速度大于較軟者。

 1硬度計(jì)各部分名稱
 
1 支承環(huán) 2 沖擊裝置 3 主機(jī) 4 開關(guān)鍵 5 菜單鍵 6 選擇鍵 7 確認(rèn)鍵 8 視窗
9 釋放鍵 10 電池倉 11 傳輸接口
2 硬度計(jì)性能及應(yīng)用
TH150 是一種*的手持式硬度測試儀器。該產(chǎn)品具有易攜帶、測試精度高、測量范圍寬、操作方便并適用于所有常用金屬等特點(diǎn)。因此可以廣泛應(yīng)用在石油、化工、機(jī)械、電子等各種行業(yè)。
2.1 主要用途
——已安裝的機(jī)械或*性組裝部件；
——模具型腔；
——直接測量大型或重型的試件；
——壓力容器，汽輪發(fā)電機(jī)組及其它設(shè)備的失效分析；
——軸承及其它零件生產(chǎn)流水線；
——要求對測試結(jié)果有正規(guī)原始記錄；
——金屬材料倉庫的材料區(qū)分；
2.2 主要技術(shù)參數(shù)
——硬度制： HLD、HRB、HRC、HB、HV、HS
B向
A向
4
——外形尺寸：158⋅60⋅39 （mm）
——沖擊裝置：D2 型
——沖擊能量：11 N .mm
——球頭： 碳化鎢
——支承環(huán)： 大支承環(huán)（配帶小支承環(huán)、可選購異形支承環(huán)）
——示值誤差：誤差小于±6HLD（HLD=800 時(shí)）
重復(fù)性誤差小于 10HLD（HLD=800 時(shí)）
——工作溫度：0~40℃
——額定工作電壓：3V
——電池型號： CR 1/2 AA〃 （1 節(jié)）
——重量： 約 135g （不包括電池）
2.3 主要功能
——可通過按鍵選擇測試材料、硬度制式、測試方向及測試次數(shù)；
——可實(shí)現(xiàn)六種硬度（HLD、HRB、HRC、HB、HV、HS）間的轉(zhuǎn)換；
——可反復(fù)顯示各次測試結(jié)果，并可自動或手動刪除誤操作測試結(jié)果；
——可隨時(shí)輸出單次測試平均值或整體輸出所有存儲數(shù)據(jù)；
——自動檢測電池電壓，在測試狀態(tài)有電量顯示圖標(biāo)；
——可存儲數(shù)據(jù)，zui大256 個(gè)數(shù)；
——具有背光，即使在昏暗的光線下，也可清晰讀數(shù)；
2.4 擬合軟件
對于一些特殊材料的試樣，用戶可使用公司提供的軟件做換算表。
5
2.5 測試及換算范圍
硬度制
材料
HLD HRB HRC HB HV HS
Steel and cast
steel
鋼和鑄鋼
300~900 38.4~99.5 20~68 80~647 80~940 32.5~99.5
CWT、ST
合金工具鋼
300~840 20.4~67.1 80~898
Stainless
steel
不銹鋼
300~800 46.5~99.9 19.6~62.4 85~655 85~802
GC. IRON
灰鑄鐵
360~660 93~334
NC、IRON
球墨鑄鐵
360~660 131~387
C．ALUM
鑄鋁合金
174~560 20~159
BRASS
銅鋅合金
200~550 13.5~95.3 40~173
BRONZE 銅錫合金300~700 60~290
COPPER 純銅200~690 43~315
3 里氏硬度測試原理
3.1 基本原理
隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，1978 年瑞士人Leeb 博士提出了一種全新的測硬方法，它
的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面，測量沖擊體距試
樣表面1mm 處的沖擊速度與回跳速度，利用電磁原理，感應(yīng)出與速度成正比的電壓。里氏硬
度值以沖擊體回跳速度與沖擊速度之比來表示，較硬的材料產(chǎn)生的反彈速度大于較軟者。計(jì)
算公式：
HL=1000×
式中：HL——里氏硬度值
Vb——沖擊體回跳速度
Va——沖擊體沖擊速度
3.2 沖擊裝置輸出信號示意圖
Va
Vb
6
3.3
根據(jù)里氏原理設(shè)計(jì)生產(chǎn)的硬度計(jì)叫，它用于金屬材料硬度的測試。具有測量
范圍寬，測試方向任意等優(yōu)點(diǎn)。
4 試件的預(yù)處理
4.1 概述
為了減少試件表面粗糙度對測試結(jié)果的影響，被測表面應(yīng)光滑，表面粗糙度Ra 值不超過
2μm，試件表面應(yīng)干凈并且無油污。
4.2 測試時(shí)試件的支承與耦合
1）如試件質(zhì)量在5kg 以上，則無需支承。
2）質(zhì)量在2~5kg 的試件，有懸伸部分的試件及薄壁試件，測試時(shí)，應(yīng)使用質(zhì)量大于5kg
的物體牢固地將其支承，以免沖擊力引起試件的彎曲變形和移動。
3）質(zhì)量小于2kg 的試件，應(yīng)使其與大于5kg 的支承體緊密耦合，試件耦合而與支承體表
面應(yīng)平整、光滑，而且沒有多余的耦合劑，測試方向必須垂直于耦合面。
4）試件的質(zhì)量不應(yīng)小于0.1kg，zui小厚度不小于5mm，硬化層深度大于0.8mm。
5）夾具夾緊而且應(yīng)垂直于測試方向。
6）當(dāng)試件為大面積板材、長桿、彎曲工件時(shí)，即使質(zhì)量、厚度較大，但仍有可能引起試
件變形和失穩(wěn)，導(dǎo)致測值不準(zhǔn)，故在測試點(diǎn)的背面應(yīng)加固或支撐。
7）試件本身磁性應(yīng)小于30 高斯。
4.3 測試內(nèi)外圓柱和內(nèi)外球面時(shí)支承環(huán)的選擇
當(dāng)曲率半徑 R 小于30mm 且大于11mm 時(shí)，可使用隨機(jī)配帶的小支承環(huán)測試，也可另外購
買我公司的異型支承環(huán)，以獲得*測試條件。
5 使用與操作
5.1 啟動
1）按下開關(guān)鍵，顯示開機(jī)界面，兩秒鐘后，儀器進(jìn)入測試狀態(tài)。
7
5.2 設(shè)置測試參數(shù)
1）開機(jī)后，按動菜單鍵液晶屏幕進(jìn)入主菜單（見上圖所示），按動選擇鍵使得光標(biāo)逐行移動到
“Measure set”項(xiàng)后，按確認(rèn)鍵確認(rèn)。
2）設(shè)置測試材料
進(jìn)入材料選擇菜單后，可以看見此菜單包括九種備選材料（詳見下表），按動選擇鍵使得
光標(biāo)逐行移動到需要的材料命令行后，按動確認(rèn)鍵確認(rèn)。
材料英文字母所代表的被測材料對照表：
材料 鋼和鑄鋼 合金工具鋼不銹鋼灰鑄鐵 球墨鑄鐵
屏幕顯示 STEEL CWT.STEEL STAIN.ST GC.IRON NC.IRON
材料 鑄鋁合金 銅鋅合金銅錫合金 純銅
屏幕顯示 C.ALUMIN BRASS BRONZE COPPER
3）設(shè)置硬度制
按動選擇鍵可循環(huán)選擇六種硬度制，按動確定鍵確定。
4）設(shè)置沖擊方向
根據(jù)測試時(shí)沖擊裝置沖擊時(shí)的實(shí)際方向設(shè)置此參數(shù),按動選擇鍵可循環(huán)選擇五個(gè)沖擊方
向，按動確認(rèn)鍵確定。
5）設(shè)置測試次數(shù)
首先按動選擇鍵設(shè)定測試次數(shù)的十位，輸入完成后按動確認(rèn)鍵設(shè)定測試次數(shù)的個(gè)位,完成
90° 45° 0° -45° -90°
System set
Memery
Measure set
Test 測試
測試設(shè)置
系統(tǒng)設(shè)置
存儲管理
HLD
里氏
HV
維氏
HRC
洛氏C
HRB
洛氏B 布氏
HB HS
肖維
8
后按確認(rèn)鍵確定，如想重新設(shè)定，按選擇鍵回到十位。本機(jī)測試次數(shù)范圍為1-32 次。
5.3 進(jìn)行測試
測試前如有必要可先使用標(biāo)準(zhǔn)試塊對儀器進(jìn)行檢驗(yàn)。
標(biāo)準(zhǔn)試塊的數(shù)值是用標(biāo)定過的，在其上垂直向下測定 5 次，取其算術(shù)平均值
作為標(biāo)準(zhǔn)試塊的硬度值。
—加載
向下推動主機(jī)，使沖擊裝置加載。
——定位
將沖擊裝置下部的支承環(huán)壓緊在被測表面，兩次測試點(diǎn)中心距離應(yīng)大于 3mm。
——測試
按動主機(jī)上部的釋放鍵，釋放沖擊體進(jìn)行測試。此時(shí)要求被測工件、沖擊裝置、操作者
均穩(wěn)定，并且作用力方向應(yīng)通過沖擊裝置軸線。
每次測試結(jié)束后，示值顯示區(qū)便顯示出該次測試的硬度值，同時(shí)測試次數(shù)增1，如測量
值為無效數(shù)字，測量值區(qū)域顯示為0。本組測試完成后自動顯示平均值。
5.4 檢查測試結(jié)果
在測量的過程中，按選擇鍵可查看以前的測試結(jié)果。如想刪除誤操作測試結(jié)果，按確認(rèn)
鍵進(jìn)入數(shù)據(jù)處理子菜單，選擇刪除或取消。如選擇刪除選項(xiàng)，則刪除當(dāng)前數(shù)據(jù)，并需再次測
量以補(bǔ)足測量次數(shù)。
顯示平均值后，按確認(rèn)鍵進(jìn)入平均值處理子菜單，包括打印輸出、保存或取消。選擇打
印輸出，平均值向打印機(jī)或上位機(jī)傳輸；選擇保存，平均值保存到系統(tǒng)的存儲空間。
5.5 數(shù)據(jù)輸出及打印
——單個(gè)數(shù)據(jù)輸出：當(dāng)測量完一組數(shù)據(jù)，自動顯示平均值。在此狀態(tài)下，按確認(rèn)鍵進(jìn)入平均
值處理菜單，選擇打印平均值，數(shù)據(jù)輸出到打印機(jī)（時(shí)代公司生產(chǎn)TA210、TA220S）或
HLD
572
AVE/01 03
STEEL
1
2
3 4 5
7 4.測試數(shù)據(jù)
1.沖擊裝置方向
2.本組測試次數(shù)
3.硬度制符號
7.測試次數(shù)設(shè)定值
6.電池符號
5.測試材料
6
9
上位機(jī)；具體連接方法見下圖
1 打印機(jī) 2 打印機(jī)電源線 3 數(shù)據(jù)線 4 TH150
——存儲數(shù)據(jù)輸出：在存儲空間管理子菜單（見 5.7）中選擇存儲數(shù)據(jù)傳輸選項(xiàng)，將存儲的
數(shù)據(jù)向打印機(jī)（時(shí)代公司生產(chǎn)TA210）或上位機(jī)輸出。
5.6 系統(tǒng)設(shè)置
選擇主菜單的系統(tǒng)設(shè)置子菜單（見上圖）進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置：
——自動刪除粗大誤差開關(guān)：分為開、關(guān)兩種狀態(tài)。當(dāng)自動刪除粗大誤差為當(dāng)前狀態(tài)，按確
認(rèn)鍵進(jìn)入其狀態(tài)設(shè)置，按選擇鍵在開、關(guān)之間切換，確認(rèn)鍵進(jìn)行確認(rèn)，進(jìn)入下一設(shè)置選
項(xiàng)。當(dāng)該項(xiàng)為開時(shí)，測量完一組數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動刪除粗大誤差。
——自動存儲測量平均值開關(guān)：分為開、關(guān)兩種狀態(tài)，設(shè)置過程同上。當(dāng)此項(xiàng)為開時(shí)，測量
完一組數(shù)據(jù)的平均值自動保存在系統(tǒng)存儲空間。
——液晶亮度設(shè)置：可以在液晶亮度設(shè)置項(xiàng)里設(shè)置液晶亮度，數(shù)字 1-9 表示液晶亮度逐漸增
Auto-Del : ON
Auto-Save : ON
LCD Bright : 5
About .... : OK
自動存儲測量平均值
系統(tǒng)信息
液晶亮度設(shè)置
自動刪除粗大誤差
10
加，選擇時(shí)循環(huán)顯示。
——系統(tǒng)信息：選擇該項(xiàng)顯示系統(tǒng)信息，包括序列號和軟件的版本信息。
——當(dāng)“OK”為當(dāng)前狀態(tài)，確認(rèn)鍵退出系統(tǒng)設(shè)置。選擇鍵重新設(shè)置。
5.7 存儲空間管理
選擇主菜單的存儲子菜單，進(jìn)入存儲空間管理子菜單（見上圖）：
——顯示存儲的數(shù)據(jù)：選擇該項(xiàng)顯示系統(tǒng)中保存的測量平均值列表。選擇后出現(xiàn)總的數(shù)據(jù)個(gè)
數(shù)提示，并可選擇正向或反向顯示，按確認(rèn)鍵開始。每屏顯示4 個(gè)平均值，顯示內(nèi)容包
括數(shù)據(jù)的序號，數(shù)據(jù)值和該數(shù)據(jù)對應(yīng)的硬度制式。按選擇鍵顯示下一屏，確認(rèn)鍵結(jié)束顯
示狀態(tài)。
——清空存儲數(shù)據(jù)：刪除所有存儲的數(shù)據(jù)，選擇后進(jìn)行用戶提示，如想清空存儲數(shù)據(jù)，選擇
“OK”，如想放棄選擇“Cancel”。
——輸出存儲數(shù)據(jù)：將存儲的所有平均值向打印機(jī)（時(shí)代公司生產(chǎn) TA210）或上位機(jī)輸出。
5.8 背光使用
——在開機(jī)狀態(tài)，按下菜單鍵保持不動兩秒后，打開或關(guān)閉背光。因背光為主要耗電因素，
會降低電池的壽命，如無需要，請關(guān)閉背光。
5.9 附加說明
——兩壓痕中心距離不小于3mm，兩壓痕中心距試樣邊緣距離大于5mm。
——測試次數(shù)、測試材料、沖擊方向和硬度制的變換，必須在測試之前設(shè)置好，測試過程中
不能修改。
——測試結(jié)果可通過數(shù)據(jù)線輸入打印機(jī)或上位機(jī)，使得測試數(shù)據(jù)可以隨時(shí)打印和保存。
5.10 故障排除
——當(dāng)屏幕電池符號顯示時(shí)，表示電壓已低于工作電壓，需更換電池；注意：在更換電
池前，請確認(rèn)已經(jīng)關(guān)機(jī)，以防保存數(shù)據(jù)丟失。
Exit
Mem Clear
Mem Display
Mem Sendout
顯示存儲數(shù)據(jù)
清空存儲數(shù)據(jù)
輸出存儲數(shù)據(jù)
退出
11
6 保養(yǎng)與維修
嚴(yán)格避免碰撞、重塵、潮濕、強(qiáng)磁場、油污等
6.1 沖擊裝置
——在使用1000—2000 次后，要用尼龍刷清理沖擊裝置的導(dǎo)管及沖擊體，清刷導(dǎo)管時(shí)先將支
承環(huán)旋下，再將沖擊體取出，將尼龍刷以逆時(shí)針方向旋入管內(nèi)，到底后拉出，如此反復(fù)
5 次清刷后，再將沖擊體及支承環(huán)裝上；
——使用結(jié)束后，要將沖擊體釋放；
——沖擊裝置內(nèi)禁止使用各種潤滑劑。
6.2 主機(jī)
——更換電池：在主機(jī)內(nèi)裝有一節(jié)鋰電池（CR 1/2 AA〃），電池失效后，用戶可自行更換，
其步驟如下：
（1）按住電池倉蓋上的凹槽向外側(cè)撥動電池倉蓋，使得電池倉蓋與主機(jī)分離；
（2）拉動布條將失效的電池從電池倉中拉出；
（3）將新電池按照電池倉內(nèi)正負(fù)極標(biāo)志插回到電池倉中，千萬注意不能反向；
（4）新電池就位后，打開電源開關(guān)確認(rèn)工作正常后，合上電池倉蓋。
注：如硬度計(jì)長時(shí)間不用，請將電池取出。
6.3 維修
——當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度塊進(jìn)行檢定時(shí)，誤差均大于2HRC 時(shí)，可能是球頭磨損失效，應(yīng)考慮更
換球頭或沖擊體。
——當(dāng)硬度計(jì)出現(xiàn)其它不正?，F(xiàn)象時(shí)，請用戶不要拆卸或調(diào)節(jié)任何固定裝配之零部件，填妥
善保修卡后，交由我公司維修部門，執(zhí)行保修條件。儀器在我公司停留時(shí)間一般不超過
一周。
6.4 檢定
硬度計(jì)自檢定合格之日一年后，按規(guī)定應(yīng)再檢定合格后才能繼續(xù)使用。如用戶在當(dāng)?shù)責(zé)o
法解決檢定問題，可將儀器發(fā)（帶）到我公司，由我公司委托中國計(jì)量科學(xué)研究院進(jìn)行
檢定，并發(fā)給“測試結(jié)果通知書”。

如何選擇？

　　
　　屬于計(jì)量檢測儀器，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、進(jìn)行失效分析方面起著重要作用，因此選擇好對于使用者來說是個(gè)關(guān)鍵問題。
　?、边x擇進(jìn)口還是國產(chǎn)？
　　瑞士PROCEQ公司于1977年發(fā)明了，該公司生產(chǎn)的是世界*的，目前世界上許多國家都采用該公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為本國家的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，中國的國家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)也是參照PROCEQ公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的。瑞士PROCEQ公司生產(chǎn)的的主要特點(diǎn)是一臺主機(jī)可以配置七種不同類型的沖擊裝置。進(jìn)口在性能上是無可挑剔的，但進(jìn)口價(jià)格比較貴，購買進(jìn)口D型標(biāo)準(zhǔn)配置的約需人民幣七萬元左右，且出了問題維修不方便。國產(chǎn)的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，購買國產(chǎn)D型標(biāo)準(zhǔn)配置的約需人民幣一萬多元。但國產(chǎn)有優(yōu)劣之分，購買時(shí)須慎重選擇。時(shí)代集團(tuán)是國內(nèi)生產(chǎn)的廠家，從1978年開始研發(fā)生產(chǎn)以來，公司生產(chǎn)的，洛氏硬度計(jì)，粗糙度儀，探傷儀，測溫儀，測厚儀等無損檢測儀器在上享有很高的聲譽(yù)，同時(shí)也為國內(nèi)各大客戶有效的降低有生產(chǎn)成本.時(shí)代公司生產(chǎn)的硬度計(jì)是符合國家標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)且具有互換*性的也是國內(nèi)*一家不是采用修正的方法生產(chǎn)的企業(yè).
　?、踩绾舞b別的優(yōu)劣？
　　真正的是符合國家標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)且具有互換*性的。雖然中國有關(guān)部門制定了國家標(biāo)準(zhǔn)，有些生產(chǎn)廠家的技術(shù)實(shí)力由于達(dá)不到生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)的水平，因此采用修正的方法生產(chǎn)，其產(chǎn)品雖也名為，但與真正的相去甚遠(yuǎn)，原本測值不準(zhǔn)的硬度計(jì)經(jīng)過修正后也可以達(dá)到測試硬度試塊準(zhǔn)確的要求，因此用戶要選擇好需要注意真正的以下特征：
　?、贈_擊裝置具有互換性。的一臺主機(jī)可以同時(shí)配置七種不同類型的沖擊裝置；若干支同一種類的沖擊裝置可以配置在一臺主機(jī)上。
　　②沖擊裝置的沖頭具有可更換性。沖擊裝置的沖頭具有可更換性。同一種類沖擊裝置的沖頭可以相互替換而不影響測值。
　?、鄄痪哂锌烧{(diào)整性。出廠后不具有可調(diào)整性，由于球頭的磨損造成測值不準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)采用更換球頭的辦法解決。
　?、軠y量誤差在硬度的全范圍滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。測量誤差在硬度的整個(gè)范圍從低到高都是滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的誤差要求的。