CN108732052A - 侧压显微硬度计 - Google Patents

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曹瑞东
任建国
王悦
孙补
马晓东
李江波
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Abstract

本发明涉及侧压显微硬度计，属于试验仪器技术领域，解决现有技术中显微硬度计测量获得的材料的显微维氏和努普硬度与实际使用状态下的显微维氏和努普硬度不相符的技术问题。解决方案为：本装置包括显微硬度检测装置与显微硬度检测系统，所述显微硬度检测装置包括显微硬度计、试验台、垫块与千斤顶，所述显微硬度检测系统包括压力传感器、应变片与应变测量仪。本发明可以向试样提供侧向压力，也可以给试样施加单方向侧向力，模拟试样使用状态下的真实受力情况，获得准确的受侧向压力状态下材料的显微维氏和努普硬度，确保试验数据的精准性，为建筑材料的使用提供可靠的参考。

Description

侧压显微硬度计
技术领域
本发明涉及试验仪器技术领域，特别涉及侧压显微硬度计。
背景技术
显微硬度计可测量各种材料的显微维氏和努普硬度，已成为我国研究材料科学必备的试验仪器之一，其自身的光学测量系统确保了试验数据的精准性。然而，在实际试验情况中，不免有与试验时的状况不相符的状态，影响实验数据的准确性，究其原因在于在现实生活中大部分材料是一种受侧向压力的状态。
如何能真实模拟材料使用时受侧向压力状态下材料的显微维氏和努普硬度，确保试验数据的精准性，显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，解决现有技术中显微硬度计测量获得的材料的显微维氏和努普硬度与实际使用状态下的显微维氏和努普硬度不相符的技术问题，提供侧压显微硬度计。
本发明通过以下技术方案予以实现。
侧压显微硬度计，它包括显微硬度检测装置与显微硬度检测系统，所述显微硬度检测装置包括显微硬度计、试验台、垫块与千斤顶，所述显微硬度检测系统包括压力传感器、应变片与应变测量仪，其中：
所述试验台安装于显微硬度计的试样检测台上，垫块可拆卸地安装于试验台的左前侧，并且垫块设置于显微硬度计压头的下方，在试验台上方并位于垫块的前表面与左侧面的外部竖直向上固定设置有L字形挡板，挡板左侧面的长度与试验台的宽度相等，挡板前侧面的长度与垫块前表面的长度相等；
在试验台的上表面上与挡板前侧面相平行地设置有X方向滑轨，与挡板左侧面相平行地设置有Y方向滑轨，X方向滑轨与Y方向滑轨的外端部分别延伸至试验台上方的外部，X方向滑轨与Y方向滑轨的中部相互连通；Y方向千斤顶沿所述Y方向滑轨前后滑动， X方向千斤顶沿所述X方向滑轨左右滑动，X方向千斤顶与Y方向千斤顶的轴线方向相互垂直；X方向千斤顶与Y方向千斤顶的活塞杆的外端部分别设置有压头，所述压力传感器设置于压头的外侧端面上，所述应变片贴于待测样块的底面上，应变片通过信号线与应变测量仪电气连接。
进一步地，根据试样的高度设置有若干高度不同的垫块。
进一步地，所述X方向千斤顶与Y方向千斤顶分别设置有若干个。
进一步地，所述X方向千斤顶与Y方向千斤顶均固定安装于千斤顶底座上，X方向千斤顶与Y方向千斤顶随千斤顶底座沿对应X方向滑轨与Y方向滑轨滑动。
进一步地，所述X方向千斤顶与Y方向千斤顶的动力分别由手动液压泵提供。
进一步地，所述应变测量仪为带有惠斯通电桥的应变测量仪。
进一步地，所述压力传感器为平面膜合式传感器。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明可以向试样提供侧向压力，即可在试样的四周均施加压力，也可以给试样施加单方向侧向力，即在试样的对立的两侧施加压力，模拟试样使用状态下的真实受力情况，获得准确的受侧向压力状态下材料的显微维氏和努普硬度，确保试验数据的精准性，为建筑材料的使用提供可靠的参考。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
图2为显微硬度检测装置立体结构示意图。
图3为图2的俯视结构示意图。
图4为挡板与试验台装配结构示意图。
图5为显微硬度检测系统检测过程框图。
图中，1为显微硬度计，2为试验台，3为挡板，4为垫块，5为X方向千斤顶，6为压头，7为Y方向千斤顶，81为X方向滑轨，82为Y方向滑轨。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细说明：本实施例是以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下面的实施例。
如图1至图4所示的侧压显微硬度计，它包括显微硬度检测装置与显微硬度检测系统，所述显微硬度检测装置包括显微硬度计1、试验台2、垫块4与千斤顶，所述显微硬度检测系统包括压力传感器、应变片与应变测量仪，其中：
所述试验台2安装于显微硬度计1的试样检测台上，垫块4可拆卸地安装于试验台2的左前侧，并且垫块4设置于显微硬度计1压头的下方，在试验台2上方并位于垫块4的前表面与左侧面的外部竖直向上固定设置有L字形挡板3，挡板3左侧面的长度与试验台2的宽度相等，挡板3前侧面的长度与垫块4前表面的长度相等；
在试验台2的上表面上与挡板3前侧面相平行地设置有X方向滑轨81，与挡板3左侧面相平行地设置有Y方向滑轨82，X方向滑轨81与Y方向滑轨82的外端部分别延伸至试验台2上方的外部，X方向滑轨81与Y方向滑轨82的中部相互连通；Y方向千斤顶7沿所述Y方向滑轨82前后滑动， X方向千斤顶5沿所述X方向滑轨81左右滑动，X方向千斤顶5与Y方向千斤顶7的轴线方向相互垂直；X方向千斤顶5与Y方向千斤顶7的活塞杆的外端部分别设置有压头6，所述压力传感器设置于压头6的外侧端面上，所述应变片贴于待测样块的底面上，应变片通过信号线与应变测量仪电气连接。
进一步地，根据试样的高度设置有若干高度不同的垫块4。
进一步地，所述X方向千斤顶5与Y方向千斤顶7分别设置有若干个。
进一步地，所述X方向向千斤顶5与Y方向千斤顶7均固定安装于千斤顶底座上，X方向千斤顶5与Y方向千斤顶7随千斤顶底座沿对应X方向滑轨81与Y方向滑轨82滑动。
进一步地，所述X方向千斤顶5与Y方向千斤顶7的动力分别由手动液压泵提供。
进一步地，所述应变测量仪为带有惠斯通电桥的应变测量仪。
本发明的使用过程如下：
a、检查手动液压泵、手动液压泵与千斤顶连接是否正常；
b、检查压力传感器、压力传感器和数据测量软件的连接是否正常；
c、检查试样与应变片是否贴好、应变片与应变测量仪连接是否正常；
d、显微硬度计1调水平；
e、将垫块4左前侧两相邻侧面与L形挡板3相锲合，将被测试样放置在垫块4上，将X方向千斤顶5与Y方向千斤顶7分别滑动至L形挡板3的相对位置处，模拟试样四周均施加压力的状态；或者，沿Y方向滑轨82移动Y方向千斤顶7，使Y方向千斤顶7的压头6对准L形挡板3左侧面的中部，模拟试样施加单方向侧向力状态；
f、将压力传感器放置在试样与千斤顶之间，使力传感器的上下平面与被测试样和千斤顶相接触；
g、施加侧向压力：手动操控手动液压泵，进行粗调，观察手动液压泵上的压力表，达到所要施加的力的范围；
h、观察压力传感器，进行细调，继续操作手动液压泵，直到施加到目标侧向压力压力值；
i、设置显微硬度计压头施加的压力值；
j、转动升降调焦手轮，找到试样最清晰的视场；
k、通过调整试验台2的水平位置确定所要测量试样的具体位置；
l、按操作面板的“开始键”，把压头自动转到试样下，自动下降、自动加荷、自动保荷、自动卸载；
m、测量压头6留下的对角线的两个垂直方向的长度，取其算术平均值；
n、用显微硬度计进行显微维氏、努普硬度以及形变值等力学性质的测量工作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.侧压显微硬度计，它包括显微硬度检测装置与显微硬度检测系统，所述显微硬度检测装置包括显微硬度计（1）、试验台（2）、垫块（4）与千斤顶，所述显微硬度检测系统包括压力传感器、应变片与应变测量仪，其特征在于：
所述试验台（2）安装于显微硬度计（1）的试样检测台上，垫块（4）可拆卸地安装于试验台（2）的左前侧，并且垫块（4）设置于显微硬度计（1）压头的下方，在试验台（2）上方并位于垫块（4）的前表面与左侧面的外部竖直向上固定设置有L字形挡板（3），挡板（3）左侧面的长度与试验台（2）的宽度相等，挡板（3）前侧面的长度与垫块（4）前表面的长度相等；
在试验台（2）的上表面上与挡板（3）前侧面相平行地设置有X方向滑轨（81），与挡板（3）左侧面相平行地设置有Y方向滑轨（82），X方向滑轨（81）与Y方向滑轨（82）的外端部分别延伸至试验台（2）上方的外部，X方向滑轨（81）与Y方向滑轨（82）的中部相互连通；Y方向千斤顶（7）沿所述Y方向滑轨（82）前后滑动， X方向千斤顶（5）沿所述X方向滑轨（81）左右滑动，X方向千斤顶（5）与Y方向千斤顶（7）的轴线方向相互垂直；X方向千斤顶（5）与Y方向千斤顶（7）的活塞杆的外端部分别设置有压头（6），所述压力传感器设置于压头（6）的外侧端面上，所述应变片贴于待测样块的底面上，应变片通过信号线与应变测量仪电气连接。
2.根据权利要求1所述的侧压显微硬度计，其特征在于：根据试样的高度设置有若干高度不同的垫块（4）。
3.根据权利要求1所述的侧压显微硬度计，其特征在于：所述X方向千斤顶（5）与Y方向千斤顶（7）分别设置有若干个。
4.根据权利要求3所述的侧压显微硬度计，其特征在于：所述X方向千斤顶（5）与Y方向千斤顶（7）均固定安装于千斤顶底座上，X方向千斤顶（5）与Y方向千斤顶（7）随千斤顶底座沿对应X方向滑轨（81）与Y方向滑轨（82）滑动。
5.根据权利要求4所述的侧压显微硬度计，其特征在于：所述X方向千斤顶（5）与Y方向千斤顶（7）的动力分别由手动液压泵提供。
6.根据权利要求1所述的侧压显微硬度计，其特征在于：所述应变测量仪为带有惠斯通电桥的应变测量仪。
7.根据权利要求1所述的侧压显微硬度计，其特征在于：所述压力传感器为平面膜合式传感器。
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