CN110231239B - 一种里氏硬度检测误差修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种里氏硬度检测误差修正方法，它包括：利用里氏硬度计对被测工件进行检测，得到实测值H1；同时利用振动传感器检测被测工件在受到恒定外力敲击产生的振动信号；对上述振动信号进行处理以得到振动幅度X；根据所述振动幅度X并利用包含误差与振幅的关系曲线的误差计算模块确定所述振动产生的误差修正值Y；以及将所述误差修正值Y与所述实测值H1相加得到精度较高的修正后的硬度值以便用于工业领域。本发明提供的里氏硬度检测误差修正方法能够消除工件由于受到冲头冲击时产生弹性形变或振动所导致的冲头回弹速度减小而带来的硬度测量误差，特别是对于轻/薄工件，本方法的修正效果尤其显著。

Description

一种里氏硬度检测误差修正方法
技术领域
本方法涉及一种物理测量，特别涉及一种可以修正误差的里氏硬度检测方法。
背景技术
里氏硬度的测试原理为用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面，用冲头在距离试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度之比计算出数值。
根据其检测原理可知，对于轻/薄工件，它具有不可避免的误差，因为工件在受到冲头冲击时将产生弹性形变或振动，导致冲头回弹速度减小；若工件过于轻/薄，则将显著影响硬度数值。
为了规避这种误差，中国国家标准GB/T 17394-2014《金属里氏硬度试验方法》中规定了试件最小厚度(25mm)和质量(5kg)。但在现场检测中，里氏硬度具有明显的便携、简便易用的优势，是其他硬度测试方法无法替代的，若仅仅使用规避的方法，就无法解决现场工作中的轻/薄工件检测问题。
公开的中国专利CN106018047A、CN106370535A中描述了利用多个试样的布氏硬度和里氏硬度实测数据进行关联分析以得出里氏硬度修正算法，但其缺点为只能对特定形状的试样进行数据修正，不能保证其他形状、其他尺寸参数的试样可以应用同样的公式。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何利用振动信号的分析来修正轻/薄工件的里氏硬度检测误差。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种里氏硬度检测误差修正方法，它包括：
利用硬度计对被测工件进行检测，得到实测值H1；
同时利用振动传感器检测被测工件产生的振动信号；
对上述振动信号进行处理以得到振动幅度X；
根据所述振动幅度X并利用包含误差与振幅的关系曲线的误差计算模块确定所述振动产生的误差修正值Y；
将所述误差修正值Y与所述实测值H1相加得到精度较高的修正后的硬度值以便用于工业领域。
所述包含误差与振幅的关系由下列步骤得到：
选取若干个常用工件；
测量每一工件的布氏硬度HBW1和里氏硬度HB1，布氏硬度HBW2和里氏硬度HB2，……，布氏硬度HBWn和里氏硬度HBn；
同时测量每一工件的振动振幅X1，X2，……，Xn；
利用下列算式计算每一工件的硬度误差Y1，Y2，……，Yn
Yi＝HBWi-HBi(其中i＝1，2，3…n)；以及
根据每一振动振幅Xi与相应的硬度误差Yi得到所述误差与振幅的关系曲线。
所述振动信号在上述实测过程中产生。
所述振动信号由外力敲动产生。
本发明提供的里氏硬度检测误差修正方法能够消除工件在受到冲头冲击时将产生弹性形变或振动，导致冲头回弹速度减小而带来的硬度测量误差，特别是工件过于轻/薄的情况下，本方法的效果尤其显著。
附图说明
图1是本发明的里氏硬度检测误差修正方法的测量示意图；
图2是本发明的里氏硬度检测误差修正方法的工作流程图；
图3是本发明的里氏硬度检测误差修正方法的确立误差与振幅的关系的流程图；
标号说明：
1-里氏硬度计；2-计算模块；3-振动传感器；4-被测工件。
具体实施方法
下面结合附图对本发明的实施例作详细描述。
本发明运用振动传感器，在里氏硬度测试过程中，直接采集轻/薄工件的振动数据，根据其冲击的振动强弱来修正里氏硬度检测数据，消除由于振动引发的误差。
一种里氏硬度检测误差修正方法，它包括：
利用硬度计对被测工件进行检测，得到实测值H1；
同时利用振动传感器检测被测工件在上述实测过程中产生的振动信号；
对上述振动信号进行处理以得到振动幅度X，
根据所述振动幅度X并利用包含误差与振幅的关系曲线的误差计算模块确定所述振动产生的误差修正值Y，
将所述误差修正值Y与所述实测值H1相加得到精度较高的修正后的硬度值以便用于工业领域。
参见图1和图2，本发明的实施例的方法包括下列步骤：
利用里氏硬度计1对被测工件4进行检测，得到实测值H1；
同时利用振动传感器3检测被测工件4在上述实测过程中产生的或由恒定外力敲动产生的振动信号；
对上述振动信号进行处理以得到振动幅度X；
根据所述振动幅度X并利用包含误差与振幅的关系(曲线)的误差计算模块2确定所述振动产生的误差修正值Y；以及
将所述误差修正值Y与所述实测值H1相加得到精度较高的修正后的硬度值H2＝H1+Y，以便用于工业领域。
参见图3，在所述包含误差与振幅的关系由下列步骤得到：
选取若干个常用工件1，工件2，……，工件n；
测量每一工件1，工件2，……，工件n的布氏硬度HBW1和里氏硬度HB1，布氏硬度HBW2和里氏硬度HB2，……，布氏硬度HBWn和里氏硬度HBn；
同时测量每一工件的振动振幅X1，X2，……，Xn；
利用下列算式计算每一工件的硬度误差Y1，Y2，……，Yn
Yi＝HBWi-HBi(其中i＝1，2，3…n)；以及
根据每一振动振幅Xi与相应的硬度误差Yi得到所述误差与振幅的关系或关系曲线。通常，本领域的技术人员可以根据上述测量数据做成关系曲线，该关系曲线，可以测定每一具体的振动振幅的硬度误差，也可以将该曲线制成以数学模型，输入到计算机中，每一特定的振动振幅就可以有计算机通过该数学模型得到。
最后所要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种里氏硬度检测误差修正方法，其特征在于，它包括：
利用硬度计对被测工件进行检测，得到实测值H1；
同时利用振动传感器检测被测工件在上述实测过程中产生的振动信号；
对上述振动信号进行处理以得到振动幅度X；
根据所述振动幅度X并利用包含误差与振幅的关系曲线的误差计算模块确定所述振动产生的误差修正值Y，其中，所述包含误差与振幅的关系由下列步骤得到：
1)选取若干个常用工件；
测量每一工件的布氏硬度HBW1和里氏硬度HB1；里氏硬度测试结果以HB为单位，通过查询理想状态的布氏、里氏转换表得到；下同，布氏硬度HBW2和里氏硬度HB2，……，布氏硬度HBWn和里氏硬度HBn；
2)同时测量每一工件的振动振幅X1，X2，……，Xn；
3)利用下列算式计算每一工件的硬度误差Y1，Y2，……，Yn，
Yi＝HBWi-HBi(其中i＝1，2，3……n)；以及
4)根据每一振动振幅Xi与相应的硬度误差Yi得到所述误差与振幅的关系曲线；和
将所述误差修正值Y与所述实测值H1相加得到精度较高的修正后的硬度值以便用于工业领域。
2.如权利要求1所述的里氏硬度检测误差修正方法，其特征在于，所述振动信号在上述实测过程中产生。
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