CN112595583B - 一种用于材料硬度检测的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于材料硬度检测的装置，属于材料硬度检测领域，包括底座，所述底座的顶部固定连接有放置块，所述放置块的顶部设置有板材，所述底座的顶部固定连接有固定机构，所述固定机构位于放置块的侧面，所述底座顶部的一侧固定连接有一号电动推杆，所述一号电动推杆的顶端固定连接有顶板；该用于材料硬度检测的装置，通过设置支撑板、固定弹簧、固定板、固定垫和固定杆，可以在材料硬度检测的过程中，便于根据板材的厚度大小对其进行调节固定，避免了板材在受力时发生晃动偏移的问题，从而提高了板材检测时的稳定性，且使得该检测装置能够适用于不同厚度大小的板材，从而提高了该检测装置的实用性。

Description

一种用于材料硬度检测的装置

技术领域

本发明属于材料硬度检测技术领域，具体涉及一种用于材料硬度检测的装置。

背景技术

硬度，就是材料抵抗更硬物压入或撞击其表面的能力，硬度测试是检测材料性能的重要指标之一，也是最快速最经济的试验方法之一，在材料生产制备的过程中，为了确保材料的质量，通常需要利用检测装置对材料的硬度性能进行检测。

然而，现有的大多数材料硬度检测装置在使用的过程中，不便于根据板材的厚度大小对其进行调节固定，容易使得板材在受力时发生晃动偏移，从而导致了板材检测时的稳定性差，且使得该检测装置难以适用于不同厚度大小的板材，从而导致了该检测装置的实用性差，同时难以将板材硬度检测后的形变状态和受力情况形象的展现出来，且难以自动测量材料受压或受冲击后的压痕深度，从而为检测人员的判断记录带来了不便，为此，我们提出了一种用于材料硬度检测的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于材料硬度检测的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于材料硬度检测的装置，包括底座，所述底座的顶部固定连接有放置块，所述放置块的顶部设置有板材，所述底座的顶部固定连接有固定机构，所述固定机构位于放置块的侧面，所述底座顶部的一侧固定连接有一号电动推杆，所述一号电动推杆的顶端固定连接有顶板，所述顶板的底部固定连接有连接板，所述连接板的底部固定连接有活动轴，所述活动轴的一侧固定连接有活动板，所述活动板的底部固定连接有红外测距探头，所述一号电动推杆的一侧固定连接有测距器，所述测距器的顶部通过一号导线与红外测距探头的一侧信号连接，所述活动板的顶部设置有撞击块，且活动板顶部的一侧固定连接有铁块，所述连接板的内侧固定连接有电磁铁，所述电磁铁的顶部通过电线与外接电路电性连接，所述电线的外部固定安装有开关，所述底座顶部的另一侧固定连接有侧板，所述侧板的侧面活动套接有螺杆，所述螺杆的一端固定连接有正反电机，且螺杆的外部螺纹套接有移动块，所述移动块的内部活动套接有定位杆，所述移动块的底部固定连接有二号电动推杆，所述二号电动推杆的底端固定连接有横板，所述横板的侧面固定连接有安装杆，所述安装杆的端部固定连接有安装板，所述安装板的内部固定套接有扫描摄像头，所述底座的顶部固定连接有压力感应探头，且底座的顶部固定连接有检测器，所述检测器的输入端分别通过二号导线和三号导线与扫描摄像头的输出端和压力感应探头的输出端信号连接。

作为一种优选的实施方式，所述固定机构包括支撑板，所述支撑板顶端的底部固定连接有固定弹簧，所述固定弹簧的底端固定连接有固定板，所述固定板的底部固定连接有固定垫，所述支撑板的顶部螺纹套接有固定杆，所述固定杆的底端与固定板顶端的中部相接触。

作为一种优选的实施方式，所述固定垫的材质为橡胶材料，且固定垫的底部与板材的顶部紧密接触。

作为一种优选的实施方式，所述测距器包括信号接收模块、信号处理模块和数值显示模块，所述信号接收模块的输入端与红外测距探头的输出端信号连接，且信号接收模块的输出端与信号处理模块的输入端信号连接，所述信号处理模块的输出端与数值显示模块的输入端信号连接。

作为一种优选的实施方式，所述电磁铁的底部与铁块的顶部磁力连接，且电磁铁底部的面积值大于铁块顶部的面积值。

作为一种优选的实施方式，所述定位杆的端部与侧板的内侧固定连接，且定位杆与螺杆之间相互平行。

作为一种优选的实施方式，所述二号电动推杆的底端与横板的顶部相互垂直，且二号电动推杆位于侧板的内侧。

作为一种优选的实施方式，所述安装板的内部等距设置有三个扫描摄像头，且安装板的数量有三个。

作为一种优选的实施方式，所述压力感应探头的顶部与板材的底部相接触，且压力感应探头位于板材底端的中部。

作为一种优选的实施方式，所述检测器包括信号接收单元、信号处理单元和数据显示单元，所述信号接收单元的输入端分别与扫描摄像头和压力感应探头的输出端信号连接，且信号接收单元的输出端与信号处理单元的输入端信号连接，所述信号处理单元的输出端与数据显示单元的输入端信号连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该用于材料硬度检测的装置，通过设置支撑板、固定弹簧、固定板、固定垫和固定杆，可以在材料硬度检测的过程中，便于根据板材的厚度大小对其进行调节固定，避免了板材在受力时发生晃动偏移的问题，从而提高了材料检测时的稳定性，且使得该检测装置能够适用于不同厚度大小的板材，从而提高了该检测装置的实用性；

该用于材料硬度检测的装置，通过设置安装板、扫描摄像头、压力感应探头和检测器，可以在板材与撞击块碰撞后，便于将板材撞击后的形变状态和受力情况形象的展现出来，同时能够自动测量材料受压或受冲击后的压痕深度，从而为检测人员的判断记录带来了便利；

该用于材料硬度检测的装置，通过设置红外测距探头和测距器，可以在材料硬度检测的过程中，便于对撞击块调节的高度进行精准检测，且通过设置连接板、活动轴、活动板、铁块、电磁铁、电线和开关，可以便于对撞击块进行释放，使得撞击块能够更好的做自由落体运动，从而提高了材料硬度检测结果的精确性；

该用于材料硬度检测的装置，通过设置螺杆、正反电机、移动块、定位杆和二号电动推杆，可以在材料硬度检测的过程中，便于对安装板的位置进行调节，使得三组扫描摄像头能够准确的位于板材的外部，从而便于对板材撞击后的形变状态进行扫描拍摄。

附图说明

图1为本发明结构的正面示意图；

图2为本发明结构的局部剖视图；

图3为本发明结构中A处放大正面示意图；

图4为本发明结构中安装板的侧面示意图；

图5为本发明结构中测距器的电性连接示意图；

图6为本发明结构中检测器的电性连接示意图。

图中：1、底座；2、放置块；3、固定机构；31、支撑板；32、固定弹簧；33、固定板；34、固定垫；35、固定杆；4、一号电动推杆；5、顶板；6、连接板；7、活动轴；8、活动板；9、红外测距探头；10、测距器；101、信号接收模块；102、信号处理模块；103、数值显示模块；11、撞击块；12、铁块；13、电磁铁；14、电线；15、开关；16、侧板；17、螺杆；18、正反电机；19、移动块；20、定位杆；21、二号电动推杆；22、横板；23、安装杆；24、安装板；25、扫描摄像头；26、压力感应探头；27、检测器；271、信号接收单元；272、信号处理单元；273、数据显示单元。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种用于材料硬度检测的装置，包括底座1，底座1的顶部固定连接有放置块2，放置块2的顶部设置有板材，底座1的顶部固定连接有固定机构3，固定机构3位于放置块2的侧面，底座1顶部的一侧固定连接有一号电动推杆4，一号电动推杆4的顶端固定连接有顶板5，顶板5的底部固定连接有连接板6，连接板6的底部固定连接有活动轴7，活动轴7的一侧固定连接有活动板8，活动板8的底部固定连接有红外测距探头9，一号电动推杆4的一侧固定连接有测距器10，测距器10的顶部通过一号导线与红外测距探头9的一侧信号连接，活动板8的顶部设置有撞击块11，且活动板8顶部的一侧固定连接有铁块12，连接板6的内侧固定连接有电磁铁13，电磁铁13的顶部通过电线14与外接电路电性连接，电线14的外部固定安装有开关15，底座1顶部的另一侧固定连接有侧板16，侧板16的侧面活动套接有螺杆17，螺杆17的一端固定连接有正反电机18，且螺杆17的外部螺纹套接有移动块19，移动块19的内部活动套接有定位杆20，移动块19的底部固定连接有二号电动推杆21，二号电动推杆21的底端固定连接有横板22，横板22的侧面固定连接有安装杆23，安装杆23的端部固定连接有安装板24，安装板24的内部固定套接有扫描摄像头25，底座1的顶部固定连接有压力感应探头26，且底座1的顶部固定连接有检测器27，检测器27的输入端分别通过二号导线和三号导线与扫描摄像头25的输出端和压力感应探头26的输出端信号连接。

其中，固定机构3包括支撑板31，支撑板31顶端的底部固定连接有固定弹簧32，固定弹簧32的底端固定连接有固定板33，固定板33的底部固定连接有固定垫34，支撑板31的顶部螺纹套接有固定杆35，固定杆35的底端与固定板33顶端的中部相接触；当将板材(例如地板)放置在放置块2的顶部，再转动固定杆35，使得固定杆35发生旋转下移，并推动固定板33发生下移，促使固定板33向板材(例如地板)的顶部靠近，便于根据板材(例如地板)的厚度大小对其进行调节固定，从而提高材料检测时的稳定性。

其中，固定垫34的材质为橡胶材料，且固定垫34的底部与板材的顶部紧密接触；当固定板33发生下移时，固定板33会带动固定垫34发生下移，使得固定垫34的底部与板材(例如地板)的顶部紧密贴合，增大了两者之间的摩擦力，从而增强了板材固定的牢固性。

其中，测距器10包括信号接收模块101、信号处理模块102和数值显示模块103，信号接收模块101的输入端与红外测距探头9的输出端信号连接，且信号接收模块101的输出端与信号处理模块102的输入端信号连接，信号处理模块102的输出端与数值显示模块103的输入端信号连接；当启动一号电动推杆4，使得一号电动推杆4发生伸缩运动，并带动顶板5发生竖直上下移动，便于在竖直方向上对撞击块11的高度大小进行调节，同时红外测距探头9会将检测到的高度值信号传递给信号接收模块101，而信号接收模块101会将接收到的信号传递给信号处理模块102，且信号处理模块102会对信号进行放大处理，并将处理后的信号传递给数值显示模块103，此时数值显示模块103会将红外测距探头9会将检测到的高度值以数值的形式在测距器10表面的显示屏上展现出来，从而便于对撞击块11调节的高度值进行精准测量。

其中，电磁铁13的底部与铁块12的顶部磁力连接，且电磁铁13底部的面积值大于铁块12顶部的面积值，当按动开关15，断开电线14的电路，使得电磁铁13因断电而失去磁力，此时电磁铁13会与铁块12相分离，且活动板8会在撞击块11自身重力的作用下发生转动，而撞击块11会发生自由落体运动，并与板材(例如地板)相碰撞，从而便于对板材的硬度进行检测。

其中，定位杆20的端部与侧板16的内侧固定连接，且定位杆20与螺杆17之间相互平行，当打开正反电机18，使得螺杆17发生旋转移动，并带动移动块19发生旋转移动，此时定位杆20能够阻挡移动块19发生旋转的运动趋势，使得移动块19只能发生水平移动，并带动二号电动推杆21发生水平移动，从而便于在水平方向上对安装板24上扫描摄像头25的位置进行调节。

其中，二号电动推杆21的底端与横板22的顶部相互垂直，且二号电动推杆21位于侧板16的内侧，当启动二号电动推杆21，使得二号电动推杆21发生延伸运动，并带动横板22发生竖直下移，而横板22会利用安装杆23带动安装板24发生竖直下移，从而便于在竖直方向上对安装板24上扫描摄像头25的位置进行调节。

其中，安装板24的内部等距设置有三个扫描摄像头25，且安装板24的数量有三个，当板材与撞击块11之间撞击完成后，三个安装板24会移动到板材的外部，此时安装板24上的扫描摄像头25会对板材两侧和顶部进行扫描拍照，从而便于将板材(例如地板)撞击变形后的状态清晰的记录下来。

其中，压力感应探头26的顶部与板材的底部相接触，且压力感应探头26位于板材底端的中部；当板材(例如地板)与撞击块11之间撞击时，板材(例如地板)会受力发生弯曲形变，此时板材(例如地板)会对压力感应探头26进行施压，从而便于对板材撞击时所产生的力度进行检测。

其中，检测器27包括信号接收单元271、信号处理单元272和数据显示单元273，信号接收单元271的输入端分别与扫描摄像头25和压力感应探头26的输出端信号连接，且信号接收单元271的输出端与信号处理单元272的输入端信号连接，信号处理单元272的输出端与数据显示单元273的输入端信号连接，当扫描摄像头25对撞击后的板材(例如地板)进行拍照后(或压力感应探头26对材料撞击时所产生的力度进行检测后)，扫描摄像头25和压力感应探头26会分别将检测到的数据以信号的方式传递给信号接收单元271，而信号接收单元271会将接收的信号传递给信号处理单元272，且信号处理单元272会对信号进行放大处理，并将处理后的信号传递给数据显示单元273，而数据显示单元273会将扫描摄像头25和压力感应探头26检测到的数据整合在一起，并在检测器27表面的显示屏上将撞击后的板材(例如地板)形状和材料撞击时所产生的力度以三维图片和力度分析的形式展现出来，同时能够自动测量材料受压或受冲击后的压痕深度，从而便于检测人员更加清晰的了解材料硬度检测的结果。

本发明的工作原理及使用流程：首先将板材放置在放置块2的顶部，再转动固定杆35，使得固定杆35发生旋转下移，并推动固定板33发生下移，促使固定板33向板材的顶部靠近，且固定板33会带动固定垫34发生下移，使得固定垫34的底部与板材的顶部紧密贴合，增大了两者之间的摩擦力，增强了板材固定的牢固性，便于根据板材的厚度大小对其进行调节固定，从而提高材料检测时的稳定性，接着启动一号电动推杆4，使得一号电动推杆4发生伸缩运动，并带动顶板5发生竖直上下移动，便于在竖直方向上对撞击块11的高度大小进行调节，同时红外测距探头9会将检测到的高度值信号传递给信号接收模块101，而信号接收模块101会将接收到的信号传递给信号处理模块102，且信号处理模块102会对信号进行放大处理，并将处理后的信号传递给数值显示模块103，此时数值显示模块103会将红外测距探头9会将检测到的高度值以数值的形式在测距器10表面的显示屏上展现出来，从而便于对撞击块11调节的高度值进行精准测量；

紧接着按动开关15，断开电线14的电路，使得电磁铁13因断电而失去磁力，此时电磁铁13会与铁块12相分离，且活动板8会在撞击块11自身重力的作用下发生转动，而撞击块11会发生自由落体运动，并与板材相碰撞，从而便于对材料的硬度进行检测，当板材与撞击块11之间碰撞完成后，打开正反电机18，使得螺杆17发生旋转移动，并带动移动块19发生旋转移动，此时定位杆20能够阻挡移动块19发生旋转的运动趋势，使得移动块19只能发生水平移动，并带动二号电动推杆21发生水平移动，从而便于在水平方向上对安装板24上扫描摄像头25的位置进行调节，同时启动二号电动推杆21，使得二号电动推杆21发生延伸运动，并带动横板22发生竖直下移，而横板22会利用安装杆23带动安装板24发生竖直下移，从而便于在竖直方向上对安装板24上扫描摄像头25的位置进行调节；

最后三个安装板24会移动到板材的外部，此时安装板24上的扫描摄像头25会对板材两侧和顶部进行扫描拍照，从而便于将板材撞击变形后的状态清晰的记录下来，当扫描摄像头25对撞击后的板材进行拍照后(或压力感应探头26对材料撞击时所产生的力度进行检测后)，扫描摄像头25和压力感应探头26会分别将检测到的数据以信号的方式传递给信号接收单元271，而信号接收单元271会将接收的信号传递给信号处理单元272，且信号处理单元272会对信号进行放大处理，并将处理后的信号传递给数据显示单元273，而数据显示单元273会将扫描摄像头25和压力感应探头26检测到的数据整合在一起，并在检测器27表面的显示屏上将撞击后的材料形状和材料撞击时所产生的力度以三维图片和力度分析的形式展现出来，同时能够自动测量材料受压或受冲击后的压痕深度，从而便于检测人员更加清晰的了解材料硬度检测的结果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于材料硬度检测的装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部固定连接有放置块(2)，所述放置块(2)的顶部设置有板材，所述底座(1)的顶部固定连接有固定机构(3)，所述固定机构(3)位于放置块(2)的侧面，所述底座(1)顶部的一侧固定连接有一号电动推杆(4)，所述一号电动推杆(4)的顶端固定连接有顶板(5)，所述顶板(5)的底部固定连接有连接板(6)，所述连接板(6)的底部固定连接有活动轴(7)，所述活动轴(7)的一侧固定连接有活动板(8)，所述活动板(8)的底部固定连接有红外测距探头(9)，所述一号电动推杆(4)的一侧固定连接有测距器(10)，所述测距器(10)的顶部通过一号导线与红外测距探头(9)的一侧信号连接，所述活动板(8)的顶部设置有撞击块(11)，且活动板(8)顶部的一侧固定连接有铁块(12)，所述连接板(6)的内侧固定连接有电磁铁(13)，所述电磁铁(13)的顶部通过电线(14)与外接电路电性连接，所述电线(14)的外部固定安装有开关(15)，所述底座(1)顶部的另一侧固定连接有侧板(16)，所述侧板(16)的侧面活动套接有螺杆(17)，所述螺杆(17)的一端固定连接有正反电机(18)，且螺杆(17)的外部螺纹套接有移动块(19)，所述移动块(19)的内部活动套接有定位杆(20)，所述移动块(19)的底部固定连接有二号电动推杆(21)，所述二号电动推杆(21)的底端固定连接有横板(22)，所述横板(22)的侧面固定连接有安装杆(23)，所述安装杆(23)的端部固定连接有安装板(24)，所述安装板(24)的内部固定套接有扫描摄像头(25)，所述底座(1)的顶部固定连接有压力感应探头(26)，且底座(1)的顶部固定连接有检测器(27)，所述检测器(27)的输入端分别通过二号导线和三号导线与扫描摄像头(25)的输出端和压力感应探头(26)的输出端信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于材料硬度检测的装置，其特征在于：所述固定机构(3)包括支撑板(31)，所述支撑板(31)顶端的底部固定连接有固定弹簧(32)，所述固定弹簧(32)的底端固定连接有固定板(33)，所述固定板(33)的底部固定连接有固定垫(34)，所述支撑板(31)的顶部螺纹套接有固定杆(35)，所述固定杆(35)的底端与固定板(33)顶端的中部相接触。

3.根据权利要求2所述的一种用于材料硬度检测的装置，其特征在于：所述固定垫(34)的材质为橡胶材料，且固定垫(34)的底部与板材的顶部紧密接触。

4.根据权利要求1所述的一种用于材料硬度检测的装置，其特征在于：所述测距器(10)包括信号接收模块(101)、信号处理模块(102)和数值显示模块(103)，所述信号接收模块(101)的输入端与红外测距探头(9)的输出端信号连接，且信号接收模块(101)的输出端与信号处理模块(102)的输入端信号连接，所述信号处理模块(102)的输出端与数值显示模块(103)的输入端信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于材料硬度检测的装置，其特征在于：所述电磁铁(13)的底部与铁块(12)的顶部磁力连接，且电磁铁(13)底部的面积值大于铁块(12)顶部的面积值。

6.根据权利要求1所述的一种用于材料硬度检测的装置，其特征在于：所述定位杆(20)的端部与侧板(16)的内侧固定连接，且定位杆(20)与螺杆(17)之间相互平行。

7.根据权利要求1所述的一种用于材料硬度检测的装置，其特征在于：所述二号电动推杆(21)的底端与横板(22)的顶部相互垂直，且二号电动推杆(21)位于侧板(16)的内侧。

8.根据权利要求1所述的一种用于材料硬度检测的装置，其特征在于：所述安装板(24)的内部等距设置有三个扫描摄像头(25)，且安装板(24)的数量有三个。

9.根据权利要求1所述的一种用于材料硬度检测的装置，其特征在于：所述压力感应探头(26)的顶部与板材的底部相接触，且压力感应探头(26)位于板材底端的中部。

10.根据权利要求1所述的一种用于材料硬度检测的装置，其特征在于：所述检测器(27)包括信号接收单元(271)、信号处理单元(272)和数据显示单元(273)，所述信号接收单元(271)的输入端分别与扫描摄像头(25)和压力感应探头(26)的输出端信号连接，且信号接收单元(271)的输出端与信号处理单元(272)的输入端信号连接，所述信号处理单元(272)的输出端与数据显示单元(273)的输入端信号连接。

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