CN209727605U - 一种铅笔硬度测定仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铅笔硬度测定仪器，包括底座，和固定于底座上的驱动组件、支架组件、控制组件，以及在驱动组件上做直线往复运动的试验台，支架支架包括铅笔架，铅笔架上开设有三个呈等边三角形排列的铅笔孔；试验台内设有压力传感器，压力传感器用于监测样板受到来自铅笔的压力，控制组件包括指示灯，指示灯为红绿双色直插式LED灯珠，当压力传感器监测到样板受到的压力不小于预设压力值和所述样板受力均衡时，指示灯显示为绿色，当压力传感器监测到样板受到的压力小于预设压力值或所述样板受力不均衡时，指示灯显示为红色。该铅笔硬度测定仪器从而一方面减少更换铅笔的时间、提高了工作效率，另一方面提高了测试的精准率。

Description

一种铅笔硬度测定仪器

技术领域

本实用新型涉及涂料产品性能检测技术领域，具体为一种铅笔硬度测定仪器。

背景技术

铅笔硬度计依据GB/T6739-2006设计制造。标准中的仪器为机械式，三点接触被测表面，两点为轮，一点为笔芯，始终保证被测涂膜形成45度夹角，用力水平推动仪器运动，即可完成测试过程，以此来测定涂膜抵抗变形的能力。随着测试的需要，市面上也出现了铅笔硬度电动试验机以提高测量的准确性。例如中国实用新型专利CN203858166 U公布了一种铅笔硬度电动试验机，包括控制箱、位于控制箱上的实验台以及固定在控制箱上的支架，所述控制箱上设有滑轨，实验台安装于滑轨上，所述支架安装在实验台的一侧，所述支架上连接有工作杆，工作杆上设有止动螺钉，工作杆的一端固定有平衡锤，工作杆的另一端连接有铅笔架，铅笔架上设有砝码，所述实验台的一侧设有试台旋钮，所述控制箱上设有控制实验台移动和停止的开按钮和关按钮以及调节测试参数的参数旋钮。

然而，上述铅笔硬度电动试验机每次只能进行一根铅笔的一个硬度测量，由于铅笔硬度的测量是一个逐级尝试的过程，现以某产品的标准要求是要达到H的硬度为例，如果实际硬度是5H就需要实验H、2H、3H、4H、5H、6H这6次实验，这还是划痕清晰易判断的情况，在遇到划痕难判断的情况，还需反复做实验比较，从而导致试验过程中需要反复更换铅笔，因此需要花费大量时间来更换铅笔，使得操作较为繁琐，大大降低了实验人员的工作效率。

另外，上述铅笔硬度电动试验机在试验的过程中无法对铅笔施加给样板表面的力进行判断，导致实验时压力难以控制，从而大大降低了测试的精准率。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种铅笔硬度测定仪器，从而解决现在的铅笔硬度测定仪器测试过程中每次只能进行一根铅笔的一个硬度测量和实验时压力难以控制，从而造成操作繁琐、效率低、准确率低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种铅笔硬度测定仪器，该铅笔硬度测定仪器适用于涂膜硬度测定，包括底座，和固定于所述底座上的驱动组件、支架组件、控制组件，以及在所述驱动组件上做直线往复运动的试验台，其中：

所述支架组件位于所述试验台一侧，所述支架支架包括铅笔架，所述铅笔架下端设有铅笔座，所述铅笔座的重心点位于所述铅笔架的中轴线上，所述铅笔座上开设有三个呈等边三角形排列的铅笔孔，所述铅笔孔用于放置铅笔，并且所述铅笔孔的中轴线与所述试验台成45°的夹角；

所述试验台上放置有样板，所述试验台内设有若干个压力传感器，所述压力传感器分布于试验台的四角处，所述压力传感器用于监测所述样板受到来自所述铅笔的压力和所述样板的受力均衡度，所述压力传感器通过连接线与所述控制组件相电性连接；

所述控制组件包括线路板、和焊接于所述线路板上的控制器、停止旋钮、第一运动旋钮、第二运动旋钮、指示灯，所述第一运动旋钮控制所述试验台向左运动，所述第二运动旋钮控制所述试验台向右运动，所述指示灯为红绿双色直插式LED灯珠，当所述压力传感器监测到所述样板受到的压力不小于预设压力值和所述样板受力均衡时，所述指示灯显示为绿色，当所述压力传感器监测到所述样板受到的压力小于预设压力值或所述样板受力不均衡时，所述指示灯显示为红色。

进一步，三个所述铅笔孔所呈的等边三角形的重心与所述铅笔座的重心相重合，并且所述铅笔孔的形状不限于圆形、正六边形。

进一步，所述驱动组件为丝杆机构，且包括丝杆固定座、电机固定板、丝杆、导杆、电机，所述丝杆固定座和所述电机固定板固定于所述底座的上端面，所述丝杆固定座上安装有所述导杆和所述丝杆，所述电机固定座上固定有电机，所述电机通过联轴器与所述丝杆相连接，所述电机通过连接线与所述控制组件相电性连接。

进一步，所述支架组件还包括立柱、工作杆、砝码，所述立柱下端固定于所述底座的上端面，所述立柱与所述工作杆相连接，所述立柱的上端设有止动螺钉，所述止动螺钉与所述工作杆相接触，所述工作杆的一端设有平衡锤，所述工作杆的另一端与所述铅笔架相连接，所述铅笔架的上端放置有若干个砝码。

进一步，所述线路板和所述控制器位于所述底座内部，所述停止旋钮、所述第一运动旋钮、所述第二运动旋钮、所述指示灯和所述显示屏位于所述底座外部，并且所述控制器分布于停止旋钮、所述第一运动旋钮、所述第二运动旋钮、所述指示灯和所述显示屏相电性连接。

进一步，所述控制组件还包括电源开关、调速旋钮、压力显示屏，所述电源开关、所述调速旋钮和所述压力显示屏均焊接于所述线路板上，且分别与所述控制器相电性连接，所述调速旋钮用于调节所述试验台向左运动或者向右运动的速度，所述压力显示屏用于显示所述压力传感器监测到的所述样板所受到的压力值和受力均衡度。

进一步，所述底座的下底面设有脚轮，所述脚轮的数量为四个。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种铅笔硬度测定仪器，与现有技术相比具备以下有益效果：

本实用新型中的铅笔硬度测定仪器适用于涂膜硬度测定，具有结构简单、操作方便的优点，该铅笔硬度测定仪器中的铅笔架每次可以同时对三根铅笔同时测量其硬度，同时通过设置在试验台内的压力传感器对样板受到的来自铅笔的压力和样板受力均衡度进行监测，并发送给控制组件的指示灯，使得操作人员通过观察指示灯的颜色来判断铅笔施加给样品表面的力是否达到预设压力值，从而一方面减少更换铅笔的时间、提高了工作效率，另一方面提高了测试的精准率。

附图说明

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

图1为具体实施例中铅笔硬度测定仪器结构示意图一；

图2为具体实施例中铅笔硬度测定仪器结构示意图二；

图3为具体实施例中支架组件局部放大图；

图例说明：1-底座；11-脚轮；2-驱动组件；21-丝杆固定座；22-电机固定板；23-丝杆；24-导杆；25-电机；3-支架组件；31-立柱；32-工作杆；33-止动螺钉；34-平衡锤；35-铅笔架；36-铅笔座；361-铅笔孔；37-砝码；4-试验台；41-样板；5-控制组件；51-停止旋钮；52-第一运动旋钮；53-第二运动旋钮；54-指示灯；55-电源开关；56-调速旋钮；57-压力显示屏；6-铅笔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，下文为了描述方便，所引用的“上”、“下”、“左”、“右”等于附图本身的上、下、左、右等方向一致，下文中的“第一”、“第二”等为描述上加以区分，并没有其他特殊含义。

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种铅笔硬度测定仪器，该铅笔硬度测定仪器适用于涂膜硬度测定，包括底座，和固定于所述底座上的驱动组件、支架组件、控制组件，以及在所述驱动组件上做直线往复运动的试验台，其中：

所述支架组件位于所述试验台一侧，所述支架支架包括铅笔架，所述铅笔架下端设有铅笔座，所述铅笔座的重心点位于所述铅笔架的中轴线上，所述铅笔座上开设有三个呈等边三角形排列的铅笔孔，所述铅笔孔用于放置铅笔，并且所述铅笔孔的中轴线与所述试验台成45°的夹角。

在具体应用场景中，三个铅笔孔呈等边三角形排列，使得压力施加在三根铅笔的中心点，且施加的压力为国标规定的单笔测试压力的3倍，从而保证三根铅笔上施加的压力相同。

所述试验台上放置有样板，所述试验台内设有若干个压力传感器，所述压力传感器分布于试验台的四角处，所述压力传感器用于监测所述样板受到来自所述铅笔的压力和所述样板的受力均衡度，所述压力传感器通过连接线与所述控制组件相电性连接。

在具体应用场景中，样板为被测涂膜硬度的产品。

其中，试验台上还设有样板紧固件，样板紧固件用于压紧样板，防止样板在试验台上松动，从而保证测试的准确性。

其中，压力传感器将样板在试验台上所受的压力反映到指示灯上，通过指示灯的颜色可以调节配重达到标准上要求的测试压力，即预设压力值，以及使得样板受力均衡。

所述控制组件包括线路板、和焊接于所述线路板上的控制器、停止旋钮、第一运动旋钮、第二运动旋钮、指示灯，所述第一运动旋钮控制所述试验台向左运动，所述第二运动旋钮控制所述试验台向右运动，所述指示灯为红绿双色直插式LED灯珠，当所述压力传感器监测到所述样板受到的压力不小于预设压力值和所述样板受力均衡时，所述指示灯显示为绿色，当所述压力传感器监测到所述样板受到的压力小于预设压力值或所述样板受力不均衡时，所述指示灯显示为红色。

在具体应用场景中，当指示灯为绿色时可以直接测试，当指示灯为红色时需要调节配重。

进一步，三个所述铅笔孔所呈的等边三角形的重心与所述铅笔座的重心相重合，并且所述铅笔孔的形状不限于圆形、正六边形。

在具体应用场景中，在铅笔孔的一侧设有紧固铅笔用的紧固旋钮，有效防止铅笔在铅笔孔内移动。

进一步，所述驱动组件为丝杆机构，且包括丝杆固定座、电机固定板、丝杆、导杆、电机，所述丝杆固定座和所述电机固定板固定于所述底座的上端面，所述丝杆固定座上安装有所述导杆和所述丝杆，所述电机固定座上固定有电机，所述电机通过联轴器与所述丝杆相连接，所述电机通过连接线与所述控制组件相电性连接。

在具体应用场景中，驱动组件是为试验台的往复直线运动提供驱动力，因此驱动部件不仅可以为丝杆机构，还可以为推杆等机构形式，在保证试验台的左右往复直线运动不受影响的情况下，具体采用何种机构形式可根据实际需要进行选择，这样的变化并不会影响本申请的保护范围。

进一步，所述支架组件还包括立柱、工作杆、砝码，所述立柱下端固定于所述底座的上端面，所述立柱与所述工作杆相连接，所述立柱的上端设有止动螺钉，所述止动螺钉与所述工作杆相接触，所述工作杆的一端设有平衡锤，所述工作杆的另一端与所述铅笔架相连接，所述铅笔架的上端放置有若干个砝码。

在具体应用场景中，由于支架组件中的立柱、工作杆、砝码，以及支架组件中的其他部件均为为本领域中公知技术，本申请在此不再一一赘述。

进一步，所述线路板和所述控制器位于所述底座内部，所述停止旋钮、所述第一运动旋钮、所述第二运动旋钮、所述指示灯和所述显示屏位于所述底座外部，并且所述控制器分布于停止旋钮、所述第一运动旋钮、所述第二运动旋钮、所述指示灯和所述显示屏相电性连接。

进一步，所述控制组件还包括电源开关、调速旋钮、压力显示屏，所述电源开关、所述调速旋钮和所述压力显示屏均焊接于所述线路板上，且分别与所述控制器相电性连接，所述调速旋钮用于调节所述试验台向左运动或者向右运动的速度，所述压力显示屏用于显示所述压力传感器监测到的所述样板所受到的压力值和受力均衡度。

在具体应用场景中，调速旋钮可以0.5mm/s-1mm/s速度使试验台在驱动组件上左右移动。

进一步，所述底座的下底面设有脚轮，所述脚轮的数量为四个。

在具体应用场景中，在底座的下底面增设脚轮，便于在试验室或施工现场的硬度测定。

本实用新型提供了一种铅笔硬度测定仪器，与现有技术相比具备以下有益效果：

本实用新型中的铅笔硬度测定仪器适用于涂膜硬度测定，具有结构简单、操作方便的优点，该铅笔硬度测定仪器中的铅笔架每次可以同时对三根铅笔同时测量其硬度，同时通过设置在试验台内的压力传感器对样板受到的来自铅笔的压力和样板受力均衡度进行监测，并发送给控制组件的指示灯，使得操作人员通过观察指示灯的颜色来判断铅笔施加给样品表面的力是否达到预设压力值，从而一方面减少更换铅笔的时间、提高了工作效率，另一方面提高了测试的精准率。

基于上述构思，如图1-3所示，为本实用新型所提供的一种具体应用场景中的铅笔硬度测定仪器的结构示意图，该铅笔硬度测定仪器包括底座1，和固定于所述底座1上的驱动组件2、支架组件3、控制组件5，以及在所述驱动组件2上做直线往复运动的试验台4，其中：

如图1所示，所述支架组件3位于所述试验台4一侧，所述支架支架包括铅笔架35，所述铅笔架35下端设有铅笔座36，所述铅笔座36的重心点位于所述铅笔架35的中轴线上，所述铅笔座36上开设有三个呈等边三角形排列的铅笔孔361，所述铅笔孔361用于放置铅笔6，并且所述铅笔孔361的中轴线与所述试验台4成45°的夹角；

如图2所示，所述试验台4上放置有样板41，所述试验台4内设有若干个压力传感器，所述压力传感器分布于试验台的四角处，所述压力传感器用于监测所述样板41受到来自所述铅笔6的压力和所述样板41的受力均衡度，所述压力传感器通过连接线与所述控制组件5相电性连接；

如图2所示，所述控制组件5包括线路板、和焊接于所述线路板上的控制器、停止旋钮51、第一运动旋钮52、第二运动旋钮53、指示灯54，所述第一运动旋钮52控制所述试验台4向左运动，所述第二运动旋钮53控制所述试验台4向右运动，所述指示灯54为红绿双色直插式LED灯珠，当所述压力传感器监测到所述样板41受到的压力不小于预设压力值和所述样板(41)受力均衡时，所述指示灯54显示为绿色，当所述压力传感器监测到所述样板41受到的压力小于预设压力值或所述样板41受力不均衡时，所述指示灯54显示为红色。

进一步，如图3所示，三个所述铅笔孔361所呈的等边三角形的重心与所述铅笔座36的重心相重合，并且所述铅笔孔361的形状为圆形。

进一步，如图2所示，所述驱动组件2为丝杆23机构，且包括丝杆固定座21、电机固定板22、丝杆23、导杆24、电机25，所述丝杆固定座21和所述电机固定板22固定于所述底座1的上端面，所述丝杆固定座21上安装有所述导杆24和所述丝杆23，所述电机25固定座上固定有电机25，所述电机25通过联轴器与所述丝杆23相连接，所述电机25通过连接线与所述控制组件5相电性连接。

进一步，如图2所示，所述支架组件3还包括立柱31、工作杆32、砝码37，所述立柱31下端固定于所述底座1的上端面，所述立柱31与所述工作杆32相连接，所述立柱31的上端设有止动螺钉33，所述止动螺钉33与所述工作杆32相接触，所述工作杆32的一端设有平衡锤34，所述工作杆32的另一端与所述铅笔架35相连接，所述铅笔架35的上端放置有若干个砝码37。

进一步，所述线路板和所述控制器位于所述底座1内部，所述停止旋钮51、所述第一运动旋钮52、所述第二运动旋钮53、所述指示灯54和所述显示屏位于所述底座1外部，并且所述控制器分布于停止旋钮51、所述第一运动旋钮52、所述第二运动旋钮53、所述指示灯54和所述显示屏相电性连接。

进一步，如图2所示，所述控制组件5还包括电源开关55、调速旋钮56、压力显示屏57，所述电源开关55、所述调速旋钮56和所述压力显示屏57均焊接于所述线路板上，且分别与所述控制器相电性连接，所述调速旋钮56用于调节所述试验台4向左运动或者向右运动的速度，所述压力显示屏57用于显示所述压力传感器监测到的所述样板41所受到的压力值和受力均衡度。

进一步，如图1所示，所述底座1的下底面设有脚轮11，所述脚轮11的数量为四个。

铅笔硬度测定仪器的具体操作时，将仪器移动到适合位置，刹住脚轮11，选择满足被测产品要求的最低硬度的规格的一只铅笔6和一只比它低一个硬度的铅笔6与一只比它高一个硬度的铅笔6，将铅笔6分别放入三个铅笔孔361中，调节工作杆32，保证铅笔6与样板41形成45°夹角，固定止动螺钉33，打开装置电源开关55通电，通过选择配重调节的笔尖重负，由于三根笔同时测试所以配重应选择3倍于标准规定测试压力的重量，加上砝码37之后观察压力值显示器看压力值是否达到预定压力值和使得样板41整体受力均衡，满足后再调节调速旋钮56选择0.5mm/s-1mm/s范围内一个速度值，旋转第一运动旋钮52使试验台4向左移动，即可完成测试过程；如果测试中出现故障，旋转停止旋钮51，待解除故障再进行测试。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上公开的仅为本新型的具体实施场景，但是，本新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种铅笔硬度测定仪器，该铅笔硬度测定仪器适用于涂膜硬度测定，其特征在于，包括底座(1)、固定于所述底座(1)上的驱动组件(2)、支架组件(3)、控制组件(5)，以及在所述驱动组件(2)上做直线往复运动的试验台(4)，其中：

所述支架组件(3)位于所述试验台(4)一侧，所述支架包括铅笔架(35)，所述铅笔架(35)下端设有铅笔座(36)，所述铅笔座(36)的重心点位于所述铅笔架(35)的中轴线上，所述铅笔座(36)上开设有三个呈等边三角形排列的铅笔孔(361)，所述铅笔孔(361)用于放置铅笔(6)，并且所述铅笔孔(361)的中轴线与所述试验台(4)成45°的夹角；

所述试验台(4)上放置有样板(41)，所述试验台(4)内设有若干个压力传感器，所述压力传感器分布于试验台的四角处，所述压力传感器用于监测所述样板(41)受到来自所述铅笔(6)的压力和所述样板(41)的受力均衡度，所述压力传感器通过连接线与所述控制组件(5)相电性连接；

所述控制组件(5)包括线路板、和焊接于所述线路板上的控制器、停止旋钮(51)、第一运动旋钮(52)、第二运动旋钮(53)、指示灯(54)、显示屏，所述第一运动旋钮(52)控制所述试验台(4)向左运动，所述第二运动旋钮(53)控制所述试验台(4)向右运动，所述指示灯(54)为红绿双色直插式LED灯珠，当所述压力传感器监测到所述样板(41)受到的压力不小于预设压力值和所述样板(41)受力均衡时，所述指示灯(54)显示为绿色，当所述压力传感器监测到所述样板(41)受到的压力小于预设压力值或所述样板(41)受力不均衡时，所述指示灯(54)显示为红色。

2.如权利要求1所述的铅笔硬度测定仪器，其特征在于，三个所述铅笔孔(361)所呈的等边三角形的重心与所述铅笔座(36)的重心相重合，并且所述铅笔孔(361)的形状不限于圆形、正六边形。

3.如权利要求1所述的铅笔硬度测定仪器，其特征在于，所述驱动组件(2)为丝杆(23)机构，且包括丝杆固定座(21)、电机固定板(22)、丝杆(23)、导杆(24)、电机(25)，所述丝杆固定座(21)和所述电机固定板(22)固定于所述底座(1)的上端面，所述丝杆固定座(21)上安装有所述导杆(24)和所述丝杆(23)，所述电机(25)固定座上固定有电机(25)，所述电机(25)通过联轴器与所述丝杆(23)相连接，所述电机(25)通过连接线与所述控制组件(5)相电性连接。

4.如权利要求1所述的铅笔硬度测定仪器，其特征在于，所述支架组件(3)还包括立柱(31)、工作杆(32)、砝码(37)，所述立柱(31)下端固定于所述底座(1)的上端面，所述立柱(31)与所述工作杆(32)相连接，所述立柱(31)的上端设有止动螺钉(33)，所述止动螺钉(33)与所述工作杆(32)相接触，所述工作杆(32)的一端设有平衡锤(34)，所述工作杆(32)的另一端与所述铅笔架(35)相连接，所述铅笔架(35)的上端放置有若干个砝码(37)。

5.如权利要求1所述的铅笔硬度测定仪器，其特征在于，所述线路板和所述控制器位于所述底座(1)内部，所述停止旋钮(51)、所述第一运动旋钮(52)、所述第二运动旋钮(53)、所述指示灯(54)和所述显示屏位于所述底座(1)外部，并且所述控制器分布于停止旋钮(51)、所述第一运动旋钮(52)、所述第二运动旋钮(53)、所述指示灯(54)和所述显示屏相电性连接。

6.如权利要求1所述的铅笔硬度测定仪器，其特征在于，所述控制组件(5)还包括电源开关(55)、调速旋钮(56)、压力显示屏(57)，所述电源开关(55)、所述调速旋钮(56)和所述压力显示屏(57)均焊接于所述线路板上，且分别与所述控制器相电性连接，所述调速旋钮(56)用于调节所述试验台(4)向左运动或者向右运动的速度，所述压力显示屏(57)用于显示所述压力传感器监测到的所述样板(41)所受到的压力值和受力均衡度。

7.如权利要求1所述的铅笔硬度测定仪器，其特征在于，所述底座(1)的下底面设有脚轮(11)，所述脚轮(11)的数量为四个。