金属布氏硬度计检测用压痕测量装置的制作方法

本发明属于计量检测中的压痕检测领域，具体是一种金属布氏硬度计检测用压痕测量装置。

背景技术：

布氏硬度计主要用于对铸铁、钢材、有色金属及软合金等硬度进行测定。主要是用一定直径的硬质金属球，在规定的试验力的作用下压入试件表面，经过一定的试验力保持时间后卸除试验力，然后测量留在试件表面压痕直径，以压痕表面积所承受的平均压力来表示布氏硬度值。jjg150《金属布氏硬度计》计量检定规程规定，进行布氏硬度计的检定时，我们用被检测的硬度计在标准硬度块上施加规定的试验力，测出标准硬度块表面的压痕直径，然后通过查压痕直径和硬度值的对应表得出该直径实际对应的布氏硬度值，再与标准硬度块的硬度值进行比较计算，从而得到该硬度计的硬度值误差。

在日常检定中，我们通常用读数显微镜来测量压痕直径，其镜筒呈圆柱形，底部为金属圆环形，测量时将压痕置于底部的金属圆环中，通过上部的目镜进行观察。左侧开窗部分为透光区，便于采光。用读数显微镜进行观察测量时，压痕直径读数需精确到0.01mm。传统的读数显微镜在压痕直径测量时有两个主要的问题：

1.要准确测量压痕直径，读数显微镜和压痕的相对位置必须固定不变。普通的读数显微镜在读数时直接放在标准硬度块表面，由于显微镜底部与标准硬度块表面均为光滑的金属制品，用人手进行辅助固定时，人手变化的细小影响都会使读数显微镜和压痕的相对位置发生变化，从而极大影响压痕直径的测量准确性。在可查到的资料中，针对这点有两种解决方案：

1）通过在显微镜底部加装环形永久磁铁，可使显微镜固定在被检试件表面，从而使得读数时，显微镜和压痕相对位置保持不变。缺点是在读取压痕直径之前，需要先不断调整显微镜和压痕的相对位置，从而找到最佳的测量位置，而磁力一直存在，对调整工作带来了不便，降低了工作效率。

2）在显微镜上加装电磁铁、电池和电源开关，通过开关控制电磁铁的磁力有无，方便测量位置的调整和相对位置的固定。缺点是一是体积较大，操作不便。二是使用效果取决于电池电力充足与否。

2.进行测量时，环境光线充足与否也会对读数造成很大影响。普通的读数显微镜没有照明，使用时必须有良好的自然采光或者借助手电、台灯等外部光源，否则会导致压痕观察不清楚，严重影响压痕直径测量的准确性。在可查到的资料中，针对这点有如下解决方案：通过在显微镜上加装电池、灯泡等照明装置，解决自然采光不足的问题。缺点是加装照明装置后，显微镜体积大，使用不方便；照明效果依赖于电池电力的充足与否。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便、不需要电力就能使用的一种金属布氏硬度计检测用压痕测量装置。克服目前显微镜和压痕相对位置的移动、固定及读数显微镜采光需要通过电力作为能源才能实现的缺陷，可以方便测试压痕直径，提高布氏硬度测试的准确性和效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：金属布氏硬度计检测用压痕测量装置，包括磁力开关部和显微镜固定部，

所述磁力开关部包括两根半圆软铁管，分别围设于两根半圆软铁管凸面外的两块铸铁座，两根半圆软铁管和两块铸铁座拼合使得中部形成圆柱形空腔，并且拼接处通过黄铜层间隔开来；所述圆柱形空腔内设有永磁铁，永磁铁的两磁极端部分别与圆柱形空腔壁转动配合，铸铁座外部罩设有与其轮廓相配合的外罩，永磁铁中部向外罩外延伸设有旋钮；

所述显微镜固定部包括与外罩一体成型的固定座，所述固定座的底面与外罩底面在同一水平面上，固定座中部开设有用于嵌套读数显微镜底部的插孔，固定座周侧至少有一个锁紧螺钉贯穿固定座边侧并与插孔内的读数显微镜底部锁紧配合。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述外罩顶部开有用于连接自由可折弯的螺纹金属管的螺孔，螺纹金属管顶部安装有夹具。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述外罩上标识有与旋钮相配合控制磁力开关部磁力的开/关标识。

作为本发明技术方案的进一步改进，两块铸铁座底部靠近内侧处为向内收缩的斜面。

本发明所述的金属布氏硬度计检测用压痕测量装置，使得测量过程中试件不易移动，方便测量各种大小的试件，而且测量过程中无需外接电源，扩大了该装置的适用范围，操作简单，测量精度高，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述金属布氏硬度计检测用压痕测量装置的结构示意图。

图2为磁力开关部磁力吸合的原理图。

图3为磁力开关部磁力放开的原理图。

图4为磁力开关部与螺纹金属管的连接示意图。

图5为磁力开关部与显微镜固定部的连接示意图。

图中：1-半圆软铁管，2-铸铁座，3-黄铜层，4-永磁铁，5-旋钮，6-外罩，7-固定座，8-读数显微镜，9-插孔，10-螺纹金属管，11-螺孔，12-夹具，13-开/关标识，14-锁紧螺钉。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明。

金属布氏硬度计检测用压痕测量装置，包括磁力开关部和显微镜固定部，

所述磁力开关部包括两根半圆软铁管1，分别围设于两根半圆软铁管1凸面外的两块铸铁座2，两根半圆软铁管1和两块铸铁座2拼合使得中部形成圆柱形空腔，并且拼接处通过黄铜层3间隔开来；所述圆柱形空腔内设有永磁铁4，永磁铁4的两磁极端部分别与圆柱形空腔壁转动配合，铸铁座2外部罩设有与其轮廓相配合的外罩6，永磁铁4中部向外罩6外延伸设有旋钮5；

所述显微镜固定部包括与外罩6一体成型的固定座7，所述固定座7的底面与外罩6底面在同一水平面上，固定座7中部开设有用于嵌套读数显微镜8底部的插孔9，固定座7周侧至少有一个锁紧螺钉14贯穿固定座7边侧并与插孔9内的读数显微镜8底部锁紧配合。

两根半圆软铁管1是由软磁材料制成的，软磁材料是指在较弱的磁场下，易发生磁化的铁氧体材料。具体使用时，通过转动旋钮5，来转动里面的永磁铁4。当转动旋钮5使得永磁铁4的两极（n或s级）呈图2所示方向时，也就是永磁铁4的n和s极正对半圆软铁管1时，半圆软铁管1就被磁化了，这个方向上具有强磁，可以吸附在金属表面（铁）。当转动旋钮5使得永磁铁4的两极处于图3所示方向时，即n和s的正中间正对半圆软铁管1时，永磁铁4的正中间只有极小的磁性，可以忽略不计，半圆软铁管1不会被磁化，所以此时可以从金属表面（铁）上取下金属布氏硬度计检测用压痕测量装置。这样就解决了目前读数显微镜8和压痕相对位置移动以及固定的问题，可以方便测试压痕直径，提高布氏硬度测试的准确性和效率。

具体的，所述外罩6顶部开有用于连接自由可折弯的螺纹金属管10的螺孔11，螺纹金属管10顶部安装有夹具12。可以根据需要通过夹具12加装手电筒等设施，由于螺纹金属管10为自由可折弯结构，使用时可以折弯至读数显微镜8的镜筒处，从而解决自然光照明采光不足的问题。

具体应用时，也可以不通过手电筒来实现照明。例如在读数显微镜8的镜筒内涂覆荧光粉层，荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，再缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时。根据荧光粉的这一特性，在读数显微镜8的镜筒内壁涂上荧光粉层，通过荧光粉自发光的特性，有效解决自然光照明中采光不足的问题。

具体实施时，所述外罩6上标识有与旋钮5相配合控制磁力开关部磁力的开/关标识13（如图所示的on和off标识）。当旋钮5打到on时，磁力开关部产生磁力可以吸附在金属表面（如铁）上，打到off时，磁力开关部磁力消失。

另外，两块铸铁座2底部靠近内侧处为向内收缩的斜面。方便吸附在弧形等非平面的异形物体表面，增加适用范围。

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，任何熟悉本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。