专利名称：便携式显微硬度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式显微硬度测量装置。
背景技术：
目前，所生产的大件产品在热处理后即需要对其进行表面硬度检测和渗层、 淬层深度测量，同时不允许对产品切割破坏，大件产品又不能在台式机上检测。 而通常对产品进行金像分析的金相显微镜均为台式固定设计，体积较大，结构复 杂，不能移动和携带，需要对样品进行分析时，均需先取样,再送至实验室的台式 金相显微镜前观测，使用十分不便，更不能对不能移动的大型物件进行现场观 测。而检测金属、非金属材料硬度的方式通常是将加于主轴上的试验力通过压 头加到试件上以形成压痕，然后根据压痕的大小深浅计算金属及非金属材料的 硬度值。常规的用于产生试验力的发生装置是通过一套复杂的机械系统由标准 重量的砝码配合缓冲系统进行升降，并通过杠杆进行放大，使砝码产生的力作 用在压头上，这样就使得加卸荷机构变得结构复杂，由于体积庞大，只能在实 验室内完成，使得一些大型工件受条件限制而不能切割，精度也得不到可靠保 证，同时不同试验力之间的转换需要由复杂的变荷机构来控制实施。另外，传 统的施加试验力的发生装置需要由操作者用手旋转承载工作台的手轮，通过位 移指示表度量主轴位移量来完成，操作复杂、人为误差大、重复性差、精度低。 另外，巿场上也出现了一些具有相对较高精确度来进行金属、非金属材料硬度 检测的力发生装置，其缺点是釆用的压力源其给力原理较为复杂，而且给力的 数值随机，不能进行连续可控。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种便携式显微硬度测量装置，其能够克服现 有技术中的缺点，能够在不破坏被检工件在现场完通过计算机自动完成检测, 从而显著提高测量和检测的应用范围和精度。
为此，本实用新型还包括摄像装置，位于目镜简上端，摄像装置通过视 频输出端与电控系统连接；电动位移加载装置，位于转换器上，由压力传感器 和压电位移传感器及压头所组成，所述的压力传感器连接压电位移传感器，所
述的压电位移传感器连接压头；电控系统，电控系统包括显示单元、输入控制 单元和中央处理单元，中央处理单元连接显示单元和输入控制单元，所述的显 示单元用于显示压力的数值和由摄像装置输出的视频图像，所述的输入控制单 元用于输入所要施加的压力值，所述的中央处理单元包括CPU、存储器和数模 转换电路，用于处理输入和反馈的压力数值和视频图像，并对电动位移加载装 置进行控制。
本实用新型的优点是能够克服现有技术中的缺点，能够在不破坏被检工件 在现场通过计算机自动完成检测，从而显著提高测量和检测的应用范围和精度。 本实用新还摒弃传统的砝码杠杆加载方式，釆用计算机、高精度压电位移传感 器和电控系统在试件的测试表面精确地施加实验力，给力数值连续可控,给力是 由计算机控制，通过压电位移传感直接缓慢地在轴向加到压头，无砝码杠杆加 载系统带来的冲击现象，试验力精确度高、重复度高。压头可根据计算机发出 的指令自动上下移动，以适应试件的不同高度，不再需要手工工作调节台，只 需一个电控指令，压头将自动向下移动来执行整个测试过程，中间无需中断， 无需人工干预。且获取的工件的金相图像清晰完整。
图1为本实用新型的结构示意图
图2为本实用新型的电动位移加载装置和电控系统的连接原理图 图3为本实用新型的电动位移加载装置的结构原理图。
具体实施方式
如图1至图3所示， 一种便携式显微硬度测量装置，主要由镜体5、多向
强磁底座8、目镜简3、物镜IO所组成,该装置还包括
摄像装置l,位于目镜简上端，摄像装置通过视频输出端2与电控系统连
接；
电动位移加载装置9，位于转换器11上，由压力传感器91和压电位移传 感器92及压头93所组成，所述的压力传感器连接压电位移传感器，所述的压 电位移传感器连接压头；
电控系统，电控系统包括显示单元、输入控制单元和中央处理单元，中央 处理单元连接显示单元和输入控制单元，所述的显示单元用于显示压力的数值 和由摄像装置输出的视频图像，所述的输入控制单元用于输入所要施加的压力 值，所述的中央处理单元包括CPU、存储器和数模转换电路，用于处理输入和 反馈的压力数值和视频图像，并对电动位移加载装置进行控制。在本实施例中， 显示单元釆用一般的显示器，输入控制单元釆用键盘，通过键盘输入试验的压 力值，经过中央控制单元内部CPU的数据比较和处理，以及数模转换电路的信 号转换，进而控制电动位移加载装置进行动作，并控制显示储存摄像装置反映工 件的视频图像。
所述的摄像装置为CCD图像测量器。可选用200万象素高分辨率数字摄像 头。所述的摄像装置为电子测微目镜。两者可互相替代,均为巿场所售产品。
显然，所述的电控系统可用计算机替代。如笔记本式计算机。
如图1所示，本实用新型的目镜筒设有目镜组件，摄像装置位于目镜简内 的目镜组件上端。镜体、粗微调旋钮4、操作手轮6、通断磁支脚7、多向强磁 底座8、转换器ll、物镜IO、垂直接套12和升降滑轨13等相关结构，为本发明 人另 一在先申请的己有技术,故不再累述。
如图3所示，本实用新型的电动位移加载装置包括压力传感器91、压电位移传感器92和压头93，压电位移传感器作为压力源，连接压力传感器l，在压 电位移传感器的下方设有压头，工作时，首先把所需的力在输入控制电路的按 键进行预设定，并通过CPU在显示单元进行显示。压头与金属、非金属材料的 作用力被压力传感器检测，由于压力传感器的信号处理电路和显示单元以及输 入控制单元都通过CPU进行控制，可提供所需压力值并且保证压力的精确性。
工作时，需要对现场工件进行硬度检测时，先用通断磁支脚将本实用新型吸 附在被检的现场工件上,转动转换器使电动位移加载装置上的压头移至工件上 端并贴紧工件,再把所需的力在输入控制单元的按键进行预设定，并通过中央处 理单元在显示单元进行显示，经过中央处理单元的CPU内部的数据比较处理和 数模转换电路将电压信号进行模数转换，使压电位移传感器产生力传递到压头， 实现压头对金属、非金属材料的硬度检测，另外，压头受材料的反作用应变力 也被压力传感器检测，通过数模转换电路反馈到中央处理单元，从而实现反馈 控制的目的。需要获取现场工件的金像图像时，转动转换器使物镜移至工件上 端，打开摄像装置，并通过CPU在显示单元进行显示并存储在CPU中。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型 的保护范围。
权利要求1、一种便携式显微硬度测量装置，主要由镜体、多向强磁底座、目镜筒、物镜所组成，其特征在于该装置还包括摄像装置，位于目镜筒上端，摄像装置通过视频输出端与电控系统连接；电动位移加载装置，位于转换器上，由压力传感器和压电位移传感器及压头所组成，所述的压力传感器连接压电位移传感器，所述的压电位移传感器连接压头；电控系统，电控系统包括显示单元、输入控制单元和中央处理单元，中央处理单元连接显示单元和输入控制单元，所述的显示单元用于显示压力的数值和由摄像装置输出的视频图像，所述的输入控制单元用于输入所要施加的压力值，所述的中央处理单元包括CPU、存储器和数模转换电路，用于处理输入和反馈的压力数值和视频图像，并对位移加载装置进行控制。
2、 按权利要求1所述的便携式显微硬度测量装置，其特征在于所述的摄 像装置为CCD图像测量器。
3、 按权利要求1所述的便携式显微硬度测量装置,其特征在于所述的摄 像装置为电子测微目镜。
4、 按权利要求l所述的便携式显微硬度测量装置，其特征在于所述的电 控系统可用计算机替代。
专利摘要一种便携式显微硬度测量装置，包括摄像装置，位于目镜筒上端，摄像装置通过视频输出端与电控系统连接；电动位移加载装置，位于转换器上，由压力传感器和压电位移传感器及压头所组成，所述的压力传感器连接压电位移传感器，所述的压电位移传感器连接压头；电控系统，电控系统包括显示单元、输入控制单元和中央处理单元，中央处理单元连接显示单元和输入控制单元。本实用新能够克服现有技术中的缺点，能够在不破坏被检工件在现场通过计算机自动完成检测，从而显著提高测量和检测的应用范围和精度。
文档编号G01N3/40GK201149568SQ200720190030
公开日2008年11月12日 申请日期2007年11月7日 优先权日2007年11月7日
发明者斌 李 申请人:斌 李