专利名称：高精度里氏硬度计的制作方法
技术领域：
本实用新型高精度里氏硬度计，属于里氏硬度计的技术领域。
背景技术：
里氏硬度计是一种测量材料硬度的仪器，工作原理是冲击装置的冲击体接触到被测试材 料的表面时被回弹回来，根据冲击体的反弹速度和冲击速度的比值换算出一个里氏值作为被 测量材料的硬度值。在已安装的机械或永久性组装部件,模具型腔,重型工件轴承及其它零件， 金属材料的检验过程中，都需要测量材料的硬度。传统的里氏硬度计采取"取样"的方法进 行测量，因为被测量的部位大多没有暴露在外面或者工件整体不规则的，这便增加了取样工 作的难度，不容易测量，导致测量不准确，而且会破坏工件的整体性影响结构可靠性。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术的缺陷，提供一种高精度里氏硬度计，具体涉及一种使用简单， 携带方便，体积小，测量精度高且自带打印头的里氏硬度计。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的方案为高精度里氏硬度计，主要包括带传 感器的冲击装置和主机系统，所述主机系统包括中央处理器、键盘输入电路、显示电路、 背光控制电路、USB接口电路、扩展输出端口电路、复位电路、蜂鸣器电路、时钟电路、数 字电源电路、电池充电控制电路、电池、A/D转换电路、电池电压检测电路、基准源电路、 信号放大电路、模拟电源电路、冲击装置的传感器电路；其结构为中央处理器通过导线分 别与键盘输入电路、显示电路、背光控制电路、USB接口电路、扩展输出端口电路、复位电
路、蜂鸣器电路、时钟电路、数字电源电路、电池充电控制电路和A/D转换电路相连，电池 充电控制电路通过导线分别与数字电源电路和电池相连，A/D转换电路还通过导线与电池电
压检测电路和信号放大电路相连，信号放大电路通过导线还与基准源电路、模拟电源电路和 冲击装置的传感器电路相连。
所述主机系统还包括与中央处理器相连接的热敏打印头电路。
冲击装置的传感器电路内设置有电可擦可编程只读存储器。 本实用新型高精度里氏硬度计完全排除了传统的"取样"测量的缺点，它无需损毁待测 量材料，只需要将冲击装置冲击待测材料暴露出的一个小平面，通过冲击体的反弹速度和冲
击速度的比值换算出一个里氏硬度值，而且此硬度值可以自由转换成其他相应的硬度制单位 (如洛氏，布氏，维氏等)，使用非常便捷；冲击装置的传感器内置了一个电可擦可编程只读 存储器，简称EEPR0M，中央处理器可以将校正数据提前写入EEPR0M而且掉电情况下校正数 据不会丢失，从而纠正了冲击装置的测量偏差，保证了更换不同的冲击装置时测量结果的一 致性和准确性；主机安装小型热敏打印头以便测量结果可以随时随地打印。以下结合附图对本实用新型高精度里氏硬度计做进一歩描述
图1为本实用新型高精度里氏硬度计的硬件原理图； 图2为本实用新型高精度里氏硬度计的电路原理图。
其中，l一中央处理器、2 —键盘输入电路、3 —显示电路、4一背光控制电路、5—USB接 口电路、6 —扩展输出端口电路、7 —复位电路、8 —蜂鸣器电路、9一时钟电路、IO —热敏打 印头电路、ll一数字电源电路、12—电池充电控制电路、13—电池、14一A/D转换电路、15 一电池电压检测电路、16 —基准源电路、17 —信号放大电路、18 —模拟电源电路、19一冲击 装置的传感器电路、20—键盘、21 —液晶显示屏、22—USB接口、 23—扩展输出端口、 24— 冲击装置、25 —热敏打印头、26 —复位按钮、27 —蜂鸣器。
具体实施方式
图1为本实用新型高精度里氏硬度计的硬件原理图，图中高精度里氏硬度计主要包括带 传感器的冲击装置24和主机系统，其中主机系统的中央处理器1通过导线分别与键盘20、 液晶显示屏21、 USB接口22、扩展输出端口23、复位按钮26、蜂鸣器27、电池13、冲击装 置24和热敏打印头25相连；
图2为本实用新型高精度里氏硬度计的电路原理图，图中主机系统包括中央处理器l、 键盘输入电路2、显示电路3、背光控制电路4、 USB接口电路5、扩展输出端口电路6、复位 电路7、蜂鸣器电路8、时钟电路9、数字电源电路ll、电池充电控制电路12、电池13、 A/D 转换电路14、电池电压检测电路15、基准源电路16、信号放大电路17、模拟电源电路18和 冲击装置的传感器电路19;主机系统的结构为中央处理器l通过导线分别与键盘输入电路 2、显示电路3、背光控制电路4、 USB接口电路5、扩展输出端口电路6、复位电路7、蜂鸣 器电路8、时钟电路9、数字电源电路ll、电池充电控制电路12和A/D转换电路14相连， 电池充电控制电路12通过导线分别与数字电源电路11和电池13相连，A/D转换电路14还 通过导线与电池电压检测电路15和信号放大电路17相连，信号放大电路17通过导线还与基 准源电路16、模拟电源电路18和冲击装置的传感器电路19相连。
上述主机系统还包括与中央处理器1相连接的热敏打印头电路10，热敏打印头25的 型号为ELM205-M。
冲击装置的传感器电路19内设置有电可擦可编程只读存储器，简称EEPR0M，中央处理 器1可以将校正数据提前写入EEPR0M而且掉电情况下数据不会丢失，从而纠正了冲击装置 24的测量偏差，保证了更换不同的冲击装置时测量结果的一致性和准确性。
其中键盘输入电路2、显示电路3、背光控制电路4、 USB接口电路5、扩展输出端口电 路6、复位电路7、蜂鸣器电路8、时钟电路9、热敏打印头电路IO、数字电源电路ll、电池 充电控制电路12、 A/D转换电路14、电池电压检测电路15、基准源电路16、信号放大电路 17、模拟电源电路18、冲击装置的传感器电路19与现有电路结构一致。
所述的中央处理器1采用带内部程序存储器和数据存储器的CPU ATMEGA128， A/D转换电 路14采用4通道12位模数转换芯片MAX1247， USB接口电路5采用串口转换芯片FT232BM， 基准源电路16的电压基准源芯片采用LM385-1.2，电池充电控制电路12的充电控制采用锂 电池充电管理芯片MAX846A，时钟电路9的时钟芯片采用DS1302能够准确记录下日期时间。
测量过程中，冲击装置24内的传感器通过电缆连接主机的测量电路中信号放大电路17， 再通过A/D转换电路14连接到中央处理器1上，冲击装置24的传感器送出的冲击和回弹的 电压信号经过放大后再通过电压比较产生测量中断信号送CPU来控制A/D转换电路14的模数 转换并送CPU进行处理；采用基准源电路16使测量结果更为精确；冲击装置24的传感器内 置了一个EEPR0M,中央处理器1可以将校正数据提前写入EEPR0M而且掉电情况下校正数据 不会丢失，从而纠正了冲击装置24的测量偏差，保证了在更换不同的冲击装置后，测量结果 仍然具有的一致性和准确性。另外，中央处理器1控制着键盘20和液晶显示屏21及热敏打 印头25，使用320x240点阵液晶，可显示复杂图形及多种语言和字体；背光控制电路4使其 能在黑暗环境中测量；主机安装小型热敏打印头25以便测量结果可以随时随地打印。
设置了特殊的复位电路7，特点是即使一直按下复位按钮26时，中央处理器1的CPU也 不会一直处于复位状态，而是经过短暂复位后重新启动；采用USB接口 22能方便数据的传输 和处理；电池13采用镍氢充电电池供电，方便户外作业；采用时钟电路9能够准确记录每次 测量结果的日期时间；可预先设置硬度值上、下限，超出范围有显示提示，方便用户批量测 试；具有示值软件校准功能；而且根据用户的要求，可配备相应的微机软件。
权利要求1、高精度里氏硬度计，主要包括带传感器的冲击装置和主机系统，其特征是所述主机系统包括中央处理器(1)、键盘输入电路(2)、显示电路(3)、背光控制电路(4)、USB接口电路(5)、扩展输出端口电路(6)、复位电路(7)、蜂鸣器电路(8)、时钟电路(9)、数字电源电路(11)、电池充电控制电路(12)、电池(13)、A/D转换电路(14)、电池电压检测电路(15)、基准源电路(16)、信号放大电路(17)、模拟电源电路(18)、冲击装置的传感器电路(19)；其结构为中央处理器(1)分别与键盘输入电路(2)、显示电路(3)、背光控制电路(4)、USB接口电路(5)、扩展输出端口电路(6)、复位电路(7)、蜂鸣器电路(8)、时钟电路(9)、数字电源电路(11)、电池充电控制电路(12)和A/D转换电路(14)相连，电池充电控制电路(12)分别与数字电源电路(11)和电池(13)相连，A/D转换电路(14)还与电池电压检测电路(15)和信号放大电路(17)相连，信号放大电路(17)还与基准源电路(16)、模拟电源电路(18)和冲击装置的传感器电路(19)相连。
2、 根据权利要求l所述的高精度里氏硬度计，其特征是所述主机系统还包括与中央 处理器(1)相连接的热敏打印头电路(10)。
3、 根据权利要求1或2所述的高精度里氏硬度计，其特征是冲击装置的传感器电路 (19)内设置有电可擦可编程只读存储器。
专利摘要本实用新型高精度里氏硬度计，属于里氏硬度计的技术领域，具体涉及一种使用简单，携带方便，体积小，测量精度高且自带打印头的里氏硬度计，其结构为中央处理器通过导线分别与键盘输入电路、显示电路、背光控制电路、USB接口电路、扩展输出端口电路、复位电路、蜂鸣器电路、时钟电路、数字电源电路、电池充电控制电路和A/D转换电路相连，电池充电控制电路通过导线分别与数字电源电路和电池相连，A/D转换电路还通过导线与电池电压检测电路和信号放大电路相连，信号放大电路通过导线还与基准源电路、模拟电源电路和冲击装置的传感器电路相连；可广泛应用于各种硬度检测技术领域中。
文档编号G01N3/40GK201203559SQ20082007747
公开日2009年3月4日 申请日期2008年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者冯光永, 张妮娜, 赵保平 申请人:山西华宝焊接设备有限公司