TH150 里氏硬度計

根據(jù)里氏原理設(shè)計生產(chǎn)的硬度計叫里氏硬度計，它用于金屬材料硬度的測試。具有測量范圍寬，測試方向任意等優(yōu)點。隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，1978 年瑞士人Leeb 博士提出了一種全新的測硬方法，它的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗力作用下沖擊試樣表面，測量沖擊體距試樣表面1mm 處的沖擊速度與回跳速度，利用電磁原理，感應(yīng)出與速度成正比的電壓。里氏硬度值以沖擊體回跳速度與沖擊速度之比來表示，較硬的材料產(chǎn)生的反彈速度大于較軟者。
一、硬度計各部分名稱

 
1 支承環(huán) 2 沖擊裝置 3 主機 4 開關(guān)鍵 5 菜單鍵 6 選擇鍵 7 確認鍵 8 視窗
9 釋放鍵 10 電池倉 11 傳輸接口
二、硬度計性能及應(yīng)用：是一種*的手持式硬度測試儀器。該產(chǎn)品具有易攜帶、測試精度高、測量范圍寬、操作方便并適用于所有常用金屬等特點。因此可以廣泛應(yīng)用在石油、化工、機械、電子等各種行業(yè)。三、主要用途：——已安裝的機械或*性組裝部件；——模具型腔；——直接測量大型或重型的試件；——壓力容器，汽輪發(fā)電機組及其它設(shè)備的失效分析；——軸承及其它零件生產(chǎn)流水線；——要求對測試結(jié)果有正規(guī)原始記錄；——金屬材料倉庫的材料區(qū)分；
四、主要技術(shù)參數(shù)：——硬度制： HLD、HRB、HRC、HB、HV、HS
B向；A向；4；——外形尺寸：158⋅60⋅39 （mm）；——沖擊裝置：D2 型；——沖擊能量：11 N .mm；——球頭： 碳化鎢；——支承環(huán)： 大支承環(huán)（配帶小支承環(huán)、可選購異形支承環(huán)）；——示值誤差：誤差小于±6HLD（HLD=800 時）；重復(fù)性誤差小于 10HLD（HLD=800 時）；——工作溫度：0~40℃；——額定工作電壓：3V；——電池型號： CR 1/2 AA〃 （1 節(jié)）；——重量： 約 135g （不包括電池）五、主要功能：——可通過按鍵選擇測試材料、硬度制式、測試方向及測試次數(shù)；——可實現(xiàn)六種硬度（HLD、HRB、HRC、HB、HV、HS）間的轉(zhuǎn)換；——可反復(fù)顯示各次測試結(jié)果，并可自動或手動刪除誤操作測試結(jié)果；——可隨時輸出單次測試平均值或整體輸出所有存儲數(shù)據(jù)；——自動檢測電池電壓，在測試狀態(tài)有電量顯示圖標；——可存儲數(shù)據(jù)，zui大256 個數(shù)；——具有背光，即使在昏暗的光線下，也可清晰讀數(shù)；2.4 擬合軟件
對于一些特殊材料的試樣，用戶可使用公司提供的軟件做換算表。5；2.5 測試及換算范圍硬度制
材料:HLD HRB HRC HB HV HS;Steel and cast;steel;;鋼和鑄鋼;300~900 38.4~99.5 20~68 80~647 80~940 32.5~99.5;CWT、ST;合金工具鋼;300~840 20.4~67.1 80~898;Stainlesssteel;不銹鋼;300~800 46.5~99.9 19.6~62.4 85~655 85~802;GC. IRON;灰鑄鐵;360~660 93~334
NC、IRON;球墨鑄鐵;360~660 131~387;C．ALUM;鑄鋁合金;174~560 20~159;BRASS;銅鋅合金
200~550 13.5~95.3 40~173;BRONZE 銅錫合金300~700 60~290;COPPER 純銅200~690 43~315
六、 里氏硬度測試原理
3.1 基本原理：隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，1978 年瑞士人Leeb 博士提出了一種全新的測硬方法，它
的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗力作用下沖擊試樣表面，測量沖擊體距試
樣表面1mm 處的沖擊速度與回跳速度，利用電磁原理，感應(yīng)出與速度成正比的電壓。里氏硬
度值以沖擊體回跳速度與沖擊速度之比來表示，較硬的材料產(chǎn)生的反彈速度大于較軟者。計
算公式：HL=1000×
式中：HL——里氏硬度值;Vb——沖擊體回跳速度;Va——沖擊體沖擊速度;3.2 沖擊裝置輸出信號示意圖;Va
Vb
6
3.3里氏硬度計
根據(jù)里氏原理設(shè)計生產(chǎn)的硬度計叫里氏硬度計，它用于金屬材料硬度的測試。具有測量
范圍寬，測試方向任意等優(yōu)點。
4 試件的預(yù)處理
4.1 概述
為了減少試件表面粗糙度對測試結(jié)果的影響，被測表面應(yīng)光滑，表面粗糙度Ra 值不超過
2μm，試件表面應(yīng)干凈并且無油污。
4.2 測試時試件的支承與耦合
1）如試件質(zhì)量在5kg 以上，則無需支承。
2）質(zhì)量在2~5kg 的試件，有懸伸部分的試件及薄壁試件，測試時，應(yīng)使用質(zhì)量大于5kg
的物體牢固地將其支承，以免沖擊力引起試件的彎曲變形和移動。
3）質(zhì)量小于2kg 的試件，應(yīng)使其與大于5kg 的支承體緊密耦合，試件耦合而與支承體表
面應(yīng)平整、光滑，而且沒有多余的耦合劑，測試方向必須垂直于耦合面。
4）試件的質(zhì)量不應(yīng)小于0.1kg，zui小厚度不小于5mm，硬化層深度大于0.8mm。
5）夾具夾緊而且應(yīng)垂直于測試方向。
6）當(dāng)試件為大面積板材、長桿、彎曲工件時，即使質(zhì)量、厚度較大，但仍有可能引起試
件變形和失穩(wěn)，導(dǎo)致測值不準，故在測試點的背面應(yīng)加固或支撐。
7）試件本身磁性應(yīng)小于30 高斯。
4.3 測試內(nèi)外圓柱和內(nèi)外球面時支承環(huán)的選擇
當(dāng)曲率半徑 R 小于30mm 且大于11mm 時，可使用隨機配帶的小支承環(huán)測試，也可另外購
買我公司的異型支承環(huán)，以獲得*測試條件。
5 使用與操作
5.1 啟動
1）按下開關(guān)鍵，顯示開機界面，兩秒鐘后，儀器進入測試狀態(tài)。
7
5.2 設(shè)置測試參數(shù)
1）開機后，按動菜單鍵液晶屏幕進入主菜單（見上圖所示），按動選擇鍵使得光標逐行移動到
“Measure set”項后，按確認鍵確認。
2）設(shè)置測試材料
進入材料選擇菜單后，可以看見此菜單包括九種備選材料（詳見下表），按動選擇鍵使得
光標逐行移動到需要的材料命令行后，按動確認鍵確認。
材料英文字母所代表的被測材料對照表：
材料 鋼和鑄鋼 合金工具鋼不銹鋼灰鑄鐵 球墨鑄鐵
屏幕顯示 STEEL CWT.STEEL STAIN.ST GC.IRON NC.IRON
材料 鑄鋁合金 銅鋅合金銅錫合金 純銅
屏幕顯示 C.ALUMIN BRASS BRONZE COPPER
3）設(shè)置硬度制
按動選擇鍵可循環(huán)選擇六種硬度制，按動確定鍵確定。
4）設(shè)置沖擊方向
根據(jù)測試時沖擊裝置沖擊時的實際方向設(shè)置此參數(shù),按動選擇鍵可循環(huán)選擇五個沖擊方
向，按動確認鍵確定。
5）設(shè)置測試次數(shù)
首先按動選擇鍵設(shè)定測試次數(shù)的十位，輸入完成后按動確認鍵設(shè)定測試次數(shù)的個位,完成
90° 45° 0° -45° -90°
System set
Memery
Measure set
Test 測試
測試設(shè)置
系統(tǒng)設(shè)置
存儲管理
HLD
里氏
HV
維氏
HRC
洛氏C
HRB
洛氏B 布氏
HB HS
肖維
8
后按確認鍵確定，如想重新設(shè)定，按選擇鍵回到十位。本機測試次數(shù)范圍為1-32 次。
5.3 進行測試
測試前如有必要可先使用標準試塊對儀器進行檢驗。
標準試塊的數(shù)值是用標定過的里氏硬度計，在其上垂直向下測定 5 次，取其算術(shù)平均值
作為標準試塊的硬度值。
—加載
向下推動主機，使沖擊裝置加載。
——定位
將沖擊裝置下部的支承環(huán)壓緊在被測表面，兩次測試點中心距離應(yīng)大于 3mm。
——測試
按動主機上部的釋放鍵，釋放沖擊體進行測試。此時要求被測工件、沖擊裝置、操作者
均穩(wěn)定，并且作用力方向應(yīng)通過沖擊裝置軸線。
每次測試結(jié)束后，示值顯示區(qū)便顯示出該次測試的硬度值，同時測試次數(shù)增1，如測量
值為無效數(shù)字，測量值區(qū)域顯示為0。本組測試完成后自動顯示平均值。
5.4 檢查測試結(jié)果
在測量的過程中，按選擇鍵可查看以前的測試結(jié)果。如想刪除誤操作測試結(jié)果，按確認
鍵進入數(shù)據(jù)處理子菜單，選擇刪除或取消。如選擇刪除選項，則刪除當(dāng)前數(shù)據(jù)，并需再次測
量以補足測量次數(shù)。
顯示平均值后，按確認鍵進入平均值處理子菜單，包括打印輸出、保存或取消。選擇打
印輸出，平均值向打印機或上位機傳輸；選擇保存，平均值保存到系統(tǒng)的存儲空間。
5.5 數(shù)據(jù)輸出及打印
——單個數(shù)據(jù)輸出：當(dāng)測量完一組數(shù)據(jù)，自動顯示平均值。在此狀態(tài)下，按確認鍵進入平均
值處理菜單，選擇打印平均值，數(shù)據(jù)輸出到打印機（時代公司生產(chǎn)TA210、TA220S）或
HLD
572
AVE/01 03
STEEL
1
2
3 4 5
7 4.測試數(shù)據(jù)
1.沖擊裝置方向
2.本組測試次數(shù)
3.硬度制符號
7.測試次數(shù)設(shè)定值
6.電池符號
5.測試材料
6
9
上位機；具體連接方法見下圖
1 打印機 2 打印機電源線 3 數(shù)據(jù)線 4 TH150 里氏硬度計
——存儲數(shù)據(jù)輸出：在存儲空間管理子菜單（見 5.7）中選擇存儲數(shù)據(jù)傳輸選項，將存儲的
數(shù)據(jù)向打印機（時代公司生產(chǎn)TA210）或上位機輸出。
5.6 系統(tǒng)設(shè)置
選擇主菜單的系統(tǒng)設(shè)置子菜單（見上圖）進行系統(tǒng)設(shè)置：
——自動刪除粗大誤差開關(guān)：分為開、關(guān)兩種狀態(tài)。當(dāng)自動刪除粗大誤差為當(dāng)前狀態(tài)，按確
認鍵進入其狀態(tài)設(shè)置，按選擇鍵在開、關(guān)之間切換，確認鍵進行確認，進入下一設(shè)置選
項。當(dāng)該項為開時，測量完一組數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動刪除粗大誤差。
——自動存儲測量平均值開關(guān)：分為開、關(guān)兩種狀態(tài)，設(shè)置過程同上。當(dāng)此項為開時，測量
完一組數(shù)據(jù)的平均值自動保存在系統(tǒng)存儲空間。
——液晶亮度設(shè)置：可以在液晶亮度設(shè)置項里設(shè)置液晶亮度，數(shù)字 1-9 表示液晶亮度逐漸增
Auto-Del : ON
Auto-Save : ON
LCD Bright : 5
About .... : OK
自動存儲測量平均值
系統(tǒng)信息
液晶亮度設(shè)置
自動刪除粗大誤差
10
加，選擇時循環(huán)顯示。
——系統(tǒng)信息：選擇該項顯示系統(tǒng)信息，包括序列號和軟件的版本信息。
——當(dāng)“OK”為當(dāng)前狀態(tài)，確認鍵退出系統(tǒng)設(shè)置。選擇鍵重新設(shè)置。
5.7 存儲空間管理
選擇主菜單的存儲子菜單，進入存儲空間管理子菜單（見上圖）：
——顯示存儲的數(shù)據(jù)：選擇該項顯示系統(tǒng)中保存的測量平均值列表。選擇后出現(xiàn)總的數(shù)據(jù)個
數(shù)提示，并可選擇正向或反向顯示，按確認鍵開始。每屏顯示4 個平均值，顯示內(nèi)容包
括數(shù)據(jù)的序號，數(shù)據(jù)值和該數(shù)據(jù)對應(yīng)的硬度制式。按選擇鍵顯示下一屏，確認鍵結(jié)束顯
示狀態(tài)。
——清空存儲數(shù)據(jù)：刪除所有存儲的數(shù)據(jù)，選擇后進行用戶提示，如想清空存儲數(shù)據(jù)，選擇
“OK”，如想放棄選擇“Cancel”。
——輸出存儲數(shù)據(jù)：將存儲的所有平均值向打印機（時代公司生產(chǎn) TA210）或上位機輸出。
5.8 背光使用
——在開機狀態(tài)，按下菜單鍵保持不動兩秒后，打開或關(guān)閉背光。因背光為主要耗電因素，
會降低電池的壽命，如無需要，請關(guān)閉背光。
5.9 附加說明
——兩壓痕中心距離不小于3mm，兩壓痕中心距試樣邊緣距離大于5mm。
——測試次數(shù)、測試材料、沖擊方向和硬度制的變換，必須在測試之前設(shè)置好，測試過程中
不能修改。
——測試結(jié)果可通過數(shù)據(jù)線輸入打印機或上位機，使得測試數(shù)據(jù)可以隨時打印和保存。
5.10 故障排除
——當(dāng)屏幕電池符號顯示時，表示電壓已低于工作電壓，需更換電池；注意：在更換電
池前，請確認已經(jīng)關(guān)機，以防保存數(shù)據(jù)丟失。
Exit
Mem Clear
Mem Display
Mem Sendout
顯示存儲數(shù)據(jù)
清空存儲數(shù)據(jù)
輸出存儲數(shù)據(jù)
退出
11
6 保養(yǎng)與維修
嚴格避免碰撞、重塵、潮濕、強磁場、油污等
6.1 沖擊裝置
——在使用1000—2000 次后，要用尼龍刷清理沖擊裝置的導(dǎo)管及沖擊體，清刷導(dǎo)管時先將支
承環(huán)旋下，再將沖擊體取出，將尼龍刷以逆時針方向旋入管內(nèi)，到底后拉出，如此反復(fù)
5 次清刷后，再將沖擊體及支承環(huán)裝上；
——使用結(jié)束后，要將沖擊體釋放；
——沖擊裝置內(nèi)禁止使用各種潤滑劑。
6.2 主機
——更換電池：在主機內(nèi)裝有一節(jié)鋰電池（CR 1/2 AA〃），電池失效后，用戶可自行更換，
其步驟如下：
（1）按住電池倉蓋上的凹槽向外側(cè)撥動電池倉蓋，使得電池倉蓋與主機分離；
（2）拉動布條將失效的電池從電池倉中拉出；
（3）將新電池按照電池倉內(nèi)正負極標志插回到電池倉中，千萬注意不能反向；
（4）新電池就位后，打開電源開關(guān)確認工作正常后，合上電池倉蓋。
注：如硬度計長時間不用，請將電池取出。
6.3 維修
——當(dāng)用標準洛氏硬度塊進行檢定時，誤差均大于2HRC 時，可能是球頭磨損失效，應(yīng)考慮更
換球頭或沖擊體。
——當(dāng)硬度計出現(xiàn)其它不正?，F(xiàn)象時，請用戶不要拆卸或調(diào)節(jié)任何固定裝配之零部件，填妥
善保修卡后，交由我公司維修部門，執(zhí)行保修條件。儀器在我公司停留時間一般不超過
一周。
6.4 檢定
硬度計自檢定合格之日一年后，按規(guī)定應(yīng)再檢定合格后才能繼續(xù)使用。如用戶在當(dāng)?shù)責(zé)o
法解決檢定問題，可將儀器發(fā)（帶）到我公司，由我公司委托中國計量科學(xué)研究院進行
檢定，并發(fā)給“測試結(jié)果通知書”。
 

如何選擇里氏硬度計？

　　里氏硬度計屬于計量檢測儀器，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、進行失效分析方面起著重要作用，因此選擇好里氏硬度計對于使用者來說是個關(guān)鍵問題。
 

　?、边x擇進口還是國產(chǎn)里氏硬度計？
 

　　瑞士PROCEQ公司于1977年發(fā)明了里氏硬度計，該公司生產(chǎn)的里氏硬度計是世界*的，目前世界上許多國家都采用該公司的技術(shù)標準作為本國家的計量標準，中國的國家計量標準也是參照PROCEQ公司的技術(shù)標準制定的。瑞士PROCEQ公司生產(chǎn)的里氏硬度計的主要特點是一臺主機可以配置七種不同類型的沖擊裝置。進口里氏硬度計在性能上是無可挑剔的，但進口里氏硬度計價格比較貴，購買進口D型標準配置的里氏硬度計約需人民幣七萬元左右，且出了問題維修不方便。國產(chǎn)里氏硬度計的特點是價格便宜，購買國產(chǎn)D型標準配置的里氏硬度計約需人民幣一萬多元。但國產(chǎn)里氏硬度計有優(yōu)劣之分，購買時須慎重選擇。時代集團是國內(nèi)生產(chǎn)里氏硬度計的廠家，從1978年開始研發(fā)生產(chǎn)以來，公司生產(chǎn)的里氏硬度計，洛氏硬度計，粗糙度儀，探傷儀，測溫儀，測厚儀等無損檢測儀器在上享有很高的聲譽，同時也為國內(nèi)各大客戶有效的降低有生產(chǎn)成本.時代公司生產(chǎn)的硬度計是符合國家標準和標準且具有互換*性的也是國內(nèi)*一家不是采用修正的方法生產(chǎn)里氏硬度計的企業(yè).
 

　?、踩绾舞b別里氏硬度計的優(yōu)劣？
 

　　真正的里氏硬度計是符合國家標準和標準且具有互換*性的。雖然中國有關(guān)部門制定了里氏硬度計國家標準，有些生產(chǎn)廠家的技術(shù)實力由于達不到生產(chǎn)符合標準里氏硬度計的水平，因此采用修正的方法生產(chǎn)里氏硬度計，其產(chǎn)品雖也名為里氏硬度計，但與真正的里氏硬度計相去甚遠，原本測值不準的硬度計經(jīng)過修正后也可以達到測試硬度試塊準確的要求，因此用戶要選擇好里氏硬度計需要注意真正里氏硬度計的以下特征：
 

　　①沖擊裝置具有互換性。里氏硬度計的一臺主機可以同時配置七種不同類型的沖擊裝置；若干支同一種類的沖擊裝置可以配置在一臺主機上。
 

　?、跊_擊裝置的沖頭具有可更換性。里氏硬度計沖擊裝置的沖頭具有可更換性。同一種類沖擊裝置的沖頭可以相互替換而不影響測值。
 

　　③里氏硬度計不具有可調(diào)整性。里氏硬度計出廠后不具有可調(diào)整性，由于球頭的磨損造成測值不準時，應(yīng)采用更換球頭的辦法解決。
 

　　④里氏硬度計測量誤差在硬度的全范圍滿足標準要求。里氏硬度計測量誤差在硬度的整個范圍從低到高都是滿足標準規(guī)定的誤差要求的。