以下是邵氏硬度計(jì)工作原理的詳細(xì)說明,基于其核心測量機(jī)制和物理特性:
一、核心測量原理。
邵氏硬度計(jì)通過?鋼制壓針在標(biāo)準(zhǔn)彈簧壓力下垂直壓入試樣表面?,根據(jù)壓針嵌入試樣后的?伸出長度(L)? 換算硬度值,具體流程如下:
壓足貼合?:壓足平面與試樣表面完全接觸,確保壓針垂直施力。
壓針位移?:壓針在試驗(yàn)力作用下伸出壓足平面,伸出長度 ?L 越大,材料硬度越低?(即壓入越深,材料越軟)。
硬度計(jì)算?:通過公式將 ?L 值轉(zhuǎn)換為 0–100 的硬度刻度值?:
HA/HD/HC=100?0.025L
其中:
?HA?(A型)、?HD?(D型)、?HC?(C型)對(duì)應(yīng)不同硬度范圍的材料。
常數(shù) ?0.025mm? 為每單位硬度值的壓針位移量。
二、關(guān)鍵機(jī)械結(jié)構(gòu)。
硬度計(jì)由以下組件協(xié)同工作:
?壓針:特定形狀的鋼制針體(圓錐或圓臺(tái)形),直接接觸試樣并產(chǎn)生壓痕。
?壓足?:環(huán)形平面底座,確保試樣表面均勻受力,與壓針共同形成測量基準(zhǔn)面。
?彈簧系統(tǒng):提供標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)力(如A型約0.55kg、D型約約5kg),控制壓針下壓力度。
?位移傳感器:將壓針的物理位移量 ?L? 轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)處理器計(jì)算后輸出硬度值。
三、類型與適用場景。
?A型:適用于中低硬度材料(0–90 HA),例如普通橡膠、軟塑料、硅膠制品。
?D型:適用于高硬度材料(>90 HD),例如硬橡膠、工程塑料、樹脂板材。
?C型?:適用于極軟或多孔材料,例如泡沫、海綿、鞋底微孔材料。
四、操作要點(diǎn)與精度保障。
試樣要求?:厚度≥6mm,表面平整,壓針距邊緣>12mm以避免邊緣效應(yīng)。
?讀數(shù)時(shí)機(jī)?:壓足貼合后 ?1秒內(nèi)? 讀取瞬時(shí)值,避免材料蠕變影響結(jié)果。
校準(zhǔn)必要性?:需定期用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校驗(yàn)彈簧力值,確保壓力符合標(biāo)準(zhǔn)(如A型1kg砝碼檢定)。
環(huán)境控制?:溫度/濕度變化可能影響橡膠彈性,需在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(如23℃±2℃)下測試。
邵氏硬度計(jì)的本質(zhì)是?通過標(biāo)準(zhǔn)化彈簧壓力下的壓針位移深度量化材料抵抗變形的能力?,其設(shè)計(jì)兼顧便攜性與快速測量需求,廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料等行業(yè)的質(zhì)量控制。
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