以下是邵氏硬度计工作原理的详细说明,基于其核心测量机制和物理特性:
一、核心测量原理。
邵氏硬度计通过?钢制压针在标准弹簧压力下垂直压入试样表面?,根据压针嵌入试样后的?伸出长度(L)? 换算硬度值,具体流程如下:
压足贴合?:压足平面与试样表面完全接触,确保压针垂直施力。
压针位移?:压针在试验力作用下伸出压足平面,伸出长度 ?L 越大,材料硬度越低?(即压入越深,材料越软)。
硬度计算?:通过公式将 ?L 值转换为 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)对应不同硬度范围的材料。
常数 ?0.025mm? 为每单位硬度值的压针位移量。
二、关键机械结构。
硬度计由以下组件协同工作:
?压针:特定形状的钢制针体(圆锥或圆台形),直接接触试样并产生压痕。
?压足?:环形平面底座,确保试样表面均匀受力,与压针共同形成测量基准面。
?弹簧系统:提供标准试验力(如A型约0.55kg、D型约约5kg),控制压针下压力度。
?位移传感器:将压针的物理位移量 ?L? 转换为电信号,经处理器计算后输出硬度值。
三、类型与适用场景。
?A型:适用于中低硬度材料(0–90 HA),例如普通橡胶、软塑料、硅胶制品。
?D型:适用于高硬度材料(>90 HD),例如硬橡胶、工程塑料、树脂板材。
?C型?:适用于极软或多孔材料,例如泡沫、海绵、鞋底微孔材料。
四、操作要点与精度保障。
试样要求?:厚度≥6mm,表面平整,压针距边缘>12mm以避免边缘效应。
?读数时机?:压足贴合后 ?1秒内? 读取瞬时值,避免材料蠕变影响结果。
校准必要性?:需定期用标准砝码校验弹簧力值,确保压力符合标准(如A型1kg砝码检定)。
环境控制?:温度/湿度变化可能影响橡胶弹性,需在标准环境(如23℃±2℃)下测试。
邵氏硬度计的本质是?通过标准化弹簧压力下的压针位移深度量化材料抵抗变形的能力?,其设计兼顾便携性与快速测量需求,广泛应用于橡胶、塑料等行业的质量控制。
北京创诚致佳科技有限公司专业从事分析测试仪器设备的研发、生产制造、市场开发、国际贸易、销售及技术服务。