HC-1型超声硬度计

超声硬度试验法,是利用超声原理来测定硬度的方法。这种方法国外是近年来才建立和发展起来的,并制成不同类型的超声硬度计,使它得到了广泛的应用。遵照毛主席“洋为中用”的伟大教导,我厂广大革命职工,“破除迷信,解放思想”在各兄弟单位的大力协助下,批判地引进了国外技术,经过一年多的反复实践,对仪器的电气部分和机械结构进行了不断的改进,试制成功了 HC-1型超声硬度计。一、超声硬度试验法的作用原理超声硬度试验法,是利用超声传感器杆的谐振频率随试件硬度而改变的特性,所建立起来的一种新的硬度测量方法。超声硬度计探头中的传感器杆,一端和一个大质量刚体固定在一起,另一端镶有136°金刚石角锥压头。     

超声变幅杆与杯型工具一体化设计

基于细长杆纵振理论和薄圆盘振动理论,针对超声变幅杆与杯型工具开展一体化设计研究。通过分析各段的振动模态,将超声变幅杆和杯型工具的振动分为"纵-弯-纵"三个部分,分别建立三段位移和应力函数及边界条件,推导得出超声变幅杆和杯型工具的总体频率方程。根据得到的总体频率方程,设计出典型的超声变幅杆和杯型工具。对所设计的超声变幅杆和杯型工具的振动性能进行有限元分析和试验测试,分析和试验结果表明,超声变幅杆和杯型工具谐振频率的设计结果和有限元分析及测试结果的误差均在10%以内,验证了所建立的超声变幅杆和杯型工具的频率方程的正确性,并分析了各段长度和半径对超声变幅杆和杯型工具谐振频率的影响规律,为其谐振频率的修正提供了依据。     

一种谐振式传感器频率特性测试平台

谐振式传感器的谐振频率和Q值可以通过其频率特性计算得到,因此需要有一种通用的测试平台来测量各种不同谐振式传感器的频率特性.本文描述了一种谐振式传感器频率特性测试平台,并提出了一种采用间歇激励方法测试谐振式传感器谐振频率的新方法,采用线性调频信号激励谐振式传感器,传感器自由振动状态下的振动频率即是传感器的谐振频率;测得传感器自由振动状态下的振动频率,即可得到谐振式传感器的谐振频率.     

玻璃振动模压中变幅杆高温模态分析及实验研究

为研究应用于光学元件的超声振动模压中变幅杆的高温振动特性,基于纵振波动方程设计所需频率的超声变幅杆,利用Creo软件建立其参数化模型。考虑变幅杆高温下的材料特性变化,结合实验所得数据对高温下的变幅杆进行模态分析,得到其在高温下的谐振频率。分析研究表明,变幅杆谐振频率随着温度的升高而降低。为提升变幅杆高温的下频率稳定性,通过有限元软件对其进行了结构优化设计。按照优化后的尺寸加工出变幅杆,通过实验检测其谐振频率,结果表明,在高温下优化后变幅杆的谐振频率仍稳定在设定频率附近。     

影响布氏硬度计准确测量的因素及排除方法

计布氏硬度计的工作原理是把一定直径的钢球,在一定试验力作用下,以一定的速度压入试样表面,经规定的试验力保持时间后卸除试验力,以试样压痕球形表面积上的平均压力来表示金属的布氏硬度值。凡影响压痕产生及测量的因素,均影响布氏硬度值。影响测量准确度的因素主要由四部分组成。一、试样试样厚度及表面质量能明显影响布氏硬度测量结果。(1)尽管布氏方法受粗糙表面的影响小,对表面研磨要求不高,但为使压痕边缘清晰,保证测量结果的准确性,该方法对表面粗糙度也有一定的限制。(2)表面清洁度对布氏硬度测量值和不均匀性也是比较关键的,油脂、…     

浅谈影响里氏硬度计测量精度的因素

1 里氏硬度计使用特点及原理 随着材料科学的发展,各行各业对材料硬度,特别是对材料硬度测量精度和准确性要求越来越高,而传统的台式硬度计使用不方便,测量比较大的试件时要进行取样操作,里氏硬度计体积小,重量轻,不用工作台,并且可在任意方向上使用,便于现场硬度测量,精度高,还可以进行多种硬度值的转换.所以里氏硬度计受到了越来越多用户的欢迎.     

基于超高周三点弯曲的复合材料试验方法

针对复合材料的超高周疲劳问题,提出了一种基于超声疲劳实验装置对复合材料进行三点弯曲试验的方法;阐述了进行复合材料超高周疲劳试验的必要性;利用ABAQUS软件分析了变幅杆、连接杆及试件的模态,得出设计的该装置及试件的谐振频率满足试验需求;针对试验过程中的温升现象,提出了液氮与压缩空气复合式冷却系统。结果表明,该方法大大缩短了试验周期,提高了试验效率,消除了试样在高频加载过程中的热效应,保证了实验结果的有效性。     

带合金碳化钨涂层极片轧辊表面硬度的在线测量

本文分别采用便携式里氏硬度计和超声波硬度计测量带硬面涂层的极片轧辊表面硬度,结果表明:采用便携式里氏硬度计测量的硬度远低于实际硬度,而超声波硬度计测量的结果与实际结果非常相近。另外,超声波硬度计测试零件表面硬度时对工件表面损伤非常小的特点,特别适合于各种带有涂层零件表面硬度的现场在线测量。     

基于性能可调阶梯型变幅杆的超声波振子调谐研究

为减小超声波振子外接负载时其谐振频率漂移的幅度,使用机电等效电路法和COMSOL Multiphysics 5.3有限元仿真软件设计制造了一种基于性能可调阶梯型变幅杆的超声波振子。对该超声波振子的谐振频率进行有限元仿真和现场测试。以超声清洗机为例,搭建与其原理相似的试验装置,以不同液面高度的水作为变幅杆的外接负载,探究在不同外接负载情况下,调节连接在变幅杆处压电晶堆的调谐电感对解决超声波振子谐振频率漂移问题的有效性。试验结果表明：随着水杯中液面高度的增加,超声波振子的谐振频率整体呈上升趋势;通过在变幅杆的压电晶堆处外接调谐电感,超声波振子的谐振频率会得到一定的补偿,可重新回归到原始设定的谐振频率值附近。研究表明在使用超声波振子进行超声辅助加工时,该超声波振子对减小外接负载引起的谐振频率漂移幅度具有一定作用。研究结果可为超声波振子的调谐提供新思路和新方法。     

冲击荷载下基于埋入式光纤光栅传感器的混凝土动态应变测试

为实现冲击荷载下混凝土材料内动态应变的直接测量,研制了基于光纤Bragg光栅的混凝土光纤光栅应变传感器。将光纤光栅传感器埋入混凝土试件在SHPB装置上进行了冲击试验,由光纤传感器和粘贴于试件表面的电阻应变计分别测量了试件内和表面的动态应变。利用测量结果分析了混凝土在冲击荷载下的动态应力应变响应。对测量结果的分析和比较表明,采用埋入光纤传感器来实现混凝土结构内应变直接测量的方法可行、合理,研制的光纤光栅传感器适合于混凝土内动态应变测量,可更广泛地应用于混凝土、岩石等介质的动态性能试验及结构的动态响应测试中。     

维氏硬度计常见故障及修理

正维氏硬度计采用正四棱锥体金刚石压头,在试验力作用下压入试样表面,保持规定时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕对角线长度d,通过查表得到维氏硬度值。维氏硬度计广泛应用于工业生产和教学科研,是机械工业生产中广泛采用的硬度测量仪器,使用率高,故障发生也较多。一、试验力超差对于负荷较大的通过杠杆砝码产生试验力的维氏硬度计,试验力可以通过以下两种方式调整:一是调整杠杆前部的游砣,调整范围比较小;对于试验力偏差较大的硬度计则需要通过调整杠杆尾部的螺杆来改变杠杆比,从而实现对试验力的调整。     

JJF 1436-2013《超声硬度计校准规范》解读

正一、规范修订的背景及目的近年来,超声硬度计在航空、航天、军工、汽车、船舶等大型制造领域,尤其是生产现场的大型、异形或唯一工件等,无法进行静态(如布、洛、维硬度)测量的情况时,受到使用者的青睐。超声硬度测量的特点是仪器轻巧、压痕微小、操作简便、便于携带,测量工件硬度时,其压痕几乎达     

一种新型的谐振梁频率测量方法研究

谐振梁是一种应用广泛的谐振器。谐振式传感器可以通过测量谐振梁谐振频率的变化,解算谐振梁所受的轴向载荷的大小,从而达到测量目的。目前谐振梁常用的频率测量方法对于动态测量问题的效果并不理想,在很多应用场合都受到限制。本文针对双端固支型谐振梁的频率测量问题,设计了一种基于希尔伯特变换的频率测量方法。使用数值方法对谐振梁振动方程进行求解,获得多种典型的测试信号。仿真实验表明,该方法能很好地获取动态信号频率。     

光纤光栅传感器在CFRP冲击载荷监测中的应用研究

提出了一种用光纤光栅传感器监测CFRP结构冲击载荷的方法,构建了冲击监测系统。将FBG传感器粘贴于CFRP试件表面构成传感网络,针对不同冲击点,同一传感器监测的冲击响应信号进行分析,CFRP试件的一阶、二阶谐振频率为53 Hz、100 Hz,不同谐振频率对应的幅值随冲击点的改变而不同。冲击CFRP试件,对FBG传感网络感知的冲击响应信号进行小波包分解,获得各传感器的小波包能量谱图。结果表明传感器信号的第6阶小波包能量变化明显,能量大小与冲击点和传感器之间的距离及其夹角有关。研究结果将为CFRP结构的动态监测领域提供了实验参考。     

JJF1436-2013《超声硬度计校准规范》解读

正一、规范修订的背景及目的近年来,超声硬度计在航空、航天、军工、汽车、船舶等大型制造领域,尤其是生产现场的大型、异形或唯一工件等,无法进行静态(如布、洛、维硬度)测量的情况时,受到使用者的青睐。超声硬度测量的特点是仪器轻巧、压痕微小、操作简便、便于携带,测量工件硬度时,其压痕几乎达到无痕迹的程度,属于无损测量范畴,在对超大型工件的硬度测量上有着绝对的优势。     

低气压CO_2环境下基于光纤法珀振动传感器的超声声速测试与分析

为了分析超声传感技术在火星大气环境下应用的可行性,提出了一种低气压CO_2环境下基于光纤法珀振动传感器的超声声速测试方法,搭建了一套低气压气体超声声速测量试验系统,可实现不同成分(空气、CO_2)气体压力从600 Pa~1 MPa分阶段可调,并基于光纤法珀振动传感器开展了不同气体组分、不同压力、不同距离下中心频率分别为21,25,34与40 k Hz的高精度声速测量试验,通过理论计算与试验结果表明:膜片式光纤法珀振动传感器在600 PaCO_2气体中仍然可以接收到超声信号,在气体温、湿度不变条件下,超声传播速度与压力、频率无关,与气体成分有关;在15℃环境下,各频率超声信号在600 Pa~1 MPa气体压力范围内,测量平均声速在CO_2环境下为268.79 m/s,低于空气环境的336.18 m/s;获得了15℃,600 PaCO_2气体试验条件下,超声传播速度约为271.51 m/s。     

金属材料维氏硬度试验测量不确定度的评定

金属材料维氏硬度试验的测量不确定度主要来源于试验力、标准硬度块、压痕对角线长度的测量以及硬度计本身、试验结果的数值修约等。根据GB/T 4340.1-2009对硬度计和标准硬度块的要求,结合生产实际,计算了不同试验力下维氏硬度试验的测量不确定度。结果表明:硬度计的最大允许误差引起的测量不确定度所占的权重最大;对于同一维氏硬度,试验力越大,维氏硬度试验的测量不确定度则越小,因此在日常检测中,在满足要求的情况下,应尽可能选择较大的试验力,减小测量不确定度,使试验结果更加准确可靠。     

多层粘接材料深层界面脱粘的超声谐振检测方法

针对多层粘接材料深层界面脱粘检测问题,使用超声谐振检测法进行研究.基于弹簧质量模型分析超声谐振检测的基本原理.在有限元软件中建立某构件二界面脱粘的声谐振检测模型,得到不同大小缺陷以及无缺陷条件下的检测信号,计算得出模型的谐振频率曲线,分析比较典型谐振频率下信号的衰减程度.使用超声谐振检测仪对置有不同大小尺寸人工缺陷试件...     

A型邵氏硬度计标准差异对硬度测量结果影响分析

介绍了不同国家的A型邵氏硬度试验方法的标准差异,从A型邵氏硬度计机械机构、测量原理、检测手段、试验条件等方面,分析A型邵氏硬度试验方法硬度测量的影响因素,并给出解决办法。     

显微硬度计的力值测定

显微硬度计的力值正确与否,将直接影响仪器的示值精度。由于显微硬度计是采用小负荷(1kgf以下)试验,又受到仪器空间容量的限制,因此在很长时间内显微硬度计的力值测定未能得到较好的解决,从而影响显微硬度试验的可靠性和正确性,也影响显微硬度计的制造质量。显微硬度计的检定规程中明确规定:硬度计的负荷误差,对等于和小于100gf的负荷,允许在±1.5％以内,大于100gf的负荷误差应小于±1.0％,其变动度分别不大干1.5％和1.0％。目前,国内还没有小量程测力计,所以测定显微硬度计的负荷时,必须对现有仪器进行改装或自行设计。以往所用的显微硬度计的测力装置主要有以下三种: 1.光学测力计 2.改装机械天平 3.电阻应变式传感器测力装置