超聲硬度計(jì)工作原理

    超聲硬度計(jì)是借助超聲傳感器桿諧振頻率的變化來測(cè)量硬度，主要用于測(cè)定金屬的洛氏硬度，采用比較法也可用于其他測(cè)量。超聲硬度測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)試件表面的破壞極小、測(cè)量速度很快、操作程序簡單，特別適合于成品工件檢驗(yàn)，并且可以手握測(cè)頭直接對(duì)工件檢測(cè)，特別適合于不易移動(dòng)的大型工件、不易拆卸的部件進(jìn)行測(cè)量。

    在均勻的接觸壓力下，傳感器桿*的壓頭與試件表面接觸，則傳感器桿的諧振頻率會(huì)隨試件的硬度而改變，通過測(cè)量傳感器桿的這種諧振頻率變化，即可確定試件的硬度。

    試件的彈性模量不同，也會(huì)影響接觸面積的大小，即影響傳感器桿諧振頻率的變化。因此，超聲硬度試驗(yàn)法是一種比較測(cè)量的方法，需要以彈性模量和被測(cè)試件相同的試塊作為校準(zhǔn)試塊來消除這種影響。

    在測(cè)頭中有一個(gè)具有磁致伸縮效應(yīng)的傳感器桿，一端焊到一個(gè)鋼圓柱體上，此圓柱體質(zhì)量要比傳感器大得多，另一端鑲有136金剛石角錐壓頭，激勵(lì)線圈繞在傳感器桿上，在靠近傳感器桿與圓柱體的連接處固定上壓電晶體片。

   傳感器桿作為一個(gè)機(jī)械諧振子，插入到激勵(lì)放大器的反饋電路中，在激勵(lì)線圈的作用下，使傳感器桿產(chǎn)生縱向超聲振動(dòng)，由壓電晶片檢出這個(gè)信號(hào)，正反饋到激勵(lì)放大器的輸入端，構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器，其振蕩頻率就是傳感器桿的諧振頻率，反映了試件的硬度。

    從激勵(lì)放大器輸出一個(gè)信號(hào)，饋送到脈沖電路中，形成一個(gè)重復(fù)頻率，是上述振蕩頻率1/2的方波脈沖，經(jīng)脈沖功率放大器放大，啟動(dòng)鑒頻器。在鑒頻器中，把反映不同硬度的頻率變化轉(zhuǎn)換成直流電流的變化，然后用一個(gè)直接用硬度單位標(biāo)度的直流微安表指示出來。在硬度刻度事先用標(biāo)準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)后，就可從指示表上直接讀出試件的硬度值。

    作為該型超聲硬度計(jì)還采用充電裝置來直接由220V交流電對(duì)電池組充電，用穩(wěn)壓器消除工作過程中電池組電壓下降對(duì)示值穩(wěn)定性的影響。