巴氏硬度计的原理与应用
巴氏硬度计(Barcol Hardness Tester, BHT)是一种广泛用于测量材料硬度的便携式仪器,它采用了弹性复位技术来测量物体表面的硬度。本文将介绍巴氏硬度计的原理、应用以及使用注意事项。
一、巴氏硬度计的原理
巴氏硬度计基于夏比涅原理,即在一定量的压力下,物体的表面穿透深度与物体的硬度成反比。在巴氏硬度计中,感应针头被压在材料表面上,产生一个预定量的压力,此时压力指针会从0到100之间的刻度上移动,所在的刻度即为物体的硬度。
巴氏硬度计的原理基于以下两个关键技术:
1.弹性复位技术
当感应针头被压在材料表面上时,针头会弯曲。一旦压力释放,感应针头则会迅速回到原始位置,这种回转力就是巴氏硬度计中的弹性复位技术。
2.划痕力平衡原理
在测量面上施加一个划痕力可以产生一个表面穿透深度,该深度将与物体的硬度成反比。巴氏硬度计的感应针头可以产生一个与划痕力相等的压力,并且这个等于划痕力的压力可以在材料的表面产生一个表面穿透深度。
二、巴氏硬度计的应用
巴氏硬度计广泛用于测量各种硬度比较难以测量的物体表面硬度,包括聚合物、复合材料、铝、亚麻和棉花等。它也被用于测量金属、石膏、陶瓷、玻璃和树脂等材料的硬度。
巴氏硬度计经常用于以下应用:
1. 可以测量流程控制的许多生产环节中的塑料及其制成的制品的硬度。
2. 制药工业中测量各种晶体及其他固态物质的硬度。
3. 市场负责部门对于建筑材料市场的监测和鉴定中,巴氏硬度计对于检测建筑材料的硬度有着重要意义。
4. 巴氏硬度计还可以测量电气设备所用的诸如塑料、树脂等非金属材料的工业硬度,例如测量电缆绝缘层的硬度。
5. 巴氏硬度计可在屋顶、坡道、天窗等最不影响外观的地方不同位置处进行测量,判断材料表面硬度换算为状态、抗压性等的情况。
三、使用注意事项
1. 在测量材料的时候,必须保证感应针头垂直于表面,否则会影响测量结果。
2. 巴氏硬度计测量不适用于薄膜、软材料和非均质材料。
3. 在硬度计使用开始之前,要检查仪器的零点和压力计量程的调整,防止误差和其他因素的干扰。
4. 在使用巴氏硬度计时,必须根据材料的种类、厚度和形状,选择合适的针头,并根据材料的特点对针头进行校准,准确控制测量值。
5. 巴氏硬度计不能直接测量材料的强度、刚度和其它本质性质,仅能表征材料硬度上的有限信息。
总之,巴氏硬度计是一种简便、准确、实用的测量仪器,它可广泛应用于不同类型材料的硬度检测,在工业生产和科学研究领域都具有重要的应用价值。使用者必须根据巴氏硬度计的原理和注意事项,合理、正确操作仪器,才能保证准确测量出物体的硬度,从而推动工业技术的进步。