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2024年4月29日发(作者:)
TH200邵尔A硬度计
使用说明书
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°æȨËùÓÐ (c) by Foxit Software Company, 2004
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时代集团公司
北京时代润宝科技发展有限责任公司
1
目录∶
1.概述
.........................................................................................................................................................................3
..............................................................................................................................3
1.1主要特点及使用范围
.........................................................................................................................................................3
1.2基本原理
..............................................................................................................4
1.3基本配置及仪器各部分名称
2.技术参数
.............................................................................................................................................................5
.........................................................................................................................................................5
2.1性能指标
.........................................................................................................................................................5
2.2主要功能
3.使用方法
.............................................................................................................................................................5
.........................................................................................................................................................5
3.1测量步骤
................................................................................................................................................5
3.1.1功能设置
................................................................................................................................................7
3.1.2开始测量
.....................................................................................................................................8
3.1.3与计算机通讯
4.保养与维修
4.1保养
.......................................................................................................................................................9
...................................................................................................................................................................9
...................................................................................................................................................................9
4.2维修
....................................................................................................................10
附录:邵尔硬度试验误差分析
2
1.概述
1.1主要特点及使用范围
时代TH200邵氏A硬度计(以下简称硬度计)是一种先进的一体化数显式硬度
测量仪器,它集测量装置和数据处理于一体,具有结构紧凑﹑测值准确﹑携带方便、
造型美观、重量轻和易于操作等优点,用RS232通讯电缆还可以与计算机进行通讯。
它主要用来测定软塑料和常规硬度橡胶的硬度,例如:软橡胶﹑合成橡胶﹑打印胶
辊、热塑性弹性体、皮革等,在塑料业、橡胶业以及其他化工行业有着广泛的应用。
1.2基本原理
具有一定形状的钢制压针﹐在试验力作用下垂直压入试样表面﹐当压足表面
与试样表面完全贴合时﹐压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度L(见图1)
﹐以L值的大小来表征邵氏硬度的大小,L值越大﹐表示邵尔硬度越低﹐反之越
高。计算公式为
L
:HA=100- 。
0.025
式中HA为邵氏A硬度。
由公式可知﹐邵氏A硬度与压针位移量有关。通过测量压针的位移量﹐即可
计算出邵氏A硬度值。本硬度计用传感器测量出压针位移量,再通过CPU计算处
理,得出邵氏A硬度值。
本仪器符合以下标准:
・《邵氏硬度计》检定规程 JJG 304-89
・《邵尔A型橡胶袖珍硬度计技术条件》HG2369-92
・《硫化橡胶邵尔A硬度试验方法》GB/T 531-92
・ 美国标准《Standard Test Method for Rubber Property─Durometer
3
Hardness 》D 2240-91
・日本标准《Hardness Testing methods for vulcanized rubber》JIS K6253
1.3基本配置及仪器各部分名称
1.3.1基本配置﹕TH200主机一台
SR44钮扣电池三节
1.3.2仪器各部分名称
・主机各部分名称(见图1)
(图1)
200主机 2.按键3.显示屏 4.通讯接口 5.电池仓 6.别勾
・显示屏各部分名称(见图2)
(图2)
1.最大值显示 2.平均值显示 3.欠压显示 4.硬度值显示 5.测量次数
4
2.技术参数
2.1性能指标
・
测量范围及测量误差
测量范围﹕0 HA~100 HA
测量误差﹕在20HA~90HA内, 误差≤±1 HA
分辨率:0.2 HA
・
环境温度﹕0℃~40℃
・
电源﹕3×1.55V钮扣电池
・
外型尺寸﹕168mm×31mm×30mm
・
重量﹕144g
2.2主要功能
・
具有峰值锁存﹑平均值计算及欠压报警功能
・
与本机携带的RS232通讯电缆连接,能与计算机进行数据通讯
・
具有自动关机功能
3.使用方法
注:
★
使用前,先将电池装好,注意正负极性。
★
ON/OFF(红色)键为开关键
★
MAX键为最大值功能键
键为平均值功能及测量次数功能键
★
N/AVE
3.1测量步骤
3.1.1功能设置
a)最大值功能
5
按下MAX键,屏幕显示MAX符号,见图3。此时测量结果显示为本次测量过程中
的最大值。再按一次MAX键,可取消此功能。在此功能下,每测一次,需再次按MAX
键清零。
b)平均值功能及测量次数设置
按下N/AVE键,屏幕显示AVE符号及测量次数,见图4。
最大值
硬度值
硬度值
平均值
测量次数
(图3) (图4)
继续按N/AVE键,可设置测量次数。测量次数最大值为9,可循环设置。两种
设置方法:<一>按下N/AVE键不动。
<二>反复按N/AVE键。次数设定后,硬度计根据测量次数做出判断,当测量次数为3~
9时,硬度计每次测试后同时显示本次测试的硬度值和测试次数,到达设定的测试
次数,自动删除粗大误差(GRUBBS算法)后显示平均值,若误差过大则显示“E.”;
当次数设定为2时,硬度计最后显示两次测试数据的算术平均值;当次数设定为1
时,硬度计只显示该次的测量值,用户也可根据需要记录若干次测量的数据,而后
手工计算出算术平均值。测量次数设置完数秒后机器进入测试状态。
平均值计算分最大值和随机值两种,做最大值平均值计算时,应使屏幕同时显示
MAX和AVE, 见图5。
最大值平均值
硬度值
测量次数
(图5)
平均值结果为算术平均值;做随机值平均时,屏幕只显示AVE。平均值结果显示
保持约8秒后,硬度仪显示自动清零,恢复原测试设置状态.
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c)自动关机功能
若硬度计处于零值状态3分钟,显示屏闪动15秒后,硬度计自动关机。
3.1.2开始测量
a)硬度计校准
・开机,此时硬度计处于非工作状态,压针伸出长度最大,屏幕硬度值显示零。
・压足与玻璃平板完全接触,压针伸出长度为零时,屏幕硬度值应显示100。
b)手动测量
将试样放在玻璃平板上,手持硬度计,使压针垂直于试样表面,缓慢平稳地将压
针压入试样,当硬度计压足与试样表面完全稳定接触时1s内读数,此时屏幕显示
即为试样硬度值,见图6。
<图6>
c)定负荷架测量(见图7)
将硬度计固定在质量为1kg的砝码的下端,试样放在底座上,压下手柄,使硬
度计压足与试样表面接触并将砝码略微抬起,在试样缓慢地完全受到质量为1kg的
负荷时起1s内读数,此时屏幕显示即为试样硬度值。
7
向
<图7>
1. 试样 2. 硬度计 3. 砝码 4. 手柄
3.1.3与计算机通讯
本仪器可与计算机通讯,波特率为9600,数据以文本数据格式传输,可以用通用通
讯软件(比如WINDOWS的超级终端)接受.此时须与RS232通讯电缆连接,随测随发,
只发不收。例如使用WINDOWS的超级终端,其操作步骤如下:
・将通讯电缆的九芯端与计算机串口连接,另一端插入TH200串口插座打开TH200
电源
・在WINDOWS中按“开始” “程序” “附件” “通讯”步骤打开超级终端。
・运行超级终端Hypertrm,在新建连接名称处键入一文件名,按确认。
・选择通讯电缆连接的串口.在端口设置中选择波特率为9600,按确认,这时屏幕上
应显示TH200的测试值。
・如要保存测试结果,在超级终端的“拨入”菜单下选择”断开”,在“文件”菜单下选
择“另存为”,键入文件名既可。
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4.保养与维修
4.1保养
・本硬度计应避免冲击﹑重压,并且不能置于强磁场﹑潮湿或油污的环境中。
・硬度计若长期不用,应将三节钮扣电池取出,妥善保管。
・硬度计不用时,应将其放入皮套中。
4.2维修
・当液晶出现BATT时,表明电池电压欠压,此时应关机更换电池。
・如发现其它不正常情况,欢迎您与时代维修服务中心联系。
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附录:邵尔硬度试验误差分析
邵尔硬度试验误差来源于以下三个方面:硬度计,试验操作(如试验力施加速
度、试验力保持时间控制等)以及试样本身。
下面仅就硬度计方面所引起的硬度测量误差进行讨论。
1.压针伸出长度测量不精确引起的硬度测量误差
在试验规则中,没有直接给出压针伸出长度测量机构的允差要求,
由试验规则中对压针伸出长度测量机构所做的规定,可以估计出其最大测量误差。
压针伸出长度测量误差应为:Δh=h-h。 (1)
式中:Δh—压针伸出长度测量误差(mm)
h—压针伸出长度测得值(mm)
h
0
—压针伸出长度实际值(mm)
由HA=100-
h
0.025
h=2.5-0.025H
h
0
=2.5-0.025H
0
式中:H—硬度计上的示值;
H
0
—压针伸出长度为h。所对应的硬度计上标准读数。
代入(1)式可得:Δh=0.025(H
0
- H)
由公式可知,如果压针伸出长度为0时,液晶显示100,则H
0
和 H均为100,压针
伸
出长度测量误差为0; 当压针伸出长度为(2.5- 0.04)mm,液晶显示0,则Hh
0
为
+
0.04
0.025
,
Hh为0,此时压针伸出长度的测量误差为0.04mm;同理可得,如果压
针伸出长度为(2.5+0.04)mm, 液晶显示0时,压针伸出长度测量误差为-0.04mm。
因此,由试验规则中对压针伸出长度测量机构所做的规定,可以计算出在压针
伸出长度为0和最大时的测量误差。
由于在试验规则中,对试验力提出了允差要求,而试验力准确与否,与压针伸出
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长度的测量机构有着密切的关系。只要试验力符合要求,则压针伸出长度测量误差
必定在一定的范围内。
2. 试验力偏离标准值引起的硬度测量误差
假设试样为完全弹性体,则可推导得到试验力偏离标准值引起的硬度测量误差
计算公式。
对于A标尺邵尔硬度试验;
∆HA(F)=−
(100−HA
0
)
∆
F
−−−−−−−−−−−−−(2)
107.3×75
式中:ΔHA(F)—由试验力偏离标准值引起的硬度测量误差(HA)
ΔF—试验力偏差(mN)
HA
0
—硬度真值(HA),计算时可由测得值代替。
由(2)式计算得,当试验力偏差为±75mN时引起的A标尺硬度测量误差
见下表:
HA。
(HA)
ΔF=+75mN
ΔHA(F) (HA)
ΔF=-75mN
ΔHA(F) (HA)
20 -0.8 0.8
40 -0.6 0.6
50 -0.5 0.5
60 -0.4 0.4
80 -0.2 0.2
100 0 0
由表可看出,试验力较标准值大时使测得的硬度值降低带来负的硬度测量误差;试
验力偏差为±75mN时引起的硬度测量误差的绝对值均小于1HA
。
,当试样硬度为
100HA时,由此引起的硬度测量误差为0。
3. A型邵尔硬度计压针顶端平面直径偏离标准值引起的测量误差
假设试样为完全弹性体,由理论可推导得到压针顶端平面直径偏离标准值引起的
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硬度测量误差计算公式。
∆
HA(d)
=
733.3
∆
d
+
(100d
+
7.333d
0
)
−HA
0
−−−−−−−−−−−−−−−−−(3)
100d
0
+7.333d+HA
0
×∆d
式中:d
0
—压针顶端平面直径标准值(mm)
d —压针顶端平面直径实际值(mm)
Δd —压针顶端平面直径偏差(mm)
HA
0
—硬度真值(HA)
ΔHA(d) —硬度测量误差(HA)
由(3)式计算得,当压针顶端平面直径偏差为±0.03mm时引起的硬度测量误差见下
表:
d =0.79mm
HA。(HA)
Δd =+0.03mm
ΔHA(d) (HA)
Δd =-0.03mm
ΔHA(d) (HA)
20 +0.8 -0.8
40 +1.0 -1.0
50 +1.0 -1.0
60 +0.9 -0.9
80 +0.6 -0.6
100 0 0
由表可看出,压针顶端平面直径增加,硬度值升高。
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