高精度显微硬度计两段式电磁加力系统

1028 编辑：中冶有色技术网来源：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所

2024-05-13 16:46:17

权利要求书： 1.一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，其特征在于：包括主板(1)、(0.2～1)kgf加载模块(2)、加载杠杆(3)、杠杆保持机构(4)、(0.0001～0.2)kgf加载模块(5)、显微硬度压头(6)、轴(7)、塔台(8)、塔台定位块(9)、配重块(10)；主板(1)上安装有杠杆保持机构(4)，杠杆保持机构(4)上装有能够转动的加载杠杆(3)，加载杠杆(3)上装有配重块(10)，加载杠杆(3)一端连接(0.2～1)kgf加载模块(2)，另一端在试验力需要(0.2～1)kgf加载时与显微硬度压头(6)接触，将试验力通过显微硬度压头(6)传到试样表面进行试验，当试验力值不到0.2kgf时，加载杠杆(3)与显微硬度压头(6)脱离，不进行工作；主板(1)上安装有轴(7)，轴(7)连接塔台(8)，塔台(8)上装有(0.0001～0.2)kgf加载模块(5)，主板(1)上装有塔台定位块(9)，(0.0001～0.2)kgf加载模块(5)内装有能够上下移动的显微硬度压头(6)。

2.如权利要求1所述的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，其特征在于：主板(1)用于搭载(0.2～1)kgf加载模块(2)、加载杠杆(3)、杠杆保持机构(4)、轴(7)、塔台定位(9)。

3.如权利要求1所述的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，其特征在于：(0.2～1)kgf加载模块(2)用于产生(0.2～1)kgf载荷的电磁力；

加载杠杆(3)用于将(0.2～1)kgf加载模块(2)产生的电磁力施加到显微硬度压头(6)上。

4.如权利要求1所述的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，其特征在于：杠杆保持机构(4)在保荷时间内夹紧加载杠杆(3)，使加载杠杆(3)保持静止或平衡。

5.如权利要求1所述的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，其特征在于：(0.0001～0.2)kgf加载模块(5)用于将产生的(0.0001～0.2)kgf电磁力施加到显微硬度压头上(6)；

显微硬度压头(6)，安装在(0.0001～0.2)kgf加载模块(5)上，将加载模块产生的力施加到试样上，从而产生硬度压痕。

6.如权利要求1所述的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，其特征在于：轴(7)将塔台固定在主板(1)上，并使塔台可旋转。

7.如权利要求1所述的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，其特征在于：塔台(8)搭载(0.0001～0.2)kgf加载模块(5)。

8.如权利要求1所述的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，其特征在于：塔台定位(9)使塔台定位于在(0.0001～0.2)kgf加载模块(5)。

9.如权利要求1所述的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，其特征在于：配重块(10)用于(0.2～1)kgf加载模块(2)的配重，调整力值大小。

说明书：一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统技术领域[0001] 本发明属于计量领域，涉及一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统。背景技术[0002] 随着现代材料表面工程，如气相沉积、溅射、离子注入、高能束表面改性、热喷涂及微电子、集成微光机电系统等领域的发展,试样本身或表面改性层厚度越来越小,越来越

薄，对显微硬度试验力值下限提出了更低，更准的要求。目前显微硬度计试验力值下限为

0.001kgf，力值精度±0.5％，而本发明提供的一种高精度的显微硬度计两段式电磁加力系

统，试验力值下限可达0.0001kgf，力值精度达±0.25％，可为新材料的研发及新工艺的设

计提供有效可靠的技术保障。

发明内容[0003] 本发明目的是提供一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，以拓展试验力测量下限，提升试验力精度。本发明试验力值下限可达0.0001kgf，力值精度达±0.25％，为新

材料的研发及新工艺的设计提供有效可靠的技术保障。

[0004] 本发明目的是通过下述技术方案实现的。[0005] 本发明公开一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，包括主板、(0.2～1)kgf加载模块、加载杠杆、杠杆保持机构、(0.0001～0.2)kgf加载模块、显微硬度压头、轴、塔台、

塔台定位块、配重块。主板上安装有杠杆保持机构，杠杆保持机构上装有能够转动的加载杠

杆，加载杠杆上装有配重块，加载杠杆一端连接(0.2～1)kgf加载模块，另一端在试验力需

要(0.2～1)kgf加载时与显微硬度压头接触，将试验力通过显微硬度压头传到试样表面进

行试验，当试验力值不到0.2kgf时，加载杠杆与显微硬度压头脱离，不进行工作。主板上安

装有轴，轴连接塔台，塔台上装有(0.0001～0.2)kgf加载模块，主板上装有塔台定位块，

(0.0001～0.2)kgf加载模块内装有能够上下移动的显微硬度压头。

[0006] 进一步地，主板用于搭载(0.2～1)kgf加载模块、加载杠杆、杠杆保持机构、轴、塔台定位。

[0007] 进一步地，(0.2～1)kgf加载模块用于产生(0.2～1)kgf载荷的电磁力。[0008] 进一步地，加载杠杆用于将(0.2～1)kgf加载模块产生的电磁力施加到显微硬度压头上。

[0009] 进一步地，杠杆保持机构在保荷时间内夹紧加载杠杆，使加载杠杆保持静止或平衡。

[0010] 进一步地，(0.0001～0.2)kgf加载模块用于将(0.0001～0.2)kgf加载模块产生的电磁力施加到显微硬度压头上。

[0011] 进一步地，显微硬度压头，安装在(0.0001～0.2)kgf加载模块上，将加载模块产生的力施加到试样上，从而产生硬度压痕。

[0012] 进一步地，轴将塔台固定在主板上，并使塔台可旋转。[0013] 进一步地，塔台搭载(0.0001～0.2)kgf加载模块。[0014] 进一步地，塔台定位使塔台定位于在(0.0001～0.2)kgf加载模块。[0015] 进一步地，配重块用于(0.2～1)kgf加载模块的配重，调整力值大小。[0016] 有益效果[0017] 本发明公开一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，将试验力加载系统改为两段式加载，使(0.0001～0.2)kgf的试验力不通过加载杠杆，直接垂直施加在试样表面，减

少试验力施加的影响因素，进而拓展试验力测量下限，并能够解决由于加载杠杆在试验力

保持时间内达不到绝对平衡，产生的力值跳动对(0.0001～0.2)kgf影响很大的问题，显著

提升试验力的准确性与稳定性。

附图说明[0018] 图1为本发明的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统的结构示意图。[0019] 图2为本发明的一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统的应用示意图。[0020] 其中：1—主板、2—(0.2～1)kgf加载模块、3—加载杠杆、4—杠杆保持机构、5—(0.0001～0.2)kgf加载模块、6—显微硬度压头、7—轴、8—塔台、9—塔台定位块、10—配重

块。

具体实施方式[0021] 下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。

[0022] 如图1、2所示，本实施例公开一种高精度显微硬度计两段式电磁加力系统，包括主板1、(0.2～1)kgf加载模块2、加载杠杆3、杠杆保持机构4、(0.0001～0.2)kgf加载模块5、显

微硬度压头6、轴7、塔台8、塔台定位块9、配重块10。主板1上安装有杠杆保持机构4，杠杆保

持机构4上装有能够转动的加载杠杆3，加载杠杆3上装有配重块10，加载杠杆3一端连接

(0.2～1)kgf加载模块2，另一端在试验力需要(0.2～1)kgf加载时与显微硬度压头6接触，

将试验力通过显微硬度压头6传到试样表面进行试验，当试验力值不到0.2kgf时，加载杠杆

3与显微硬度压头6脱离，不进行工作。主板1上安装有轴7，轴7连接塔台8，塔台8上装有

(0.0001～0.2)kgf加载模块5，主板1上装有塔台定位块9，(0.0001～0.2)kgf加载模块5内

装有能够上下移动的显微硬度压头6。

[0023] 主板1用于搭载(0.2～1)kgf加载模块2、加载杠杆3、杠杆保持机构4、轴7、塔台定位9。

[0024] (0.2～1)kgf加载模块2用于产生(0.2～1)kgf载荷的电磁力。[0025] 加载杠杆3用于将(0.2～1)kgf加载模块2产生的电磁力施加到显微硬度压头6上。[0026] 杠杆保持机构4在保荷时间内夹紧加载杠杆3，使加载杠杆3保持静止或平衡。[0027] (0.0001～0.2)kgf加载模块5，用于将(0.0001～0.2)kgf加载模块2产生的电磁力施加到显微硬度压头上6。

[0028] 显微硬度压头6，安装在(0.0001～0.2)kgf加载模块上，将加载模块产生的力施加到试样上，从而产生硬度压痕。

[0029] 轴7将塔台固定在主板1上，并使塔台可旋转。[0030] 塔台8搭载(0.0001～0.2)kgf加载模块5。[0031] 塔台定位9使塔台定位于在(0.0001～0.2)kgf加载模块5。[0032] 配重块10用于(0.2～1)kgf加载模块2的配重，调整力值大小。[0033] 以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范

围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明

的保护范围之内。