洛氏硬度计如何校准

智测通仪

一、校准前准备

• 设备检查：
  • 确保洛氏硬度计外观无损坏，各部件连接完好。
  • 检查压头是否损坏或磨损，如有必要，更换压头。
  • 检查丝杠维护套是否顶起工作台，必要时拿下工作台检查其与丝杠接触面是否清洁。
    
• 环境准备：
  • 将硬度计置于稳固水平台上，使用水平仪调整机体气泡至中心位置，倾斜度误差≤0.2°/m。
  • 控制实验室温度在23±5℃，相对湿度≤65%，避免温差导致的机架变形或电气元件漂移。
  • 接入稳压电源（电压波动≤±1%），接地电阻<4Ω，防止电磁干扰影响传感器信号。
    
• 工具与材料准备：
  • 准备经过认证的标准硬度块，确保其硬度值在有效期内，且覆盖设备量程，不确定度≤0.5HR。
  • 准备力值传感器（量程5-1500kgf，精度0.1级）、光学投影仪（分辨率0.001mm）、电子水平仪、千分尺、显微镜等校准工具。
  • 准备清洁用的无尘布、20#机油、低黏度硅基润滑脂等。
    
  
  

二、核心系统校准步骤

• 力值系统校准：
  • 安装力值传感器：替代压头，启动设备施加初始力（通常10kgf）。
  • 测量与对比：用数字万用表测量传感器输出电压，对比标准值（如10kgf对应2.5mV），误差应≤±0.5%。若超差，调整力值控制板电位器或更换压力弹簧。
  • 逐级加载：依次施加60kgf、100kgf、150kgf总力，记录传感器输出值，绘制力值-电压曲线，线性度应≥0.999。对非线性段，通过软件修正系数或更换力值传感器。
    
• 压头几何参数校准：
  • 金刚石圆锥压头：使用光学投影仪测量压头锥角，应严格为120°±0.5°。检测压头顶端半径，应≤0.2μm。
  • 钢球压头：用千分尺测量钢球直径，应与标称值（φ1.588mm）一致，误差≤±0.002mm。检查钢球表面粗糙度，应≤Ra0.025μm。
    
• 测量系统校准：
  • 压痕深度测量：在标准硬度块上施加试验力，用光学投影仪测量实际压痕深度（如HRC测试时深度应为0.2mm±0.002mm）。对比设备显示值，误差应≤±0.002mm，通过软件零点漂移补偿修正。
  • 分辨率测试：输入模拟信号（如0-10V对应0-0.8mm深度），检测显示器显示值跳变是否≤0.001mm。若分辨率不足，更换高精度ADC芯片。
    
• 环境适应性校准：
  • 温度补偿：将设备置于环境控制箱，从15℃升温至35℃，每隔5℃记录硬度测试值。绘制温度-硬度曲线，斜率应≤0.02HR/℃，通过内置温度传感器自动补偿。
  • 振动测试：在设备底部安装三向振动传感器，施加0.05g振动（模拟车间环境）。检测硬度测试重复性，标准差应≤0.5HR。若超差，加装空气弹簧隔振台。
    
  
  

三、综合校准与验证

• 多标尺交叉校验：
  • 分别使用HRA（60kgf）、HRB（100kgf）、HRC（150kgf）专用标准硬度块进行全量程测试，每块连续测量5次，极差≤0.8HR。
    
• 曲面修正补偿：
  • 对圆柱/球形试样进行曲率修正测试，当试样直径<10mm时，启用设备内置修正程序，修正后读数与平面测试值偏差≤±1HR。
    
• 异常状态排查：
  • 故意引入人为误差（如倾斜放置试样、污染压头），观察设备报警功能是否正常触发，误操作提示响应时间<2秒。
    
  
  

四、校准后处理

• 数据存档：
  • 完整记录校准日期、标准块编号、各标尺实测值/修正值、环境参数及操作人员信息，生成可追溯的校准报告。
    
• 周期性复校：
  • 新设备使用前需连续3天每日校准，正常使用后每月进行预防性维护校准，每年送计量院进行强制检定。
    
• 日常维护：
  • 每日清理压头表面残留碎屑，每周检查导轨直线度（直线度误差≤0.01mm/100mm），每月更换防尘罩过滤棉。
    
  
  

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