KHVS-1000XYZ /EOS100B2.0

全自動(dòng)顯微維氏硬度測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

一、概述

KHVS-1000XYZ/EOS100B2.0全自動(dòng)顯微維氏硬度測(cè)量系統(tǒng)，集成了光學(xué)成像、機(jī)械位移、電子控制、數(shù)字成像、圖像分析、計(jì)算機(jī)處理等多種專業(yè)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)主機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)顯微維氏硬度計(jì)和自動(dòng)載物臺(tái)的控制，并將硬度壓痕數(shù)字化成像在計(jì)算機(jī)屏幕上，再通過自動(dòng)讀數(shù)、手動(dòng)讀數(shù)等手段，準(zhǔn)確測(cè)量金屬及部分非金屬材料及各種膜層、鍍層的顯微硬度、硬化層深度、膜層厚度、兩點(diǎn)間距等。可自動(dòng)對(duì)焦，遠(yuǎn)程對(duì)焦，高速對(duì)焦（3~5s），自動(dòng)截取清晰的視頻幀，更新為“當(dāng)前圖像"。還可對(duì)多個(gè)試樣進(jìn)行全景掃描，然后在全景圖上做17種路徑規(guī)劃自由設(shè)定，最后完成連打連測(cè)。報(bào)告內(nèi)容、格式可靈活設(shè)定，自動(dòng)生成word與excel文檔。所有結(jié)果、壓痕圖像、自定義信息列表、用戶Logo，都可以設(shè)置生成到圖文報(bào)告。這一系統(tǒng)，提升了傳統(tǒng)硬度的測(cè)試方式，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)、高精度、高重復(fù)性的硬度測(cè)試，是材料分析的重要設(shè)備。

設(shè)備介紹：

● KHVS-1000XYZ數(shù)顯自動(dòng)轉(zhuǎn)塔顯微維氏硬度計(jì)，通過液晶屏顯示結(jié)果，并可顯示與設(shè)置測(cè)試標(biāo)尺、試驗(yàn)力、壓頭類型、保荷時(shí)間、換算單位等;

● 采用8寸觸摸屏和高速ARM處理器，顯示直觀，人機(jī)互動(dòng)友好，操作簡(jiǎn)便；運(yùn)算速度快，數(shù)據(jù)庫大量存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)自動(dòng)修正，并提供數(shù)據(jù)折線報(bào)表；

● 機(jī)身使用鑄鐵一次澆鑄成型，配合以汽車烤漆處理工藝，外形圓潤(rùn)美觀；

● 蝸輪蝸桿升降系統(tǒng)較好地提高測(cè)試穩(wěn)定性以及測(cè)試精度，測(cè)試完成后無需再次對(duì)焦；

● 配置了自動(dòng)轉(zhuǎn)塔功能，高清測(cè)量和觀察-雙物鏡組合，結(jié)合內(nèi)置長(zhǎng)度編碼器的高清測(cè)微目鏡，實(shí)現(xiàn)了壓痕對(duì)角線的一鍵測(cè)量，較好地減少了人為操作干擾與讀數(shù)誤差；

● 便捷數(shù)控系統(tǒng)，可自動(dòng)進(jìn)行全硬度標(biāo)尺的單位轉(zhuǎn)換；

● 可設(shè)置硬度值的最大值和最小值，當(dāng)測(cè)試值超過設(shè)定范圍時(shí)，發(fā)出蜂鳴音；

● 具有軟件硬度值修正功能，可以在一定范圍內(nèi)直接對(duì)硬度值進(jìn)行修正；

● 具有數(shù)據(jù)庫功能，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行分組保存，每組可保存10個(gè)數(shù)據(jù)，可以保存2000個(gè)以上數(shù)據(jù)；

● 具有硬度值曲線顯示功能，直觀顯示硬度值的變化；

● CCD圖像處理系統(tǒng)，另可選配努氏壓頭，進(jìn)行努氏硬度測(cè)量；

● 配置無線藍(lán)牙打印機(jī)，并可通過RS232、USB接口輸出數(shù)據(jù)；

● 精度符合GB/T4340.2-2018  ISO6507-2 和美國(guó)ASTM E384。

二、技術(shù)參數(shù)

●維氏標(biāo)尺： HV0.01, HV0.025, HV0.05, HV0.1, HV0.2, HV0.3, HV0.5, HV1

●試驗(yàn)力：0.09807、0.2542、0.4903、0.9807、1.961、2.942、4.904、9.807N

        （10、25、50、100、200、300、500、1000gf）

●試驗(yàn)力選擇：通過轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)力變換手輪進(jìn)行試驗(yàn)力選擇，當(dāng)前試驗(yàn)力顯示在屏幕上

●加載控制：自動(dòng)（加載/保荷/卸載）

●保荷時(shí)間1—99秒（1秒為增量）

●測(cè)試模式：HV/HK

●硬度值 ：硬度范圍5-5000HV,通過測(cè)微計(jì)上測(cè)量所得數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)輸入到硬度計(jì)即可得到相應(yīng)硬度值。示值誤差3-5%HV。

●試件最大高度：180mm，壓痕中心至機(jī)壁距離130mm

●光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)

物鏡：10×（觀察），40×（測(cè)量）
總放大倍數(shù)：100×（觀察），400×（測(cè)量）
測(cè)量范圍： 200μm
分度值：   0.025μm

●X-Y自動(dòng)載物臺(tái)

臺(tái)面尺寸：130X120毫米

最大行程：45X45毫米

最小步距：小于1微米(0.001MM)（或2微米，可選）

重復(fù)定位：小于3微米

移動(dòng)速度：可調(diào)；

控制方式：手動(dòng)控制、電動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)控制；

●光源：12V/20W

●光源亮度：PWM調(diào)光

●節(jié)能模式：10分鐘不用后自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)模式

●電源：220V, 50Hz

●整機(jī)功耗：100W

●總尺寸：500×330×560mm

●重量：36kg

三、功能簡(jiǎn)介

四、硬度測(cè)量（自動(dòng)測(cè)量）

1、測(cè)量前需要確保“壓力選擇"數(shù)值與設(shè)備試驗(yàn)力一致。菱形壓痕的對(duì)角線盡量處于屏幕水平與豎直方向，類似下圖所示。

2、點(diǎn)擊“自動(dòng)測(cè)量"，HDS系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行圖像識(shí)別與測(cè)量，顯示結(jié)果。若自動(dòng)測(cè)量出多個(gè)壓痕，可用“區(qū)域選擇"框出壓痕區(qū)域，再點(diǎn)擊“自動(dòng)測(cè)量"。測(cè)量結(jié)果在左下角測(cè)量進(jìn)度中顯示，并自動(dòng)添加進(jìn)測(cè)量結(jié)果列表中。

3、若“自動(dòng)測(cè)量"標(biāo)識(shí)出的頂點(diǎn)誤差較大，按住‘SHIFT’鍵，（點(diǎn)擊 “手動(dòng)測(cè)量"顏色變藍(lán)，進(jìn)入手動(dòng)狀態(tài)），用鼠標(biāo)點(diǎn)選誤差偏大的紅十字（變?yōu)闇\綠色），移動(dòng)后點(diǎn)擊實(shí)際頂點(diǎn)位置，或用鍵盤‘A/D/W/S’（分別代表左右上下）微調(diào)，松開‘SHIFT’ 鍵即可。

4、手動(dòng)測(cè)量：對(duì)于不清晰的壓痕圖像，提供了三種“手動(dòng)測(cè)量"方式：“四點(diǎn)測(cè)量"、“對(duì)角測(cè)量"與“四邊測(cè)量"。可以通過鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“當(dāng)前圖像"，在如下的窗口中切換選擇。

四點(diǎn)測(cè)量：點(diǎn)擊壓痕的四個(gè)頂點(diǎn)。

對(duì)角測(cè)量：點(diǎn)擊兩次形成方框剛好框住壓痕的四個(gè)頂點(diǎn)。

四邊測(cè)量：以兩條豎線和兩條橫線分別與壓痕的頂點(diǎn)相交。

5、系統(tǒng)提供兩種壓痕的標(biāo)記形式，可以右鍵選擇四個(gè)“紅十字"或者“矩形框"的形式。

6、右鍵菜單“顯示內(nèi)容設(shè)置"中可以將測(cè)量結(jié)果的文字信息顯示在圖像上。

7、“自動(dòng)測(cè)量"完成后，點(diǎn)擊紅十字附近，自動(dòng)進(jìn)入“手動(dòng)測(cè)量"模式。

五、測(cè)量路徑

在多點(diǎn)測(cè)量前，請(qǐng)?jiān)?/span>“測(cè)量路徑"下編輯完成各點(diǎn)位置，可以設(shè)置用于測(cè)量深度—硬度曲線時(shí)的坐標(biāo)數(shù)值。

右鍵菜單中，可以點(diǎn)擊的“前插"、“后插"按鈕在當(dāng)前行前、后增加位置。對(duì)當(dāng)前位置可以點(diǎn)擊“修改"按鈕進(jìn)行修改或點(diǎn)擊“刪除"按鈕進(jìn)行刪除。

對(duì)于長(zhǎng)期檢測(cè)同一壓痕線的用戶，用戶可以選擇點(diǎn)擊“保存"按鈕，則系統(tǒng)將把設(shè)置內(nèi)容保存在電腦中。下次需要測(cè)試的時(shí)候點(diǎn)擊“導(dǎo)入"按鈕，讀出上次保存的文件即可載入原先的設(shè)置。

新建路徑：可以右鍵菜單“新建"，構(gòu)建任意方向等間隔測(cè)量路徑點(diǎn)集。界面如下圖所示，設(shè)置“起點(diǎn)坐標(biāo)"、“點(diǎn)間距"和“點(diǎn)數(shù)"后點(diǎn)擊“添加"即可將一組點(diǎn)添加到列表上。“連接前一條線"表示這組點(diǎn)的設(shè)置與上一組點(diǎn)一致。點(diǎn)擊“確定"按鈕后，才能按新建路徑點(diǎn)的設(shè)置，生成一系列點(diǎn)組成的測(cè)量路徑。

六、多點(diǎn)測(cè)量

1、若需要多點(diǎn)測(cè)量，請(qǐng)?jiān)?/span>“測(cè)量路徑"下編輯完成各點(diǎn)位置。

2、測(cè)量多點(diǎn)時(shí)，在“測(cè)量結(jié)果"中，仍可以隨時(shí)刪除、重測(cè)、插入新測(cè)量點(diǎn)等操作。

3、點(diǎn)擊“測(cè)量結(jié)果"中的“數(shù)據(jù)分析"按鈕，將顯示對(duì)于當(dāng)前所有測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)信息。

4、當(dāng)已測(cè)量點(diǎn)個(gè)數(shù)與測(cè)量路徑點(diǎn)個(gè)數(shù)相等時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提示保存測(cè)量報(bào)告。若選擇繼續(xù)測(cè)量，則記錄不包含路徑信息的測(cè)量結(jié)果。

5、內(nèi)容設(shè)置：點(diǎn)擊“內(nèi)容設(shè)置"按鈕，出現(xiàn)如下圖所示界面，選擇需要顯示的列名。點(diǎn)擊“確定"后，測(cè)量結(jié)果列表中將根據(jù)所選的列名列出相關(guān)內(nèi)容。其中，后一部分內(nèi)容是測(cè)得的硬度值轉(zhuǎn)換為其他硬度計(jì)量單位，所參照的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)來自于“硬度轉(zhuǎn)換"中的設(shè)置。

七、路徑規(guī)劃功能

作為測(cè)量功能的拓展，在“測(cè)量路徑"頁面中，提供了8種通過鼠標(biāo)點(diǎn)選圖像的方式完成待測(cè)路徑的精確規(guī)劃。

圖像中規(guī)劃的路徑添加到測(cè)量路徑的某一條線上，有4種方式。

添加到原有線后面：在原有線段后面添加新的路徑

刪除原線創(chuàng)建新線：將原有線段刪除，創(chuàng)建出新的線段。

八、XY平臺(tái)控制

借助于A8810高精度XY自動(dòng)臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)：

九、全景掃描

選擇“全景掃描"下的“設(shè)置掃描范圍"功能，在如下圖所示的“設(shè)置全景掃描范圍"界面上選擇設(shè)置掃描范圍的方式（坐標(biāo)、矩形頂點(diǎn)、多邊頂點(diǎn)）和運(yùn)動(dòng)方式（精度優(yōu)先、速度優(yōu)先）。掃描范圍頂點(diǎn)設(shè)置選擇矩形頂點(diǎn)、多邊頂點(diǎn)時(shí)，請(qǐng)先到當(dāng)前視頻窗口按照提示選取頂點(diǎn)，操作完成后再單擊“確認(rèn)"按鈕完成掃描范圍的設(shè)置。若未在當(dāng)前視頻窗口按照提示進(jìn)行范圍設(shè)置時(shí)，將“設(shè)置全景掃描范圍"窗口關(guān)閉，提示如下窗口，此時(shí)用戶則需先設(shè)置掃描范圍。

選擇“全景掃描"下的“掃描當(dāng)前試樣"功能，，啟動(dòng)當(dāng)前試樣全景圖的掃描過程。

軟件界面右鍵菜單提供了，移到該點(diǎn)、顯示路徑、刪除選中路徑點(diǎn)、導(dǎo)入當(dāng)前圖像、保存圖像等功能。

界面的下方帶有縮放顯示功能，圖片過大時(shí)可以縮小顯示。

對(duì)XY自動(dòng)平臺(tái)上的硬幣，設(shè)置掃描范圍20×15mm，進(jìn)行全景掃描。HDS系統(tǒng)控制電機(jī)移動(dòng)并且將相機(jī)拍攝到的分辨率為640×512的圖片抓取出來，最終一共將2500多幅圖片接成如下一頁所示的效果圖片。

十、注意事項(xiàng)：

1、在使用依據(jù)圖像控制平臺(tái)移動(dòng)的功能時(shí)，需要事先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行光學(xué)標(biāo)定。

2、工件的擺放須在平臺(tái)可移動(dòng)的范圍以內(nèi)。

十一、自由設(shè)定掃描區(qū)域

自由設(shè)定掃描區(qū)域功能，對(duì)于不規(guī)則試樣可按試樣外形設(shè)定掃描區(qū)域，縮小掃描范圍，從而節(jié)省掃描時(shí)間，提高工作效率。

十二、多試樣全景掃描

可一次性對(duì)多個(gè)試樣進(jìn)行掃描，獲得多張全景圖。首先命名試樣，多試樣名稱設(shè)置參照4.6部分介紹，然后選中需要設(shè)置掃描范圍的試樣名稱，在當(dāng)前視頻窗口，通過鼠標(biāo)已任意拖動(dòng)選中試樣并設(shè)置掃描范圍，設(shè)置方法參照6.8，其余試樣的設(shè)置方式與第一個(gè)操作方法一致，所有試樣掃描范圍設(shè)置完成后，單擊“全景掃描"下的“掃描所有試樣"功能，啟動(dòng)所有試樣全景圖的掃描。

全景圖像上的路徑規(guī)劃操作：點(diǎn)擊“導(dǎo)入到當(dāng)前圖像"，可將當(dāng)前全景圖界面顯示的圖像內(nèi)容導(dǎo)入到“當(dāng)前圖像"，按照路徑規(guī)劃功能的操作說明在“當(dāng)前圖像"進(jìn)行路徑規(guī)劃有關(guān)操作。（路徑規(guī)劃詳見第5部分的介紹）

Z軸控制

借助于Z軸驅(qū)動(dòng)與控制器，可以實(shí)現(xiàn)：

手動(dòng)調(diào)焦：手動(dòng)控制載物臺(tái)升降，調(diào)整高度找到最清晰圖。

遠(yuǎn)程對(duì)焦：自動(dòng)將載物臺(tái)從距離鏡頭較遠(yuǎn)的位置調(diào)整到清晰平面附近。

自動(dòng)對(duì)焦：在遠(yuǎn)程對(duì)焦的基礎(chǔ)上，自動(dòng)完成更精細(xì)的對(duì)焦操作，使圖像最清晰。

T2-60

此款載物臺(tái)，載荷～100kgf，回復(fù)精度10um。行程～110×110mm。