超聲波硬度計UCI方法原理

UCI方法（超聲波接觸阻抗）或改進的Vickers方法是由Claus Kleesattel發(fā)明的，并已在金屬加工行業(yè)中使用了50多年。過去的應(yīng)用領(lǐng)域通常是笨重和/或不可移動的部件，這些部件無法使用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化測試方法，或者非常困難。但是，現(xiàn)代UCI硬度測試設(shè)備的可靠性，應(yīng)用速度，出色的選擇性和簡便的操作確保了它們比傳統(tǒng)硬度測試有更多的用途。

硬度測試設(shè)備包括一個測量探頭（手動測量探頭或電動測量探頭），以及一個用于評估，保存和比較測量值的測試設(shè)備。可以在狹窄的空間內(nèi)以及難以到達的區(qū)域或具有挑戰(zhàn)性的材料幾何形狀的所有方向上進行測試。

測量過程手動測量探針在移動式硬度測試過程中用手放置，然后向下推到材料上。 1秒后（通常），測得的硬度值將以數(shù)字方式顯示并保存。

測量序列的自動保存意味著操作員可以專注于探頭的定位，并在以后閑暇時評估結(jié)果。達到測試力后，立即在各個測量點進行硬度測量，設(shè)備會在視覺和聽覺上指示出這種強度，使用電動測量探頭可使操作員在施加較小測試力的同時獲得更好的結(jié)果。

使用這種方法，將探頭定位并握在手中。但是，測試力是由集成電動機施加的，為了保證質(zhì)量，也可以將自動測量集成到生產(chǎn)線中。這通常涉及使用帶有特殊支架的手動測量探頭

使用SonoDur系列進行現(xiàn)場評估可以直接在設(shè)備中的位置上分析測量結(jié)果。該測量設(shè)備還提供基于顏色的區(qū)分和公差偏差（閾值）計算選項，并具有包括單次誤差校正在內(nèi)的整個統(tǒng)計功能，還可以根據(jù)EN ISO 18265重新評估數(shù)據(jù)，DIN 50150和/或ASTM E140，適用于維氏，布氏，洛氏和肖氏等常見硬度標(biāo)尺。生產(chǎn)線的測量也可以自動化進行。SonoDur-R還可以實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化測量。*隔離的數(shù)字量I / O接口使直接控制執(zhí)行器成為可能。還提供具有統(tǒng)計功能的測量值計數(shù)器和用于傳輸測量值的U??SB接口。廣泛的定制選項，特別是生產(chǎn)過程中的質(zhì)量保證功能，使這些設(shè)備成為補充傳統(tǒng)硬度測試程序的理想方式。

使用UCI方法測試硬度的優(yōu)點位置無關(guān)的移動測量，還可以在狹窄空間內(nèi)的所有方向上起作用能夠在大型物體上，困難的測試位置和具有挑戰(zhàn)性的零件幾何形狀（例如齒輪齒根和齒形）上進行測量相似的。快速，可靠的測量（典型值為1秒）可以輕松實現(xiàn)自動化的硬度測量小壓痕尺寸/深度-可以認為該過程是無損的，即使在非對稱測試壓痕的情況下也具有高度可重復(fù)的結(jié)果和較低的靈敏度，因為整個接觸面都包含在硬度計算中根據(jù)預(yù)期的測試應(yīng)用進行調(diào)整和調(diào)整。

超聲波硬度計UCI方法原理

UCI硬度測試程序UCI方法（超聲波接觸阻抗或修正的Vickers程序）-于1965年以“ SonoDur”的名稱投入使用-以電子方式評估每個維氏硬度測試壓痕的時間僅為幾分之一秒，并顯示數(shù)字化結(jié)果。與傳統(tǒng)的維氏硬度測試一樣，材料表面以預(yù)定的力暴露于具有定義的幾何形狀（=維氏金剛石）的壓頭的尖。

但是，與傳統(tǒng)方法不同，動態(tài)耦合阻抗測量用于測量負載下的硬度值。為此，在其頂端裝有壓頭的機械諧振器（振動棒）受到約78kHz的縱向振動的激勵，并被迫進入測試材料。

通過這種材料耦合，在維氏金剛石下面會產(chǎn)生接觸電阻，從而導(dǎo)致振動幅度衰減并同時以特征方式增加振動頻率。一旦達到預(yù)定的測試力并立即從那里得出維氏硬度，就可以確定該頻移。

振動桿的共振頻率隨著測試力（或接觸表面）的影響增加而增加。如果測試力恒定，則振動頻率（=差分頻率Δf）與空氣中的待機頻率f0的偏差是材料硬度的間接度量。但是，差分頻率還取決于諧振器，壓頭和測試材料的彈性特性（電子模塊，泊松比）。由于這些參數(shù)通常是未知的，因此必須針對已知硬度的探頭（=正常，參考板）對系統(tǒng)進行校準(zhǔn)。

這樣就可以很容易地從差頻，測試力和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)中計算出硬度?；奶匦员仨毟鶕?jù)DGZfP的DIN 50159 / MC1準(zhǔn)則對表面進行準(zhǔn)備（打磨）。

還可以在具有挑戰(zhàn)性的表面（例如深色背景）上進行UCI測量，這些表面超出了傳統(tǒng)的維氏測試方法的范圍。

哪些應(yīng)用適合UCI硬度測試？

進貨檢驗，混合檢查，生產(chǎn)控制，內(nèi)置組件的維護補充實驗室中傳統(tǒng)類型的硬度測試硬化的表面，復(fù)雜的幾何形狀，涂層熱切削刃和焊縫適用于無法使用傳統(tǒng)硬度測量技術(shù)的任何情況或有用（具有挑戰(zhàn)性的表面特性），或者它們太慢的地方。

使用UCI工藝進行移動硬度測試UCI方法的廣泛應(yīng)用可能性意味著用戶必須準(zhǔn)備相應(yīng)地進行測試。這樣做時，最重要的是檢查測試設(shè)備的功能，并確保測試材料的組件特性和表面質(zhì)量適合UCI方法-使用其他表面時通常會忽略這一任務(wù)硬度測試程序。這可能意味著無法達到對測試結(jié)果的期望和/或無法將結(jié)果與其他測試程序進行比較。此外，盡管對操作員而言相當(dāng)容易，但執(zhí)行UCI硬度測試仍需要基本水平技巧（如果要手動使用測量探針）。因此，始終建議您在操作中首先測試移動式硬度測試程序的適用性，以確保您的人員接受了適當(dāng)?shù)挠捕葴y量所需的培訓(xùn)。這很重要，因為操作員是測量設(shè)備的基本組成部分，因此需要了解如何使用精密測量工具，在購買之前，通常應(yīng)在部件上對新的測試設(shè)備進行測試，以確保它是正確使用該工具的工具。