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| 時(shí)代 TH200邵氏硬度計(jì)使用說明書 | 1
TH200 邵爾 A 硬度計(jì)
使用說明書
時(shí)代集團(tuán)公司
北京時(shí)代科技股份有限公司
2
目錄∶
1.概述
......................................................................................................................................................................... 3
1.1 主要特點(diǎn)及使用范圍
.............................................................................................................................. 3
1.2 基本原理
......................................................................................................................................................... 3
1.3 基本配置及儀器各部分名稱
.............................................................................................................. 4
2.技術(shù)參數(shù)
............................................................................................................................................................. 5
2.1 性能指標(biāo)
......................................................................................................................................................... 5
2.2 主要功能
......................................................................................................................................................... 5
3.使用方法
............................................................................................................................................................. 5
3.1 測量步驟
......................................................................................................................................................... 5
3.1.1 功能設(shè)置
................................................................................................................................................ 5
3.1.2 開始測量
................................................................................................................................................ 7
3.1.3 與計(jì)算機(jī)通訊
..................................................................................................................................... 8
4.保養(yǎng)與維修
....................................................................................................................................................... 9
4.1 保養(yǎng)
................................................................................................................................................................... 9
4.2 維修
................................................................................................................................................................... 9
附錄：邵爾硬度試驗(yàn)誤差分析
.................................................................................................................... 10
3
1.概述
1.1 主要特點(diǎn)及使用范圍
時(shí)代 TH200 邵氏 A 硬度計(jì)（以下簡稱硬度計(jì)）是一種先進(jìn)的一體化數(shù)顯式硬度
測量儀器，它集測量裝置和數(shù)據(jù)處理于一體，具有結(jié)構(gòu)緊湊﹑測值準(zhǔn)確﹑攜帶方便、
造型美觀、重量輕和易于操作等優(yōu)點(diǎn)，用 RS232 通訊電纜還可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。
它主要用來測定軟塑料和常規(guī)硬度橡膠的硬度，例如：軟橡膠﹑合成橡膠﹑打印膠
輥、熱塑性彈性體、皮革等，在塑料業(yè)、橡膠業(yè)以及其他化工行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。
1.2 基本原理
具有一定形狀的鋼制壓針﹐在試驗(yàn)力作用下垂直壓入試樣表面﹐當(dāng)壓足表面
與試樣表面完全貼合時(shí)﹐壓針尖端面相對壓足平面有一定的伸出長度 L（見圖 1）
﹐以 L 值的大小來表征邵氏硬度的大小，L 值越大﹐表示邵爾硬度越低﹐反之越
高。計(jì)算公式為
:HA=100- 。
式中 HA 為邵氏 A 硬度。
由公式可知﹐邵氏 A 硬度與壓針位移量有關(guān)。通過測量壓針的位移量﹐即可
計(jì)算出邵氏 A 硬度值。本硬度計(jì)用傳感器測量出壓針位移量，再通過 CPU 計(jì)算處
理，得出邵氏 A 硬度值。
本儀器符合以下標(biāo)準(zhǔn)：
·《邵氏硬度計(jì)》檢定規(guī)程 JJG 304-89
·《邵爾 A 型橡膠袖珍硬度計(jì)技術(shù)條件》HG2369-92
·《硫化橡膠邵爾 A 硬度試驗(yàn)方法》GB/T 531-92
· 美國標(biāo)準(zhǔn)《Standard Test Method for Rubber Property ─ Durometer
025 . 0
L
4
Hardness 》D 2240-91
·日本標(biāo)準(zhǔn)《Hardness Testing methods for vulcanized rubber》JIS K6253
1.3 基本配置及儀器各部分名稱
1.3.1 基本配置﹕TH200 主機(jī)一臺
SR44 鈕扣電池三節(jié)
1.3.2 儀器各部分名稱
·主機(jī)各部分名稱（見圖 1）
（圖 1）
1.TH200 主機(jī) 2.按鍵 3.顯示屏 4.通訊接口 5.電池倉 6.別勾
·顯示屏各部分名稱（見圖 2）
（圖 2）
1.最大值顯示 2.平均值顯示 3.欠壓顯示 4.硬度值顯示 5.測量次數(shù)
5
2.技術(shù)參數(shù)
2.1 性能指標(biāo)
·測量范圍及測量誤差
測量范圍﹕0 HA～100 HA
測量誤差﹕在 20HA～90HA 內(nèi), 誤差≤±1 HA
分辨率：0.2 HA
·環(huán)境溫度﹕0℃～40℃
·電源﹕3×1.55V 鈕扣電池
·外型尺寸﹕168ｍｍ×31ｍｍ×30ｍｍ
·重量﹕144g
2.2 主要功能
·具有峰值鎖存﹑平均值計(jì)算及欠壓報(bào)警功能
·與本機(jī)攜帶的 RS232 通訊電纜連接,能與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊
·具有自動(dòng)關(guān)機(jī)功能
3.使用方法
注: ★ 使用前，先將電池裝好，注意正負(fù)極性。
★ ON/OFF(紅色)鍵為開關(guān)鍵
★ MAX 鍵為最大值功能鍵
★ N/AVE 鍵為平均值功能及測量次數(shù)功能鍵
3.1 測量步驟
3.1.1 功能設(shè)置
a)最大值功能
6
按下 MAX 鍵，屏幕顯示 MAX 符號，見圖 3。此時(shí)測量結(jié)果顯示為本次測量過程中
的最大值。再按一次 MAX 鍵，可取消此功能。在此功能下,每測一次,需再次按 MAX
鍵清零。
b)平均值功能及測量次數(shù)設(shè)置
按下 N/AVE 鍵，屏幕顯示 AVE 符號及測量次數(shù)，見圖 4。
最大值 硬度值 硬度值 平均值 測量次數(shù)
（圖 3） （圖 4）
繼續(xù)按 N/AVE 鍵，可設(shè)置測量次數(shù)。測量次數(shù)最大值為 9，可循環(huán)設(shè)置。兩種
設(shè)置方法:<一>按下 N/AVE 鍵不動(dòng)。
<二>反復(fù)按N/AVE 鍵。次數(shù)設(shè)定后，硬度計(jì)根據(jù)測量次數(shù)做出判斷,當(dāng)測量次數(shù)為3～
9 時(shí)，硬度計(jì)每次測試后同時(shí)顯示本次測試的硬度值和測試次數(shù)，到達(dá)設(shè)定的測試
次數(shù)，自動(dòng)刪除粗大誤差（GRUBBS 算法）后顯示平均值,若誤差過大則顯示“E.”；
當(dāng)次數(shù)設(shè)定為 2 時(shí)，硬度計(jì)最后顯示兩次測試數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值；當(dāng)次數(shù)設(shè)定為 1
時(shí)，硬度計(jì)只顯示該次的測量值，用戶也可根據(jù)需要記錄若干次測量的數(shù)據(jù)，而后
手工計(jì)算出算術(shù)平均值。測量次數(shù)設(shè)置完數(shù)秒后機(jī)器進(jìn)入測試狀態(tài)。
平均值計(jì)算分最大值和隨機(jī)值兩種，做最大值平均值計(jì)算時(shí)，應(yīng)使屏幕同時(shí)顯示
MAX 和 AVE, 見圖 5。
最大值 硬度值 平均值 測量次數(shù)
（圖 5）
平均值結(jié)果為算術(shù)平均值；做隨機(jī)值平均時(shí)，屏幕只顯示 AVE。平均值結(jié)果顯示
保持約 8 秒后,硬度儀顯示自動(dòng)清零,恢復(fù)原測試設(shè)置狀態(tài).
7
c)自動(dòng)關(guān)機(jī)功能
若硬度計(jì)處于零值狀態(tài) 3 分鐘,顯示屏閃動(dòng) 15 秒后,硬度計(jì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。
3.1.2 開始測量
a)硬度計(jì)校準(zhǔn)
·開機(jī)，此時(shí)硬度計(jì)處于非工作狀態(tài)，壓針伸出長度最大，屏幕硬度值顯示零。
·壓足與玻璃平板完全接觸，壓針伸出長度為零時(shí)，屏幕硬度值應(yīng)顯示 100。
b)手動(dòng)測量
將試樣放在玻璃平板上，手持硬度計(jì)，使壓針垂直于試樣表面，緩慢平穩(wěn)地將壓
針壓入試樣，當(dāng)硬度計(jì)壓足與試樣表面完全穩(wěn)定接觸時(shí) 1s 內(nèi)讀數(shù)，此時(shí)屏幕顯示
即為試樣硬度值，見圖 6。
<圖 6>
c)定負(fù)荷架測量（見圖 7）
將硬度計(jì)固定在質(zhì)量為 1kg 的砝碼的下端，試樣放在底座上，壓下手柄，使硬
度計(jì)壓足與試樣表面接觸并將砝碼略微抬起，在試樣緩慢地完全受到質(zhì)量為 1kg 的
負(fù)荷時(shí)起 1s 內(nèi)讀數(shù)，此時(shí)屏幕顯示即為試樣硬度值。
8
<圖 7>
1. 試樣 2. 硬度計(jì) 3. 砝碼 4. 手柄
3.1.3 與計(jì)算機(jī)通訊
本儀器可與計(jì)算機(jī)通訊,波特率為 9600,數(shù)據(jù)以文本數(shù)據(jù)格式傳輸,可以用通用通
訊軟件(比如 WINDOWS 的超級終端)接受.此時(shí)須與 RS232 通訊電纜連接,隨測隨發(fā),
只發(fā)不收。例如使用 WINDOWS 的超級終端,其操作步驟如下:
·將通訊電纜的九芯端與計(jì)算機(jī)串口連接,另一端插入 TH200 串口插座打開 TH200
電源
·在 WINDOWS 中按“開始” “程序” “附件” “通訊”步驟打開超級終端。
·運(yùn)行超級終端 Hypertrm,在新建連接名稱處鍵入一文件名,按確認(rèn)。
·選擇通訊電纜連接的串口.在端口設(shè)置中選擇波特率為 9600,按確認(rèn),這時(shí)屏幕上
應(yīng)顯示 TH200 的測試值。
·如要保存測試結(jié)果,在超級終端的“撥入”菜單下選擇”斷開”,在“文件”菜單下選
擇“另存為”,鍵入文件名既可。
向
9
4.保養(yǎng)與維修
4.1 保養(yǎng)
·本硬度計(jì)應(yīng)避免沖擊﹑重壓，并且不能置于強(qiáng)磁場﹑潮濕或油污的環(huán)境中。
·硬度計(jì)若長期不用，應(yīng)將三節(jié)鈕扣電池取出，妥善保管。
·硬度計(jì)不用時(shí)，應(yīng)將其放入皮套中。
4.2 維修
·當(dāng)液晶出現(xiàn) BATT 時(shí)，表明電池電壓欠壓，此時(shí)應(yīng)關(guān)機(jī)更換電池。
·如發(fā)現(xiàn)其它不正常情況，歡迎您與時(shí)代維修服務(wù)中心聯(lián)系。
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附錄：邵爾硬度試驗(yàn)誤差分析
邵爾硬度試驗(yàn)誤差來源于以下三個(gè)方面：硬度計(jì)，試驗(yàn)操作（如試驗(yàn)力施加速
度、試驗(yàn)力保持時(shí)間控制等）以及試樣本身。
下面僅就硬度計(jì)方面所引起的硬度測量誤差進(jìn)行討論。
1.壓針伸出長度測量不精確引起的硬度測量誤差
在試驗(yàn)規(guī)則中，沒有直接給出壓針伸出長度測量機(jī)構(gòu)的允差要求，
由試驗(yàn)規(guī)則中對壓針伸出長度測量機(jī)構(gòu)所做的規(guī)定，可以估計(jì)出其最大測量誤差。
壓針伸出長度測量誤差應(yīng)為：Δh=h-h。 （1）
式中：Δh—壓針伸出長度測量誤差（mm）
h—壓針伸出長度測得值（mm）
h0—壓針伸出長度實(shí)際值（mm）
由 HA=100-
h=2.5-0.025H
h0=2.5-0.025H0
式中：H—硬度計(jì)上的示值；
H0—壓針伸出長度為 h。所對應(yīng)的硬度計(jì)上標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)。
代入（1）式可得：Δh=0.025(H0- H)
由公式可知，如果壓針伸出長度為 0 時(shí)，液晶顯示 100，則 H0和 H 均為 100，壓針
伸出長度測量誤差為 0; 當(dāng)壓針伸出長度為(2.5- 0.04)mm，液晶顯示 0，則 Hh0為
025 . 0
04 . 0
+ ，Hh 為 0，此時(shí)壓針伸出長度的測量誤差為 0.04mm；同理可得，如果壓
針伸出長度為(2.5+0.04)mm， 液晶顯示 0 時(shí)，壓針伸出長度測量誤差為-0.04mm。
因此，由試驗(yàn)規(guī)則中對壓針伸出長度測量機(jī)構(gòu)所做的規(guī)定，可以計(jì)算出在壓針
伸出長度為 0 和最大時(shí)的測量誤差。
由于在試驗(yàn)規(guī)則中，對試驗(yàn)力提出了允差要求，而試驗(yàn)力準(zhǔn)確與否，與壓針伸出
025 . 0
h
11
長度的測量機(jī)構(gòu)有著密切的關(guān)系。只要試驗(yàn)力符合要求，則壓針伸出長度測量誤差
必定在一定的范圍內(nèi)。
2. 試驗(yàn)力偏離標(biāo)準(zhǔn)值引起的硬度測量誤差
假設(shè)試樣為完全彈性體，則可推導(dǎo)得到試驗(yàn)力偏離標(biāo)準(zhǔn)值引起的硬度測量誤差
計(jì)算公式。
對于 A 標(biāo)尺邵爾硬度試驗(yàn)；
) 2 (
75 3 . 107
) 100 (
) (
0
− − − − − − − − − − − − − ∆
×
−
− = ∆ F
HA
F HA
式中：ΔHA(F)—由試驗(yàn)力偏離標(biāo)準(zhǔn)值引起的硬度測量誤差(HA)
ΔF—試驗(yàn)力偏差(mN)
HA0—硬度真值(HA)，計(jì)算時(shí)可由測得值代替。
由(2)式計(jì)算得，當(dāng)試驗(yàn)力偏差為±75mN 時(shí)引起的 A 標(biāo)尺硬度測量誤差
見下表：
ΔF=+75mN ΔF=-75mN HA。
(HA) ΔHA(F) (HA) 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，試驗(yàn)力較標(biāo)準(zhǔn)值大時(shí)使測得的硬度值降低帶來負(fù)的硬度測量誤差；試
驗(yàn)力偏差為±75mN 時(shí)引起的硬度測量誤差的絕對值均小于 1HA。，當(dāng)試樣硬度為
100HA 時(shí)，由此引起的硬度測量誤差為 0。
3. A 型邵爾硬度計(jì)壓針頂端平面直徑偏離標(biāo)準(zhǔn)值引起的測量誤差
假設(shè)試樣為完全彈性體，由理論可推導(dǎo)得到壓針頂端平面直徑偏離標(biāo)準(zhǔn)值引起的
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硬度測量誤差計(jì)算公式。
) 3 (
333 . 7 100
) 333 . 7 100 ( 3 . 733
) ( 0
0 0
0
− − − − − − − − − − − − − − − − − −
∆ × + +
+ + ∆
= ∆ HA
d HA d d
d d d
d HA
式中：d0—壓針頂端平面直徑標(biāo)準(zhǔn)值(mm)
d —壓針頂端平面直徑實(shí)際值(mm)
Δd —壓針頂端平面直徑偏差(mm)
HA0 —硬度真值(HA)
ΔHA(d) —硬度測量誤差(HA)
由(3)式計(jì)算得，當(dāng)壓針頂端平面直徑偏差為±0.03mm 時(shí)引起的硬度測量誤差見下
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，壓針頂端平面直徑增加，硬度值升高。
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| | | | 【關(guān)閉】 | |
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主導(dǎo)產(chǎn)品：圓柱度儀 圓度儀 輪廓儀 粗糙度儀 三坐標(biāo)測量機(jī) 便攜式關(guān)節(jié)臂 刀具預(yù)調(diào)儀 測量投影儀 影像測量儀 顯微鏡 萬能試驗(yàn)機(jī) 彈簧試驗(yàn)機(jī) 硬度計(jì) 測厚儀
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