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【摘要】本文对布氏硬度计进行了简单的概述。首先对布氏硬度计在使用过程存在的一些客观问题进行了分析研究。然后就它的控制系统实施微控设计。这样有效的提升了系统自动控制的效果，对于操作人员的操作使用非常有帮助。
【关键词】布氏硬度；微控系统的设计；分析研究
【引言】实际上，金属材料其性能的检测涵盖的范围较为广泛，很多因素都能直接影响着金属材料的性能。而布氏硬度检测为非常重要的方面。它的检测手段有很多，本文主要介绍一种较为简单的方法，以方便理解。首先把一个半径为d的钢球在一定的负荷的推动下，压至被检测金属的表面。一段时间之后将负荷卸除。其被检测物质由于在一定压力下一定会形成有一个压痕（其半径为D），在此种情况下，把压痕单位面积内所应该需要承受的平均压力运用数学公式计算出来，所计算出来的数据即是被检测物质的精度数值。
1. 布氏硬度计其加载工作的要求和特点
按照图1给出的布氏硬度负荷传递的原理能够发现，如果操作者在A处实施一定的负荷（设负荷的力度为F1），那它就会通过杠杆AB以及CD把力度传递至D，使得D处能够获取被完全放大的力F2。在此种情况下，其被检测物质就能够出现了压痕。
该测试必须依照一定的步骤实施，主要包括以下三个步骤：首先，依照测试的工艺标准和相关要求，把需要被检测的物质放至工作台面，手工旋转手轮，使得工作台上升到一定的高度，保证被检测物体和检测端有一定接触；其次，将加载电机开启，开始实施加载作业。当压力达到一定程度的情况下，被检测物体的表面就会出现一定的深度的压痕。通过之前规定好的加载时间，使得压痕有一定的稳定性，之后将负荷卸去。最后，检测被测物体压痕的半径，同时对照相关资料，以此获取被检测物质的布氏硬度数值。该检测步骤必须有序进行，大致说来可以分成施加、保持以及卸去三个步骤，在对每个步骤进行控制的情况下都会有对应的指示灯进行指示。其实验力的保持时间能够分成12秒、30秒、60秒。电动机能够正反向的转动以此带动连杆进行运作。
2. 微控系统其工作原理和硬件电路
2.1硬件电路的组成
传统的硬度计与新硬度计有着很大的区别，不但在测试精度方面，同时在性能与技术标准方面也有着很大的差别。金属材料布氏硬度计是用8751单片机最为主要的部件控制系统（下图2所示），使用三个按键组成时间设定电路，借助单片机不同借口其时间设定也不一样，通常设定为12秒、30秒、60秒的加载时间，根据显示灯a、b、c、d、e、f和其显示驱动器电路组成工作情况的显示以及时间显示电路。以显示器a、b、c当成12秒、30秒以及60秒加载时间的显示灯，而指示灯d、e、f当成是加试验力指示灯以及试验力保持显示灯和卸试验力显示灯。以ST1和ST2组合而成为位置检测电路，在此种情况下就能够有效的检测出辊子和大杠杆是否已经分离（如果是分开的状态那么指代试验力以及加载结束）、其连杆是否将大杠杆顶起（如果顶起那么指代已经卸载试验力）。众所周知，驱动电路的组成是较为复杂的，所组成的部件较为繁杂，主要是以光电耦合器、二极管以及三极管和继电气组合而成。借助1千安培、2千安培两继电器来对电动机的正方向与反方向的运作进行控制，以此实现加试验力与卸试验力的效果。
2.2工作原理
依照测试的标准和相关要求有目的性的选取试验力，要按照相关数据信息选取，选取太大或者太小均会使得测试结果收到影响。选取好试验力之后，把所选取的砝码挂于大杠杆后端的刀刃上，启动“加载保持时间”（此步骤一个专门的按钮，只需把按钮按下即可启动），并明晰保持时间为12秒、30秒以及60秒，同时使得单机片接收之前所设定好的信号，并且设定好定时器的时间信息之后借助端口传输高电平信号使得对应的指示灯能够指示相关信息，当按下启动的按钮之后，单机片利用两个端口传输低电平信号，同时借助驱动电路能够有效的使得正转继电气1千安培吸合，这样就能使得电动机的正转可以得到控制。另外，所传输一信号能够使得加试验力的指示灯可以亮起来。其电动机在此种情况下就能带动连杆进行运作，在辊子和大杠杆分开的情况下，行程开关（也就是ST1）调整至原来的位置，把试验力施加结束信号输送至单片机。单片机借助端口传输一高电平，这样就能使得电动机停止运作同时自动开启定时器，并且输送一信号使得试验力的指示灯继续以亮着的状态存在。在试验力其保持的时间结束之后（也就是单片机所设定的时间以及走完），单片机借助端口输送一低电平，而且利用驱动电路的作用使得继电器2千安培处于关闭的状态，以此达到控制电动机的反转的效果。在这种情况下，传输一信号使得卸载的指示灯处于亮着的状态。之后连杆再次将大杠杆顶起，即开始进行卸试验力。在试验卸除完全结束之后，其大杠杆触及限位开关（也就是ST2），这样就能使得限位开关会自动把试验力的卸除信号传输至单片机内，单片机借助端口发送一高电平信号，这样就能使得继电器2千安培处于开着的状态，最终控制电动机的停转。
3. 系统软件设计
试验模块化程序设计的技术，来对硬度计监督控制软件进行设计。依照系统的相关功能，本文把软件分成几个或者多个功能较为独立的模块。其软件的功能实际上所涵盖的范围较为广发，但是此处主要是：试验力保持时间的显示，卸试验力、加试验力以及保持试验力的情况显示。把电动机的正反转控制好，以此完成卸载、加载以及保持。其软件的程序主要包含显示程序、中断程序以及键盘处理程序、主程序。
【结束语】原来的机械类的硬度检测计其加载的时间存在一定的误差，操作过程也较为复杂，同时所测试出来的结果很难保障它的客观性。本文按照相关测试方法，设计出了一种以单片机作为主要机制的控制系统，这样能对硬度计实施有效控制。此种方法有效的克服了传统检测的不足之处。
【参考文献】
[1] 原金海.金属材料质量检测技术实验课教学方法探讨[J]. 重庆科技学院学报. 2009（51）.
[2] 鲁俊.论材料与设计的关系[J]. 国外建材科技. 2008（01） .
[3] 刘鄂.“进口废旧金属放射性物质检测方法的研究”课题通过鉴定[J]. 干旱环境监测. 2010（01） .
[4] 斋藤铁哉，吕莉雯.金属材料无损检测的现状及新的方法[J]. 国外金属热处理. 2010（04） .
【关键词】布氏硬度；微控系统的设计；分析研究
【引言】实际上，金属材料其性能的检测涵盖的范围较为广泛，很多因素都能直接影响着金属材料的性能。而布氏硬度检测为非常重要的方面。它的检测手段有很多，本文主要介绍一种较为简单的方法，以方便理解。首先把一个半径为d的钢球在一定的负荷的推动下，压至被检测金属的表面。一段时间之后将负荷卸除。其被检测物质由于在一定压力下一定会形成有一个压痕（其半径为D），在此种情况下，把压痕单位面积内所应该需要承受的平均压力运用数学公式计算出来，所计算出来的数据即是被检测物质的精度数值。
1. 布氏硬度计其加载工作的要求和特点
按照图1给出的布氏硬度负荷传递的原理能够发现，如果操作者在A处实施一定的负荷（设负荷的力度为F1），那它就会通过杠杆AB以及CD把力度传递至D，使得D处能够获取被完全放大的力F2。在此种情况下，其被检测物质就能够出现了压痕。
该测试必须依照一定的步骤实施，主要包括以下三个步骤：首先，依照测试的工艺标准和相关要求，把需要被检测的物质放至工作台面，手工旋转手轮，使得工作台上升到一定的高度，保证被检测物体和检测端有一定接触；其次，将加载电机开启，开始实施加载作业。当压力达到一定程度的情况下，被检测物体的表面就会出现一定的深度的压痕。通过之前规定好的加载时间，使得压痕有一定的稳定性，之后将负荷卸去。最后，检测被测物体压痕的半径，同时对照相关资料，以此获取被检测物质的布氏硬度数值。该检测步骤必须有序进行，大致说来可以分成施加、保持以及卸去三个步骤，在对每个步骤进行控制的情况下都会有对应的指示灯进行指示。其实验力的保持时间能够分成12秒、30秒、60秒。电动机能够正反向的转动以此带动连杆进行运作。
2. 微控系统其工作原理和硬件电路
2.1硬件电路的组成
传统的硬度计与新硬度计有着很大的区别，不但在测试精度方面，同时在性能与技术标准方面也有着很大的差别。金属材料布氏硬度计是用8751单片机最为主要的部件控制系统（下图2所示），使用三个按键组成时间设定电路，借助单片机不同借口其时间设定也不一样，通常设定为12秒、30秒、60秒的加载时间，根据显示灯a、b、c、d、e、f和其显示驱动器电路组成工作情况的显示以及时间显示电路。以显示器a、b、c当成12秒、30秒以及60秒加载时间的显示灯，而指示灯d、e、f当成是加试验力指示灯以及试验力保持显示灯和卸试验力显示灯。以ST1和ST2组合而成为位置检测电路，在此种情况下就能够有效的检测出辊子和大杠杆是否已经分离（如果是分开的状态那么指代试验力以及加载结束）、其连杆是否将大杠杆顶起（如果顶起那么指代已经卸载试验力）。众所周知，驱动电路的组成是较为复杂的，所组成的部件较为繁杂，主要是以光电耦合器、二极管以及三极管和继电气组合而成。借助1千安培、2千安培两继电器来对电动机的正方向与反方向的运作进行控制，以此实现加试验力与卸试验力的效果。
2.2工作原理
依照测试的标准和相关要求有目的性的选取试验力，要按照相关数据信息选取，选取太大或者太小均会使得测试结果收到影响。选取好试验力之后，把所选取的砝码挂于大杠杆后端的刀刃上，启动“加载保持时间”（此步骤一个专门的按钮，只需把按钮按下即可启动），并明晰保持时间为12秒、30秒以及60秒，同时使得单机片接收之前所设定好的信号，并且设定好定时器的时间信息之后借助端口传输高电平信号使得对应的指示灯能够指示相关信息，当按下启动的按钮之后，单机片利用两个端口传输低电平信号，同时借助驱动电路能够有效的使得正转继电气1千安培吸合，这样就能使得电动机的正转可以得到控制。另外，所传输一信号能够使得加试验力的指示灯可以亮起来。其电动机在此种情况下就能带动连杆进行运作，在辊子和大杠杆分开的情况下，行程开关（也就是ST1）调整至原来的位置，把试验力施加结束信号输送至单片机。单片机借助端口传输一高电平，这样就能使得电动机停止运作同时自动开启定时器，并且输送一信号使得试验力的指示灯继续以亮着的状态存在。在试验力其保持的时间结束之后（也就是单片机所设定的时间以及走完），单片机借助端口输送一低电平，而且利用驱动电路的作用使得继电器2千安培处于关闭的状态，以此达到控制电动机的反转的效果。在这种情况下，传输一信号使得卸载的指示灯处于亮着的状态。之后连杆再次将大杠杆顶起，即开始进行卸试验力。在试验卸除完全结束之后，其大杠杆触及限位开关（也就是ST2），这样就能使得限位开关会自动把试验力的卸除信号传输至单片机内，单片机借助端口发送一高电平信号，这样就能使得继电器2千安培处于开着的状态，最终控制电动机的停转。
3. 系统软件设计
试验模块化程序设计的技术，来对硬度计监督控制软件进行设计。依照系统的相关功能，本文把软件分成几个或者多个功能较为独立的模块。其软件的功能实际上所涵盖的范围较为广发，但是此处主要是：试验力保持时间的显示，卸试验力、加试验力以及保持试验力的情况显示。把电动机的正反转控制好，以此完成卸载、加载以及保持。其软件的程序主要包含显示程序、中断程序以及键盘处理程序、主程序。
【结束语】原来的机械类的硬度检测计其加载的时间存在一定的误差，操作过程也较为复杂，同时所测试出来的结果很难保障它的客观性。本文按照相关测试方法，设计出了一种以单片机作为主要机制的控制系统，这样能对硬度计实施有效控制。此种方法有效的克服了传统检测的不足之处。
【参考文献】
[1] 原金海.金属材料质量检测技术实验课教学方法探讨[J]. 重庆科技学院学报. 2009（51）.
[2] 鲁俊.论材料与设计的关系[J]. 国外建材科技. 2008（01） .
[3] 刘鄂.“进口废旧金属放射性物质检测方法的研究”课题通过鉴定[J]. 干旱环境监测. 2010（01） .
[4] 斋藤铁哉，吕莉雯.金属材料无损检测的现状及新的方法[J]. 国外金属热处理. 2010（04） .