Hiệu chuẩn của máy đo độ cứng Vickers là chìa khóa để đảm bảo độ chính xác của phép đo, cốt lõi nằm ở việc kiểm tra và điều chỉnh các thành phần cốt lõi như lực tải, hệ thống đo nếp nhăn và độ phẳng của bàn làm việc để đảm bảo lỗi giá trị độ cứng được kiểm soát trong phạm vi cho phép tiêu chuẩn. Sau đây là phương pháp hiệu chuẩn cụ thể và các điểm thao tác:
Tại sao Calibration? Tránh những sai lầm phổ biến này
Nguyên lý đo của máy đo độ cứng Vickers là ép đầu kim cương vào mẫu vật bằng một lực tải cụ thể, đo độ cứng đường chéo của vết lõm (HV=0,1891 × F/d², F là lực tải và d là trung bình đường chéo). Nếu lực tải không chính xác, độ mòn đầu hoặc độ lệch của hệ thống đo lường, nó sẽ trực tiếp dẫn đến biến dạng kết quả. Ví dụ:
Giá trị thực tế của lực tải lớn hơn 10% so với giá trị đặt, có thể làm cho giá trị độ cứng cao hơn 8% -12%;
Lỗi hệ thống đo lường vết lõm là 0,5μm, đối với vết lõm 10μm, lỗi tính toán độ cứng có thể đạt hơn 10%.
Chuẩn bị trước khi hiệu chuẩn: Công cụ và yêu cầu môi trường
Yêu cầu môi trường: nhiệt độ 20 ± 2 ℃, độ ẩm 45% -75%, tránh rung động (như tránh xa máy đục lỗ, máy nén khí) và nhiễu luồng không khí (tắt quạt, cửa sổ và cửa ra vào), đảm bảo khởi động thiết bị trong hơn 30 phút.
Hiệu chuẩn từng bước: Từ các thành phần cốt lõi đến độ chính xác tổng thể
1. Hiệu chuẩn lực tải: đảm bảo độ chính xác của "lực"
Bước kiểm tra:
Chọn 3 lực tải phổ biến (ví dụ: 1kgf, 5kgf, 10kgf, tương ứng với 9.807N, 49.03N, 98.07N);
Kết nối thiết bị tiêu chuẩn giá trị lực (chẳng hạn như cảm biến lực) dưới đầu ép, khởi động máy đo độ cứng để áp dụng giá trị lực tương ứng, ghi lại sự khác biệt giữa giá trị hiển thị của thiết bị và thiết bị tiêu chuẩn;
Nếu lỗi vượt quá ± 1% (yêu cầu tiêu chuẩn GB/T4340.1), hệ thống tải cần được điều chỉnh:
đòn bẩy cơ khí: bằng cách điều chỉnh trọng lượng đối trọng hoặc vị trí điểm tựa đòn bẩy;
Tải điện tử: đi vào chế độ hiệu chuẩn và đánh dấu lại với giá trị lực tiêu chuẩn (chẳng hạn như nhập 5,05kgf đo thực tế, thiết bị sẽ tự động sửa thành 5,00kgf).
Lưu ý: Quá trình tải cần không có tác động (đường cong giá trị lực quan sát nên tăng lên trơn tru), nếu dao động lực tải vượt quá ± 0,5%, cần kiểm tra rò rỉ dầu của hệ thống thủy lực (loại thủy lực) hoặc lỗi ổ đĩa động cơ (loại điện tử).
2. Hiệu chuẩn hệ thống đo nếp nhăn: giải quyết độ lệch của "nhìn thấy"
Hiệu chuẩn độ phóng đại:
Đặt một máy đo vi mô bằng kính hiển vi (giá trị quy mô đã biết, chẳng hạn như 10μm mỗi ô) trên bàn làm việc và được quan sát bằng thị kính hoặc camera của máy đo độ cứng;
Đo chiều dài hiển thị của 10 lưới trên máy đo vi tính, nếu tiêu chuẩn 100 μm thực sự được hiển thị là 102 μm, nghĩa là độ phóng đại là 2%, cần điều chỉnh bằng phần mềm hoặc vòng đo thị kính đến sai số ≤0,5%.
Hiệu chuẩn căn chỉnh chéo:
Nhấn vết lõm rõ ràng với khối độ cứng tiêu chuẩn, đo lại cùng một đường chéo sau khi xoay bàn làm việc 90 °, nếu chênh lệch giữa hai lần đọc vượt quá 0,5 μm, cần điều chỉnh độ đồng tâm của đường chéo và trung tâm quay của bàn làm việc (nới lỏng điều chỉnh vít cố định thị kính).
3. Kiểm tra và hiệu chuẩn đầu: tránh biến dạng của "áp lực"
Kiểm tra ngoại hình: Sử dụng kính hiển vi 200 lần để quan sát các cạnh của đầu kim cương, nếu có sự thiếu hụt, mài mòn (cạnh tròn) hoặc trầy xước bề mặt, cần phải thay thế đầu ép (góc kẹp hai cạnh của đầu ép mới phải là 136 ° ± 30′).
Kiểm tra hình dạng vết lõm: Nhấn vết lõm dưới lực tải 5kgf với khối độ cứng tiêu chuẩn như HV300, đo chiều dài đường chéo d1 và d2, nếu độ lệch d1/d2 vượt quá 2%, cho thấy việc lắp đặt đầu nghiêng hoặc bị hỏng, cần phải được cài đặt lại hoặc thay thế.
4. Hiệu chuẩn độ thẳng đứng của bàn làm việc và trục chính: đảm bảo sự trơn tru của "đặt"
Đặt mức độ trên bàn làm việc, đo theo hướng trục X và Y, nếu độ lệch của độ phẳng nước vượt quá 0,05mm/m, điều chỉnh bằng vít điều chỉnh đáy của dụng cụ;
Kiểm tra độ thẳng đứng của trục chính (trục đầu) và mặt bàn làm việc bằng dụng cụ kiểm tra độ thẳng đứng (chẳng hạn như thước đo góc phải với đồng hồ phần trăm), nếu độ lệch vượt quá 0,03mm/100mm, cần nới lỏng đai ốc cố định trục chính để tinh chỉnh để đạt tiêu chuẩn.
5. Xác minh độ chính xác tổng thể: xác nhận cuối cùng với khối tiêu chuẩn
Chọn 3 khối độ cứng tiêu chuẩn cho các phạm vi độ cứng khác nhau (ví dụ: HV100, HV500, HV1000), đo 3 lần mỗi khối dưới lực tải thông thường (ví dụ: 1kgf, 10kgf);
Tính toán lỗi của mỗi phép đo so với giá trị danh nghĩa của khối tiêu chuẩn, hiệu chuẩn đủ điều kiện nếu tất cả các lỗi là ≤ ± 3% (yêu cầu khối tiêu chuẩn cấp II);
Nếu một lỗi phạm vi vượt quá tiêu chuẩn, cần kiểm tra lại hệ thống đo lực tải hoặc độ lõm tương ứng (ví dụ: lỗi HV100 lớn, có thể là lực tải nhỏ không chính xác); HV1000 có lỗi lớn, có thể là do hao mòn đầu).