一种基于机电阻抗法的便携式硬度检测结构及其检测方法

摘要

本发明公开了一种基于机电阻抗法的便携式硬度检测结构及其检测方法。本发明的硬度检测结构包括：空心筒、支撑块、限位管、压电双晶梁、针尖和硬度计压头；通过限位管，使得压电双晶梁的变形为已知值，进而能获得一个稳定已知的接触力。本发明无需使用应变片和响应的应变测量系统，只需要一个简单的阻抗分析芯片，因此加快了测量效率且提高了测量稳定性；并且本发明解决了现有方法在接触测量时无法保证因为干扰而致使接触力不稳定的弱点；本发明高效可靠，且操作简单，通过将其小型化仪器化，使之成为便携式的硬度测量系统，将有可能应用于室外或工业现场的硬度测试，因此本发明具有一定的市场应用前景。

主权项

一种基于机电阻抗法的便携式硬度检测结构，其特征在于，所述硬度检测结构包括：空心筒、支撑块、限位管、压电双晶梁、针尖和硬度计压头；其中，空心筒的一端为实心的支撑块，另一端的侧壁上设有限位管，限位管的轴线与空心筒的轴线垂直；压电双晶梁的一端通过支撑块固定在空心筒内，另一端为自由端，设有针尖，针尖的轴线垂直于压电双晶梁的表面，并且通过限位管伸出空心筒；针尖的顶端设有硬度计压头；自由状态下，硬度计压头与限位管的下边缘的距离为d；对样品进行检测时，样品的表面接合限位管的下边缘，从而样品与硬度计压头接触，并且引起压电双晶梁的自由端的变形为d。