ALHVS-650-XYZ “奥龙芯”宏观全景相机全自动维氏硬度计

ALHVS-650-XYZ

“奥龙芯”精密全自动全景成像维氏硬度计

产品介绍  

ALHVS-650-XYZ“奥龙芯”精密全自动全景成像维氏硬度计是光机电一体化的高新技术产品，该仪器造型新颖、美观，包含了全域维氏硬度力值，数码砖塔定位，测试头能上下自由移动，特别适合大尺寸工件的测试，而且它具有良好的可靠性，可操作性和直观性，是维氏硬度计的升级换代产品。该机采用计算机软件编程，高倍率光学测量系统，力值加载采用高速精密步控技术，通过软件输入，能调节试验力，选择维氏和克氏试验方法、保持时间等，并提供了各种硬度值的转换表以供参考，在彩色触摸显示屏上能显示试验方法、试验力；测量压痕长度、硬度值、试验力保持时间，测量次数并能键入年、月、日期，试验结果和数据处理等，通过打印机输出。硬度计配有压痕图像自动分析系统 ，能对所测压痕和材料金相组织进行拍摄和测量，适用于测量微小、簿形试件、表面渗镀层等试件的维氏硬度和测定玻璃、陶瓷、玛瑙、宝石等脆性材料的维氏硬度，是科研机构、企业及质检部门进行研究和检测的理想的硬度测试仪器。

功能特点                      

n 全新机械结构设计,机架结构坚固

n 包含了全域维氏硬度力值

n 数码转塔定位

n 机头移动式结构，直线滑轨导向

n 采用高精度电机驱动

n 固定载物台，减少由丝杆上下移动造成的同轴度误差

n 作业平台空间大，可实现大件测量并适合更换大型工作平台

奥龙芯特点

u 高精密步控电加载技术；

u 主试验力加载速度极快，效率提高；

u 高精度传感器配合奥龙芯控制系统；

u 奥龙芯独有力值曲线图；

u 加卸载速度更迅速、精准；

u 可实现远程控制，操作简单；

u 极快的加载速度：试验力加载时间2-10秒；

技术参数

样品要求

虽然维氏硬度既可以测量较软的材料，又可以测量较硬的材料，但它对试样同样有着自己的要求。只有选择合适的试样，才能避免由此带来的误差，得到准确的维氏硬度值。

试样外表要求 

维氏硬度试样表面应光滑平整，不能有氧化皮及杂物，不能有油污。一般的，维氏硬度试样表面粗糙度参数Ra不大于0.40μm，小负荷维氏硬度试样不大于0.20μm，显微维氏硬度试样不大于0.10μm。（μm是表面粗糙度参数Ra的单位。）

试样制备的要求

维氏硬度试样制备过程中，应尽量减少过热或者冷作硬化等因素对表面硬度的影响。

此外，对于小截面或者外形不规则的试样，如球形、锥形，需要对试样进行镶嵌或者使用专用平台。

维氏硬度测试影响因素

硬度是材料性能的一项非常重要的性能指标，也是生产过程中一种快速进行质量控制的重要手段。最常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度，其中维氏硬度因其可测硬度范围最广，同时根据测试力值的不同可测工件、镀层、渗层甚至不同显微组织的硬度，尤其是对于尺寸较小的样品，可以通过镶嵌等方式，得到准确的测试结果，因此维氏硬度的应用范围最广。然而维氏硬度测试时，对试样的表面粗糙度要求较高，尤其是小力值的维氏硬度，需要表面进行抛光处理才能得到准确的测试结果。然而在试样制备过程中，想要获取非常平整的表面比较困难，试样经磨抛后，测试面与压头不会完全垂直，会存在一定的角度偏差，尤其是一些镀层、渗层等在试样表面时，磨抛更是会产生一定的倒角，导致测试面与压头存在一定的角度偏差。

1．测试面与压头的角度

维氏硬度测试为压入法，压头在一定的力值作用下，垂直压入待测样品的表面，样品表面产生塑性变形留下菱形的压痕。而当样品表面存在一定的倾斜角度时，菱形压头的四个角位承受的力不一致，造成了压痕形貌有所差别。

未倾斜的样品压痕周围的塑性变形较为均匀，而倾斜的样品，倾斜角度越大，测试后的塑性变形越严重。与压头接触的坡上部分压痕周围变形更严重，压痕的对角线较短，而坡下部分压痕周围变形较少，压痕的对角线较长。将测试后的样品放平后在显微镜下观察发现，压痕均有不同程度的挤出现象，导致对角线边缘附近有“拱起”现象，这一现象随着倾斜角度的增大而越明显，从而导致压坑越大，造成了对角线长度的增大，硬度测试值变小。

维氏硬度测试时，测试面与压头的角度偏差会导致维氏硬度测试值偏低，且随角度的增大，偏差越大。为了得到更为准确的测试结果，应在制样时尽可能避免有明显的倾斜角度。同时，随倾斜角度的增大，导致压痕对角线的差值增大，倾斜角度为1～2°时，压痕差值满足国家标准要求，倾斜角度为3°时，不能满足要求。

2.参数值

在进行维氏硬度试验时，应确保硬度值的准确性，做好相关参数的优化工作，分析试验力的误差原因，并深入研究这些因素对维氏硬度值的影响，以有效降低测量误差。

杠杆系统、主轴、工作轴以及砝码重力经一定杠杆比放大形成的力等均属于试验力的组成部分，且还包括上述设施运动过程中受到的摩擦力。由此看出，维氏硬度试验力的误差主要来源于杠杆比、杠杆主轴、工作轴重力、摩擦力以及砝码重力等几部分。在维氏硬度试验过程中，相关参数直接影响着试验力结果，为了减小误差，工作人员应在考虑维氏硬度试验原理的基础上，选择恰当的试验力数值，针对误差超值原因采取有效的解决措施，从而提升维氏硬度试验的准确性

全景维氏全自动测量系统

主界面

基本功能

Ø 压痕图像自动识别采用人工智能深度学习神经网络技术，对识别场景的明暗/粗糙度/对比度具备极高的鲁棒性，检测效率、稳定性和检测结果准确率高。

基于人工智能神经网络的硬度压痕自动测量技术简介：

硬度是一个重要的质量控制指标，可以在生产制造过程中对材料进行定量分析和评估。然而传统的压痕自动测量方法通常基于单纯的图像处理技术，这些方法是软件里面固定的参数和算法，不属于智能范畴，测量结果的可信度也不高，同时还存在需要光洁的表面、识别粗糙的边缘不理想、无法处理锈蚀油污等干扰、不同材料需要切换算法、不能完全拟合压痕边缘等缺点。传统的自动测量算法难以适应不同材料性质、形态和尺寸的变化，受明暗锈蚀等干扰影响大，同时调试难度高、客户培训困难。

为了解决传统图像处理技术的硬度自动测量存在的诸多问题，我司投入大量资金和资源研发出了一种基于人工智能深度学习神经网络技术的硬度压痕自动测量系统，该系统基于最前沿的AI技术，使用仿生神经元原理和巨量压痕库数据训练了压痕识别专用神经网络，自动测量压痕的准确度和精度达到人脑级别，速度达到毫秒级别。本系统利用深度学习神经网络强大的样本学习和特征提取还有识别能力，可以广泛地识别各种材料、形态的硬度压痕，具有极强的灵活性和鲁棒性。

人工智能神经网络通过仿生多层神经元之间的连接来进行分层提取特征，并在神经网络中构建多个层级的非线性映射，从而表达了更高层次、更抽象化、更具有普遍性的特征。高度智能化使得系统调试简单，客户培训难度低，极大的方便了用户的使用。

Ø 高速对焦（显微维氏~4s）；对焦过程清晰度自动量化，并自动截取最清晰的视频帧，更新为“当前图像”。

Ø 二种标定：长度标定、（手动/自动）硬度块标定。

Ø 自动测量之外，还有手动测量可选：四边测量和四点测量（四顶点选择顺序可任意）。

Ø 支持的压痕标记形式“矩形框”。

Ø 提供压痕对角线的像素距离与物理距离，并实时计算当前载荷下的HV/HK值。

Ø 自动切换转塔（物镜、压头切换）。

Ø 超清数码摄像头，在计算机上显示压痕视频。可抓拍、存储图像。

Ø 测量记录回看/复检：每一条测试记录都将记录压痕图片和测量“矩形框”，可随时复检。

Ø 语音播报：软件播放按键提示音和功能提示音，并且在硬度测量完成后自动语音播报当前硬度值和d1d2数值。

Ø 语音助手：软件支持语音识别功能，您可以通过语音：“测量”、“自动测量”、“测量硬度” 来实现语音控制软件自动测量操作。

Ø 实时显示并更新当前硬度计的状态：当前压头/物镜、保荷时间、加载力大小等。

Ø 可手动测量两点之间的距离；亦可将多组距离同时显示视频或图像上。

Ø 不同物镜、不同载荷时，软件将自动选择最佳标定系数。

Ø 所有测试点信息可以单独或者根据客户需求识别标明。测试点识别信息会显示在测试值序列表和压痕图中，方便查询。此项功能对后续分析处理非常重要。

Ø 参照GB、ASTM等硬度转换标准，可实现：维氏HV、努氏HK；洛氏： HRC、HRA、HRB、HRD、HRE、HRF、HRG、HRK；表面洛氏：HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T；布氏 HBS、布氏 HBW 等硬度值之间的互相转换。

Ø 测量硬化层路径序列时，有多种灵活初始化设定模式，自动保存并导入前次路径序列；测量路径，亦可任意另存，以备重新载入。

Ø 路径序列测量结果，自动生成相应的硬化层深度值及硬度变化曲线图。

Ø 测量数据可选多种分析模式；所有结果，都可以设入图文报告。

Ø 报告内容、格式可灵活设定，自动生成excel或PDF文档。

Ø 可以设定密码和管理权限：普通操作员只能按照设定好的设置进行硬度的测量，普通操作员没有删除和更改校准参数/测试记录等数据的权限。

Ø 内置各标准硬度值转换工具，可自动对测量硬度值依照表格进行换算，并列入结果表。

高级功能

全景宏观成像功能

本系统集成高速全景成像与智能路径规划技术，可在1秒内完成样品表面高清全景扫描，支持12种专业测量路径模式，显著提升材料硬度检测与微观形貌分析效率。

路径规划

1. 行：直线区域连续测量，点击起点终点根据点位数自动生成等距点。

2. 多行：可设置多条直线

3. 折线：不规则折线轨迹，连续点击转折点生成路径

4. 两点法线：对称结构边界测量，选取两点自动生成垂直路径

5. 角平分线：多相材料界面分析：选取夹角自动生成平分路径

6. 矩形：区域网格测量框选区域设置行列数

7. 环形：可设置同心圆形的环状路径

8. 圆形：环形特征分析选取圆心设置半径及点数

9. 弧线：曲面轮廓测量，选取三点自动拟合圆弧

10. 自由选点：直接在图像上点击目标位置

11. 矩阵：可设置n行×n列的规则矩阵路径

12.锯齿：可设置规则的锯齿状路径

13.可变间距行：可设定段数与测量点数以及间隔。适用于焊缝材料的手动规划测量点。

主机标准配置

硬度测量系统的主要配置