超声波硬度计测量原理与应用全解析
来源:凯发网站 发布时间:2025/09/16 08:36:59 浏览次数:45
近年来,超声波硬度测量法因其更高的准确性和灵敏度,被广泛应用于各种金属材料的现场硬度检测,为工业生产和科研检测的品质控制提供了有力保障。本文将重点介绍超声波硬度计的测量原理、计算方法、适用对象以及优势与不足。
1、测量原理
超声波硬度计是基于超声波接触阻抗法来测量金属材料的硬度,其原理是:带有金刚石棱锥压头的振动杆在自由振荡频率下工作,当压头以恒定载荷压入被测材料表面时,会因接触而引起谐振频率的微小变化,这一变化通过压电陶瓷转化为电信号,仪器再结合材料的弹性模量计算出硬度值,并可换算为多种常见硬度单位。
简单来说就是通过传感器测量金刚石压头在材料表面产生的超声振动信号变化,计算得出硬度值。
2、计算方法
超声波硬度的计算公式是:

3、测试的对象
可用于轴承、薄壁件、模壳、夹具、齿侧、管道内壁、小型锻件、铸造材料、焊缝检查等工件的表面硬度检测,超声波硬度计可轻松测量不易移动的大型工件、结构复杂的零部件以及弧面异型等复杂工件。
4、产品优势及劣势
优势
非破坏性测量方法,测试压痕小,适合对表面完整性要求高的场景
检测效率高,支持现场检测
使用灵活,探头支持各个角度进行测量
支持数据存储和传输,还支持多硬度制式自动转换
彩色屏显示,读数方便
劣势
对非均匀材料或者弹性模量差异大的材料,要采用多点校准模式
表面粗糙度和工件厚度等会影响精度误差,需要配合标准试块来定期校准
相较于里氏硬度计等设备,采购和维护成本较高
随着检测技术的不断发展,超声波硬度计在使用过程中虽然需要注意校准与材料特性,但其整体优势远大于不足。凭借其高精度、非破坏性检测和灵活适用性等特点,已成为工业检测中不可或缺的重要工具。未来,随着应用需求的不断拓展,超声波硬度计将在更多领域展现出更广阔的发展前景。