雖然UCI和回彈法均(jun)已(yi)在(zai)(zai)現場成功使用并解決了(le)許多(duo)現場硬度(du)測(ce)試應用,但(dan)是在(zai)(zai)被(bei)測(ce)材(cai)料的種類,尺(chi)寸和重(zhong)量方(fang)面分別存在(zai)(zai)局限性。此外(wai),由(you)于楊(yang)氏(shi)(shi)模量的影響,大多(duo)數傳統的測(ce)試方(fang)法在(zai)(zai)沒有首先校準或調整儀(yi)器(qi)的情況下(xia)不允許測(ce)量不同的材(cai)料。 貫穿鉆(zhan)(zhan)石(shi)技術(TDT)技術的創(chuang)新之(zhi)處在(zai)(zai)于對(dui)維氏(shi)(shi)鉆(zhan)(zhan)石(shi)壓痕的評估(gu),該(gai)壓痕評估(gu)是通過使用CCD相機查看維氏(shi)(shi)鉆(zhan)(zhan)石(shi)進行的。為(wei)此,必(bi)須使用幾何(he)排列的發光(guang)(guang)二極管(LED)照亮鉆(zhan)(zhan)石(shi)的內表面。 為(wei)了(le)獲得壓痕圖像的最高分辨(bian)(bian)率(lv),必(bi)須使LED光(guang)(guang)的波長(chang)與(yu)CCD芯片的光(guang)(guang)譜靈敏度(du)特性相匹配。開發了(le)一(yi)(yi)種特殊的透鏡系統,并針對(dui)LED進行了(le)調整,以確(que)保最大的分辨(bian)(bian)率(lv)。壓痕的計算(suan)(suan)機輔助評估(gu)和對(dui)角線(xian)(xian)長(chang)度(du)的確(que)定(ding)(ding)分三個步(bu)驟進行。第一(yi)(yi)步(bu)是確(que)定(ding)(ding)壓痕的大致位置。之(zhi)后,通過應用合適的“過渡濾(lv)鏡”來(lai)確(que)定(ding)(ding)任(ren)何(he)灰度(du)過渡,來(lai)確(que)定(ding)(ding)凹痕邊(bian)界的確(que)切路線(xian)(xian)是在(zai)(zai)本地附近(所謂的關注區域)。最后根據維氏(shi)(shi)的定(ding)(ding)義(yi),使用計算(suan)(suan)出的邊(bian)界和維氏(shi)(shi)鉆(zhan)(zhan)石(shi)的邊(bian)緣(yuan)的交點確(que)定(ding)(ding)壓痕表面和對(dui)角線(xian)(xian)。



  實際應用:基于PC的TDT系統由手持PC和TDT探頭組成。儀器和探頭之間的接口可作為探頭的電源以及所有控制功能的連接器。該接口還將BAS信號從CCD攝像機饋送到圖像采集卡。使用專用軟件可以評估數據,測量對角線并計算硬度值。可以顯示鉆石的實時圖像,從而可以查看鉆石的壓痕過程,即通過施加硬度測試負載來增加壓痕的過程。它還可以分別對鉆石和鉆石的壓痕進行原位質量表征。 根據分辨率和硬度測試負載,可以分析不同的硬度范圍。測試負載為50 N的標準TDT探頭的測量范圍約為100 HV5至900 HV5。對于較軟的材料,必須施加較低的硬度測試負荷。 原則上,只要硬度值在用于測量的TDT探頭的范圍內,就可以測試所有類型的材料。 圖1:通過TDT硬度測試測量在a)鋼b)盤繞鋼c)鐵氟龍和d)陶瓷(Al2O3)上獲得的典型維氏鉆石壓痕。 圖1顯示了TDT儀器在不同的硬度測試材料上獲得的一些典型的維氏鉆石壓痕。例如,TDT允許確定散裝材料的硬度,能夠測量線圈上的硬度,并為諸如高科技材料的新應用打開了現場硬度檢測,陶瓷或橡膠和塑料。