全自动六工位显微维氏硬度测量系统

一、产品介绍

KHVS-2000-XYZ 全自动六工位显微维氏硬度测量系统是光、机、电一体化的高新技术产品，采用闭环式加载控制系统，试验力精度高，示值的重复性及稳定性佳。

采用全新的高分辨率触摸屏，显示直观清晰，操作方便，显示屏背光可调、具备节能模式。配备数显测微目镜，不用查表，也不用输入压痕对角线，在屏幕上直观地显示试验力、压痕长度、保荷时间、测量次数、转换标尺、日期时间，操作时只要测量压痕按目镜按钮，即可自动计算出硬度值并显示在屏幕上。

硬度测试结果实时保存，任意数据可选删除及打印输出，自动计算最大、最小、平均值；系统兼容：配备RS232通讯接口。

配LCD视屏测量装置和CCD图像自动测量系统。

二、功能特点 

u 稳定性好：结构稳固，抗震动性能强，确保测试过程中无位移变形

u 作业空间大，试件最大高度不低于150mm，压头中心至机壁距离不低于100mm，满足不同尺寸样品的测试需求

u 切换功能具备物镜与压头的自动切换功能，切换定位精度高，避免人工操作误差，提升测试效率

u 转塔控制采用精密电机驱动，切换过程平稳无震动，确保压痕位置不受影响

u 高精度传感器配合控制系统

u 力值曲线图

u 自动识别：搭载高清摄像头与AI辅助算法，实现压痕的自动识别与对角线长度测量，无需人工干预即可完成数据采集

u 自动工作台配备高精度XYZ轴自动定位平台，定位精度≤10um，支持批量样品的自动测试，可预设测试路径与点位，实现无人值守作业

u 具备自动聚焦功能，通过传感器实时监测样品表面清晰度，自动调整焦距，确保压痕成像清晰

u 实时计算：内置硬度值计算公式，可根据压痕对角线长度自动计算维氏硬度值，支持维氏、努氏、布氏、洛氏等多种硬度标尺的转换

u 数据存储：可实时存储测试数据，包含硬度值、压痕测试图片、试验力、保荷时间、测试日期等信息，支持数据的查询、导出与打印

u 系统兼容：配备RS232、USB等通讯接口，支持与计算机联网，实现数据的远程传输与管理，可对接实验室信息管理系统（LIMS）

三、适用范围

黑色金属、有色金属、IC薄片、表面涂层、层压金属；玻璃、陶瓷、玛瑙、宝石、薄塑料等；碳化层和淬火硬化层的深度及梯度的硬度测试。

四、技术参数

五、全自动硬度测量系统

1.基本功能：

Ø 压痕图像自动识别能力，检测效率、稳定性和检测结果准确率高。

Ø 二种标定：光学标定、（手动/自动）硬度块标定。硬度块支持多次取平均、任意多标准块-分段标定优选测量。

Ø 自动测量之外，还有三种手动测量可选：四边测量、对角测量和四点测量（四顶点选择顺序可任意）。

Ø 支持两种压痕标记形式：“矩形框"、“红十字"。

Ø 手动测量时，具有放大镜功能，方便找到压痕顶点位置；

Ø 独特的键盘快捷键功能，快速移动选定顶点，使测量操作更加高效。

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 500万的数码摄像头，在计算机上显示压痕视频。可抓拍、存储图像。

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 不同分辨率、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、DIN、ISO、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 测试程序：可按照GB/T 3098.2-2025标准中自动完成螺纹硬度和芯部硬度测试，至少包括多个样品的样品全景扫描-视觉识别定位测点-自动打点并测量硬度值（测点中包含不同力值）。

Ø 软件可对复杂的测试轨迹，如CHD、NHD以及焊缝热影响区等进行任意的设置、修改、编辑、拷贝、删除，对于单个或多个试样的相同测试轨迹进行复制粘贴即可。每个样品的测试方法和测试轨迹都可保存，可在下次测试相同样品时直接打开保存的测试方法进行测试。

Ø 软件内部设计有专门的硬化层测试模块，可进行渗碳层CHD（550HV1），渗氮层NHD（芯部+HV50）的测试，并可通过硬度测量直接输出硬化层深度。

Ø 对不对称压痕偏差警示，当维氏压痕的对角线偏差大于5%，测试结果自动显示出来。

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word与excel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。

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。

Ø 软件提供：中文版、英语版多种语言。

2.高级功能

Ø 自动对焦功能

可实现压痕自动对焦，单压痕对焦时间2-5秒。

Ø 平台控制模式

定位移动：物台直接移动到软件设定位置；

定点移动：选择试样上任一点，移动到压头下方；

定向移动：鼠标控制载物台进行八个方向任意移动，移动步距可设置；

任意移动：鼠标拖拽载物台向任意方向移动，便于用户浏览试样情况；

变速移动：平台移动时，共有10档（分级可调），速度可选、可调；

移到该点：鼠标选择位置点击该功能，可直接将样品移动至点选位置。

Ø 路径规划功能

作为距离测量功能的拓展，通过鼠标点选图像，完成待测路径的17种模式精确规划。

1) 自由选点：点选图像任意位置，成为待测路径。

2) 任意方向：点选任意起点，任意方向的直线段。

3) 边缘法线：点选边缘附近，自动生成法线段。

4) 两点法线：点选边缘二端，生成中心法线段。

5) 角平分线：三点构造角度，生成角平分线段。

6) 圆形路径：二点定圆心/半径，顺时生成路径。

7) 边缘轮廓：点选边缘附近，自动沿边生成路径。

8) 边缘等距：沿边缘，点选距离，生成等距线段。

9) 锯齿波形：周期、齿高、齿对称度可量化设定。

10) 两点中心：点选图像上的两点，生成中点作为待测路径。

11) 行：点选任意起点，任意方向的直线段，中间可变距。

12) 多行：多行路径点。

13) 锯齿：锯齿形的多行。

14) 插值：两点间插入固定个数/距离的路径点。

15) 矩阵：矩形阵列的路径点。

16) 轮：轮形路径点。

17) 环：环形路径点。

Ø 提供压头/镜头偏移校准功能，消除压头和镜头之间机械偏差，修正系统整体误差，从而提高硬度检测结果的准确性。

Ø 边缘扫描功能。

通过XY自动平台的移动，能将所指定物体的边缘进行扫描，描绘物体边缘轮廓图。

Ø 全景拼接功能。

通过“全景扫描"功能，可以获得指定范围的全景图，并在图上做任意的路径规划。对于超出视场范围的样品或被测区域可进行扫描拼接，得到样品全貌。

Ø 区域模式 &连打连测功能。

对于同一视野内可能存在多个压痕，可选择区域模式，每次测量时仅考虑设定范围内的压痕。连打连测时开启区域模式，能避免同一视野多个压痕导致测试中断的情况。曲面修正功能。

Ø 曲面修正功能

符合ASTM E384标准表一、表二，提供球、杆等曲面件测试修正需求。

Ø 角度修正功能

能够通过角度的自动修正，消除平台与摄像头之间的角度偏差，提高平台定位精度，对于有角度偏移的压痕，软件可相应调节测试角度，保证测试线与压痕对角线始终保持90度，确保测试的准确性。

Ø 断裂韧性功能

能够勾选断裂韧性功能，测量压痕断裂韧性数据。

Ø 多试样全景拼接功能

可对多个试样同时进行全景拼接，然后在这些全景图上做路径规划。最后完成连打连测。

软件主要技术参数：

Ø 自动XY平台：超精密研磨等宇航级加工工艺。

Ø 密封性能，保证了长期使用回复精度的稳定性。

Ø 平台尺寸：310mmx255mm（可根据客户需求选择）

Ø XY向最大位移：110x110mm(可根据客户需求选择）

Ø 回复精度：单程全程≤3um

  扫描全程≤3um

Ø 摄像头：500万高速高清摄像头。

六、全自动硬度测量系统的主要配置：

硬度计软件测试分辨率：0.001微米

软件整体界面布局（可支持自定义布局）

软件路径规划

软件全景扫描工件

软件自动对焦功能：准确定位压痕清晰位置

位置显示：自动测量软件可以显示平台实时XY坐标

压痕边缘放大镜观察功能。

软件连打连测界面

软件硬度深度曲线图