各类洛氏硬度计表盘读数的原理和方法

各类洛氏硬度计表盘读数的原理和方法

最传统和最为普遍使用的机械式洛氏硬度计都是用一块机械量表来测量指示所测得的硬度值。由于要兼顾各标尺的洛氏硬度值读取，所以又多有内外两圈的刻度，容易让初次使用的操作者摸不着头脑。我们仅就常见的各种指示表式（国外也称模拟式）洛氏硬度计的各种表盘及读取方法做一简要介绍。

1、硬度值指示原理

洛氏硬度试验是以一定的力将金刚石圆锥压头或球压头压入试件，然后在保持初试验力（10kgf或9.807N）的情况下测量残余压入深度，以此计算出洛氏硬度值。计算公式如下：

式（1）是使用金刚石压头时计算公式，式（2）是使用钢球压头时的公式。

绝大多数洛氏硬度计都是将压头主轴处的压入试件表面所产生的位移，经过5：1的测量杠杆进行机械放大传递到指示表上。(如图1所示）此时，压头主轴上

0.002mm的位移传递到指示表上就是0.002X5=0.01mm,我们知道压头主轴的0.002mm就是一个洛氏硬度单位。也就是说通过一个5：1的机械放大完成了e/0.002的计算。指示表指针旋转一圈表示的位移量是1mm,所以表盘上一圈代表了100个洛氏硬度单位。于是有了一圈100分度的刻度盘（通常为黑色）。这样的刻度盘（图2）就可以直接完成公式（1）的计算。

当使用钢球压头试验而采用公式（2）的时，可将公式（2）变换成：在公式（1）上增加了30个刻度单位的偏移。公式可以写成：

于是将刻度偏移30个洛氏硬度单位，便形成了表盘的内圈刻度（如图3是一个完整的洛氏硬度指示表的表盘示意图）。此时采用公式（2）计算的钢球压头的洛氏硬度也可从表盘的内圈刻度值上读取了。采用这类表盘的硬度计有：

PHR-100型磁力式洛氏硬度计 PHR系列链式洛氏硬度计 PHR大型便携式洛氏硬度计（模具硬度计） PHR小型便携式洛氏硬度

计 HR-150A洛氏硬度计

2、洛氏硬度值的读取

采用金刚石压头的标尺（HRC、HRA、HRD）从表外圈的刻度值读取，采用钢球压头的其他标尺从内圈刻度值（多数为红字）读取。（如图4）

在读取使用钢球压头的标尺时应从表内圈刻度值读取（如图5）。有时还需要注意小表盘上指针的位置，因为刻度上0~30与100~130部分发生了重叠。读取重叠部分刻度值时，还要依靠小指针的位置来加以区分。如图6所示：

如果小指针批在2~3之间，图上读取为“120“HR。

而当小指针指在1~2之间时则应读作“20”HR。

3、表面洛氏硬度指示表

表面洛氏硬度试验除了与洛氏硬度在试验力等试验条件上有所不同外，在硬度值的计算上也进行了简化或改进。表面洛氏硬度的计算公式为：

表面洛氏以压头的残余压入深度0.001mm为一个洛氏硬度单位，而且将使用金刚石圆锥压头的HRxN标尺和使用钢球压头的HRxT标尺的计算公式进行了统一。按此公式设计的表面洛氏硬度计的指示表表盘上就只有一个刻度值了。当然，在指示表处的一个洛氏单位的位移相当于压头主轴处的0.001mm的位移量。老式的表面洛氏硬度计的表面也有采用一圈200个洛氏单位刻度的，但读数麻烦令人费解，所以现在已经不使用了。表面洛氏的读取方法普通洛氏表外圈刻度的读取完全相同。采用这类表盘的硬度计有：

电动表面洛氏硬度计500MRA/S PHR系列便携式表面洛氏硬度计

4、其他洛氏硬度指示表

莱州市洛克试验设备厂在HRXD-150A塑料洛氏硬度计上采用了一种独创的指示表表盘设计，使得塑料洛氏硬度值的读取更为简单方便。