使用前请仔细阅读说明书数显布氏硬度计使用说明书

使用前请仔细阅读说明书

HBD-3000D

通过IS09001-2000国际质量管理体系认证

执行标准：GB/T231.2-2002

上海研业检测设备有限公司

注意事项

1.本仪器的电源插座必须用单向三芯插座，接地端必

须符合规定的保护接地要求。

2.在使用本仪器前应仔细阅读使用说明书，详细了解

仪器操作步骤及使用注意事项，避免由于使用不当

而造成仪器损坏或发生人身安全事故。

3.本仪器各电器元件、开关、插座安置位置，严禁自

行拆装。如果擅自拆装，将有可能引发事故。

4.仪器机构、电器严禁擅自拆装，造成仪器损坏或发

生人身事故，责任由用户自负。

目录

［产品简介------------------------------------------------3

术参数-------------------------------------------4

3喇计安装和调试---------------------------------------5

4各键的功能---------------------------------------------7

5测微目镜------------------------------------------------15

6RS232接口---------------------------------------------18

7打印机----------------------------------------------------18

8硬度I十的调整稠辐:事项------------------------------------18

9硬度计的保养-------------------------------------------20

10测微目镜保养注意事项----------------------------------20

11装箱单-------------------------------------------------21

1.产品简介

硬度是材料机械性能的重要指标之一，而硬度试验则是判断金属材料或产品

零件质量的重要手段。所谓硬度，就是指材料在一定条件下，抵抗另一本身不发

生残余变形物体压力的能力。抵抗的能力越大，硬度越高，反之则硬度低。

HBD-3000D数显布氏硬度计是具有国内先进水平的新一代布氏硬度计。适

用于黑色金属，有色金属及硬质的塑料、电木等某些非金属材料的布氏硬度测定。

本机采用压力传感器和计算机闭环控制加载及电子测微目镜测量系统。各项操作

过程和布氏硬度值均可在LCD屏幕显示，试验数据可通过本机所带的微型打印

机输出。本机适用于各类生产加工企业、铸造厂、大专院校、科研机构和试验室。

布氏硬度试验是用一定直径的钢球，以规定试验力压入被试验物体的表面

（图一），经规定的保持试验力时间后，卸除试验力，用读数显微镜测量试件表

面的压痕直径，计算压痕的球形表面积所承受的平均压力（N/mn?）,即布氏硬

度值。从以下计算公式中可得到布氏硬度值：

HB=0/02_2F

JiD(D-VD-d2

式中：F——通过钢球加在试样上的试验力，单位为N。

D----钢球直径，单位为mm。

d---压痕直径，单位为mm。

0.102——规定的系数。

图1布氏硬度试验原理

2.主要技术参数

2.1试验力级数:612.9N(62.5kgf)4900N(500kgf)

980N(lOOkgf)7355N(750kgf)

1225N(125kgf)9800N(lOOOkgf)

1839N(187.5kgf)14700N(1500kgf)

2452N(250kgf)29400(3000kgf)

2.2硬度测试范围：8-650HBW

2.3示值精度：

标准硬度块示值最大误差8(%)示值重复性误差Hcf(%)

W125HBW±3W3.5

125HBWVHBWW225HBW±2.5W3.0

>225HBW±2W2.5

8=Hj-HkX100%Hcf=Hmax—HminX100%

Hk

式中：式中：

6-硬度示值误差Hcf一硬度示值重复性

Hj-硬度计示值(五点平均值)Hmax一五点中硬度值最大值

Hk—硬度块的硬度值Hmax一五点中硬度值最小值

Hj一五点硬度值的算数平均值

2.4读数显微镜放大倍率：20倍

2.5测微目镜最小分度值：0.00125mm

2.6压头与光源切换方式：自动切换

2.7试样最大高度：225mm

2.8压头中心至机体最大距离：130mm

2.9电源电压：AC220V/50HZ

2.10外形尺寸：(760X530X185)mm

2.11重量：120kg

3.硬度计安装和调试

3.1硬度计的工作条件

3.1.1硬度试验应在室温（23±5）。。范围内进行，如果超出该温度范围，则应在

检验报告中说明：

3.1.2环境清洁，无震动；

3.1.3周围无腐蚀性气体：

3.1.4安装在稳固的工作台上，（外形尺寸仅作参考）并调至水平，水平度不应超

过0.2/1000,在工作台上适当的位子上开一个①80-90的孔，为丝杆升降之用（如

图2）。

图2工作台尺寸图

3.2拆箱和安装

3.2.1旋下外包装箱下面的四个螺母，将外包装箱向上托出，吊起硬度计，卸下

底板上的四个安装螺钉，将硬度计放在调试好的工作台上。

3.2.2卸去升降丝杆和压头轴之间的垫块，用汽油将升降丝杆上面防锈油擦干净,

待干燥后涂上适量薄质机油润滑。

3.2.3打开附件箱，将测微目镜（3）安装到硬度计上方的目镜管孔中，然后把测

微目镜上的一根带有插头的电子接口（8）插入硬度计右侧上方的插座中，旋紧

锁紧螺母。

3.2.4接通电源，打开硬度计右边开关（14）,硬度计自动进入工作位置。

图3硬度计外形图

1.LCD屏幕2.键盘3.测微目镜4.工作台5.升降丝杆6.旋轮7.上盖

8.电子接口9.压头紧定螺钉10.后盖11.压头12.电源13.RS232接口

14.复位开关15电源开关

4.各键的功能

图4所示为HBD-3000D型数显布氏硬度计前面板。图的上半部分为LCD,

关于其细节，本手册在后面的章节中将会有说明。图的下半部分为键盘。本章将

对键盘上各键的功能和LCD功能及显示界面进行详细说明。

4.1操作面板功能键介绍（如图4）

DIGITALBRINELLHARDNESSTESTER

图4面板功能介绍

〈ESC〉（退出键）通过按下<ESC>,你可以从一个子菜单回到上级菜单。

（LEST）进入硬度数值列表（每一次测试结果记录）菜单键（见图5）。

选择：一一确定：0K返回：ESC

图5硬度数值列表菜单

<DELETE>（删除键）1.删除当前的测试数据（在数值列表菜单），长按此键可以

删除以前的测试数据。如果认为测试的数据不理想，可以进入数值列表菜单按

〈DELETE〉键直接进行删除；2.删除残余试验力。在一次测试结束时，如主页显

示力值的F尚有数字，可按此键使F清零。

<SETUP>（调节选项键）进入设置菜单键。你可以通过按<I>和<t>选择调节选

项。

<PRINT>（数据输出键）（打印键）如果您选择本机打印输出，请直接按〈PRINT〉

键。打印数据格式及相关内容含义如下：

TESTNO测试编号

DATA：09-11-16测试记录打印日期

TIME：12：20测试记录打印时间

TESTTEMP：25测试温度

X：188.5硬度平均测试值

NO：05测试记录个数

MAN：191.3测试记录最大值

MIX：185.5测试记录最小值

R：5.8测试记录最大差值

01185.5HBW2.5/187,5/10第1次硬度测试值

02186.0HBW2.5/187.5/10第2次硬度测试值

03191.3HBW2.5/187.5/10第3次硬度测试值

04189.6HBW2.5/187.5/10第4次硬度测试值

05190.3HBW2.5/187.5/10第5次硬度测试值

<ZERO>（归零键）测微目镜归零。

为了保证硬度计测量精度，系统要求仪器每次通电开机后，在进行硬度测

试前，必须首先进行测量目镜的归零操作。如果忘记进行本操作，仪器将通过显

示屏左面显示“将目镜归零按ZERO”提醒你（如图6）。测量目镜归零后，转动

测微目镜旋轮,系统才能将测得的压痕直径长度即D1和D2数据输入，否则转动

测微目镜旋轮将不起作用，即不能输入数据。

DigiLa1BrinellHardnessTester

Measurement

DI:mmF:0.000

D2:nim将目镭归零,按ZERO

0.000IIBW

NULLIIRCNo.02009/11/1614:28

ForceIndenDWe11LightThickTemp

3000.10.nun10s100%0.00025.2

图6目镜归零显示

<START>（开始测试）按下此键，你可以开始一个布氏测试。

<STOP>（安全运行键）当加载过程中要中途停止或发出异常响声需停止加荷时，

即按此键硬度计停止加载，同时杠杆向上恢复初始状态。

〈一〉、〈一〉、〈I〉、〈t〉（方向键）。在系统进入子菜单后，选项时使用。

注：系统在主界面状态〈一〉、〈一〉键，是用来转动转塔，切换压头与光源之

间的位置。

<0K>（确认键）按此键保存所设置的试验力和所选择的压头。

4.2显示界面

421打开电源开关（15）,听见“滴滴”两声之后显示初始画面，电机自动检测，

再次发出“滴滴”两声之后说明自检正常，显示初始界面（如图7）。

4.2.2保荷时间设置

按＜SETUP＞进入设置界面（见图8）,通过按（一＞、＜-＞使光标移到＜DWell＞

下面，按＜。＞、＜1＞,对保荷时间（1〜60秒）进行设置（开机设置时间为15S）。

DigitalBrinel1HardnessTester

F/[)230151052.51.251

D(mm)TESrFORCE

10300015001000500250125100

575025012562.5

2.5187.512.5

2009/11/1614:30

ForceIndenDWel1LightihangeTemp

3000.10.mm1Os100%HRC

图8设置界面

4.2.3压头规格和试验力选择

在设置界面中（见图8）,通过按＜一＞、＜一＞使光标移到即将测试相对应的

试验力和压头，对试验力进行选择时光标会按不同D2关系自动选择压头球直径。

菜单中2.5、5、10分别表示压头球直径为①2.5、①5、⑦10mm（开机设置压头

规格为由2.5）,按＜OK＞确认。

注意:根据布氏硬度试验法,压头球直径与试验力有一定关系,不能任意选

择,应满足表一。

试验力的选择应使压痕直径在下列范围内（表一）

0.25D＜d＜0.6D

d——压痕直径（为保证此值，请按表一选择0.102F/D2的值，式中F单位为N。）

D——钢球直径

表一

材料布氏硬度0.102F/D2

钢30

<14010

铸铁

214030

<355

铜和铜合金35〜13010

>13030

352.5

轻金属及其合金35〜805,10

>8010

4.2.4时间设置

在设置界面（见图8）,通过按＜一＞、＜一＞,使光标分别移动到年、月、日、

十、分，需要设置时间的地方当光标移动该处时按＜1＞、＜1＞来完成设置。

4.2.5选择转换标尺

在设置界面（见图8）,通过按＜一＞、＜—＞,使光标移动到VChange〉下方，

按＜f＞、＜|＞对转换标尺进行选择。

注意:本机保荷时间的原始设置为15秒,压头直径为①25mm,试验力为

612.9N的自动测试状态,每次开机后显示关机前最后一次设置。

4.3硬度计的使用

4.3.1硬度计电源应有可靠的接地和稳压装置。

4.3.2压头的安装：将压头装入轴孔内，旋转压头紧定螺钉（9）,使其轻压于压

头轴心的扁平处，然后将试台直接安装在升降丝杆上，再将试样稳固地放置于试

台上，保证在试验过程中不发生位移和绕曲，旋转旋轮（6）使试台缓慢上升，

试样与压头轻轻地接触，旋紧紧定螺钉，转动旋轮，使压头与试块脱离，压头安

装完成。

4.3.3打开电源开关，机器本身完成初始化，显示初始界面，大杠杆自动调整进

入工作起始位置。开机时力值设定在612.9N（62.5Kgf）位置，开机保荷时间初

始设定在15秒，如果要选择其它试验力和保荷时间，请参阅操作面板功能键介

绍。

当压头偏离工作位置时，可按〈一〉或〈一〉方向键，系统会自动调整压头工作

位置

4.3.4仪器在正常使用前应先用3000kgf试验力预压2〜3次，使仪器各机构的间

隙消除，电器元件运行正常，减少测试的误差。

注：机器在使用前，如压头不在工作位置即正前面的位置，应按〈一〉或〈一〉

方向键使压头处于工作位置

4.3.5仪器试验前的准备工作就绪后，将试件平稳地放在工作台上，转动旋轮，

待工件接触压头的同时试验力也开始显示，当试验力接近自动加荷值时必须缓慢

上升丝杆，到达自动加荷值时，仪器会发出“嘟”响声，此时停止转动旋轮，同

时仪器进入自动加荷状态，显示屏右边显示向下的箭头（表示正在进行加载），

运行到达所选定的力值时，试验力保持时间开始，箭头变成横线同时保荷时间开

始倒计时，待保荷时间结束进入卸荷状态，显示屏上显示向上箭头，自动进行卸

荷，卸荷结束，显示屏上箭头消失，杠杆回到起始位置。反向转动旋轮使工件与

压头脱开（脱开距离为3〜5mm）,杠杆回复到起始位置，此时，光源会自动转

到工作位置。开始测量压痕直径，测微目镜使用及测量方法将在下节详细介绍。

测量完毕后，即D1和D2通过测微目镜输入系统界面后，然后逆时针缓慢转动

旋轮一圈，使升降丝杆略微下降，在升降丝杆下降的同时，转塔上的光源会自

动从工作位置离开，让压头转到工作位置，第一次试验结束。

注：在测量压痕过程中，如果没有输入D1和D2值，操作以上过程，转塔上的

光源不会自动从工作位置离开，此时可以点动〈一〉或〈一〉方向键将压头转

到工作位置。切记：当光源在工作位置时（压头不在工作位置），决不能上升丝

杆进行测试。

本仪器的试验力共有十级：62.5Kgf〜250Kgf为第一档，自动加荷值为240Kgf.

500Kgf-3000Kgf第二档，自动加荷值为三160Kgf.

测试完毕后，按〈LEST〉进入硬度数值列表，在此列表中可以看到测试的所有数

据，按〈ESC＞键返回并保存该页面，删除数值请参照〈DELETE〉键用法

4.3.6试件的最小厚度可由表二查得，一般试件厚度不应小于压痕深度的8倍。

压痕深度h值也可由下式求得：

根据HB=F/(JiDh)---------------►得h=F/(JidXHB)

直接观察：如果试样背面及边缘出现变形痕迹，试验结果视为无效，应重新

选择钢球直径或试验力，重新测试。

4.3.7试验力作用方向应与试验面垂直，试验力的保持时间：黑色金属10〜15秒,

有色金属30秒，硬度小于35HBW时为60秒。

4.3.8压痕中心距试样边缘距离不应小于压痕平均直径的2.5倍，两相邻压痕中

心距不应小于压痕平均直径的3倍。硬度小于35HB时，上述距离应分别为压痕

平均直径的3倍和6倍。如果不按这一标准试验，压痕会出现不对称现象，硬度

值会出现偏高或偏低，得不到正确的测试数据。应在两相互垂直的方向上测量压

痕直径，并取其算术平均值，压痕两直径之差不应超过较小直径的2%。

4.3.9试样应制成光滑平面，其表面粗糙度不应低于1.6,若钢球直径为①2.5mm,

试样的粗糙度应在0.8以上，以使压痕边缘清晰，保证测量结果的准确性。试样

表面应无氧化皮、电镀层以及表面受热或其他污物。

4.3.10硬度计有多级试验力，各级试验力应选用(表三)中规定的标称值。

表二

试样最小厚度

压痕平均直径

球直径

d

D=2.5D=5D=10

0.60.29

0.70.4

0.80.53

0.90.67

10.83

1.11.02

1.21.230.58

1.31.460.69

1.41.720.8

1.520.92

1.61.05

1.71.19

1.81.34

1.91.5

21.67

2.22.04

2.42.461.17

2.62.921.38

2.83.431.6

341.84

3.22.1

3.42.38

3.62.68

3.83

43.34

4.23.7

4.44.08

4.64.48

4.84.91

55.36

5.25.83

5.46.33

5.66.86

5.87.42

68

表三

硬度符号钢球直径0.102F/D2试验力F

HBW10/3000103029400(3000)

HBW10/1500101514700(1500)

HBW10/100010109800(1000)

HBW10/5001054900(500)

HBW10/250102.52450(250)

HBW10/100101980(100)

HBW5/7505307350(750)

HBW5/125551225(125)

HBW2.5/187.52.5301839(187.5)

HBW2.5/62.52.510613(62.5)

5.测微目镜

图9所示的测微目镜是硬度计光学系统的一部分。它可以帮助你观察实际的

压痕并测量直径长度。测微目镜有两根细线，一根细线在移动到压痕的一端后保

持静止不动，而另一根则通过转动测量旋轮，继续移动到压痕直径的另一端。当

你认为两根线都正好在直径的两端相切时，你就可以按下测量旋轮边的输入键将

测量数据输入硬度计的计算机系统。

图9测微目镜

按〈一〉或〈一〉方向键将光源转到工作位置（正前方位置）。缓慢转动硬

度计升降丝杆旋轮，同时从测绘目镜（3）中观察压痕的成像。

测量直径

步骤

5.1把物镜（光源）转到中央。

5.2旋转眼罩，直至目镜内的两条细线都非常清晰。见图10。

1.物镜调焦：观察目镜内的像质。用手轮进行对焦，直至压痕的象非常清晰。

图10目镜内的两条细线都非常清晰

2.测微目镜归零：旋转测量旋轮，使左、右两侧细线无限接近，中间仅留一条

极微细微弱的光线，见图n。再按〈ZERO〉使Dl、D2值置零。然后旋转测量

旋轮把右侧细线右移，将两条细线分开。

图11测微目镜归零

3.测量：向左移动测微目镜的细线定位鼓轮，使左边的线刚好卡在压痕直径的

左端并与之垂直相切，见图12。此操作将使两根线都一起移动。

图12移动左边细线到压痕左

・旋转测量旋轮，使右边细线刚好卡住压痕直径的右端。见图13。

•按一下测微目镜上的输入键，LCD屏幕上显示D1的值，并自动转到D2,

要求输入D2的值，如图9。

•将测微目镜旋转90。。观察目镜内的像。此时细线应与压痕的另一条直

径垂直。

・旋转细线定位旋轮，使之刚好卡住压痕的上端与压痕相切。此操作会同时

移动两根线。见图14o

图14移动上部细线到压痕上端

・旋转测量旋轮，使下部细线刚好卡住压痕的下端与压痕相切。见图15。

图15移动下部细线到压痕下端

•按一下测微目镜上的输入键输入D2的值，系统自动进行硬度计算，此时

硬度值一栏会显示你的测试结果。

注:当系统在测试模式下,在你输入了直径D1的测量数据后,光标会自动下移

到D2位置,提示输入D2的数值,在你输入完直径D2的测量值后,系统会自动

换算出D2与D1的平均值,同时将对应的硬度值的计算结果显示在屏幕上（所输

入的DI,D2数值单位为nun,计算机程序内部精度为0.0000但在屏幕显示时只显

示小数点后三位）。

6.RS232接口

HBD-3000D硬度计配有RS232接口。该接口有两个用途：

6.1通过此口将硬度计软件的最新版本写入，对硬度计软件进行升级。

6.2可以作为外接电脑和打印设备的接口。

7.打印机

7.1HBD-3000D硬度计机身上配有一台微型打印机。该机的外形结构如图16。

前盖板打开键

打印机电源键

走纸键

图16打印机外形结构

当硬度计的电源打开时，电源指示灯将被点亮。

7.2更换打印纸

如打印不出，请检查打印机，如果打印纸已用完，请予更换。按下右下侧前

盖板打开键，打印机前盖板将打开，从打印机上取下纸卷，换上新纸卷，然后将

新纸卷纸端放入打印机的导槽内。将纸端剪成如图17式样。

图17纸端式样

注意:打印纸宽为57mm。打印时如果只有出纸而无打印记录,可能你把打

印纸装反了,需将卷取出调头。

8.硬度计的调整和注意事项

本仪器在出厂前的全面测试中，各项技术要求均已达到国家标准，出厂后如

由于装拆或运输或电压等方面