超聲波硬度計與便攜式里氏硬度計的本質(zhì)區(qū)別就是其測量原理的不同，還有就是超聲波硬度計能夠在各種金屬上測量平面、圓面、薄面或大表妹的表面硬度，而這些用便攜式里氏硬度計是不能精確的測量的，非破壞性的功能使這種硬度計能夠應(yīng)用于先前那些在操作安裝中不能做測試的高敏感或已經(jīng)完工部件，這種儀器的非破壞性特征使操作者可以精確的測量而不會引起部件的物理或結(jié)構(gòu)上的損壞。

超聲波硬度計的原理是：傳感器由壓電晶體、勵磁線圈、傳感器桿、金剛石錐體等組成，傳感器桿一端與一個大質(zhì)量剛體固定在一起，另一端鑲有金剛石錐體壓頭。當(dāng)壓頭與被測件不接觸 時(如圖1a所示)，處于自由振動狀態(tài)，此時，傳感器桿的固定端將是振動的波節(jié)點，壓頭端由于振幅最大而成為振動的波腹點，桿的長度等于振動波長的 1/4,此時的頻率就是傳感器桿的自由振蕩頻率。當(dāng)傳感器桿的壓頭端*被試件夾緊時(如圖1c理想情況下傳感器桿的兩端都將成為振動的波節(jié)點，桿的長度 等于振動波長的1/2,此時的頻率是壓頭端處于自由狀態(tài)時的兩倍。當(dāng)壓頭壓到被測件上時，則處于上述兩種情況之間，在固定負(fù)荷作用下，對于彈 性模量相同的試件，硬度愈低，壓痕愈深，振動的波長越小，桿的振動頻率就越高。通過測量傳感器桿振動頻率的變化即可確定被測件的硬度。需要指出的是， 試件的彈性模量不同，也會影響傳感器桿的振動狀態(tài)，因此被測試塊的彈性模量應(yīng)與校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)試塊一致，以保證測試精度。

里氏硬度計的原理是：

用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈力作用下以一定速度沖擊試樣表面，用沖頭在距離試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度之比計算出的數(shù)值就是里氏硬度。里氏硬度計實際上是肖氏硬度計的改進(jìn)型，它們測定的都是沖擊體在試樣表面經(jīng)試樣塑性變形消耗能量后的剩余能量。

里氏硬度的計算公式如下：

HL=1000×UR/UA

式中：HL　————里氏硬度符號

UA ————球頭的沖擊速度，m/s；

UR ————球頭的反彈速度，m/s。

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