Máy đo độ cứng là gì? Để tìm hiểu về những loại máy đo độ cứng thì chúng ta cần hiểu về độ cứng. Hay những kiến thức xung quanh độ cứng. Chính vì vậy, bài viết dưới đây sẽ chia sẻ đến các bạn kiến thức xung quanh độ cứng và thiết bị đo. Hãy cùng đón đọc nhé!
Phụ lục bài viết
Độ cứng là gì?
Độ cứng là một yếu tố thể hiện tính chất của các vật thể, vật liệu. Nhiều khi độ cứng được sử dụng để đánh giá chất lượng của các loại vật thể (ví dụ: độ cứng bê tông, tường.. thể hiện chất lượng công trình). Độ cứng của vật liệu càng cao thì có khả năng chống lại sự lún của bề mặt khi có vật tác dụng vào càng lớn.
Vật liệu có độ lún càng nhỏ thì độ cứng càng cao và độ cứng cũng là một trong những đặc trưng cơ bản quan trọng của vật liệu. Để xác định được độ cứng, người ta sử dụng các máy đo độ cứng.
Máy đo độ cứng là gì?
Máy đo độ cứng là một dạng thiết bị được ứng dụng để đo, xác định và phân tích độ cứng của các loại mẫu, loại vật liệu nhằm thực hiện các mục đích khác nhau như: đo độ cứng của trái cây để xác định thời gian thu hoạch; xác định độ cứng của bê tông, tường… để kiểm soát chất lượng công trình….
Máy đo độ cứng rất đa dạng với nhiều mẫu mã, chủng loại với khả năng đáp ứng hầu như toàn bộ các nhu cầu đo lường độ cứng của người dùng.
Cách đo độ cứng của máy đo độ cứng là dùng một mẫu thử bằng vật liệu cho trước có hình dáng và kích thước nhất định, để có thể thâm nhập vào bề mặt của vật thử một chiều sâu là h, độ sâu h có thể tính toán được độ cúng của vật liệu.
Phân loại máy đo độ cứng
Phân theo thiết kế, kích thước cấu tạo
Máy đo độ cứng được chia ra làm 02 loại chính là:
- Máy đo độ cứng cầm tay: là các máy có kích thước nhỏ gọn và tính di động cao. Máy được thiết kế để có thể dễ dàng mang theo khi di chuyển và thao tác dễ dàng để thực hiện các công việc đo lường tại hiện trường.
- Máy đo độ cứng để bàn: là các máy có thiết kế với kích thước lớn hơn, chắc chắn hơn, tính di động kém hơn so với các máy cầm tay và thường được đặt cố định tại các khu vực làm việc.
Phân loại theo các nhóm ứng dụng
Người ta chia ra các loại:
- Máy đo độ cứng trái cây, hoa quả: các máy này được sử dụng để xác định độ cứng của các loại trái cây nhằm xác định thời gian chín, thời gian thu hoạch của chúng hoặc xác định được độ mềm trong thời gian bảo quản. Các máy đo độ cứng trái cây là thiết bị không thể thiếu đối với người dân trồng cây ăn quả.
- Máy đo độ cứng bê tông: các máy đo độ cứng bê tông được sử dụng để kiểm tra chất lượng của các công trình xây dựng bằng cách đo độ cứng của trần, sàn bê tông, tường vữa, thạch cao… các loại vật liệu xây dựng khác.
Phân loại theo phương pháp đo
Người ta chia máy đo độ cứng thành:
Máy đo độ cứng siêu âm
Một thanh kim loại có gắn kim cương hình kim tự tháp ở đầu chuyển động ở tốc độ cao. Người ta ghi lại tần số để tính toán độ cứng.
Ngày nay đa số các chất được kiểm tra bằng cách kiểm tra cấu trúc mạng tinh thể, tính chất liên kết của chúng để suy ra độ cứng. Tuy nhiên phương pháp này không thể thực hiện được khi ta trộn các chất với nhau ví dụ như khi ta tạo thành hợp kim của các kim loại.
Có một điểm chung là các phép đo trên đều sử dụng đầu đo bằng vật liệu siêu cứng hoặc kim cương. Vì thế nó có giá rất cao, đặc biệt là khi bạn mua thêm đầu đo.
Máy đo độ cứng Shore
Phương pháp đo độ cứng SHORE được phát triển vào những năm 1920 bởi ông Albert F. Shore. Ông đã phát minh ra thiết bị đo lường có tên là Durometer.
Phương pháp đo độ cứng theo Shore đo độ cứng trong điều kiện đàn hồi của vật liệu và phương pháp này thường dùng để đo những chất dẻo như polime hay cao su.
Độ cứng shore là đơn vị đo của độ bền vật liệu chống lại lực ấn từ các mũi thử, trị số càng cao thì độ bền càng cao.
Phương pháp này được đo bằng một dụng cụ phổ biến nhất được gọi là máy đo cứng (Durometer) và nó cũng được biết đến như là độ cứng Durometer. Máy đo độ cứng Durometer dùng tải trọng được áp vào nhờ một lực lò xo. Giá trị độ cứng được xác định bằng sự xuyên qua của đầu đo Durometer vào mẫu thử.
Do tính đàn hồi của cao su và nhựa, trị số độ cứng có thể chuyển qua thời gian, tức là thời gian ấn vào đôi khi cũng được xem là trị số độ cứng.
Độ cứng Shore sử dụng thang đo Shore A hoặc Shore D, là phương pháp sử dụng cho cao su và vật liệu đàn hồi và cũng thường được sử dụng cho những chất liệu nhựa mềm hơn như là : polyolefins, fluoropolymers, và vinyls. Thang đo Shore A được sử dụng cho những vật liệu bằng cao su mềm, còn thang đo Shore D sử dụng cho vật liệu cứng hơn.
Máy đo độ cứng Rockwell
Vào những năm 1908 đầu thế kỷ 20, một giáo sư người Áo có tên là Ludwig đã đặt nền móng cho cho khái niệm về đo độ cứng. Tiếp ngay sau đó, hai nhà khoa học là Stanley P.Rockwell (1886-1940) và Hugh M.Rockwell (1890-1957) đã dựa vào lý thuyết của Ludwig để tìm ra phương pháp máy đo độ cứng rockwell.
Phương pháp này sử dụng một trong hai đầu đo là đầu đo kim cương có góc 120° hoặc đầu bi có đường kính 1/16, 1/8,1/4,1/2 inchs để đâm vào mẫu thử
Nguyên tắc thử là dùng 2 lực khác nhau gọi là lực sơ cấp và lực thứ cấp để tác dụng lên mẫu sau đó từ vết lõm trên mẫu sau khi thử chúng ta tính toán ra được độ cứng của mẫu thông qua công thức tính lực tác dụng. Vết lõm càng sâu độ cứng càng nhỏ,và ngược lại
Độ cứng của mẫu có thể được phân loại như sau:
- Loại thấp: gồm các loại vật liệu nhỏ hơn HB220, HRC20, HRB100.
- Loại trung bình: trong khoảng HB250÷450 và HRC25÷45.
- Loại cao : từ HRC52 đến cao hơn HRC60
- Loại rất cao: lớn hơn HRC62 hay HRA80
Máy đo độ cứng Brinell
Đây là phương pháp đo độ cứng do J.A. Brinell đưa ra vào năm 1900, sử dụng một viên bi thép có đường kính 10mm với lực ấn 3000 kg ấn lõm vào bề mặt kim loại. Đối với các kim loại mềm, lực ấn sẽ được giảm xuống 500kg, còn đối với các kim loại cực cứng, sẽ sử dụng đến bi thử cardbide tungsten để giảm thiểu biến dạng đầu thử.
Lực tác động toàn phần sẽ được duy trì trong khoảng 10 – 15 giây đối với thử độ cứng của gang và thép, và tối thiểu 30 giây với các kim loại khác. Đường kính của vết lõm trên bề mặt vật liệu thử được đo bằng kính hiển vi.
Độ cứng Brinell được thiết bị đo tự động tính toán và cho ra kết quả. Thông số độ cứng Brinell thường được viết liền với các điều kiện thử (Ví dụ 75HB 10/500/30 có nghĩa là độ cứng Brinel 75 đo được khi sử dụng bi thử đường kính 10mm, lực thử 500 kg tác động trong vòng 30 giây).
So với các phương pháp thử độ cứng khác, bi thử Brinell tạo ra vết lõm sâu và rộng nhất, do đó phép thử sẽ bình quân được độ cứng trên một phạm vi rộng hơn của vật đo. Đây là phương pháp tối ưu để đo độ cứng cho khối vật liệu hoặc hoặc độ cứng tổng thể của một loại vật liệu, đặc biệt là vật liệu có cấu trúc không đồng đều.
Các vết xước và độ nhám bề mặt hầu như không ảnh hưởng tới phép thử Brinell. Tuy nhiên phương pháp thử này không phù hợp với đo các vật thể nhỏ.
Máy đo độ cứng Vickers
Phương pháp Vicker là phương pháp được pháp minh bởi các kỹ sư công ty Vicker vào năm 1924. Phương pháp này sử dụng cho những mẫu có độ cứng cao, vật liệu mỏng
Phương pháp này chỉ sử dụng duy nhất 1 mũi đo kim cương dạng hình chóp có 4 cạnh có góc đối diện giữa các cạnh là 136°. Sử dụng các thang lực khác nhau là 50N,100N, 200N, 300N, 500N, 1000N để tác động vào mũi kim cương, sau đó đo chiều dài đường chéo ký hiệu là D1, D2, từ đó có công thức tính ra độ cứng của vật liệu.
Công thức tính độ cứng Vicker:
- HV = k.F/S= 0,102.F/S = {0,102. 2. F.sin(θ/2)}/d 2
Trong đó:
- HV: Độ cứng Vickers.
- k: Là một hằng số (k = 0,102);
- F: Lực F;
- S: Diện tích bề mặt lõm;
- d: Độ dài đường kính trung bình : d =(d1+d2)/2
- θ: Góc hợp với hai mặt đối diện = 1360
Ưu điểm của máy đo độ cứng
Các máy đo độ cứng rất đa dạng với nhiều mẫu mã, chủng loại khác nhau, nhưng đại đa số chúng đều có những ưu điểm chung sau đây:
- Thiết kế tiện dụng, mẫu mã đa dạng đẹp mắt.
- Được sản xuất theo các tiêu chuẩn đã được công bố, đảm bảo an toàn và độ chính xác.
- Độ bền cao nhờ làm bằng các chất liệu chất lượng tốt.
- Là các máy kỹ thuật số vận hành máy đơn giản, sử dụng dễ dàng.
- Cung cấp kết quả bằng con số cụ thể, chính xác, không mang tính tương đối.
- Tốc độ đo nhanh chóng, độ chính xác của kết quả cao.
- Chế độ vệ sinh đơn giản, chế độ bảo hành lâu dài và bảo đảm.
Địa chỉ phân phối máy đo độ cứng chính hãng
Lidinco là công ty cung cấp các loại máy đo độ cứng uy tín nhập khẩu trực tiếp từ các hãng hàng đầu Mỹ, Nhật, Hàn, Đài Loan với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.
Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
Xem thêm: Tìm hiểu và phân loại thước đo độ cao
