超聲波硬度計測量原理與應用全解析
來源：林上 發布時間：2025/09/16 08:36:59 瀏覽次數：1103
近年來，超聲波硬度測量法因其更高的準確性和靈敏度，被廣泛應用于各種金屬材料的現場硬度檢測，為工業生產和科研檢測的品質控制提供了有力保障。本文將重點介紹超聲波硬度計的測量原理、計算方法、適用對象以及優勢與不足。
1、測量原理
超聲波硬度計是基于超聲波接觸阻抗法來測量金屬材料的硬度，其原理是：帶有金剛石棱錐壓頭的振動桿在自由振蕩頻率下工作，當壓頭以恒定載荷壓入被測材料表面時，會因接觸而引起諧振頻率的微小變化，這一變化通過壓電陶瓷轉化為電信號，儀器再結合材料的彈性模量計算出硬度值，并可換算為多種常見硬度單位。
簡單來說就是通過傳感器測量金剛石壓頭在材料表面產生的超聲振動信號變化，計算得出硬度值。
2、計算方法
超聲波硬度的計算公式是：
3、測試的對象
可用于軸承、薄壁件、模殼、夾具、齒側、管道內壁、小型鍛件、鑄造材料、焊縫檢查等工件的表面硬度檢測，超聲波硬度計可輕松測量不易移動的大型工件、結構復雜的零部件以及弧面異型等復雜工件。
4、產品優勢及劣勢
優勢
非破壞性測量方法，測試壓痕小，適合對表面完整性要求高的場景
檢測效率高，支持現場檢測
使用靈活，探頭支持各個角度進行測量
支持數據存儲和傳輸，還支持多硬度制式自動轉換
彩色屏顯示，讀數方便
劣勢
對非均勻材料或者彈性模量差異大的材料，要采用多點校準模式
表面粗糙度和工件厚度等會影響精度誤差，需要配合標準試塊來定期校準
相較于里氏硬度計等設備，采購和維護成本較高
隨著檢測技術的不斷發展，超聲波硬度計在使用過程中雖然需要注意校準與材料特性，但其整體優勢遠大于不足。憑借其高精度、非破壞性檢測和靈活適用性等特點，已成為工業檢測中不可或缺的重要工具。未來，隨著應用需求的不斷拓展，超聲波硬度計將在更多領域展現出更廣闊的發展前景。