濟(jì)南天山精工軸承公司介紹LX-D型邵氏硬

度計的檢定方法

JJG304-2003《A型邵氏硬度計》檢定規(guī)程中

沒有包括D型邵氏硬度計，是鑒于當(dāng)時對D型邵氏

硬度計的檢定在壓針硬度等方面存在技術(shù)問題沒

能得到有效解決。隨著進(jìn)一步研究，JJG1039-

2008《D型邵氏硬度計》檢定規(guī)程終于頒布實施

。筆者在此介紹D型邵氏硬度計檢定的一些問題

。

一、邵氏硬度計分類

邵氏硬度計也稱邵氏硬度計，英文名稱分別為

Durometer和Shore hardness tester。邵氏硬度

試驗方法歷史悠久、應(yīng)用廣泛。邵氏硬度計攜帶

方便、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，特別適合于現(xiàn)場的

硬度測定，長期以來，一直用于橡膠、塑料成品

和半成品硬度性能測定以及產(chǎn)品質(zhì)量控制。

邵氏硬度屬于壓入硬度，即測量規(guī)定形狀的

壓針在一定條件下壓入橡膠的深度，并換算為一

定的硬度單位表示出來。壓入硬度數(shù)值與材料的

彈性模量以及塑性變形、黏彈性有關(guān)。由于測量

結(jié)果受壓針的形狀和所施加的試驗力的影響，所

以不同類型硬度計所測得的結(jié)果沒有簡單的對應(yīng)

關(guān)系。

邵氏硬度試驗的試驗彈簧力是隨硬度值不同

而變化的，當(dāng)壓針壓入試樣時，彈簧收到壓縮，

產(chǎn)生彈簧力，和試樣表面的反作用于壓針的力相

平衡。試樣硬度越高，反作用于壓針的力越大，

壓針壓入試樣表面的深度就越淺；相反，試樣硬

度越低，反作用于壓針的力越小，壓針壓入試樣

表面的深度就越深。壓針壓入試樣表面的深度與

硬度值的關(guān)系可用下式表示：

T=2.5-0.025h （1）

式中：T——壓針壓入試樣表面的深度，mm

；2.5——壓針長度，mm；h——硬度計的示值；

0.025——示值為一個硬度單位時，壓針壓入試

樣表面的深度，mm。

從式（1）可看出，壓針壓入試樣表面的深

度越大，其硬度值h就越小，反之，h就越大。

根據(jù)邵氏硬度計的原理，改變硬度計的壓針

形狀和試驗力大小可得出品種繁多的系列硬度計

，用于測量不同硬度范圍的材料，國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T531.1-2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬

度試驗方法第1部分：邵氏硬度計（邵氏硬度）

》等同國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7619-1:2004，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了

A、D、AO、AM四種標(biāo)尺，其中A標(biāo)尺適合于中硬

度范圍，D標(biāo)尺適合于薄小樣品。具體使用時，D

標(biāo)尺低于20，則選用A標(biāo)尺；A標(biāo)尺低于20，則選

用AO標(biāo)尺；A標(biāo)尺高于90，則選用D標(biāo)尺；厚度小

于6mm薄樣品，則選用AM標(biāo)尺。

綜上所訴，D型橡膠硬度計是適合于高硬度

橡塑材料測量的便攜式硬度計。

二、邵氏硬度計檢定方法

測量儀器示值誤差的評定方法分為比較法、

組合法和分部法。絕大部分儀器示值誤差的檢定

采用比較法，即和高準(zhǔn)確度等級的測量儀器所提

供的約定真值進(jìn)行比較。

邵氏硬度計是位數(shù)不多采用分部法進(jìn)行檢定

的計量基準(zhǔn)以為的測量儀器，是因為目前尚不存

在邵氏橡膠硬度基準(zhǔn)機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)硬度塊。分步法是

根據(jù)被評定測量儀器的測量原理、結(jié)構(gòu)，通過分

析和試驗得出影響測量儀器示值誤差的參量，對

各個參量進(jìn)行評定并加以綜合，得出被評定測量

儀器示值誤差的控制范圍。通常在不具備上級計

量基準(zhǔn)的情況下采用分部測量法。如靜重式基準(zhǔn)

測力機(jī)，是通過對加荷的各個砝碼和吊掛部分的

質(zhì)量的測量，分析當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣群涂諝飧×?/P>

等因素，得出基準(zhǔn)測力機(jī)示值誤差的范圍。

硬度不是物理量，這決定了硬度試驗的特殊

性和復(fù)雜性。邵氏硬度不能和靜重式基準(zhǔn)測力機(jī)

一樣，建立儀器示值和各個影響參數(shù)之間嚴(yán)格的

數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，各個參數(shù)對硬度計示值的影響只

能由試驗和經(jīng)驗得出。由于邵氏D型硬度試驗通

常對樣品具有破壞性，相對A型邵氏硬度計，分

析參數(shù)對硬度計示值的影響難度較大。

首次頒布和實施的涉及邵氏硬度計的國家計

量檢定規(guī)程是JJG304-1982《橡膠硬度計》，但

其實際上只包含了邵氏A型硬度計的檢定，因為

當(dāng)時還沒有推廣橡膠國際硬度計，就把邵氏A型

硬度計稱為橡膠硬度計。后來其修訂為JJG304-

1989《邵氏硬度計》檢定規(guī)程，包含了邵氏A型

、D型兩種硬度計。

標(biāo)準(zhǔn)方面，除了前面已經(jīng)介紹的等同國際標(biāo)準(zhǔn)

ISO7619-1:2004的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T531.1-2008外，

沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO21509:2006

《塑料盒硬質(zhì)橡膠-邵氏硬度計的識別》詳細(xì)規(guī)

定了A型和D型邵氏硬度計的檢定和校準(zhǔn)，

ISO18898:2006《橡膠-硬度計的校準(zhǔn)和檢定》則

全面介紹了A型、D型、AO型和AM型，以及便攜式

橡膠國際硬度計、定負(fù)荷橡膠國際硬度計等各種

橡膠硬度計及其檢定/校準(zhǔn)方法，兩項標(biāo)準(zhǔn)各有

側(cè)重。

必須說明的是，GB/T531.1（等同

ISO7619part1）對邵氏硬度計計量特性的描述與

ISO21509基本相同，而ISO18898硬度計試驗力偏

差的要求比GB/T531.1、ISO21509等要嚴(yán)格，允

差是GB/T531.1的計量特性要求，是因為考慮到

目前國內(nèi)產(chǎn)品還達(dá)不到ISO1889的要求。

三、D型邵氏硬度計檢定規(guī)程修訂要點

1．壓針方面

壓針的硬度直接影響到硬度計的使用壽命，

JJG304-1989對邵氏A型、D型兩種硬度計壓針的

硬度要求是相同的，都是不低于700HV，這顯然

是不合理的，因為A型硬度計的壓針端面直徑為

0.79mm，大試驗力為8.1N，700HV對于邵氏A型

硬度計是足夠的；對于邵氏D型硬度計，由于壓

針頂端球面半徑很?。ㄒ妶D1），僅為（0.1±

0.012）mm，而大試驗力達(dá)44.5N，通過對已經(jīng)

磨損的壓針進(jìn)行硬度測量的結(jié)果表明，700HV的

規(guī)定是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，壓針頂端球面容易磨損

而超差，這就造成了一個令人痛苦不堪的現(xiàn)象，

即使存在一個按照J(rèn)JG304-1989判定為合格的邵

氏D型硬度計，且壓針硬度也滿足該規(guī)程700HV的

要求，如果按照J(rèn)JG304-1989檢定一遍后，壓針

頂端球面也將變形報廢。

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