日本 shoei koki eNM3A10 微小球反弹硬度试验机 设计规格

  eNM3A10 属于便携式微球反弹硬度检测设备，依靠微小氧化铝球冲击试样，计算反弹系数判定材料硬度。区别传统里氏硬度计，冲击球体质量很小，质量效应影响低，小试样、薄壁件、小型零件也可以直接检测，成品表面留下压痕非常浅，可做成品无损抽检。整套设备分为冲击探测探头、外置数显控制器、信号连接线三部分，探头内部弹簧疲劳、光电窗口沾污、球体磨损，都会造成检测数据偏移。仪器可手持操作，支持向下、水平、向上多方向测量，测试环境控制在 10‑35℃，环境不可结露。

设计规格

1. 冲击探头外形：直径 40mm，高度 167mm，探头整机重量约 320g

2. 数显控制器：宽 69× 深 28× 高 115mm，不含电池重 130g，带背光液晶显示屏，配备 MD、SET 操作按键

3. 冲击压球：φ3mm 氧化铝球，球体重量仅 0.06g，属于设备消耗件，磨损后可以自行更换

4. 发射方式：弹簧储能弹射，标准发射速度 10m/s，允许误差 ±5% 以内

5. 测速方式：双光路光电计时，通过球体遮挡光路的时间，计算冲击、反弹实际速度

6. 供电方式：2 节 5 号电池，也支持 5V 外接供电7. 数据输出：可输出 CSV 格式数据，蓝牙可对接平板设备读取数据

8. 显示内容：直接输出反弹系数 e，钢材可换算 HRC、HRB、HV、HBW、HS 硬度数值

9. 试样基础条件：钢材试样建议厚度 7.5mm 以上；测试面建议做打磨处理，表面锈蚀、氧化皮会干扰结果；不需要厚重刚性砧座，部分工况可手持样品直接测量

10. 标配附件：2 块标准校准试块、便携收纳箱、替换用氧化铝球

设备外观

冲击探头整体为银灰色金属圆筒造型，外壳采用铝合金，表面哑光处理。探头顶端为球体装填按压结构，侧面布置信号接线口，下端是测试接触端面。外置控制器为小型方形壳体，正面液晶显示屏，下方两颗实体功能按键；通过信号线缆和探头相连，线缆可拆卸。整体体量轻巧，探头可以单手握持作业，不需要固定安装在台架上，可带到产线、现场构件直接检测。

内部结构

冲击探头内部

1. 弹簧弹射组件：储能弹簧、球体装填机构、释放卡扣，按压探头顶端，弹簧完成蓄力，贴合样品端面后自动释放小球完成发射。

2. 导向导管：氧化铝小球在导管内部直线运动，保证冲击方向垂直于样品表面。

3. 双组光电测速模块：两组光路传感器，分布在导管上下位置，小球经过时遮挡光线，系统记录通过时间，计算撞击前、反弹后的实际运动速度。

4. 信号采集电路板：把光电信号转为电信号，通过线缆传输到外部控制器。

5. 可更换球座结构：压球可以从前端取出，球体出现磕碰、裂纹时直接更换，不需要拆解整机。

外置数显控制器内部

1. 主控处理电路板：接收探头传输的速度信号，计算反弹系数，调取内置换算表，输出各类硬度刻度。

2. 存储单元：保存多组测量记录。

3. 通讯模块，实现数据导出、蓝牙无线输出。

4. 电源管理单元，电池仓，背光驱动电路。

工作原理

1. 弹簧储能发射过程操作人员按压探头顶端，内部弹簧完成储能，探头下端面贴合被测工件表面，内部卡扣释放，φ3mm 氧化铝小球沿导向导管以 10m/s 标准速度射向样品表面。

2. 双光路速度采集小球向下运动，依次经过两组光电传感器，系统记录时间间隔，算出撞击前的入射速度；小球撞击样品后向上反弹回程，再次穿过两组光路，仪器算出反弹后的回弹速度。

3. 反弹系数计算仪器按照公式 e = 反弹速度 ÷ 入射速度得到反弹系数 e。样品硬度越高，塑性变形越小，冲击时动能损耗少，小球反弹速度高，e 数值越接近 1；材料越软，撞击产生塑性形变消耗更多动能，反弹速度下降，e 数值变小。

4. 硬度换算输出设备得到反弹系数之后，调用内置换算数据库，钢材类材料直接换算输出 HRC、HV、HBW 等常用硬度；非钢材料直接读取反弹系数 e 作为评价指标。整套过程无需观察压痕大小，单次测试瞬间完成。

5. 和传统反弹硬度计区别常规里氏硬度冲击体质量大，对试样重量、底座刚性要求高；本机小球质量仅 0.06g，质量效应被大幅降低，轻薄、小型试样也可以检测，同时探头任意朝向都可以完成冲击，不受重力方向的限制。