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  中国测试  2009, Vol. 35 Issue (1): 40-42

文章信息

谭伟新
TAN Wei-xin
国内外邵氏硬度计的分类和校准方法探讨
Classification and calibration method of domestic and abroad shore hardness testers
中国测试, 2009, 35(1): 40-42
CHINA MEASUREMENT & TEST, 2009, 35(1): 40-42

文章历史

收稿日期: 2008-07-29
收到修改稿日期: 2008-10-16
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谭伟新. 国内外邵氏硬度计的分类和校准方法探讨[J]. 中国测试, 2009, 35(1): 40-42.
TAN Wei-xin. Classification and calibration method of domestic and abroad shore hardness testers[J]. CHINA MEASUREMENT & TEST, 2009, 35(1): 40-42.
国内外邵氏硬度计的分类和校准方法探讨
谭伟新    
广州市计量检测技术研究院, 广东广州 510030
收稿日期: 2008-07-29, 收到修改稿日期: 2008-10-16
作者简介: 谭伟新(1973-),男,广东广州市人,工程师,主要从事力学计量检定和校准工作。
摘要: 邵氏硬度是目前国际上应用比较广泛的一种硬度测量方法。介绍了国内外各个主要标准对邵氏硬度计的分类,以及各标准之间对邵氏硬度计技术参数的不同要求,包括硬度计的试验力以及压针、压足几何尺寸。并参照国内的标准,提出了较为方便有效的校准方法,为计量部门开展不同类型邵氏硬度计校准工作提供技术依据,也为企业、科研单位在使用邵氏硬度计时提供参考。
关键词: 邵氏硬度     技术参数     分类     校准方法     橡胶     型号    
Classification and calibration method of domestic and abroad shore hardness testers
TAN Wei-xin    
Guangzhou Institute of Measurement and Testing, Guangzhou 510030, China
Abstract: At present, shore hardness tester method is one worldwide method for hardness measurement.The classification of shore hardness testers in dominating standards was introduced, and the different of each standard on the technique parameter of shore hardness testers, including the test force, pressure needle and press foot size of the tester was also discussed.According to the domestic standards, a convenient calibration method was brought forward to offer the technique bases for calibrating shore hardness tester in metrology institutes, and offer references for corporations and scientific research organizations to use shore hardness testers.
Key words: Shore hardness     Technique parameter     Classification     Calibration method     Rubber     Model    
1 引言

邵氏硬度是目前国际上应用比较广泛的一种硬度测量方法，国内邵氏硬度计主要有A、D两种型号。邵氏A型为测量软质橡胶硬度，D型是测量硬质橡胶硬度。其他型邵氏硬度计在橡胶、塑料等材料的硬度测量，特别在鞋厂、玩具厂和化工厂等企业中使用较多。 2 试验原理

邵氏硬度计是用一定的试验力把硬度计的压针，以弹簧的压力压入试样表面的深浅来表示其硬度。橡胶越硬，反抗压针压入的力量越大，使压针压入试样表面深度越浅，而弹簧受压越大，压针上移越多，故指示的硬度值越大，反之则相反。

由于国内外关于邵氏硬度计的各类标准的颁布时间不同，及部分国家标准与国际ISO标准不同，造成市面上的邵氏硬度计的技术参数各有不同，有按照国内标准生产的，也有国外进口的非国家标准产品，导致部分外资企业在使用邵氏硬度计时，会出现使用测量数据失准和不一致，或在对外贸易时对产品质量无法评定等情况。对于计量技术机构，也会出现对没有检定规程的其他型号邵氏硬度计无法开展校准和进行数据评定的情况，给企业生产、贸易带来不便。 3 邵氏硬度计的分类和技术要求 3.1 国际标准对邵氏硬度计的分类和技术要求

国际上对邵氏硬度计技术参数作出详细规定的主要标准是ISO 18898-2006和ISO 7619-1 ∶ 2004，国外的邵氏硬度计生产厂家生产A、D型硬度计一般也以此为标准。ISO 7619-1 ∶ 2004的主要变化有：增加了AO型和AM型硬度计。其A型硬度计的压针、压足几何尺寸与JJG 304-2003的要求有部分差异。ISO 18898-2006和ISO 7619-1 ∶ 2004对四种硬度计的试验力要求如表 1所示。

四种型号的邵氏硬度计的试验力计算公式：

A型 F=550+75HA（1）

D型 F=445HD（2）

AO型 F=550+75HAO（3）

AM型 F=324+4.4HAM（4）

表 1 邵氏硬度计示值与弹簧试验力等的关系
表选项

四种型号的邵氏硬度计的压足和压针等尺寸如图 1、图 2、图 3和图 4所示。

图 1 AM型邵氏硬度计（ISO18898和ISO7619）
图选项
图 2 AO型邵氏硬度计（ISO18898和ISO7619）
图选项
图 3 A型邵氏硬度计（ISO18898和ISO7619）
图选项
图 4 D型邵氏硬度计（ISO18898和ISO7619）
图选项

国际上另一个关于邵氏硬度计技术参数作出规定的主要标准是ISO 868 : 2003，标准规定了A型、D型邵氏硬度计的技术参数。 3.2 国内对邵氏硬度计的分类和技术要求

其中，国标GB/T 531.1-2008也是属于邵氏硬度计的使用标准。由于ISO 7619-1 : 2004和ISO 18898-2006一致，GB/T 531.1-2008在技术要求上也与国际标准相一致。

JB/ T 6148-1992是参照ISO 7619:1986和ISO 868 : 1985制定的，属于邵氏硬度计的生产制造标准。同样，ISO 7619更新到2004年版，ISO 868更新到2003年版，JB/ T 6148-1992与国际标准尚存在差异。

JJG 304-2003属于A型邵氏硬度计的检定规范，但也存在以下问题：它是在ISO 18898-2006和ISO 7619-1 : 2004之前制定公布的，与现行国际标准的技术要求存在差异。国内外各标准中A型邵氏硬度计的技术参数如表 2所示。

表 2 国内外标准中A型邵氏硬度计的技术参数比较表
表选项

国内外各标准中D型邵氏硬度计的技术参数如表 3所示。

表 3 国内外标准中D型邵氏硬度计的技术参数比较表
表选项

ISO 18898和ISO 7619-1中AO型、AM型邵氏硬度计的技术参数如表 4所示。

表 4 ISO 18898和ISO 7619-1中AO 、AM型邵氏硬度计的技术参数
表选项
3.3 国外其他国家对邵氏硬度计的分类和要求情况

美国材料和试验协会标准ASTM D 2240-2005在国外也应用得较多，其规定的部分型号硬度计，在国内的外资企业中也有使用。

ASTM D 2240-2005内规定的邵氏硬度计型号有：A、B、C、D、DO、E、M、O、OO、OOO和OOO-S型。其邵氏硬度计的试验力要求如表 5所示。

表 5 美国各型邵氏硬度计的示值与弹簧试验力的要求
表选项

其邵氏硬度计的压针、压足几何尺寸如表 6所示。

表 6 美国各型邵氏硬度计的压针、压足几何尺寸要求
表选项

市场上常见销售的硬度计型号与标准中的规定型号的对照关系如表 7所示。

表 7 市场上销售的硬度计型号与标准中规定型号的比较表
表选项
4 校准方法的探讨

邵氏硬度计的校准项目主要有压针几何形状和试验力等。

对于“压针几何形状”项目，计量检定规程采用工具显微镜进行测量，但一般的光学显微镜测量精度低，只能对直线距离进行测量，给校准人员的工作带来许多不便。

我院采用新型的二维影像测量仪，准确度优于（3＋L/75）μm，放大倍数可达120倍，通过计算机系统控制，将影像显示到计算机显示器上，可以方便的进行直线、圆、弧、椭圆、矩形、角度等几何尺寸的测量，大大的提高了测量效率，减轻了校准人员的劳动强度。

对于“试验力”项目，国内计量部门多数采用砝码加载的方式测量，这种方法虽然直观，但要求配置较多数值的标准砝码，而且不能随意测量其他类型的橡胶硬度计。

我院采用数显标准测力仪进行测量，配置了2 N、10 N、50 N的传感器各一个，装置的测量范围从0.1 N~50 N。并设计了一个专用的机械加载平台，可以方便地进行加载操作，测量点可以随意调整，能够测量各种类型橡胶硬度计的试验力，为校准带来很大的方便。 5 结束语

通过对国内外各个主要标准对邵氏硬度计的分类介绍，为计量部门开展不同类型邵氏硬度计校准工作提供技术依据，也为企业、科研单位在使用邵氏硬度计时提供参考。

参考文献
[1] JJG 304-2003,A型邵氏硬度计[S].北京:中国计量出版社,2003.
[2] JJG 1039-2008,D型邵氏硬度计[S].北京:中国计量出版社,2008.
[3] GB/T 531.1-2008,硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法 第1部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度)[S].北京:中国标准出版社,2008.
[4] JB/T 6148-1992,邵氏硬度计技术条件[S].机械部行业标准,1992.
[5] ISO 7619-1 ∶ 2004:Rubber vulcanized or thermoplastic-determination of indentation hardness-part 1:durometer method(shore hardness)[S].
[6] ISO 18898-2006:Rubber-calibration and verificstion of hardness testers[S].