Raspberry Pi 搭載型ハーバート硬さ試験機の適用可能性

树莓派挂载赫伯特硬度计的适用性

基本信息

批准号：
22K03823
负责人：
松原雅昭
金额：
$ 0.67万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03823/
关键词：
硬さ試験自由減衰振動減衰定数固有角振動数 IoT Raspberry Pi Python

项目摘要

本研究では、いまだに開発されていない「最も硬いものから、最も軟かいものまですべてにわたって、そしていろいろの目的にもよく適用できて、しかも同じスケールで表し得るようなもので、そのうえ十分な精度と感度と使い易さをもつような硬さ試験機」の実現を図る。この目的のため、金属のみならず非金属をも硬さ評価対象とでき、ドリルやフライスの刃先といった特殊形状にも対応可能であることが示唆されているハーバート硬さ試験機に着目する。研究代表者らはハーバート硬さ試験機の持つこの特徴を活かしつつ、Raspberry Pi および無線加速度計を搭載させた試験機を製作し、オリジナルの試験機が有していなかった「十分な精度と感度と使い易さ」を実現する。製作されるRaspberry Pi 搭載型ハーバート硬さ試験機によって試験中における試験機の自由減衰振動データを自立処理し、研究代表者らが提案したマツバラ硬さを評価できるようになる。令和4年度については、自立測定可能なハーバート硬さ試験機を製作できた。また、マツバラ硬さの評価機能などの試験機の性能評価および温度ドリフトがマツバラ硬さに与える影響の調査を行った。1)製作したハーバート硬さ試験機でマツバラ硬さなどの硬さ評価が可能であること確認した。2)レーザ変位計との評価結果の比較を行い、評価精度を検証した。3)試験中の加速度センサの温度変化を測定できるため、温度変化がマツバラ硬さに与える影響を調べたが、その影響はほぼ見られなかった。

这项研究旨在找到一种尚未开发出来的新技术，可以应用于从最硬到最软的所有物体，可以很好地应用于各种目的，可以在相同的尺度上表示，并且具有足够的精度。旨在打造一款灵敏且易于使用的硬度计。为此，我们将重点关注赫伯特硬度计，它不仅可以评估金属，还可以评估非金属的硬度，并且能够处理特殊形状，例如钻头和工件的切削刃。铣刀。研究代表利用赫伯特硬度计的这一特性，创建了配备Raspberry Pi和无线加速度计的测试仪，实现了原始测试仪所缺乏的足够的精度和灵敏度以及易用性。即将制造的配备Raspberry Pi的赫伯特硬度计将能够独立处理测试仪在测试过程中的自由阻尼振动数据，并且能够评估研究代表提出的松原硬度。 2020 财年，我们能够生产出可以独立运行的赫伯特硬度计。我们还评估了测试机的性能，包括其评估日本紫檀硬度的能力，并研究了温度漂移对日本紫檀硬度的影响。 1) 我们确认可以使用制造的赫伯特硬度计来评估松原硬度等硬度。 2）将评估结果与激光位移计进行对比，验证了评估的准确性。 3）由于可以测量试验过程中加速度传感器的温度变化，因此研究了温度变化对松原硬度的影响，但几乎没有观察到影响。