示泡中的气泡刚刚越过刻线为起点,开动秒表计数。仪器来回摇摆为一次,在玻璃板上应为(50±1)次/min,把读数乘 2,即玻璃板的硬度值为 100。若摆动周期不在此范围,可以通过提升或降低小螺母来调节,摆动次数可以通过微调右边指示泡的角度来达到。
在漆膜上测定时,将摇摆式硬度计放在试样表面拨其摇动,先使左边指示泡内的气泡能超过刻线来回摆动 3~4次,当气泡下降其边缘到达刻线时立刻开始计右边指示泡内气泡的摆动次数,一直数到右边指示泡内的气泡不超过其刻线时为止,将读数乘 2,即代表该漆膜的斯华特硬度值[4]。
斯华特硬度计其摆动时所形成的两条轨迹约有 40 mm长,因此与漆膜接触的面积比双摆和复摆的两个钢珠与漆膜接触的面积要大,因而摆动衰减明显,测定的灵敏度不如双摆法和复摆法的高。从实际应用来看,斯华特硬度计利用指示泡的来回摆动进行读数,观察比较方便,相对误差较少,测试速度较快,可在厂家生产中作为日常的质量控制手段。
4 摆杆法硬度测定的影响因素以上 3 种方法在运动过程中均会受到各种因素的影响,现对以下几个方面的影响因素进行重点讨论。
4.1 摆杆本身固有性质的影响
摆杆或摆轮在运动过程中的摩擦阻力有两个:一是由摆的重力作用于支承钢珠或支承圆环对被测试板所产生的摩擦力,此摩擦力与摆(或环)的质量、钢珠的硬度和被测试板的摩擦系数大小有关,因此施于试板上的正压力,即摆与环的质量必须有严格的规定。另一个就是空气摩擦阻力,它与摆杆(或摆轮)的结构、形状、刚性、运动速度等因素有关,必须保证每个摆杆(或摆轮)其形状、材质、性能的均一性,才能保证测试结果的准确性。
4.2 重力加速度和空气密度的影响
不论是双摆、复摆或摆轮,它们均属于重力摆,重力加速度和空气密度对摆的运动有影响并与地理环境条件有关。重力加速度 g 实质上是对摆杆质量的影响,即质量×重力加速度=mg,但经计算或实测,g 在地球表面各处的变化很小。而空气密度却是随着海拔高度的升高而呈指数规律减少,尤其在地球浅表面,随着高度的升高,空气密度下降得更多。据简单计算,在海拔高度为 8 km、18 km处的空气密度值要比海平面上的空气密度值分别减少 1/e和 1/10(e 为无理数,e=2.718)。因此同样的试板在沿海地区的广州、上海等地,其玻璃值为 178 次,而在兰州或
其它海拔更高的地区,因空气稀薄,摆次将增加十几次。