一种便携式硬度检测笔
阅读说明：本技术 一种便携式硬度检测笔 (Portable hardness detection pen ) 是由 郑禄林 曹胜桃 谢宏 魏怀瑞 汪主洪 王娱 钱丰 于 2020-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种便携式硬度检测笔,包括笔管和笔头,笔管外固设有套筒,套筒筒壁沿周向均匀分布有十个通槽,每个通槽的中部铰接有支臂,支臂另一端设有笔头,笔头内设有硬度检测笔芯；所述笔管内壁上设有左右两段弧形导杆Ⅰ,导杆Ⅰ与螺母滑动连接,螺母还与位于笔管中轴线上的螺杆螺纹连接,螺杆顶端穿出笔管顶部,螺杆底端通过轴座固设在笔管内的固定板上；螺母底面还固设有螺杆左右两根导杆Ⅱ,导杆Ⅱ端部穿过固定板与推板连接,推板底面设有顶针,顶针穿出笔管底部将硬度检测笔芯从笔头顶出；所述笔管顶部设有定位盘,定位盘的周向上对应支臂和笔头均匀分布有十个定位卡口,当支臂将笔头转到笔管顶部时,定位卡口对笔头进行卡合限位。本发明具有携带和使用方便的特点。(The invention discloses a portable hardness detection pen, which comprises a pen tube and a pen point, wherein a sleeve is fixedly arranged outside the pen tube, ten through grooves are uniformly distributed on the wall of the sleeve along the circumferential direction, the middle part of each through groove is hinged with a support arm, the other end of each support arm is provided with the pen point, and a hardness detection pen core is arranged in the pen point; the pen tube is characterized in that a left arc-shaped guide rod I and a right arc-shaped guide rod I are arranged on the inner wall of the pen tube, the guide rods I are connected with nuts in a sliding mode, the nuts are further connected with screw rods located on the central axis of the pen tube in a threaded mode, the top ends of the screw rods penetrate out of the top of the pen tube, and the bottom ends of the screw rods are fixedly arranged on a; the bottom surface of the nut is fixedly provided with a screw rod and a left guide rod and a right guide rod II, the end parts of the guide rods II penetrate through the fixing plate and are connected with the push plate, the bottom surface of the push plate is provided with an ejector pin, and the ejector pin penetrates out of the bottom of the pen tube to eject the hardness detection pen core out of the pen point; the pen holder top is equipped with the positioning disk, and the circumference of positioning disk corresponds support arm and written evenly distributed has ten location bayonets, and when the support arm rotated the nib to the pen holder top, the location bayonet was carried out the block to the nib and is spacing. The invention has the characteristics of convenient carrying and use.)
技术领域
本发明涉及地质检测设备领域，特别涉及一种用于野外和室内镜下岩石和矿物硬度测量的便携式硬度检测笔。
背景技术
在地质行业中主要运用莫氏硬度剂和经验法来评估岩石和矿物硬度，在其他行业采用绝对硬度(如洛式硬度、里式硬度、维式硬度、布式硬度、肖式硬度等)来评估材料硬度，在地质行业不适用。
莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准，又称摩氏硬度。1822年由德国矿物学家腓特烈·摩斯(Frederich Mohs)首先提出，是在矿物学或宝石学中使用的标准。原理是利用刻划法，使被测矿物与标准矿物(滑石硬度为一，石膏硬度为二，方解石硬度为三，萤石硬度为四，磷灰石硬度为五，正长石硬度为六，石英硬度为七，黄玉硬度为八，刚玉硬度为九，金刚石硬度为十)刻划来确定硬度，此方法的测值虽然较粗略，但方便实用。如某矿物能将方解石刻出划痕，而不能刻萤石，则其莫氏硬度为三至四之间。
经验法主要是在工作中，凭经验感性认识岩石矿物硬度。但目前上述方法存在以下缺点：①岩石是矿物的集合体，很难从岩石中单独挑出或自然条件下收集这十种标准矿物，且金刚石、刚玉和黄玉非常昂贵，更难获取，成本高；②受限于野外环境，同时携带多种标准矿物，不仅携带不便，而且使用时更换各种硬度进行测试，使用也不方便；③在室内进行镜下岩矿鉴定时，受限于标准矿物的结构，难以在显微镜下利用刻划法测量岩石样本中各混合矿物的硬度，进而给镜下岩矿鉴定操作造成诸多不便；④使用标准矿物进行刻划法时，因标准矿物自身存在一定特性、如解理、裂缝、脆性和纯度等因素，容易对测量造成干扰和对标准矿物造成浪费。鉴于上述的缺陷，目前刻划法测量相对硬度的方法在实际应用中未能得到广泛地推广，很多高校实验室和地质队也都还没有测量岩石相对硬度的设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携式硬度检测笔，该检测笔具有携带、使用方便，岩矿鉴定镜下测硬度可操作性好的特点。
本发明的技术方案：
一种便携式硬度检测笔,包括笔管和笔头，笔管外固设有套筒，套筒筒壁沿周向均匀分布有十个通槽，每个通槽的中部铰接有支臂，支臂另一端设有笔头，笔头内设有硬度检测笔芯；所述笔管内壁上设有左右两段弧形导杆Ⅰ，导杆Ⅰ与螺母滑动连接，螺母还与位于笔管中轴线上的螺杆螺纹连接，螺杆顶端穿出笔管顶部，螺杆底端通过轴座固设在笔管内的固定板上，螺杆绕笔管中轴线自由转动；螺母底面还固设有螺杆左右两根导杆Ⅱ，导杆Ⅱ端部穿过固定板与推板连接，推板底面设有顶针，顶针穿出笔管底部将硬度检测笔芯从笔头顶出；所述笔管顶部设有定位盘，定位盘的周向上对应支臂和笔头均匀分布有十个定位卡口，当支臂将笔头转到笔管顶部时，定位卡口能对笔头进行卡合限位。
上述的一种便携式硬度检测笔，其中：所述笔头与硬度检测笔芯间还设有刚性套管。
上述的一种便携式硬度检测笔，其中：所述两根导杆Ⅱ端部穿过固设于固定板上的导套与推板连接。
上述的一种便携式硬度检测笔，其中：所述螺杆顶端设有调节旋钮。
上述的一种便携式硬度检测笔，其中：所述十个笔头里的硬度检测笔芯包括莫氏硬度分别为“一、二、三、四、五、五点五、六、七、八、九”的笔芯，其中：莫氏硬度为一的笔芯由石墨制得，莫氏硬度为二的笔芯由石膏制得，莫氏硬度为三的笔芯由铜或锑制得，莫氏硬度为四的笔芯由萤石（人工结晶）或铁制得，莫氏硬度为五的笔芯由磷灰石、黑曜岩制得，莫氏硬度为五点五的笔芯由不锈钢制得，莫氏硬度为六的笔芯由玻璃制得，莫氏硬度为七的笔芯由石英或康宁大猩猩玻璃制得，莫氏硬度为八的笔芯由硬化钢制得，莫氏硬度为九的笔芯由硬质合金或钨钢制得。
使用时，选择装有相应硬度检测笔芯的笔头绕支臂翻转至笔管底部，之后螺杆旋转驱动螺母下移，进而经推板推动顶针将硬度检测笔芯推出笔头；此时即可使用该硬度检测笔芯在岩石表面划动进行检测；当需要更换其他硬度笔芯时，反向旋转螺杆，使顶针上移退出笔头，此时再将另一笔头按上述方法安装于笔管底部，并将该笔头内的硬度检测笔芯推出，再划动检测，直至划出划痕。
本发明的有益效果：
1、本发明能够将各种硬度的笔芯集成到一支硬度笔上，其携带更加方便，不占用野外考察时所背背包的空间，且使用时，能够通过不同笔头的切换进行硬度测试，使用更加方便。
2、本发明在笔头与硬度检测笔芯间设置刚性套管；通过该结构，能够对笔芯起到保护作用，降低笔芯在刻划时出现断裂的风险，提高刻划测量的稳定性。
3、本发明将制作各种硬度笔芯的材料使用生活中常见易得的材料对标准矿物岩石进行替换，很好地规避了标准矿物难以采集、获取，及部分矿物价格昂贵的缺陷，降低了刻划法测量硬度的总体成本。
4、本发明将硬度检测设备制作成笔的结构，通过笔芯刻划进行硬度测量，该结构，操作方便；此外，由于笔芯体积小，使岩矿鉴定镜下刻划测量硬度的可操作性变强，进而更有利于镜下岩矿鉴定的推广与普及，对刻划法测量相对硬度的方法的推广起到极大促进作用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
附图标记：
1-笔管，2-套筒，3-通槽，4-支臂，5-笔头，6-硬度检测笔芯，7-螺母，8-导杆Ⅰ，9-固定板，10-导杆Ⅱ，11-顶针，12-定位盘，13-定位卡口，14-刚性套管，15-导套，16-调节旋钮，17-螺杆，18-推板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
参见图1-2，一种便携式硬度检测笔,包括笔管1和笔头5，笔管1外固设有套筒2，套筒2筒壁沿周向均匀分布有十个通槽3，每个通槽3的中部铰接有支臂4，支臂4另一端设有笔头5，笔头5内设有硬度检测笔芯6；所述笔管1内壁上设有左右两段弧形导杆Ⅰ8，导杆Ⅰ8与螺母7滑动连接，螺母7还与位于笔管1中轴线上的螺杆17螺纹连接，螺杆17顶端穿出笔管1顶部，螺杆17底端通过轴座固设在笔管1内的固定板9上，螺杆17绕笔管1中轴线自由转动；螺母7底面还固设有螺杆17左右两根导杆Ⅱ10，导杆Ⅱ10端部穿过固定板9与推板18连接，推板18底面设有顶针11，顶针11穿出笔管1底部将硬度检测笔芯6从笔头5顶出；上述的套筒2、通槽3结构能够方便测试时的握持。所述笔管1顶部设有定位盘12，定位盘12的周向上对应支臂4和笔头5均匀分布有十个定位卡口13，当支臂4将笔头5转到笔管1顶部时，定位卡口13能对笔头5进行卡合限位。该结构，不仅能够方便固定笔头5，而且能够对推出的硬度检测笔芯6进行保护。
所述笔头5与硬度检测笔芯6间还设有刚性套管14。通过该结构，能够降低硬度检测笔芯6折断的几率。
所述两根导杆Ⅱ10端部穿过固设于固定板9上的导套15与推板18连接。该结构，能够增强推板18的导向性，进而增强顶针的导向性。
所述螺杆17顶端设有调节旋钮16。该结构，能够更加方便旋动螺杆17。
所述十个笔头5里的硬度检测笔芯6包括莫氏硬度分别为“一、二、三、四、五、五点五、六、七、八、九”的笔芯，其中：莫氏硬度为一的笔芯由石墨制得，莫氏硬度为二的笔芯由石膏制得，莫氏硬度为三的笔芯由铜或锑制得，莫氏硬度为四的笔芯由萤石（人工结晶）或铁制得，莫氏硬度为五的笔芯由磷灰石、黑曜岩制得，莫氏硬度为五点五的笔芯由不锈钢制得，莫氏硬度为六的笔芯由玻璃制得，莫氏硬度为七的笔芯由石英或康宁大猩猩玻璃制得，莫氏硬度为八的笔芯由硬化钢制得，莫氏硬度为九的笔芯由硬质合金或钨钢制得。该套硬度检测笔芯6的材料稳定性高、量大、能批量获取或生产；同时，替换了传统标准矿物中的黄玉、刚玉、金刚石等名贵矿物，降低了成本。
使用时，选择装有相应硬度检测笔芯6的笔头5绕支臂4翻转至笔管1底部，之后螺杆17旋转驱动螺母7下移，进而经推板18推动顶针11将硬度检测笔芯6推出笔头5；此时即可使用该硬度检测笔芯6在岩石表面划动进行检测；当需要更换其他硬度笔芯时，反向旋转螺杆17，使顶针11上移退出笔头5，此时再将另一笔头5按上述方法安装于笔管1底部，并将该笔头5内的硬度检测笔芯6推出，再划动检测，直至划出划痕。
本发明将硬度检测设备制作成笔的结构，通过笔芯刻划进行硬度测量，该结构，操作方便；此外，由于笔芯体积小，使岩矿鉴定镜下刻划测量硬度的可操作性变强，进而更有利于镜下岩矿鉴定的推广与普及，对刻划法测量相对硬度的方法的推广起到极大促进作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。