Zakresy wskazań a zakresy pomiarowe twardościomierzy

Definicje wg Międzynarodowego Słownika Podstawowych i Ogólnych Terminów Metrologii, wyd. GUM

Zakres wskazań przyrządu pomiarowego - Zbiór wartości ograniczony skrajnymi wskazaniami 

Zakres pomiarowy przyrządu pomiarowego - Zbiór wartości wielkości mierzonej, dla których przyjmuje się, że błąd przyrządu pomiarowego jest zawarty w określonych granicach
Jak widać z powyższych definicji - zakres wskazań i zakres pomiarowy nie zawsze się pokrywają. W przypadku twardościomierzy zakresy pomiarowe są zwykle węższe od zakresów wskazań (wyjątek stanowi tu metoda Vickersa). 

Twardościomierze Rockwella - skala (skale) twardości Rockwella

Czujniki twardościomierzy Rockwella, mierzące głębokość odcisków i konwertujące cale (milimetry) na jednostki twardości Rockwella HR... - mają zwykle zakres wskazań od 0 do ponad 100 HR... . Oznacza to, że teoretycznie w każdej pod-skali/ pod-metodzie Rockwella możemy otrzymać wynik badania twardości w zakresie 0 do np. 110 HR... . Jednak każda pod-skala Rockwella ma swój odrębny, znormalizowany zakres pomiarowy i tylko wyniki mieszczące się w zakresie pomiarowym mogą być traktowane jako miarodajne. Skala twardości Rockwella dzieli się na pod-skale w zależności od użytego rodzaju wgłębnika oraz wartości obciążenia wstępnego i całkowitego.
Zakresy pomiarowe ważniejszych pod-skal Rockwella (pod-skala, zakres wg ISO 6508-2:2005 | zakres wg ASTM E18-08b):
HRA, 20-88 | 20-84
HRB S*/ HRB W**, 20-100 | 40-100
HRC, 20-70 | 20-65
HRE S/ HRE W, 70-100 | 70-100
HRF S/ HRF W, 60-100 |  60-100
Otrzymanie wyniku badania twardości nie mieszcącego się w granicach zakresu pomiarowego danej pod-skali sugeruje zmianę pod-skali. Np. jeśli otrzymujemy wynik 17 HRC - należy zmienić pod-skalę na HRB S/ HRB W.

Twardościomierze Brinella - skala (skale) twardości Brinella

W metodzie Brinella średnica wykonanego twardościomierzem odcisku mierzona jest w mm przy użyciu mikroskopu pomiarowego (lub systemu video) i konwertowana na wartość twardości Brinella za pośrednictwem papierowej tablicy odczytowej (lub elektronicznego kalkulatora z wyświetlaczem cyfrowym). Skala Brinella dzieli się na pod-skale w zależności od średnicy użytego wgłębnika kulkowego (w mm) i siły obciążającej (w kG).
W metodzie Brinella zakres pomiarowy jest zależny od materiału, z którego wykonany jest wgłębnik kulkowy (stal czy węglik spiekany) oraz nie tyle od pod-skali co od współczynnika n (wyrażającego stosunek średnicy wgłębnika do wartości siły obciażającej).
HBS 10/3000 oraz inne pod-skale ze współczynnikiem n 30, 80-450
HBW 10/3000 oraz inne pod-skale ze współczynnikiem n 30, 80-650
HBW pod-skale ze współczynnikiem n 10, 30-225
HBW pod-skale ze współczynnikiem n 5, 15-110
HBW pod-skale ze wspólczynnikem n 2.5, 7-60

Otrzymanie wyniku badania twardości nie mieszcącego się w granicach zakresu pomiarowego danej pod-skali sugeruje zmianę pod-skali.

Młotki Poldi do badania twardości Brinella
Zakres pomiarowy dla młotka Poldi ograniczony jest od góry wartością 450 HBp. Ograniczenie to wynika z użycia wgłębnika kulkowego stalowego. Symbol HBp oznacza twardość Brinella zbadaną młotkiem/ metodą Poldi (patrz norma branżowa BN-4053-01:1967). Tablice odczytowe dla młotków Poldi i twardodościomierzy Brinella różnią się od siebie i nie można ich stosować wymiennie.

Młotki Baumanna do badania twardości Brinella
Zakres pomiarowy dla młotka Baumanna wynosi 100-400 HBb. Górne ograniczenie wynika z użycia wgłębnika kulkowego stalowego. Symbol HBb oznacza twardość Brinella zbadaną młotkiem Baumanna (metodą Richardta Baumanna). Tablice odczytowe dla młotków Baumanna i twardodościomierzy Brinella różnią się od siebie i nie można ich stosować wymiennie.

Twardościomierze Vickersa - skala (skale) twardości Vickersa

Skala twardości Vickersaa dzieli się na pod-skale w zależności od użytej wartości siły obciążającej w kG. Zakres pomiarowy twardościomierzy Vickersa jest taki sam jak zakres wskazań.

Durometry (Shore'a)*** - skala (skale) twardości durometrowej (Shore'a)***

Czujniki durometrów, mierzące wysunięcie wgłębnika ze stopki dociskowej i konwertujące cale lub mm na jednostki twardości Shore'a mają zakres wskazań od 0 do 100. Oznacza to, że w każdej pod-skali/ pod-metodzie durometrowej możemy otrzymać wynik badania twardości w zakresie 0-100 Sh. Jednak wszystkie normy techniczne odnoszące się do metody durometrowej ograniczają zakres pomiarowy do przedziału 20-90 Sh i to niezależnie od pod-skali.
Zakresy pomiarowe ważniejszych pod-skal durometrowych Shore'a (skala, zakres):
Sh A, 20-90
Sh D, 20-90
Sh AO, 20-90
Sh AM, 20-90
Otrzymanie wyniku badania twardości nie mieszcącego się w granicach zakresu pomiarowego danej pod-skali sugeruje zmianę pod-skali.

Przypisy
*S - Skala twardości Rockwella lub Brinella używająca wgłębnika kulkowego ze stali hartowanej, np. HRB S, HBS 10/3000.
**W - Skala twardości Rockwella lub Brinella używająca wgłębnika kulkowego z węglików spiekanych, np. 
HRB W, HBW 10/3000.
***Termin durometr jednoznacznie wskazuje na twardościomierz Shore'a do elastomerów i duromerów, dlatego wyraz Shore jest podany w nawiasie jako niekonieczny. Nie ma na świecie innych przyrządów pomiarowych nazywanych durometrami niż aparaty działające wg zasady opracowanej przez Alberta F. Shore'a ok. 1915 r. (Nie należy mylić durometrów ze skleroskopami - czyli aparatami do badania twardości produktów stalowych, działającymi wg zasady opracowanej przez Alberta F. Shore'a ok. 1907 r.)