[發明專利]一種新型智能化的束纖維強力測試儀器

在審

• 申請號: 201811568844.0
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109827844A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 于偉東;盧笛;劉洪玲;張笑冬
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

本發明涉及一種新型智能化的束纖維強力測試儀器及裝置，該束強儀主要包括：測量強力的拉伸機構、可實現自動制樣的等張力梳理機構、對試樣進行自動切斷稱重機構、實時觀察試樣拉伸過程的CCD高速攝像機構。采用該束強儀的測量方法是被在定夾和動夾間的纖維束被自動梳理成平行伸直的纖維束并被夾持拉伸至斷裂，由定夾測力機構測量其拉伸力，由動夾移動機構測量其位移；由CCD成像系統觀測其斷裂過程及最終束纖維頭譜像；由對切割機構分別切下斷裂后的兩段纖維束稱重。是一種快速、精準、自動化、多指標的原位組合測量方法和智能束強儀，可用于紡織纖維的力學性能測量，也可用于紗線、織物和高聚物的拉伸性質測量。

技術領域

本發明涉及一種新型的智能化束纖維力學性能測試裝置及用途，該裝置能夠 實現對各種纖維的快速、自動化、智能化束纖維強力檢測，并依據拉伸曲線可分 析單纖維的斷裂強力及其分布。

背景技術

纖維強力更為確切的說是纖維的拉伸行為，一直是考核纖維實用性和可靠性 的重要指標，也是決定纖維制品最終強度的重要依據之一，在工業生產、科學研 究和商業檢驗方面都要測試纖維強力。束纖維強力測試與單纖維強力測試相比是 一種快速、方便的纖維強力測試方法。它具有離散度小、試驗次數少、提供信息 量多、更接近紗線斷裂過程等優點，依據束纖維強伸性曲線，可以求導出單纖維 的拉伸性質和斷裂分布特征，因此，其在纖維強力測試方面具有不可忽視的重要 意義。

目前，在國內外的束纖維強力儀中主要有兩大類：一類是機械式的，另一類 是電子式的。其中機械式的主要有卜氏束強儀、Stelometer束強儀、Y162束強儀， 其主要存在的問題是制樣較為麻煩，因測力為機械式原理，存在摩擦誤差和慣性 誤差，測試結果偏差較大不夠精確，而且夾持器容易使合成纖維打滑，不適用于 合成纖維束的測試；電子式的束纖維強力儀主要有澳大利亞CSIRO上世紀80年 代研制的Sirolan-Tensor、美國的HVI系統、Textechno公司的FIBROTEST系統、 長嶺紡機的XJ120快速棉纖維性能測試儀四種，其中Sirolan-Tensor因夾持器和 制樣方式只適用于羊毛；其他三種都僅適用于棉纖維。

隨著現代化快速檢測的需求，在進出口商檢業務中急需一種能夠適用各種纖 維，甚至是高性能纖維，能夠對纖維客觀、快速、原位、多指標、智能化檢測的 裝置或系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠適用各種纖維，對纖維客觀、快速、原位、多 指標、智能化檢測的裝置

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種新型智能化的束纖維強 力測試儀器，其特征在于，包括：

夾持在束纖維兩端后可將束纖維拉伸至斷裂的拉伸機構，并由拉伸機構測量 束纖維的拉伸力；

在束纖維拉斷后進行切除的自動切斷稱重機構；

在束纖維拉伸前對被夾持的束纖維進行預處理的等張力梳理機構；

用于觀察束纖維拉伸過程的CCD高速攝像機構；

用于驅動拉伸機構及自動切斷稱重機構的運行氣壓控制系統。

優選地，所述拉伸機構依據杠桿原理測量得到所述拉伸力。

優選地，所述拉伸機構包括布置在束纖維左右兩側的兩根支架梁，在每根支 架梁的上部設有由雙向氣缸控制的拉伸夾頭，左右兩側的拉伸夾頭分別將束纖維 左右兩端夾持住；

位于一側的支架梁中部設有支點，支架梁繞支點轉動，在該支架梁的支點與 拉伸夾頭之間設有平衡重錘，在該支架梁的底部設有左調節螺母、右調節螺母及 定位螺母，通過左調節螺母、右調節螺母以及定位螺母控制支架梁保持垂直位置， 左調節螺母上設有拉力傳感器，拉伸夾頭受到的力通過支架梁與支點的杠桿作用， 將力傳遞給力傳感器，實現對拉伸力的測量；

步進電機通過滾珠螺桿控制位于另一側的支架梁水平移動。