CN106932272A - 水浴单纤维强力测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水浴单纤维强力测试装置，包括有测试台、位于所述测试台中部的纤维浴槽、位于所述纤维浴槽内部的左夹持器及动夹持器、与所述左夹持器相连的测力单元、与所述动夹持器相连的强力控制器以及中控器。测试方法：(1)预设待测纤维的水浴温度及水浴时间；(2)夹持器装载待测纤维；(3)控制纤维浴槽、浴槽盖、左夹持器、动夹持器之间的距离；(4)对待测纤维进行计时实验测试；(5)通过液晶显示屏显示实验数据。本发明公开了一种水浴单纤维强力测试装置及其测试方法，能够满足单纤维或者束纤维在水浴环境下进行断裂、伸长弹性、负荷弹性、松弛、蠕变等试验测试要求，且具有智能化程度高及测量精度高等特点。

Description

水浴单纤维强力测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及单纤维强力测试装置技术领域，特别是涉及一种水浴单纤维强力测试装置以及用于上述装置的水浴单纤维强力测试方法。

背景技术

电子单纤维强力仪是评价纤维拉伸性能技术指标的仪器，电子单纱强力仪也称电子单纤维强力机。目前现有的电子单纤维强力仪功能简单、测试项目单一，无法很好的满足单纤维水浴强力测试，从而造成水浴纤维测试数据不准确或者缺失，对单纤维的产品造成了不利影响。

中国专利文献CN205003026U公开了一种电子单纤维强力机，包括机壳、升降机构、夹持器、电气控制***，所述夹持器包括气动夹持器和可替换气动夹持器的手动夹持器，所述气动夹持器包括固定的上气动夹持器和由升降机构驱动的下气动夹持器，还包括控制上气动夹持器与下气动夹持器动作的电磁阀，所述电磁阀、升降机构、应力传感器均连接电器控制***。这种电子单纤维强力机具有测量精度高、智能化功能较好等特点，当其无法满足单纤维处于环境的测量需求，既能够简单的强力测试。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种水浴单纤维强力测试装置及其测试方法，其能够满足单纤维或者束纤维在水浴环境下进行断裂、伸长弹性、负荷弹性、松弛、蠕变等试验测试要求，并且具有结构紧凑、智能化程度高以及测量精度高等特点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种水浴单纤维强力测试装置，所述测试装置包括有测试台、位于所述测试台中部的纤维浴槽、位于所述纤维浴槽内部的左夹持器及动夹持器、与所述左夹持器相连的测力单元、与所述动夹持器相连的强力控制器以及中控器；所述测力单元和强力控制器分别位于纤维浴槽的两侧，且所述测力单元、所述强力控制器均固定在测试台上；所述测力单元、所述强力控制器均与所述中控器电性连接。

优选的，所述纤维浴槽配置为双层槽；所述纤维浴槽包括试样浴槽及加温浴槽，在所述加温浴槽的内部设置有试样浴槽，所述左夹持器的夹持手、所述动夹持器的夹持手均位于所述试样浴槽内。

优选的，所述试样浴槽底部设置有至少一个超声波发生器，所述超声波发生器与所述中控器电性连接，用于为待测纤维营造震动水浴环境，其中，振动频率20kh-50kh，水温100度。

优选的，所述测试装置还包括有用于对所述加温浴槽内部水循环加温的恒温水箱，所述恒温水箱位于测试台的底部，且通过连接管与所述加温浴槽相连。

优选的，所述纤维浴槽上方设有与所述纤维浴槽相适配的浴槽盖，所述浴槽盖与所述测试台上方的固定台可转动连接。

优选的，所述测试装置还包括有用于控制纤维水浴温度的温控器，所述温控器位于所述强力控制器的一侧，所述温控器与所述中控器电性连接，且中控器上设置有液晶显示器。

优选的，所述测试装置还包括有用于驱动所述纤维浴槽上下移动的升降驱动器，所述升降驱动器的动力输出端与所述纤维浴槽相连。

优选的，所述强力控制器内部设置有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆用于对纤维性能测试进行动力传输。

优选的，所述测试装置还包括有用于高度或者方向调节的万向调节器，所述万向调节器固定在所述测试台的底面上。

本发明还公开了一种水浴单纤维强力测试装置的测试方法，包括如下步骤：

(1)、测量者通过所述中控器设置单纤维测试的预设水浴温度及水浴时间；

(2)、采用预张力方式将所述待测纤维装载至所述左夹持器的夹持手、所述动夹持器的夹持手；

(3)、所述中控器控制所述纤维浴槽升降，使得所述待测纤维进入所述纤维浴槽，并调节所述纤维浴槽、所述左夹持器、所述动夹持器以及所述浴槽盖之间的距离，使得所述纤维浴槽、所述左夹持器、所述动夹持器以及所述浴槽盖之间互不接触，且具有一定的间隙；

(4)、所述中控器控制所述测力单元、所述强力控制器对所述待测纤维的性能进行计时试验测试；

(5)、通过液晶显示器显示试验数据，可选择性的驳接PC机生成性能数据曲线。

与现有技术方案相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的水浴单纤维强力测试装置，其测试台上设置了纤维浴槽、左夹持器、动夹持器、强力控制器以及中控器等结构，尤其是纤维浴槽能够提供稳定恒温的水浴环境，使得水浴单纤维强力测试装置能够满足单纤维或者束纤维在水浴环境下进行断裂试验、伸长弹性试验、伸长反复拉伸试验、负荷弹性试验、负荷反复拉伸试验、递增定负荷反复试验、松弛试验以及蠕变实验等试验的测试要求。水浴单纤维强力测试装置的中控器具有较高的智能化，还设置了液晶显示器，并具有驳接PC机的功能，从而使得水浴单纤维强力测试装置具有较高的智能化程度及较高的检测精度。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的水浴单纤维强力测试装置的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的水浴单纤维强力测试装置的方法流程图；

附图标记：

1、测试台；2、纤维浴槽；20、万向调节器；21、试样浴槽；22、加温浴槽；23、超声波发生器；3、左夹持器；30、浴槽盖；4、动夹持器；5、测力单元；6、强力控制器；7、中控器；8、恒温水箱；9、连接管；10、温控器；11、固定台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1所示，本发明提供了一种水浴单纤维强力测试装置，包括测试台1、纤维浴槽2、左夹持器3、动夹持器4、测力单元5、强力控制器6以及中控器7。纤维浴槽2位于测试台1中部，并固定在测试台1的上表面，左夹持器3的夹持手及动夹持器4的夹持手位于纤维浴槽2的内部，左夹持器3及动夹持器4实现任意隔距，满足不同纤维的测试需要。测力单元5、强力控制器6位于纤维浴槽2的两侧，且测力单元5、强力控制器6均固定在测试台1上；测力单元5与左夹持器3相连，具体的说，测力单元5与左夹持器3的连杆形成的凸形弯折相连，纤维浴槽2左侧的一部分插接于凸形弯折内；强力控制器6与动夹持器4相连，具体的说，强力控制器6与动夹持器4的连杆形成的直角弯折相连，纤维浴槽2右侧的一部分插接于直角弯折内；测力单元5、强力控制器6均与中控器7电性连接，受控于中控器7；由于设置了纤维浴槽2、左夹持器3、动夹持器4、测力单元5、强力控制器6以及中控器7等结构，尤其是纤维浴槽2能够提供稳定恒温的水浴环境，使得水浴单纤维强力测试装置能够满足单纤维或者束纤维在水浴环境下进行断裂试验、伸长弹性试验、伸长反复拉伸试验、负荷弹性试验、负荷反复拉伸试验、递增定负荷反复试验、松弛试验以及蠕变实验等试验的测试要求。

优选的，水浴单纤维强力测试装置的基本参数如下：

1.测量范围：200cN；2.分度值：0.01cN；3.力值误差：±1％；4.隔距长度：5～60mm任意设定；5.伸长测量范围：不超过90mm；6.伸长测量误差：≤0.05mm；7.拉伸速度：3～200mm/min任意设定；8.水温范围：室温+10℃～99.9℃，用户设定；9.恒温水浴时间范围：1S～36000S。

为使得加温时，试样不会被纤维浴槽2中的水推动，纤维浴槽2配置为双层槽，纤维浴槽2包括试样浴槽21及加温浴槽22，试样浴槽21位于加温浴槽22的内部，左夹持器3的夹持手、动夹持器4的夹持手均位于试样浴槽21内。由此可见，待测纤维置于试样浴槽21内，试样浴槽21位于加温浴槽22的内部，对加温浴槽22浴槽中的水进行加温时，加温浴槽22内部的水流动不会对试样浴槽21内部的水造成影响，从而保证水浴单纤维强力测试装置具有稳定的水浴环境，大幅提高了其数据测量精度。

为方便水浴单纤维强力测试装置在震动环境下完成断裂等力学实验，试样浴槽21底部至少设置有一个的超声波发生器23，超声波发生器23与中控器7电性连接，用于为待测纤维营造震动水浴环境，其中，振动频率20kh-50kh，水温100度；优选的，依据纤维浴槽2宽度，试样浴槽21底部设置有五个超声波发生器23，能够较为均衡的为待测纤维营造震动水浴环境。

为使得加温浴槽22具有温度恒定的循环水，水浴单纤维强力测试装置还包括恒温水箱8，恒温水箱8用于对加温浴槽22内部水循环加温，恒温水箱8位于测试台1的底部，恒温水箱8通过连接管9与加温浴槽22相连，恒温水箱8为加温浴槽22提供持续稳定的循环恒温水。

为满足部分实验水浴单纤维强力测试装置需要处于封闭状态，纤维浴槽2上方设有与纤维浴槽2相适配的浴槽盖30，浴槽盖30与测试台1上方的固定台11可转动连接。浴槽盖30与固定台11的可转动连接可以使浴槽盖30相对于固定台11进行翻转运动，方便放入或取出待测纤维。

为使得试样水浴环境的温度处于恒定在于，纤维水浴强力测试装置还包括温控器10，温控器10用于控制单纤维水浴温度，温控器10位于强力控制器6的一侧，温控器10与中控器7电性连接，中控器7上设置有液晶显示器，可以通过液晶显示器单纤维水浴温度，以便测试者实时了解待测纤维水浴环境的温度状况。

为使得水浴单纤维强力测试装置的纤维浴槽2、左夹持器3、动夹持器4以及浴槽盖30之间具有合理的距离，水浴单纤维强力测试装置还包括有升降驱动器，用于驱动纤维浴槽2上下移动，升降驱动器的动力输出端与纤维浴槽2相连，从而带动纤维浴槽2进行平移运动。

为使得水浴单纤维强力测试装置具有精确的测量精度，强力控制器6内部设置有滚珠丝杆，滚珠丝杆用于对纤维性能测试进行动力传输，滚珠丝杆采用直线导轨，具有配合细密无间隙，静噪效果好等特点。

为适当的对测试台1的高度进行调节，保证测试台1处于水平状态，水浴单纤维强力测试装置还包括万向调节器20，万向调节器20用于测试台1的高度或者方向调节，万向调节器20固定在测试台1的底面上。

如附图2所示，本发明提供了一种用于上述的水浴单纤维强力测试装置的单纤维水浴强力测试方法，按如下步骤实施：

步骤1：测量者通过中控器7设置单纤维测试的预设水浴温度及水浴时间，通过液晶显示器的触控设置待测纤维的预设水浴温度及水浴时间。

步骤2：采用预张力方式将待测纤维装载至左夹持器3的夹持手、动夹持器4的夹持手，采用预张力方式可以保证单纤维具有较高的安装精度。

步骤3：中控器7控制纤维浴槽2升降，使得待测纤维进入纤维浴槽2，并调节纤维浴槽2、左夹持器3、动夹持器4以及浴槽盖30之间的距离，使得纤维浴槽2、左夹持器3、动夹持器4以及浴槽盖30之间互不接触，且具有一定的间隙。纤维浴槽2、左夹持器3、动夹持器4以及浴槽盖30之间互不接触使得测量过程中，左夹持器3、动夹持器4与纤维浴槽2、浴槽盖30之间不会出现任何摩擦，大幅提升了水浴单纤维强力测试装置测量精度。

步骤4：中控器7控制测力单元5、强力控制器6对待测纤维的性能进行计时试验测试，计时试验测试包括断裂试验、伸长弹性试验、伸长反复拉伸试验、负荷弹性试验、负荷反复拉伸试验、递增定负荷反复试验、松弛试验以及蠕变实验等试验中的一种或者多种。

步骤5：通过液晶显示器显示试验数据，可选择性的驳接PC机生成性能数据曲线，从而方便测量者直观地对测量数据进行读取。

以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水浴单纤维强力测试装置，其特征在于：所述测试装置包括有测试台、位于所述测试台中部的纤维浴槽、位于所述纤维浴槽内部的左夹持器及动夹持器、与所述左夹持器相连的测力单元、与所述动夹持器相连的强力控制器以及中控器；所述测力单元和强力控制器分别位于纤维浴槽的两侧，且所述测力单元、所述强力控制器均固定在测试台上；所述测力单元、所述强力控制器均与所述中控器电性连接。

2.根据权利要求1所述的水浴单纤维强力测试装置，其特征在于：所述纤维浴槽配置为双层槽；所述纤维浴槽包括试样浴槽及加温浴槽，在所述加温浴槽的内部设置有试样浴槽，所述左夹持器的夹持手、所述动夹持器的夹持手均位于所述试样浴槽内。

3.根据权利要求2所述的水浴单纤维强力测试装置，其特征在于：所述试样浴槽底部设置有至少一个超声波发生器，所述超声波发生器与所述中控器电性连接，用于为待测纤维营造震动水浴环境，其中，振动频率20kh-50kh，水温100度。

4.根据权利要求2所述的水浴单纤维强力测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括有用于对所述加温浴槽内部水循环加温的恒温水箱，所述恒温水箱位于测试台的底部，且通过连接管与所述加温浴槽相连。

5.根据权利要求1所述的水浴单纤维强力测试装置，其特征在于：所述纤维浴槽上方设有与所述纤维浴槽相适配的浴槽盖，所述浴槽盖与所述测试台上方的固定台可转动连接。

6.根据权利要求1所述的水浴单纤维强力测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括有用于控制纤维水浴温度的温控器，所述温控器位于所述强力控制器的一侧，所述温控器与所述中控器电性连接，且中控器上设置有液晶显示器。

7.根据权利要求1所述的水浴单纤维强力测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括有用于驱动所述纤维浴槽上下移动的升降驱动器，所述升降驱动器的动力输出端与所述纤维浴槽相连。

8.根据权利要求1所述的水浴单纤维强力测试装置，其特征在于：所述强力控制器内部设置有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆用于对纤维性能测试进行动力传输。

9.根据权利要求1所述的水浴单纤维强力测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括有用于高度或者方向调节的万向调节器，所述万向调节器固定在所述测试台的底面上。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种水浴单纤维强力测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、测量者通过所述中控器设置单纤维测试的预设水浴温度及水浴时间；

(2)、采用预张力方式将所述待测纤维装载至所述左夹持器的夹持手、所述动夹持器的夹持手；

(3)、所述中控器控制所述纤维浴槽升降，使得待测纤维进入所述纤维浴槽内，并调节所述纤维浴槽、所述左夹持器、所述动夹持器以及所述浴槽盖之间的距离，使得所述纤维浴槽、所述左夹持器、所述动夹持器以及所述浴槽盖之间互不接触，且具有一定的间隙；

(4)、所述中控器控制所述测力单元、所述强力控制器对所述待测纤维的性能进行计时试验测试；

(5)、通过液晶显示器显示试验数据，可选择性的驳接PC机生成性能数据曲线。