CN110132185A - 一种植物纤维横截面积的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种植物纤维横截面积的测量方法，包括以下步骤：S1，通过植物纤维两端的固定块将植物纤维拉直并固定于载玻片上；S2，利用光学显微镜放大植物纤维，以测量植物纤维在长度方向上不同位置处的宽度；S3，将植物纤维旋转一定角度；S4，多次重复步骤S1至S3，得到多个宽度值；S5，计算多个宽度值的均值，并计算以均值为直径的圆的面积，得到植物纤维的横截面积。本发明能够简单快速准确地测量植物纤维的横截面积。

Description

一种植物纤维横截面积的测量方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种植物纤维横截面积的测量方法。

背景技术

水泥基材料是目前世界上使用最多的建筑材料，但是它是脆性材料、易开裂。研究表明纤维对水泥基材料的开裂有很好的控制作用。钢纤维和人工合成纤维在一定程度上能提高混凝土的韧性，但是提高了混凝土的成本。为有效降低纤维混凝土的成本，研究者开始利用在自然界分布广泛、价格低廉、取材方便的植物纤维来代替传统的人工合成纤维。植物纤维应用于水泥基复合材料，不仅能够改善韧性，还能够促进可持续发展，具有生态效应，符合发展循环经济的重大战略。

作为水泥基复合材料的增强材料，准确了解它们力学性能是至关重要的。然而，对某一种植物纤维来说，所报道的力学性能之间存在较大的差异。植物纤维的力学性能除了受产地与年龄的影响外，还受测试参数的影响，其中对植物纤维横截面积的测量方法是造成植物纤维力学性能数据分散的主要原因。与合成纤维不同，植物纤维的横截面积呈不规则状，并且植物纤维沿着长度方向的横截面积也在变化中。目前的诸多植物纤维横截面积测量方式忽略了植物纤维横截面积的不规则性，造成较大的误差。有些研究者采用扫描电子显微镜测量植物纤维的截面图像，然后用分析软件求得横截面积。这种方法不仅需要借助高端仪器，还需要对植物纤维进行喷金处理，并且难以保证纤维截面完全水平，使得测得的图像与真实截面存在一定角度。因此，目前的植物纤维横截面积测量方式存在不够简单快速准确的问题。

发明内容

本发明为解决目前的植物纤维横截面积测量方式不够简单快速准确的技术问题，提供了一种植物纤维横截面积的测量方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种植物纤维横截面积的测量方法，包括以下步骤：S1，通过所述植物纤维两端的固定块将所述植物纤维拉直并固定于载玻片上；S2，利用光学显微镜放大所述植物纤维，以测量所述植物纤维在长度方向上不同位置处的宽度；S3，将所述植物纤维旋转一定角度；S4，多次重复步骤S1至S3，得到多个宽度值；S5，计算所述多个宽度值的均值，并计算以所述均值为直径的圆的面积，得到所述植物纤维的横截面积。

所述固定块为橡皮泥。

所述橡皮泥上设置有标记以便量取所述植物纤维的旋转角度。

所述植物纤维每次的旋转角度为60～120°，多次重复步骤S1至S3后所述植物纤维共旋转360°。

所述光学显微镜的放大倍数为20～200倍。

对所述植物纤维在长度方向上每间隔1～5cm的位置处进行拍照，每个位置处拍照1～3张，所拍的每张照片量取3～5个宽度值。

本发明的有益效果：

本发明以光学显微镜为测量工具，以固定块例如橡皮泥为辅助工具固定植物纤维，通过将植物纤维旋转不同角度，分别测得不同位置不同角度的宽度，从而得到横截面积，由此，充分考虑植物纤维横截面积的不规则性，不依赖大型仪器设备，不需要对植物纤维进行特殊处理，操作简单，能够快速且相对准确地测量植物纤维的横截面积。

附图说明

图1为本发明一个实施例的植物纤维横截面积的测量方法的流程图。

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做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。

如图1所示，本发明实施例的植物纤维横截面积的测量方法包括以下步骤：

S1，通过植物纤维两端的固定块将植物纤维拉直并固定于载玻片上。

在本发明的一个实施例中，固定块可为橡皮泥，橡皮泥可方便有效地将植物纤维两端固定于载玻片上，并可带动植物纤维移动从而便于后续对植物纤维的旋转。

S2，利用光学显微镜放大植物纤维，以测量植物纤维在长度方向上不同位置处的宽度。

在本发明的一个实施例中，光学显微镜的放大倍数为20～200倍。可对植物纤维在长度方向上每间隔1～5cm的位置处进行拍照，每个位置处拍照1～3张，所拍的每张照片量取3～5个宽度值。

在本发明的另一个实施例中，所采用的载玻片上标有刻度值，从而能够直接读取植物纤维的宽度值。

S3，将植物纤维旋转一定角度。

S4，多次重复步骤S1至S3，得到多个宽度值。

在本发明的一个实施例中，植物纤维每次的旋转角度为60～120°，多次重复步骤S1至S3后植物纤维共旋转360°。其中，植物纤维每次的旋转角度的具体数值可根据植物纤维的不规则程度来确定，如果植物纤维的形状较规则，横截面近似圆形，则可适当降低旋转次数，即增大每次的旋转角度，否则需要提高旋转次数，即减小每次的旋转角度。

在本发明的一个实施例中，橡皮泥上可设置有标记，以便量取植物纤维的旋转角度。例如可在橡皮泥侧壁沿旋转周向的方向上依次设置多个标记，从而便于操作者在旋转植物纤维时观察和量取旋转角度，或者可由操作者在旋转前后在橡皮泥侧壁作印记，从而便于旋转后量取旋转角度。

S5，计算多个宽度值的均值，并计算以均值为直径的圆的面积，得到植物纤维的横截面积。

下面以测量椰壳纤维和剑麻纤维的横截面积为例，进一步详细说明本发明实施例的植物纤维横截面积的测量方法。

挑选一根长度为15cm的椰壳纤维，该椰壳纤维不规则程度较低，截面呈近似圆形。选取三个位置进行拍照，其中一个位置在椰壳纤维中部，另两个位置分别距离该中部位置4cm左右，每个位置拍照1张，每张照片量取5个宽度值。椰壳纤维用橡皮泥固定，选取旋转角度为120°，共旋转3次，测量数据如表1(单位mm)：

表1

将上述宽度值取平均值，可得该椰壳纤维的平均直径为0.32mm，横截面积为：0.0804mm²。

挑选一根长度为10cm的剑麻纤维，该剑麻纤维截面呈不规则状，且纤维自旋程度较高。选取三个位置进行拍照，其中三个位置间隔分别为3cm左右，每个位置拍照1张，每张照片量取4个宽度值。剑麻纤维用橡皮泥固定，选取旋转角度为60°，共旋转6次，测量数据如表2(单位mm)：

表2

将上述宽度值取平均值，可得该剑麻纤维的平均直径为0.307mm，横截面积为：0.0739mm²。

根据本发明实施例的植物纤维横截面积的测量方法，以光学显微镜为测量工具，以固定块例如橡皮泥为辅助工具固定植物纤维，通过将植物纤维旋转不同角度，分别测得不同位置不同角度的宽度，从而得到横截面积，由此，充分考虑植物纤维横截面积的不规则性，不依赖大型仪器设备，不需要对植物纤维进行特殊处理，操作简单，能够快速且相对准确地测量植物纤维的横截面积。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种植物纤维横截面积的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，通过所述植物纤维两端的固定块将所述植物纤维拉直并固定于载玻片上；

S2，利用光学显微镜放大所述植物纤维，以测量所述植物纤维在长度方向上不同位置处的宽度；

S3，将所述植物纤维旋转一定角度；

S4，多次重复步骤S1至S3，得到多个宽度值；

S5，计算所述多个宽度值的均值，并计算以所述均值为直径的圆的面积，得到所述植物纤维的横截面积。

2.根据权利要求1所述的植物纤维横截面积的测量方法，其特征在于，所述固定块为橡皮泥。

3.根据权利要求2所述的植物纤维横截面积的测量方法，其特征在于，所述橡皮泥上设置有标记以便量取所述植物纤维的旋转角度。

4.根据权利要求3所述的植物纤维横截面积的测量方法，其特征在于，所述植物纤维每次的旋转角度为60～120°，多次重复步骤S1至S3后所述植物纤维共旋转360°。

5.根据权利要求1所述的植物纤维横截面积的测量方法，其特征在于，所述光学显微镜的放大倍数为20～200倍。

6.根据权利要求5所述的植物纤维横截面积的测量方法，其特征在于，对所述植物纤维在长度方向上每间隔1～5cm的位置处进行拍照，每个位置处拍照1～3张，所拍的每张照片量取3～5个宽度值。