CN203231935U

CN203231935U - 毛绒束纤维断裂强度测定仪

Info

Publication number: CN203231935U
Application number: CN 201320150758
Authority: CN
Inventors: 杜树莹; 王晓萍; 吴昭彪; 冯平; 刘定平; 田文亮; 雷雷
Original assignee: HEBEI FIBER INSPECTION BUREAU; INNER MONGOLIA AUTONOMOUS REGION FIBER INSPECTION BUREAU; Jiangsu Bureau Of Emigration & Ingression Examination & Quarantine Prc; WENZHOU DARONG TEXTILE INSTRUMENT CO Ltd; CHINA FIBRE INSPECTION BUREAU
Current assignee: HEBEI FIBER INSPECTION BUREAU; INNER MONGOLIA AUTONOMOUS REGION FIBER INSPECTION BUREAU; Jiangsu Bureau Of Emigration & Ingression Examination & Quarantine Prc; WENZHOU DARONG TEXTILE INSTRUMENT CO Ltd; CHINA FIBRE INSPECTION BUREAU
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2023-03-29

Abstract

一种毛绒束纤维断裂强度测定仪，它包括机座、立柱、行程座、传感器、夹持装置、传感器、采样CPU、主CPU、由电机CPU和电机本体构成的电机，所述的传感器作为毛绒束纤维断裂强度测定仪的信号采集设备，传感器的信号输出端与采样CPU的信号输入端相连，采样CPU与主CPU的一信号端双向连接，主CPU的另一信号端与电机CPU双向连接，电机CPU驱动电机本体带动丝杆运动以实现夹持器拉伸动作。采用本测定仪进行测量时，较大的降低了劳动强度，提高了测试效率。

Description

毛绒束纤维断裂强度测定仪

技术领域

本实用新型涉及一种测试仪器，特别涉及一种毛绒束纤维断裂强度测定仪，该测定仪适用于绵羊毛（含脂毛、洗净毛、炭化毛、羊毛条）、兔毛等动物毛发以及绒（山羊绒、牦牛绒、驼绒）的束纤维的抗拉强力和强度测试，也可用于其他材料的强力测试。

背景技术

随着市场经济的高速发展，纺织行业的进出口贸易量大幅增加，生产和新产品开发以及贸易过程中涉及的毛绒纤维检验也大幅增加。因此，一种高效、准确、经济的检测设备和检测方法（标准）就显得尤为重要。

由于绵羊等动物身上自然生长的毛束纤维，在生长过程中受很多因素的影响，其单纤维强力的变异系数在30%以上。一个样品需测试单纤维强力在300根以上，在业务检验中是难以实施的。因此，国际标准化组织发布的ISO5079：1995《纺织纤维—单纤维断裂强力和断裂伸长率的测定》标准指出：“对于天然纤维（特别是羊毛和棉花）最常用的断裂强力试验方法是束纤维法（见ISO3060《纺织品—棉纤维—平束断裂强度的测定》和IWTO-32。”

众所周知，通过单根纤维的强力试验来确定纤维断裂比强度是困难和费时的，因此，人们通过测定纤维束强力来代替单纤维强力的测试。有两个途径解决：

一是研究束强和单强之间的理论和实践关系，通过测试纤维束强伸度指标或拉伸曲线，来预测单纤维强伸度指标，以代替费时、繁琐的单纤维强伸度测试。

二是不采用棉、毛单纤维断裂强力指标，直接采用束纤维断裂比强度指标。这样，既解决了测试速度问题，也解决了纤维束内纤维根数多少对强力的影响（即单位线密度的强力）问题。

另外，可以在羊毛加工活动中应用毛丛检测结果。在羊毛纤维的洗净率及细度检测之后，另外重要的参数即是我们所说的羊毛毛丛长度与毛丛强度。由这些参数为依据可以根据科学化的公式预测出羊毛在加工成毛条之后其纤维的平均长度—即工业中所定义的豪特长度。科研结果已经证实毛丛的长度与强度对毛条中的纤维长度有着极大的影响。

在1980年代，澳大利亚羊毛检测局、澳大利亚联邦科学院及当时的澳大利亚羊毛局在20多家海外及本国的企业中进行了两大规模的工业试验—即“附加检测评估试验（TEAM）”。这个试验证明，利用钻芯取样检测与毛丛强度检测的结果可以预测毛条生产结果。

TEAM公式之一是预测毛条中的纤维平均长度：

H=0.52L+0.47S+0.95D－0.19M*－0.45V－3.5

此处： S = 毛丛强度（N/Ktex）

综上所述，研制出一种便捷、高效、准确、经济的纤维强力检测设备可以解决：费时、繁琐的单纤维强伸度测试；预测毛条生产结果，提高生产效率；减少引进国外设备的巨额资金等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述毛绒束纤维测试的不足，而提供一种便捷、高效、准确、经济的毛绒束纤维断裂强度测定仪。可以解决费时、繁琐的单纤维强伸度测试；并可通过换算预测毛条生产结果，提高生产效率。

本实用新型的技术方案是：

一种毛绒束纤维断裂强度测定仪，它包括机座、立柱、行程座、传感器、由安装在丝杆上的上夹持器和下夹持器构成的夹持装置、传感器、采样CPU、主CPU、由电机CPU和电机本体构成的电机，所述的立柱安装在机座上，立柱上安装可上下移动的行程座，上夹持器安装在行程座上，下夹持器安装于机座上，下夹持器和行程座之间夹装传感器，所述的毛绒束纤维由上夹持器和下夹持器夹持，传感器作为毛绒束纤维断裂强度测定仪的信号采集设备，传感器的信号输出端与采样CPU的信号输入端相连，采样CPU与主CPU的一信号端双向连接，主CPU的另一信号端与电机CPU双向连接，电机CPU驱动电机本体带动丝杆运动以实现夹持器拉伸动作。

本实用新型的传感器为柱式测力传感器。

本实用新型的传感器和采样CPU之间串接放大电路和A/D转换模块。

本实用新型还包括通信模块，所述的主CPU与通信模块双向连接，通信模块与上位机进行无线连接。

本实用新型还包括电源模块和复位电路。

本实用新型还包括显示器、键盘和打印机，所述的主CPU与显示器、键盘以及打印机相连。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的测量过程中，一束毛丛根据不同品种由20-200根单根毛纤维组成，采用本测定仪进行测量时，较大的降低了劳动强度，提高了测试效率；由于采用可调式气动夹持器，解决了毛束夹不牢和打滑的问题，提高了测试成功率；由于可以通过电脑接口连接电脑，使用上位机软件控制，并能自动检测、计算、分析、统计测试数据以及报表和曲线进一步提高了测试效率。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型的结构示意图之一。

图3是本实用新型的结构示意图之二。

图中：1、立柱；2、机座；3、行程座；4、电机；

5、下夹持器；6、上夹持器；7、传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-3所示，一种毛绒束纤维断裂强度测定仪，它包括机座2、立柱1、行程座3、传感器7、由安装在丝杆上的上夹持器6和下夹持器5构成的夹持装置、传感器7、采样CPU、主CPU、由电机CPU和电机本体构成的电机4，所述的立柱1安装在机座2上，立柱1上安装可上下移动的行程座3，上夹持器6安装在行程座3上，下夹持器5安装于机座2上，下夹持器5和行程座3之间夹装传感器7，所述的毛绒束纤维由上夹持器6和下夹持器5夹持，传感器作为毛绒束纤维断裂强度测定仪的信号采集设备，传感器的信号输出端与采样CPU的信号输入端相连，采样CPU与主CPU的一信号端双向连接，主CPU的另一信号端与电机CPU双向连接，电机CPU驱动电机本体带动丝杆运动以实现夹持器拉伸动作。

在本实施例中安装可调式气动夹持器，由气源通过气路附件对其供力和操控，由于气动供压可以持续获得恒定压力，使夹持器对样品保持恒定握持力，加上可调式夹面可在夹持器内活动以适应样品面，增大摩擦阻力，解决打滑、抽丝等夹不住问题。并且可调式夹面通过活动销可以方便更换。

在本实施例中可以通过显示／控制盒查看测试数据，也可以通过打印接口连接打印机打印测试数据，还可以通过电脑接口连接电脑安装上位机操控测试应用软件，自动检测、计算、分析、统计测试数据以及报表和曲线。

在本实施例中伸长测量由电机及其伸长编码系统将驱动脉冲信号采用接口电路送入主CPU，主CPU根据输入信息，计算伸长与伸长率：每一脉冲表示位移量每个脉冲＝0.01mm。

在本实施例中时间测试由内部晶振通过分频产生时钟脉冲，由内部计数器生产0.1mS时间信号，并通过主CPU内部寄存器作记录。

在本实施例中主CPU通过伸长量和时间量反馈调节拉伸速度，调速范围200 ～20000 mm/min。

在本实施例中数据采集频率由一片独立的采集频率为100KHz的ARM芯片，专门采集和处理数据，，将采集的数据进行滤波，去除干扰和异常值，最终产生10KHz的数据源传送给主CPU，主CPU将最终测试有效采集数据按10KHz的频率传输给电脑，因此传输给电脑的数据采集频率为10KHz。由于测试过程中的很多工频干扰和伺服驱动辐射干扰，串入系统，因此采用一片专用32位处理器处理干扰，去除所有干扰后有效数据采集频率达到2000次/秒。

在本实施例中试验次数计数实施：每按一次下降按键，当A/D转换完成有效一次测试后，内部寄存器作加壹记录，并根据样次设定次数，进行计数，显示在测试样试验次数及累计试验次数。

本实用新型的上位机操控测试应用软件，该系统支持多种图形分析和输出的方式，除主窗体显示的单次试验的数据（F/T）曲线外，还能生成每组测试所有试验的曲线（全曲线）、直方图和散点图，直方图和散点图可根据需要改变生成图形使用的X、Y轴数据项目，并可调整图形的点大小或宽度。

在本实施例中所有分析图都可以打印或导出为图象文件，导出图形支持BMP、JPG、GIF等多种格式，这些外部文件可以保存到各种存储介质或平台，并被其它应用系统处理，图形输出都是所见即所得的，支持“所见即所得”的报表打印，以及多样化的文件输出。可以将试验报告导出为Excel工作表、Htm网页、XML文档，导出的报表以外部文件方式存在，能保留当前试验报告的所有文字和外观特性。这些文件可被 MS Excel®、FrontPage®、DreamWeaver®等其它应用工具处理。可以更改报表各区域的背景颜色，或者决定需要打印的项目。可以决定文件中哪些内容才被打印，在报表设置中，试验结果值被分为“测试结果、最大值、最小值、平均值和CV值”，所有的项目都可选择打印或不打印，选择“总汇总打印”则报表中存在的测试结果只有测试文件中的总统计项，即总的最大/最小值、总平均值和总CV值。报表中允许设定“备注”信息，以添加当前试验的说明文字。在“报表设置”中选择“横向”或者“纵向”，系统支持各分析图的百倍放大查看，使用鼠标框选图形显示区即可放大选定区域，单击“全显”或“显示全部”命令则将使图形恢复为原始状态。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种毛绒束纤维断裂强度测定仪，其特征是它包括机座（2）、立柱（1）、行程座（3）、传感器（7）、由安装在丝杆上的上夹持器（6）和下夹持器（5）构成的夹持装置、传感器（7）、采样CPU、主CPU、由电机CPU和电机本体构成的电机（4），所述的立柱（1）安装在机座（2）上，立柱（1）上安装可上下移动的行程座（3），上夹持器（6）安装在行程座（3）上，下夹持器（5）安装于机座（2）上，下夹持器（5）和行程座（3）之间夹装传感器（7），所述的毛绒束纤维由上夹持器（6）和下夹持器（5）夹持，传感器作为毛绒束纤维断裂强度测定仪的信号采集设备，传感器的信号输出端与采样CPU的信号输入端相连，采样CPU与主CPU的一信号端双向连接，主CPU的另一信号端与电机CPU双向连接，电机CPU驱动电机本体带动丝杆运动以实现夹持器拉伸动作。

2.根据权利要求1所述的毛绒束纤维断裂强度测定仪，其特征是所述的传感器为柱式测力传感器。

3.根据权利要求1所述的毛绒束纤维断裂强度测定仪，其特征是所述的传感器和采样CPU之间串接放大电路和A/D转换模块。

4.根据权利要求1所述的毛绒束纤维断裂强度测定仪，其特征是它还包括通信模块，所述的主CPU与通信模块双向连接，通信模块与上位机进行无线连接。

5.根据权利要求1所述的毛绒束纤维断裂强度测定仪，其特征是它还包括电源模块和复位电路。

6.根据权利要求1所述的毛绒束纤维断裂强度测定仪，其特征是它还包括显示器、键盘和打印机，所述的主CPU与显示器、键盘以及打印机相连。