CN87200553U - 红外光束检测角可调式硬挺度仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种测试织物、塑料、纸张等材料的硬挺度试验仪。本实用新型提供的仪器主要由工作平台、试样压板以及光电检测系统组成。其主要特征是采用了脉冲红外光源和硅光电池组成的“隐形”检测斜面取代传统的有形检测斜面，增强了抗干扰性和稳定性。检测角可调使仪器使用范围更为广泛。自动检测和数字显示系统以及试样压板自动起落装置，提高了工作效率和测试精度。

Description

本实用新型属于一种测试织物、塑料、纸张等材料的硬挺度试验仪。

目前，国内外采用斜面法测定织物硬挺度所使用的仪器，多数还属较为简易的工具。国外较有代表性的试验仪器，有英国的“锡莱”硬挺度试验仪（“SHIRLEY”Stiffness  tester  SDL  3B）和日本大荣科学精仪制作所（DAIEI）的悬臂法柔软度试验仪    （Softness  tester）。以上仪器主要由工作平台、试样压板和检测斜面组成。工作原理是将试样平置于工作平台上，放上试样压板，然后，将试样匀速推出工作平台，由于自重作用试样弯曲下垂，当试样前端接触检测斜面时，测出试样伸出长度，通过有关公式算出硬挺度值。以上仪器的主要特点是：多用性，能用于织物、塑料、纸张和其它材料；测定范围宽，能用于所有生产阶段中的织物测试；但仪器的自动化程度低，基本上是手工操作。由于主要靠目测，测试精度不高，仪器也较为原始。

在我国，到目前为止，尚无统一的硬挺度测试仪器。有的甚至还使用自制的45°斜面木制工具，导致测试方法以及结果的表示等各不一致，对比性差，重现性较差。

当前较先进的斜面法硬挺度试验仪是山东省纺织科学研究所在一九八四年研制的LFY－22型硬挺度仪。其特点是在传统的有形检测斜面上附设光敏管检测点和白炽灯检测光源，并将试样移动方式由手动改为电机传动。该仪器减少了部分手工操作，测试精度有了提高。但是，该仪器检测光源为白炽光，很容易受外界光的干扰，稳定性较差。而且，该仪器仍用刻度尺目视读数，眼睛容易疲劳，造成目视误差，影响测量精度。

总之，现有仪器自动化程度低，测试精度低，数据可比性差，一台仪器只有一个检测角度，这对于在科研和对外贸易工作中，需要按不同检测角测试时，是很不方便的。

本实用新型目的在于提供一种能克服上述仪器不足，自动化程度高，即能自动检测和数值自动显示，以及试样压板自动起落。采用抗干扰光源，稳定性好，测试精度高，且检测角可调，使仪器既能适用于我国《织物硬挺度试验方法》标准，又能适用于英、美、日、苏等主要工业发达国家的标准，以满足用户各种不同的检测需要。

本实用新型属于斜面法硬挺度试验仪，其检测原理与国际上公认的斜面悬臂法是一致的。本实用新型的任务是以如下方式完成的：在紧靠工作平台试样输出端有一硅光电池，工作平台斜下方有一脉冲红外光源，两者装在同一连杆的两端，连杆转轴轴心在工作平台试样输出端。旋动旋钮，使连杆绕转轴轴心转动，以调节脉冲红外光束与工作平台的夹角（即检测角）。在仪器面板上有41°30′、43°、45°三条刻度线。根据需要，将脉冲红外光源对准某一刻度线，进行检测。由于硅光电池和脉冲红外光源在同一连杆上，因此，两者能保持同步运动，使脉冲红外光束始终对准硅光电池和工作平台试样输出端，保证了测试精度。本实用新型还在驱动装置上装有一由非导磁材料镶嵌黑金属条制成的编码盘，与霍尔编码、测量单元以及计数、译码、显示等单元电路一起完成自动检测、计数、显示等检测任务。电路具有BCD代码输出，根据需要可配数据处理和打印装置。另外，还设有电磁控制的试样压板自动起落装置。

本实用新型提供的仪器与现有仪器相比有许多优点和积极效果。本实用新型采用了脉冲红外光束和硅光电池组成的“隐形”检测斜面完全取代了传统的有形检测斜面，提高了检测精度，增强了抗干扰性。以往的硬挺度试验仪都采用有形检测斜面检测，或者在有形检测斜面上安装光敏管和白炽灯光源进行检测。本实用新型破除了斜面法硬挺度试验仪应有一有形检测斜面这一传统观念，完全去掉了有形检测斜面，使仪器轻巧美观、制作简单、操作方便，并使检测角调节简单可行。由于检测角为可调式，因而仪器的适用面更广了，能用三种不同的检测角对试样测试，测试结果可比性强，且准确可靠。使得一台仪器可以代替三台不同的定检测角度的仪器使用，这样能更好地为生产特别是科研、对外贸易和技术交流服务。同时也有利于出口不同国家。

本实用新型采用脉冲红外光源检测，它比现有的白炽光源检测，有着抗光干扰性强、稳定性好、检测精度高等优点。选用硅光电池作为其光电探测器，这种探测器与现有仪器选用的光敏管相比有许多优点，它是一个自生偏压装置，即不需偏压电源，这种情况可以降低电路的复杂性，同时也避免了由电源不稳而引起的波动，保证了信息传递的稳定性，并且使用寿命长。由于它是一个尺寸很小的薄片元件，所以容易紧靠在工作平台试样输出端，从而保证了仪器检测角的精确性，使仪器能适用于所有生产阶段中的织物测试。

本实用新型在自动检测、数值显示电路系统中，设计制作了一种由非导磁材料镶嵌黑金属条构成的编码盘。使其结构简化，成本降低。

以下将结合附图对本实用新型作进一步的详细叙述。

图1是本实用新型的外部结构图。

图2是本实用新型的检测角调节装置示意图。

如图1所示，工作平台〔1〕上有一试样压板〔2〕，试样〔7〕被平置于工作平台〔1〕上，按动操作键盘〔8〕上的开关，试样压板〔2〕自动落下，驱动试样〔7〕向前移动。紧靠工作平台〔1〕试样输出端设有一硅光电池〔4〕，它装在连杆转轴〔12〕一端，连杆转轴〔12〕转动轴心在工作平台〔1〕试样输出端，连杆〔11〕的另一端装有脉冲红外光源〔3〕，红外光源〔3〕与硅光电池〔4〕之间的按装距离以200mm为宜。当扭动旋钮〔5〕时，与旋钮〔5〕直接相连的调节齿轮〔13〕转动，并驱动连杆〔11〕转动，连杆〔11〕上的脉冲红外光源〔3〕和硅光电池〔4〕绕连杆转轴〔12〕轴心同步转动，从而使红外光束始终对准硅光电池〔4〕和工作平台〔1〕试样输出端。根据不同需要，将红外光源〔3〕调至仪器面板〔9〕上的41°30′、43°、45°三条检测角刻度线〔10〕中的某一刻度进行测试。当试样〔7〕被压板〔2〕推出工作平台〔1〕后，由于自重作用而弯曲下垂，当试样〔7〕刚遮住射向硅光电池〔4〕上的红外光束时，试样〔7〕自动停止运动，数字显示器〔6〕显示出试样〔7〕的伸出长度值，并计算得试样的硬挺度值。

另外，在自动检测和数字显示电路系统中所使用的编码盘，安装在传动丝杠的一端，由塑料或铝等非导磁材料均匀镶嵌黑金属条制成。当驱动试样移动时，丝杠也带动编码盘同步转动，由此改变了传感电路的磁通密度，从而产生方波脉冲编码，并与其它电路一起完成了自动检测任务。

Claims (5)

1、一种由工作平台[1]、试样压板[2]、试样驱动装置以及检测光源和光敏元件等组成的硬挺度试验仪。其特征是工作平台斜下方有一其光束与工作平台[1]夹角(即检测角)可调的脉冲红外光源[3]，在紧靠工作平台[1]试样输出端有用来接受红外光束的硅光电池[4]。

2、按权利要求1所述的硬挺度试验仪，其特征是有一检测角调节装置。

3、按权利要求2所述的硬挺度试验仪，其特征是脉冲红外光源〔3〕和硅光电池〔4〕装在调节装置的连杆〔11〕两端，连杆转轴〔12〕轴心在工作平台〔1〕试样输出端，脉冲红外光源〔3〕发出的光束始终对准硅光电池〔4〕和连杆转轴〔12〕轴心。

4、按权利要求1、2或3所述的硬挺度试验仪，其特征是脉冲红外光束与工作平台〔1〕夹角（即检测角）可调为41°30′、43°、45°三种工作状态。

5、按权利要求4所述的硬挺度试验仪，其特征是在其自动检测和数字显示电路系统中有一由非导磁材料镶嵌黑金属条制成的编码盘。