一种小尺寸细纤维张力自动测量装置及其方法

摘要

本发明涉及一种小尺寸细纤维张力自动测量装置及其方法。它能够实现皮革纤维、纸浆纤维等小尺寸细纤维的自动拉升、自动检测，具有操作简便、测量准确、可视化程度高的优点，而且此方法构成的拉伸台体积小，可借助电子显微镜或光学显微镜实现的微观力学测量。它包括纤维拉伸台，被测纤维安装在纤维拉伸台上，纤维拉伸台设有被测纤维张力检测装置，该装置与计算机连接；同时计算机还与纤维拉伸台的动力装置连接。

主权项

一种小尺寸细纤维张力自动测量装置的测量方法，该测量装置包括纤维拉伸台，被测纤维安装在纤维拉伸台上，纤维拉伸台设有被测纤维张力检测装置，张力检测装置包括弹性体，它与被测纤维连接，同时弹性体上还设有应变片传感器，应变片传感器也通过信号放大电路通过数据采集卡与计算机连接；所述纤维拉伸台包括夹持器，被测纤维安装在夹持器上，夹持器安装在样品座上；样品座通过传动装置与微型步进电机连接，微型步进电机通过驱动电路通过数据采集卡与计算机连接；其特征是，它的步骤为：(1)将被测纤维两端分别用夹持器固定在样品座上；(2)计算机控制数据采集卡的开关量输出产生微秒级定时的脉冲信号，通过驱动电路驱动微型步进电机转动，微型步进电机则通过传动装置驱动纤维拉伸台拉伸；(3)被测纤维张紧，其张力作用在粘有应变片传感器的弹性体上，弹性体受到应力发生机械形变，应变片传感器阻值发生变化，传感器输出电压信号；(4)在首次用于纤维测量前，通过模拟纤维拉伸过程获取纤维张力和传感器输出电压的数据样本，利用曲线拟合算法确定纤维张力和传感器输出电压的张力‑‑电压拟合曲线；(5)应变片传感器输出的电压信号经放大电路放大后输入到数据采集卡的模拟量输入通道，计算机按照设定的采样周期采集电压数据，再根据张力‑‑电压拟合曲线利用插值法确定纤维动态张力数据；(6)计算机屏幕实时显示张力数据并绘制其动态曲线。