本發(fā)明涉及單纖維強力測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種水浴單纖維強力測試裝置以及用于上述裝置的水浴單纖維強力測試方法。

背景技術(shù)：

電子單纖維強力儀是評價纖維拉伸性能技術(shù)指標的儀器，電子單紗強力儀也稱電子單纖維強力機。目前現(xiàn)有的電子單纖維強力儀功能簡單、測試項目單一，無法很好的滿足單纖維水浴強力測試，從而造成水浴纖維測試數(shù)據(jù)不準確或者缺失，對單纖維的產(chǎn)品造成了不利影響。

中國專利文獻cn205003026u公開了一種電子單纖維強力機，包括機殼、升降機構(gòu)、夾持器、電氣控制系統(tǒng)，所述夾持器包括氣動夾持器和可替換氣動夾持器的手動夾持器，所述氣動夾持器包括固定的上氣動夾持器和由升降機構(gòu)驅(qū)動的下氣動夾持器，還包括控制上氣動夾持器與下氣動夾持器動作的電磁閥，所述電磁閥、升降機構(gòu)、應(yīng)力傳感器均連接電器控制系統(tǒng)。這種電子單纖維強力機具有測量精度高、智能化功能較好等特點，當其無法滿足單纖維處于環(huán)境的測量需求，既能夠簡單的強力測試。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出一種水浴單纖維強力測試裝置及其測試方法，其能夠滿足單纖維或者束纖維在水浴環(huán)境下進行斷裂、伸長彈性、負荷彈性、松弛、蠕變等試驗測試要求，并且具有結(jié)構(gòu)緊湊、智能化程度高以及測量精度高等特點。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種水浴單纖維強力測試裝置，所述測試裝置包括有測試臺、位于所述測試臺中部的纖維浴槽、位于所述纖維浴槽內(nèi)部的左夾持器及動夾持器、與所述左夾持器相連的測力單元、與所述動夾持器相連的強力控制器以及中控器；所述測力單元和強力控制器分別位于纖維浴槽的兩側(cè)，且所述測力單元、所述強力控制器均固定在測試臺上；所述測力單元、所述強力控制器均與所述中控器電性連接。

優(yōu)選的，所述纖維浴槽配置為雙層槽；所述纖維浴槽包括試樣浴槽及加溫浴槽，在所述加溫浴槽的內(nèi)部設(shè)置有試樣浴槽，所述左夾持器的夾持手、所述動夾持器的夾持手均位于所述試樣浴槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述試樣浴槽底部設(shè)置有至少一個超聲波發(fā)生器，所述超聲波發(fā)生器與所述中控器電性連接，用于為待測纖維營造震動水浴環(huán)境，其中，振動頻率20kh-50kh，水溫100度。

優(yōu)選的，所述測試裝置還包括有用于對所述加溫浴槽內(nèi)部水循環(huán)加溫的恒溫水箱，所述恒溫水箱位于測試臺的底部，且通過連接管與所述加溫浴槽相連。

優(yōu)選的，所述纖維浴槽上方設(shè)有與所述纖維浴槽相適配的浴槽蓋，所述浴槽蓋與所述測試臺上方的固定臺可轉(zhuǎn)動連接。

優(yōu)選的，所述測試裝置還包括有用于控制纖維水浴溫度的溫控器，所述溫控器位于所述強力控制器的一側(cè)，所述溫控器與所述中控器電性連接，且中控器上設(shè)置有液晶顯示器。

優(yōu)選的，所述測試裝置還包括有用于驅(qū)動所述纖維浴槽上下移動的升降驅(qū)動器，所述升降驅(qū)動器的動力輸出端與所述纖維浴槽相連。

優(yōu)選的，所述強力控制器內(nèi)部設(shè)置有滾珠絲桿，所述滾珠絲桿用于對纖維性能測試進行動力傳輸。

優(yōu)選的，所述測試裝置還包括有用于高度或者方向調(diào)節(jié)的萬向調(diào)節(jié)器，所述萬向調(diào)節(jié)器固定在所述測試臺的底面上。

本發(fā)明還公開了一種水浴單纖維強力測試裝置的測試方法，包括如下步驟：

(1)、測量者通過所述中控器設(shè)置單纖維測試的預設(shè)水浴溫度及水浴時間；

(2)、采用預張力方式將所述待測纖維裝載至所述左夾持器的夾持手、所述動夾持器的夾持手；

(3)、所述中控器控制所述纖維浴槽升降，使得所述待測纖維進入所述纖維浴槽，并調(diào)節(jié)所述纖維浴槽、所述左夾持器、所述動夾持器以及所述浴槽蓋之間的距離，使得所述纖維浴槽、所述左夾持器、所述動夾持器以及所述浴槽蓋之間互不接觸，且具有一定的間隙；

(4)、所述中控器控制所述測力單元、所述強力控制器對所述待測纖維的性能進行計時試驗測試；

(5)、通過液晶顯示器顯示試驗數(shù)據(jù)，可選擇性的駁接pc機生成性能數(shù)據(jù)曲線。

與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供的水浴單纖維強力測試裝置，其測試臺上設(shè)置了纖維浴槽、左夾持器、動夾持器、強力控制器以及中控器等結(jié)構(gòu)，尤其是纖維浴槽能夠提供穩(wěn)定恒溫的水浴環(huán)境，使得水浴單纖維強力測試裝置能夠滿足單纖維或者束纖維在水浴環(huán)境下進行斷裂試驗、伸長彈性試驗、伸長反復拉伸試驗、負荷彈性試驗、負荷反復拉伸試驗、遞增定負荷反復試驗、松弛試驗以及蠕變實驗等試驗的測試要求。水浴單纖維強力測試裝置的中控器具有較高的智能化，還設(shè)置了液晶顯示器，并具有駁接pc機的功能，從而使得水浴單纖維強力測試裝置具有較高的智能化程度及較高的檢測精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施方式提供的水浴單纖維強力測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實施方式提供的水浴單纖維強力測試裝置的方法流程圖；

附圖標記：

1、測試臺；2、纖維浴槽；20、萬向調(diào)節(jié)器；21、試樣浴槽；22、加溫浴槽；23、超聲波發(fā)生器；3、左夾持器；30、浴槽蓋；4、動夾持器；5、測力單元；6、強力控制器；7、中控器；8、恒溫水箱；9、連接管；10、溫控器；11、固定臺。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種水浴單纖維強力測試裝置，包括測試臺1、纖維浴槽2、左夾持器3、動夾持器4、測力單元5、強力控制器6以及中控器7。纖維浴槽2位于測試臺1中部，并固定在測試臺1的上表面，左夾持器3的夾持手及動夾持器4的夾持手位于纖維浴槽2的內(nèi)部，左夾持器3及動夾持器4實現(xiàn)任意隔距，滿足不同纖維的測試需要。測力單元5、強力控制器6位于纖維浴槽2的兩側(cè)，且測力單元5、強力控制器6均固定在測試臺1上；測力單元5與左夾持器3相連，具體的說，測力單元5與左夾持器3的連桿形成的凸形彎折相連，纖維浴槽2左側(cè)的一部分插接于凸形彎折內(nèi)；強力控制器6與動夾持器4相連，具體的說，強力控制器6與動夾持器4的連桿形成的直角彎折相連，纖維浴槽2右側(cè)的一部分插接于直角彎折內(nèi)；測力單元5、強力控制器6均與中控器7電性連接，受控于中控器7；由于設(shè)置了纖維浴槽2、左夾持器3、動夾持器4、測力單元5、強力控制器6以及中控器7等結(jié)構(gòu)，尤其是纖維浴槽2能夠提供穩(wěn)定恒溫的水浴環(huán)境，使得水浴單纖維強力測試裝置能夠滿足單纖維或者束纖維在水浴環(huán)境下進行斷裂試驗、伸長彈性試驗、伸長反復拉伸試驗、負荷彈性試驗、負荷反復拉伸試驗、遞增定負荷反復試驗、松弛試驗以及蠕變實驗等試驗的測試要求。

優(yōu)選的，水浴單纖維強力測試裝置的基本參數(shù)如下：

1.測量范圍：200cn；2.分度值：0.01cn；3.力值誤差：±1％；4.隔距長度：5～60mm任意設(shè)定；5.伸長測量范圍：不超過90mm；6.伸長測量誤差：≤0.05mm；7.拉伸速度：3～200mm/min任意設(shè)定；8.水溫范圍：室溫+10℃～99.9℃，用戶設(shè)定；9.恒溫水浴時間范圍：1s～36000s。

為使得加溫時，試樣不會被纖維浴槽2中的水推動，纖維浴槽2配置為雙層槽，纖維浴槽2包括試樣浴槽21及加溫浴槽22，試樣浴槽21位于加溫浴槽22的內(nèi)部，左夾持器3的夾持手、動夾持器4的夾持手均位于試樣浴槽21內(nèi)。由此可見，待測纖維置于試樣浴槽21內(nèi)，試樣浴槽21位于加溫浴槽22的內(nèi)部，對加溫浴槽22浴槽中的水進行加溫時，加溫浴槽22內(nèi)部的水流動不會對試樣浴槽21內(nèi)部的水造成影響，從而保證水浴單纖維強力測試裝置具有穩(wěn)定的水浴環(huán)境，大幅提高了其數(shù)據(jù)測量精度。

為方便水浴單纖維強力測試裝置在震動環(huán)境下完成斷裂等力學實驗，試樣浴槽21底部至少設(shè)置有一個的超聲波發(fā)生器23，超聲波發(fā)生器23與中控器7電性連接，用于為待測纖維營造震動水浴環(huán)境，其中，振動頻率20kh-50kh，水溫100度；優(yōu)選的，依據(jù)纖維浴槽2寬度，試樣浴槽21底部設(shè)置有五個超聲波發(fā)生器23，能夠較為均衡的為待測纖維營造震動水浴環(huán)境。

為使得加溫浴槽22具有溫度恒定的循環(huán)水，水浴單纖維強力測試裝置還包括恒溫水箱8，恒溫水箱8用于對加溫浴槽22內(nèi)部水循環(huán)加溫，恒溫水箱8位于測試臺1的底部，恒溫水箱8通過連接管9與加溫浴槽22相連，恒溫水箱8為加溫浴槽22提供持續(xù)穩(wěn)定的循環(huán)恒溫水。

為滿足部分實驗水浴單纖維強力測試裝置需要處于封閉狀態(tài)，纖維浴槽2上方設(shè)有與纖維浴槽2相適配的浴槽蓋30，浴槽蓋30與測試臺1上方的固定臺11可轉(zhuǎn)動連接。浴槽蓋30與固定臺11的可轉(zhuǎn)動連接可以使浴槽蓋30相對于固定臺11進行翻轉(zhuǎn)運動，方便放入或取出待測纖維。

為使得試樣水浴環(huán)境的溫度處于恒定在于，纖維水浴強力測試裝置還包括溫控器10，溫控器10用于控制單纖維水浴溫度，溫控器10位于強力控制器6的一側(cè)，溫控器10與中控器7電性連接，中控器7上設(shè)置有液晶顯示器，可以通過液晶顯示器單纖維水浴溫度，以便測試者實時了解待測纖維水浴環(huán)境的溫度狀況。

為使得水浴單纖維強力測試裝置的纖維浴槽2、左夾持器3、動夾持器4以及浴槽蓋30之間具有合理的距離，水浴單纖維強力測試裝置還包括有升降驅(qū)動器，用于驅(qū)動纖維浴槽2上下移動，升降驅(qū)動器的動力輸出端與纖維浴槽2相連，從而帶動纖維浴槽2進行平移運動。

為使得水浴單纖維強力測試裝置具有精確的測量精度，強力控制器6內(nèi)部設(shè)置有滾珠絲桿，滾珠絲桿用于對纖維性能測試進行動力傳輸，滾珠絲桿采用直線導軌，具有配合細密無間隙，靜噪效果好等特點。

為適當?shù)膶y試臺1的高度進行調(diào)節(jié)，保證測試臺1處于水平狀態(tài)，水浴單纖維強力測試裝置還包括萬向調(diào)節(jié)器20，萬向調(diào)節(jié)器20用于測試臺1的高度或者方向調(diào)節(jié)，萬向調(diào)節(jié)器20固定在測試臺1的底面上。

如附圖2所示，本發(fā)明提供了一種用于上述的水浴單纖維強力測試裝置的單纖維水浴強力測試方法，按如下步驟實施：

步驟1：測量者通過中控器7設(shè)置單纖維測試的預設(shè)水浴溫度及水浴時間，通過液晶顯示器的觸控設(shè)置待測纖維的預設(shè)水浴溫度及水浴時間。

步驟2：采用預張力方式將待測纖維裝載至左夾持器3的夾持手、動夾持器4的夾持手，采用預張力方式可以保證單纖維具有較高的安裝精度。

步驟3：中控器7控制纖維浴槽2升降，使得待測纖維進入纖維浴槽2，并調(diào)節(jié)纖維浴槽2、左夾持器3、動夾持器4以及浴槽蓋30之間的距離，使得纖維浴槽2、左夾持器3、動夾持器4以及浴槽蓋30之間互不接觸，且具有一定的間隙。纖維浴槽2、左夾持器3、動夾持器4以及浴槽蓋30之間互不接觸使得測量過程中，左夾持器3、動夾持器4與纖維浴槽2、浴槽蓋30之間不會出現(xiàn)任何摩擦，大幅提升了水浴單纖維強力測試裝置測量精度。

步驟4：中控器7控制測力單元5、強力控制器6對待測纖維的性能進行計時試驗測試，計時試驗測試包括斷裂試驗、伸長彈性試驗、伸長反復拉伸試驗、負荷彈性試驗、負荷反復拉伸試驗、遞增定負荷反復試驗、松弛試驗以及蠕變實驗等試驗中的一種或者多種。

步驟5：通過液晶顯示器顯示試驗數(shù)據(jù)，可選擇性的駁接pc機生成性能數(shù)據(jù)曲線，從而方便測量者直觀地對測量數(shù)據(jù)進行讀取。

以上所述僅為發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。