本發(fā)明屬于測(cè)量控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

單絲是化學(xué)纖維生產(chǎn)中用單孔噴絲頭所制得的支數(shù)較小的單根長絲，廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)生活中。取向度是指高分子材料在加工制造中受外力作用，高分子鏈會(huì)沿著作用力的方向進(jìn)行某種程度的有序排列，排列的整齊程度稱作取向度。高分子材料取向度不同，其表現(xiàn)出來的強(qiáng)度、硬度等各方面性質(zhì)不同，因此對(duì)取向度的測(cè)量就很有必要。

目前測(cè)量高分子取向度主要有光學(xué)雙折射法、紅外二向色性法、x射線衍射法、聲速法。其中雙折射法主要應(yīng)用光學(xué)原理，但只能測(cè)量透明的高分子材料，應(yīng)用范圍小。紅外二色性法應(yīng)用于非結(jié)晶型和結(jié)晶型的高分子材料，但檢測(cè)時(shí)需要對(duì)樣品進(jìn)行切片處理，損壞樣品，制作較為麻煩，且檢測(cè)周期時(shí)間長。x射線衍射法測(cè)量結(jié)果只可以用于對(duì)比，做定性測(cè)量，并且所需儀器昂貴，不適用于工業(yè)應(yīng)用。聲速法常用在取向度高的材質(zhì)上，例如薄膜，絲等。有實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)、穿透力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。此方法原理簡(jiǎn)單，安裝方便，使用儀器成本較低，但反映的是材料取向度的平均值。綜合考慮各種因素，本發(fā)明擬采用聲速法測(cè)量單絲取向度。

相關(guān)檢測(cè)技術(shù)是為了去除信號(hào)中的噪聲等無用信號(hào)，利用信號(hào)的周期性的特點(diǎn)和噪聲隨機(jī)性的性質(zhì)，基于自相關(guān)或互相關(guān)的關(guān)系處理信號(hào)，將噪音去掉。由于噪聲和信號(hào)是相互獨(dú)立的，因此信號(hào)與噪聲無關(guān)，只與自身信號(hào)相關(guān)?；ハ嚓P(guān)檢測(cè)即是將兩個(gè)具有相關(guān)性的信號(hào)通過函數(shù)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，從而提高信號(hào)處理結(jié)果的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量裝置。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量裝置，具體技術(shù)方案如下：

基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量裝置，由聲音信號(hào)傳播裝置和電信號(hào)處理裝置組成，其特征在于，聲音信號(hào)傳播裝置的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)水平設(shè)置的、軸向帶有刻度的桿狀的刻度底座，刻度底座兩端固定安裝有豎直的桿狀的樣品固定支架，每個(gè)樣品固定支架頂端均有一個(gè)固定夾，兩端的兩個(gè)樣品固定支架之間有兩個(gè)豎直的壓電陶瓷支架，兩個(gè)壓電陶瓷支架均活動(dòng)安裝在刻度底座上，且兩個(gè)壓電陶瓷支架均可沿刻度底座的軸向滑動(dòng)，兩個(gè)壓電陶瓷支架的結(jié)構(gòu)相同，均為頂端帶有壓電陶瓷傳感器的桿狀支架，每個(gè)壓電陶瓷傳感器上均焊接帶有圓孔的導(dǎo)電金屬，測(cè)量時(shí)待測(cè)單絲樣品穿過兩個(gè)壓電陶瓷傳感器的導(dǎo)電金屬的圓孔，令單絲樣品和導(dǎo)電金屬保持接觸，單絲樣品的兩端拴住兩個(gè)重量相同的砝碼后經(jīng)固定夾固定在兩端的樣品固定支架上，其中一個(gè)壓電陶瓷支架作為發(fā)送端壓電陶瓷支架，另一個(gè)壓電陶瓷支架作為接收端壓電陶瓷支架，電信號(hào)處理裝置包括電源、電源轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器、信號(hào)采集器、數(shù)據(jù)處理器、顯示器和激勵(lì)電平產(chǎn)生器，發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器與激勵(lì)電平產(chǎn)生器連接，接收端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器與信號(hào)處理器連接，信號(hào)處理器經(jīng)過信號(hào)采集器和數(shù)據(jù)處理器與顯示器連接，信號(hào)處理器、信號(hào)采集器、數(shù)據(jù)處理器、顯示器、激勵(lì)電平產(chǎn)生器分別通過電源轉(zhuǎn)換器與電源連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案包括：

樣品固定支架上端的固定夾由兩個(gè)消音薄墊及一個(gè)金屬夾構(gòu)成，兩個(gè)消音薄墊通過金屬夾與樣品固定支架頂端相連，單絲樣品固定在兩個(gè)消音薄墊之間。

壓電陶瓷支架由豎直的桿狀的支架、位于支架底部的可移動(dòng)底座和消音墊構(gòu)成，可移動(dòng)底座通過自身底部的滑槽與刻度底座滑動(dòng)配合安裝,使電陶瓷支架可沿刻度底座的軸向滑動(dòng)，支架的底部與移動(dòng)底座上端面之間安裝有消音墊。

本發(fā)明還提供了一種基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一、將待測(cè)的單絲樣品(3)穿過兩個(gè)壓電陶瓷傳感器(2)上的導(dǎo)電金屬(4)后，再將待測(cè)的單絲樣品(3)兩端栓上重量相同的砝碼(1)并由兩端的樣品固定支架(8)上的消音薄墊(9)固定，使待測(cè)的單絲樣品(3)保持自然伸直狀態(tài)，打開電信號(hào)處理裝置的電源；

步驟二、將發(fā)送端壓電陶瓷支架固定，將接收端壓電陶瓷支架移動(dòng)至位置1處，位置1選擇在發(fā)送端壓電陶瓷支架與距離發(fā)送端壓電陶瓷支架較遠(yuǎn)的樣品固定支架(8)之間，使激勵(lì)電平產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬為300ms、幅值為-12v—12v的單脈沖，輸入至聲音信號(hào)傳播裝置中的發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器(2)，發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器(2)接收單脈沖后產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)在單絲樣品(3)中傳播；振動(dòng)信號(hào)經(jīng)單絲樣品(3)傳播，由接收端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器(2)接收并將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸入至信號(hào)處理器，信號(hào)處理器將接收到的電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，處理后的電信號(hào)記為電信號(hào)a，電信號(hào)a經(jīng)信號(hào)采集器以1us為采樣間隔進(jìn)行采集后輸入至數(shù)據(jù)處理器中并存儲(chǔ)為數(shù)組s[n1]，n1為數(shù)組長度，記為信號(hào)組1；

步驟三、將接收端壓電陶瓷支架移動(dòng)至位置2處，位置2選擇在位置1與距離發(fā)送端壓電陶瓷支架較遠(yuǎn)的樣品固定支架(8)之間，使激勵(lì)電平產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬為300ms、幅值為-12v—12v的單脈沖，輸入至聲音信號(hào)傳播裝置中發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器(2)，發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器(2)接收單脈沖后產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)在單絲樣品(3)中傳播；振動(dòng)信號(hào)經(jīng)單絲樣品(3)傳播，由接收端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器(2)接收并將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸入至信號(hào)處理器，信號(hào)處理器將接收到的電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，處理后的電信號(hào)記為電信號(hào)b，電信號(hào)b經(jīng)信號(hào)采集器以1us為采樣間隔進(jìn)行采集后輸入至數(shù)據(jù)處理器中并存儲(chǔ)為數(shù)組k[n2]，n2為數(shù)組長度，記為信號(hào)組2；

步驟四、由于信號(hào)組1與信號(hào)組2由同一個(gè)壓電陶瓷傳感器(2)即發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器(2)產(chǎn)生，因此接收到的兩個(gè)信號(hào)組具有相關(guān)性，因此根據(jù)互相關(guān)算法公式(1)計(jì)算數(shù)組s[n1]和數(shù)組k[n2]的互相關(guān)函數(shù)rsk[m]：

式中rsk[m]為s[n1]與k[n2]的互相關(guān)函數(shù)，n為互相關(guān)函數(shù)的數(shù)組長度，且n2>＝2n，n＝n1，其中n＝0,1,2,3……n-1，s[n]表示數(shù)組s[n1]內(nèi)的第n+1個(gè)元素，m＝0,1,2,3……n-1，k[n+m]為數(shù)組k[n2]內(nèi)的第n+m+1個(gè)元素，計(jì)算m取值不同時(shí)的互相關(guān)函數(shù)rsk[m]，組成互相關(guān)函數(shù)數(shù)組rsk[n]；

舉例：當(dāng)m＝0時(shí)，n＝0,1,2,3……n-1，公式(1)可表述為：

rsk[0]＝s[0]*k[0+0]+s[1]*k[1+0]+s[2]*k[2+0]……+s[n]k[n+m]；

當(dāng)m＝1時(shí)，n＝0,1,2,3……n-1，公式(1)可表述為：

rsk[1]＝s[0]*k[0+1]+s[1]*k[1+1]+s[2]*k[2+1]……+s[n]k[n+1]；

當(dāng)m＝2時(shí)，n＝0,1,2,3……n-1，公式(1)可表述為：

rsk[2]＝s[0]*k[0+2]+s[1]*k[1+2]+s[2]*k[2+2]……+s[n]k[n+2]；

……

當(dāng)m＝n-1時(shí)，n＝0,1,2,3……n-1，公式(1)可表述為：

rsk[n-1]＝s[0]*k[0+n]+s[1]*k[1+n]+s[2]*k[2+n]……+s[n]k[n+n-1]；

步驟五、找出互相關(guān)函數(shù)數(shù)組rsk[n]中各元素rsk[m]的最大值并記為rsk[a]，取rsk[a]中對(duì)應(yīng)的a，通過公式(2)計(jì)算延遲時(shí)間τ，式中t為信號(hào)采集器采樣間隔1us；

τ＝a*t(2)

根據(jù)公式(3)計(jì)算振動(dòng)信號(hào)在單絲樣品(3)中的傳播聲速cx，式中s為接收端壓電陶瓷支架在位置1時(shí)與接收端壓電陶瓷支架在位置2時(shí)的距離，該距離s可以直接通過位置1與位置2在刻度底座(7)上的刻度得到：

步驟六、根據(jù)公式(4)計(jì)算待測(cè)的單絲樣品(3)的取向度f：

式中cu是單絲樣品(3)無取向時(shí)的聲速值，同一種材料的cu是固定的常數(shù)；

步驟七、數(shù)據(jù)處理器將步驟六中計(jì)算得到的取向度f輸入至顯示器顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明基于聲速法測(cè)量單絲取向度，由于聲速法測(cè)量取向度原理簡(jiǎn)單，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，因此可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及實(shí)驗(yàn)室研究中。

2.聲音信號(hào)傳播裝置如圖1所示，發(fā)送端壓電陶瓷支架和接收端壓電陶瓷支架的可移動(dòng)底座與支架之間的消音墊、以及單絲樣品與兩端固定夾接觸處的消音薄墊均使用消音材料，可對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行吸收，以保證振動(dòng)信號(hào)僅能從單絲樣品中傳播，從而有效提高單絲取向度的測(cè)量精度。

3.本方法采樣間隔設(shè)置為1us,可提高測(cè)量精度，減少測(cè)量誤差，并降低測(cè)量成本。

4.本發(fā)明采用互相關(guān)算法測(cè)量單絲取向度，改善了傳統(tǒng)方法中由于不同傳感器，不同設(shè)置閾值引入的誤差，提高了測(cè)量的精確性及穩(wěn)定性。

5.非破壞式的測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)了單絲取向度的無損檢測(cè)，避免了對(duì)單絲樣品的破壞性測(cè)量，減少了樣品消耗，降低測(cè)量成本。

6.本發(fā)明方法適用于任何絲狀高分子聚合物的取向度測(cè)量中。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

圖1為本發(fā)明所述的基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量裝置中的聲音信號(hào)傳播裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量裝置中的聲音信號(hào)傳播裝置中的固定夾的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量裝置中的聲音信號(hào)傳播裝置中的壓電陶瓷支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量裝置中的信號(hào)處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1.砝碼，2.壓電陶瓷傳感器，3.單絲樣品，4.導(dǎo)電金屬，5.固定夾，6.壓電陶瓷支架，7.刻度底座，8.樣品固定支架，9.消音薄墊，10.金屬夾，11.支架，12.可移動(dòng)底座，13.消音墊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和一個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述：

實(shí)施例：

基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量裝置，由聲音信號(hào)傳播裝置和電信號(hào)處理裝置組成，聲音信號(hào)傳播裝置的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)水平設(shè)置的、軸向帶有刻度的桿狀的刻度底座7，刻度范圍為0-1m，刻度底座7兩端固定安裝有豎直的桿狀的樣品固定支架8，每個(gè)樣品固定支架8頂端均有一個(gè)固定夾5，固定夾5由兩個(gè)消音薄墊9和一個(gè)金屬夾10組成。兩端的兩個(gè)樣品固定支架8之間有兩個(gè)豎直的壓電陶瓷支架6，兩個(gè)壓電陶瓷支架6均活動(dòng)安裝在刻度底座7上，且兩個(gè)壓電陶瓷支架6均可沿刻度底座7的軸向滑動(dòng)，兩個(gè)壓電陶瓷支架6的結(jié)構(gòu)相同，均為頂端帶有壓電陶瓷傳感器2的桿狀支架，壓電陶瓷支架6由豎直的桿狀的支架11、位于支架11底部的可移動(dòng)底座12和消音墊13構(gòu)成，可移動(dòng)底座12通過自身底部的滑槽與刻度底座滑動(dòng)配合安裝使電陶瓷支架6可沿刻度底座7的軸向滑動(dòng)，支架11的底部與移動(dòng)底座12上端面之間安裝有消音墊13，其中選用吸音海綿作為固定夾5中的消音薄墊9及壓電陶瓷支架6中的消音墊13的材料。每個(gè)壓電陶瓷傳感器2上均焊接帶有圓孔的導(dǎo)電金屬4，選用以黃銅作為基板材料的壓電陶瓷，金屬片直徑為27mm，陶瓷片直徑為17mm。測(cè)量時(shí)待測(cè)的單絲樣品3穿過兩個(gè)壓電陶瓷傳感器2的導(dǎo)電金屬4的圓孔，令單絲樣品3和導(dǎo)電金屬4保持接觸，單絲樣品3的兩端拴住兩個(gè)重量相同的砝碼1后經(jīng)金屬夾10固定在兩端的樣品固定支架8上，其中一個(gè)壓電陶瓷支架6作為發(fā)送端壓電陶瓷支架，則另一個(gè)壓電陶瓷支架6作為接收端壓電陶瓷支架，將兩端的樣品固定支架8固定在刻度底座上10cm及90cm處，發(fā)送端壓電陶瓷支架固定在30cm處，接收端壓電陶瓷支架固定在50cm處。

電信號(hào)處理裝置包括電源、電源轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器、信號(hào)采集器、數(shù)據(jù)處理器、顯示器和激勵(lì)電平產(chǎn)生器，發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器2與激勵(lì)電平產(chǎn)生器連接，接收端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器2與信號(hào)處理器連接，信號(hào)處理器經(jīng)過信號(hào)采集器和數(shù)據(jù)處理器與顯示器連接，信號(hào)處理器、信號(hào)采集器、數(shù)據(jù)處理器、顯示器、激勵(lì)電平產(chǎn)生器分別通過電源轉(zhuǎn)換器與電源連接。電信號(hào)處理裝置中將各部分電路集成為一個(gè)電路板，選用12v作為供電電壓；選用stm32f103vet6作為電信號(hào)處理裝置的核心控制器；選用lm1117及l(fā)m2576作為電源轉(zhuǎn)換器芯片；選用ad623芯片及不同外部電路作為電路結(jié)構(gòu)中的激勵(lì)電平產(chǎn)生器和信號(hào)處理器。

基于互相關(guān)算法的單絲取向度測(cè)量方法的具體步驟如下：

步驟一、將待測(cè)的單絲樣品3穿過兩個(gè)壓電陶瓷傳感器2上的導(dǎo)電金屬4后再將待測(cè)的單絲樣品3兩端栓上重量相同的砝碼1并由兩端的樣品固定支架8上的消音薄墊9固定，使待測(cè)的單絲樣品3保持自然伸直狀態(tài)，打開電信號(hào)處理裝置的電源，選用12v作為供電電壓，使系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。

步驟二、將發(fā)送端壓電陶瓷支架固定在刻度底座7的30cm刻度處，將接收端壓電陶瓷支架移動(dòng)到刻度底座7的50cm刻度處(位置1)，使激勵(lì)電平產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬為300ms、幅值為-12v—12v的單脈沖，輸入至聲音信號(hào)傳播裝置中的發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器2，發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器2接收單脈沖后產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)在單絲樣品3中傳播，振動(dòng)信號(hào)經(jīng)單絲樣品3傳播，由接收端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器2接收并將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸入至信號(hào)處理器，信號(hào)處理器將接收到的電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，處理后的電信號(hào)記為電信號(hào)a，電信號(hào)a經(jīng)信號(hào)采集器以1us為采樣間隔進(jìn)行采集后輸入至數(shù)據(jù)處理器中存儲(chǔ)為數(shù)組s[n1]，n1為數(shù)組長度，記為信號(hào)組1，實(shí)際測(cè)量中為保證測(cè)量精度，通常n1不少于1000。

步驟三、將接收端壓電陶瓷支架移動(dòng)到刻度底座7的80cm刻度處(位置2)，使激勵(lì)電平產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬為300ms、幅值為-12v—12v的單脈沖，輸入至聲音信號(hào)傳播裝置中發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器2，發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器2接收單脈沖后產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)在單絲樣品3中傳播；振動(dòng)信號(hào)經(jīng)單絲樣品3傳播，由接收端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器2接收并將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸入至信號(hào)處理器，信號(hào)處理器將接收到的電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，處理后的電信號(hào)記為電信號(hào)b，電信號(hào)b經(jīng)信號(hào)采集器以1us為采樣間隔進(jìn)行采集后輸入至數(shù)據(jù)處理器中并存儲(chǔ)為數(shù)組k[n2]，n2為數(shù)組長度，記為信號(hào)組2,實(shí)際測(cè)量中為保證測(cè)量精度，通常n2不少于2000。

步驟四、由于信號(hào)組1與信號(hào)組2由同一個(gè)壓電陶瓷傳感器2即發(fā)送端壓電陶瓷支架上的壓電陶瓷傳感器2產(chǎn)生，因此接收到的兩個(gè)信號(hào)組具有相關(guān)性，因此根據(jù)互相關(guān)算法公式(1)計(jì)算數(shù)組s[n1]和數(shù)組k[n2]的互相關(guān)函數(shù)rsk[m]：

式中rsk[m]為s[n1]與k[n2]的互相關(guān)函數(shù)，n為互相關(guān)函數(shù)的數(shù)組長度，且n2>＝2n，n＝n1，其中n＝0,1,2,3……n-1，s[n]表示數(shù)組s[n1]內(nèi)的第n+1個(gè)元素，m＝0,1,2,3……n-1，k[n+m]為數(shù)組k[n2]內(nèi)的第n+m+1個(gè)元素，計(jì)算m取值不同時(shí)的互相關(guān)函數(shù)rsk[m]，組成互相關(guān)函數(shù)數(shù)組rsk[n]；

舉例：當(dāng)m＝0時(shí)，n＝0,1,2,3……n-1，公式(1)可表述為：

rsk[0]＝s[0]*k[0+0]+s[1]*k[1+0]+s[2]*k[2+0]……+s[n]k[n+m]；

當(dāng)m＝1時(shí)，n＝0,1,2,3……n-1，公式(1)可表述為：

rsk[1]＝s[0]*k[0+1]+s[1]*k[1+1]+s[2]*k[2+1]……+s[n]k[n+1]；

當(dāng)m＝2時(shí)，n＝0,1,2,3……n-1，公式(1)可表述為：

rsk[2]＝s[0]*k[0+2]+s[1]*k[1+2]+s[2]*k[2+2]……+s[n]k[n+2]；

……

當(dāng)m＝n-1時(shí)，n＝0,1,2,3……n-1，公式(1)可表述為：

rsk[n-1]＝s[0]*k[0+n]+s[1]*k[1+n]+s[2]*k[2+n]……+s[n]k[n+n-1]；

步驟五、找出互相關(guān)函數(shù)數(shù)組rsk[n]中各元素rsk[m]的最大值并記為rsk[a]，取rsk[a]中對(duì)應(yīng)的a，通過公式(2)計(jì)算延遲時(shí)間τ，式中t為信號(hào)采集器采樣間隔1us；

τ＝a*t(2)

根據(jù)公式(3)計(jì)算振動(dòng)信號(hào)在單絲樣品3中的傳播聲速cx，式中s為接收端壓電陶瓷支架在位置1時(shí)與接收端壓電陶瓷支架在位置2時(shí)的距離，該距離s可以直接通過位置1與位置2在刻度底座7上的刻度得到：

步驟六、根據(jù)公式(4)計(jì)算待測(cè)的單絲樣品3的取向度f：

式中cu是單絲樣品3無取向時(shí)的聲速值，同一種材料的cu是固定的常數(shù)；

步驟七、數(shù)據(jù)處理器將步驟六中計(jì)算得到的取向度f輸入至顯示器顯示。