本发明专利技术涉及一种试样自动压缩纤维比电阻测试装置及其测试方法。它包括一测试盒，该测试盒两端装有相互绝缘的两金属电极板，电极板间距是固定的；在测试盒内设置一可将试样压缩至规定体积的压块，该压块与电机驱动的压缩杆一端连接，该压缩杆的行程路径上设置有前限位器和后限位器，该前限位器确保压块将试样压缩到规定体积；该电机通过脉冲分配器与连接有显示器的计算机的控制端连接；该测试盒通过两金属电极板与直流稳压电源、高阻抗放大器串联形成测试回路；该高阻抗放大器进一步连接到计算机的信号输入端，计算机进行模数转换，并根据试样重量、测试盒内纤维集合体体积和纤维密度，自动计算纤维比电阻。它具有数字测量、自动压缩纤维试样，以及测试量程广等优点，提高了测试效率和测试精确度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纤维材料测量仪器领域，特别是一种试样自动压缩纤维比电阻测试装 置及其测试方法，适用于化学纤维厂、纺织厂和产品质量技术监督局对产品质量控制以及 研究机构对各类新型纤维材料及其制品的电学性能分析研究。
技术介绍
纺织纤维主要由原子通过共价键结合而成。干燥的纤维没有自由电子，也没有导 电的离子，在外电场作用下，导电能力很低，是一种良好的绝缘体，比电阻一般很高，尤其是 吸湿性低的涤纶、腈纶、氯纶等合成纤维。在纺织加工过程中，由于纤维与纤维或纤维与纺 纱机件间的密切接触和摩擦，引起电荷在物体表面的转移产生静电，造成条子发毛、纱线毛 羽增多、卷装成形不良、纤维粘缠机件、纱线断头增加、织物上形成分散性条影等问题，影响 纺织加工的顺利进行、产品的质量和织物的服用性能。若纺织材料静电压很高时，会因放电 产生火花，引起火灾，造成严重后果。另外，一些化学纤维在加工制造过程中，会引入脂肪类 物质、催化剂、乳化剂、水分等能导电成份，增强了纤维的导电性能。具有良好导电性能的导 电纤维与普通纤维混纺制成导电纱，已广泛地应用在防护服、智能军服和功能性服装上。因 此，研究纤维比电阻测试装置及其测试方法有重要意义。纤维比电阻是指纤维在一定体积内，按纤维密度折算的体积电阻。测量纤维比电 阻的基本方法是，称取一定重量短纤维试样，置于规定尺寸的测试盒中，测试盒两端装有相 互绝缘的两金属板极，电极板间距是固定的，通过压缩杆和压块将试样压缩至规定体积，在 纤维试样两端加以电压，测量通过纤维试样的电流，求出试样电阻换算成比电阻。由于纤维 试样的电阻很高，需采用高输入阻抗的静电计才能测量该电流。目前测量纤维比电阻多为 采用上世纪80年代初推出的YG321型纤维比电阻仪，其主要技术缺点是：1、电阻值测量范围 小，无法满足目前发展日益增多的导电纤维比电阻的测试要求;2、试样放入测试盒中后，依 靠人工操作转动摇手柄压缩测试盒内纤维试样至规定体积，靠目视指针定位会引起较大测 量误差;3、用旧式电表指针指示电阻值会产生人工读数误差;4、测试精度差，测试结果读数 不稳定;5、所测结果为电阻值，需人工计算成比电阻;6、无法进行化纤长丝比电阻测试。因 此，根据化纤工业生产和科研检验机构纤维比电阻的测试要求，迫切需要发展一种采用近 代数字技术、自动化高、电阻测量范围大和数值稳定且纤维试样自动压缩的新型纤维比电 阻测试仪，以提高测试结果准确度和测试效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，主 要用于克服上述现有技术所存在的缺陷，它具有数字测量、自动压缩纤维试样，以及测试量 程广等优点，提高了测试效率和测试精确度。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是： -种试样自动压缩纤维比电阻测试装置，其特征在于:它包括一测试盒，该测试盒 两端装有相互绝缘的两金属电极板，电极板间距是固定的；在测试盒内设置一可将试样压 缩至规定体积的压块，该压块与电机驱动的压缩杆一端连接，该压缩杆的行程路径上设置 有前限位器和后限位器，该前限位器确保压块将试样压缩到规定体积;该电机通过脉冲分 配器与连接有显示器的计算机的控制端连接;该测试盒通过两金属电极板与直流稳压电 源、高阻抗放大器串联形成测试回路;该高阻抗放大器进一步连接到计算机的信号输入端。 所述的试样自动压缩纤维比电阻测试装置，其特征在于:该压缩杆的另一端连接 到一螺块上，该螺块活动螺设在一丝杆上，该丝杆的端通过由第一齿轮、同步齿轮带和第二 齿轮组成的传动机构与电机连接。 所述的试样自动压缩纤维比电阻测试装置，其特征在于:该计算机还连接有打印 机。 -种试样自动压缩纤维比电阻测试方法，其特征在于：它采用如上所述的测试装 置进行测试，具体步骤是：A打开测试装置和计算机的电源，预热后将选择待测纤维的待测纤维的电阻档位， 选好后对测试装置进行校零和校满，校准后将测试装置从选好的电阻档位调节到放电档 位； B把待测试样放入测试盒内，并初步推入压块，然后将测试盒放到测试装置中； C计算机发出脉冲信号通过脉冲分配器，驱动电机转动，并间接通过压缩杆进入测 试盒内推动压块压缩纤维试样，直至达到前位限器控制的定位位置，计算机停止发送脉冲 信号，纤维试样处于规定的压紧状态;此过程中，试样同时在防除静电； D在将测试装置上的放电档位调节到选好的电阻档位，计算机自动开始计时，由直 流稳压电源给测试盒两端加上电压，通过试样的电流经高阻抗放大器放大转换成电压，计 算机采集该电压值并换算成电阻值及根据输入的纤维质量、纤维密度参数计算出比电阻 后，实时显示在显示器屏幕上，通过确认保存或到达预设时间后保存测试值。 所述的试样自动压缩纤维比电阻测试方法，其特征在于:它还包括如下步骤： E保存测试值后，计算机控制压缩杆自动退至初始后限位器控制的定位位置，同时 或之后将测试装置上的选好的电阻档位在调回到放电档位，取出测试盒和试样。 所述的试样自动压缩纤维比电阻测试方法，其特征在于:该电阻档位包括高阻档 位和低阻档位，该高阻档位和低阻档位可由高阻测试旋钮和低阻测试旋钮再选择具体量 程；当选择高阻档位时，测试时直流稳压电源输出对应高压；当选择低阻档位时，测试时直 流稳压电源输出对应低压。 所述的试样自动压缩纤维比电阻测试方法，其特征在于:该高阻测试旋钮具有105 Ω~1〇6Ω、1〇6Ω~1〇7Ω、1〇7Ω~1〇8Ω、1〇8Ω~1〇9Ω、1〇9Ω~1〇10Ω、1〇10Ω~1〇ηΩ、l〇n Ω~1〇12Ω、1〇12Ω~1〇13Ω和1〇13Ω~1〇14Ω九档量程;低阻测试旋钮有10Ω~1〇2Ω、1〇2Ω ~103Ω、103ω~104ω、104ω~105ω、105ω~106ω和 106ω~107ω六档量程。 所述的试样自动压缩纤维比电阻测试方法，其特征在于：当测试时所选量程过大 或过小时，测试装置通过显示器报警让操作者重选。 与现有技术相比本专利技术的优点如下： 1、纤维集合体试样的压缩定位采用步进电机精确控制，减少手摇螺杆目视指针定 位的测量误差。 2、仪器电阻测量范围为10Ω~1〇14Ω，而传统仪器仅为1〇6Ω~1〇13Ω，测试量程扩 大后仪器可用于导电纤维比电阻及其他高阻纤维的测试。 3、仪器测量结果采用数字化显示，减少电表指针指示人工读数的误差，试验前仪 器校零和校满也由计算机自动进行。仪器设有可进行电阻值计量校准的测试端口，用于比 对测量的标准电阻有1〇4Ω、ΙΟ8Ω和1〇12Ω三个，而传统仪器只有1〇7Ω和1〇9Ω两个，因此仪 器测量准确度的校准比对范围有较大提高。 4、具有比电阻读数定时自动读取装置和试样压缩到规定体积后开始计时时间指 示，可显示试样压缩后比电阻读数随时间而趋稳定的变化曲线。 5、外接长丝比电阻测试装置，可测量化纤长丝比电阻值。【附图说明】 图1为本专利技术的纤维比电阻测试装置示意图。图1中：1 一直流稳压电源，2-测试盒，3-试样，4一压块，5-压缩杆，6-尚阻抗放 大器，7-螺块，8-丝杆，9 一第一齿轮，10-同步齿轮带，11 一第二齿轮，12-步进电机， 13-脉冲分配器，14 一前位限器，15-后位限器，16-计算机，17-显示器，18-打印机。 图2为箱体立体示意图。 图2中：19一箱体，191 一启动按钮，192-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种试样自动压缩纤维比电阻测试装置，其特征在于：它包括一测试盒(2)，该测试盒(2)两端装有相互绝缘的两金属电极板，电极板间距是固定的；在测试盒(2)内设置一可将试样(3)压缩至规定体积的压块(4)，该压块(4)与电机(12)驱动的压缩杆(5)一端连接，该压缩杆(5)的行程路径上设置有前限位器(14)和后限位器(15)，该前限位器(14)确保压块(5)将试样(3)压缩到规定体积；该电机(12)通过脉冲分配器(13)与连接有显示器(17)的计算机(16)的控制端连接；该测试盒(2)通过两金属电极板与直流稳压电源(1)、高阻抗放大器(6)串联形成测试回路；该高阻抗放大器(6)进一步连接到计算机(16)的信号输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李汝勤，俞雯，沈春龙，黄新林，徐国良，陈启华，
申请(专利权)人：上海新纤仪器有限公司，东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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