本发明专利技术公开了一种薄膜材料的水中位移测试装置，包括测试箱、拉力机构以及夹具；测试箱的顶端设有用于固定薄膜材料顶端的固定基板；夹具用于固定薄膜材料的底端并用于在薄膜材料的底端施加一恒定向下的拉力F1；所述拉力机构用于在夹具的顶端施加一恒定向上的拉力F2；F1‑F2＝F，且F大于0。一种薄膜材料的水中位移测试方法，包括如下步骤：步骤一；步骤二；步骤三；步骤四；步骤五；步骤六。本发明专利技术通过对待测试的薄膜材料施加一个恒定的拉力，抵消水的浮力对施加在测试对象恒拉力的影响，有效提高了水下拉力的精度，提高试验结果的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种薄膜材料的水中位移测试装置及测试方法
本专利技术涉及薄膜材料的水中位移测试
，尤其涉及一种薄膜材料的水中位移测试装置及测试方法。
技术介绍
目前，薄膜材料在水中的膨润性能一般是通过检测薄膜材料在水中的位移量来测试的。以检测偏光片原材料之一PVA(聚乙烯醇)膜来料在水中的膨润性能测试为例。PVA膜来料检测需要给予40mm宽的PVA膜一个恒定7.8g的拉力，并将PVA膜置于32℃恒温水中，水温波动需在0.3℃内，并且跟踪测量PVA膜膨润变化量。市面上的位移测量装置有很多，常见的有超声波测量、激光测量和光栅测量三种方式。超声测量可用于水下距离测量，普通的超声测距精度在2％-3％，不满足此试验装置要求。此外精度高的超声测量仪器结构复杂，成本较高，并且声速受温度影响较大，需要考虑在不同温度下超声的传播速度，由于超声测量需要有一个足够大的反射面，因此使用范围有限，不能满足使用要求。激光测量时遇到有对激光吸收率较高的物质时，其测距的距离和精度会下降。此试验装置水下空间有限，装置较多，并且精度要求较高，激光测距不适用，并且激光的产生装置比较复杂，且体积较大，应用范围较苛刻。光栅位移测量目前还未见到有用于水下位移测量的产品。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种薄膜材料的水中位移测试装置，其可提供在水中提供恒定拉力给被测试对象，抵消水的浮力对测量结果的影响，提高测试结果的准确性。本专利技术的目的之二在于提供一种薄膜材料的水中位移测试方法，其可提高测试结果的准确性。本专利技术的目的之一采用以下技术方案实现：一种薄膜材料的水中位移测试装置，包括测试箱、拉力机构以及夹具；测试箱的顶端设有用于固定薄膜材料顶端的固定基板；夹具用于固定薄膜材料的底端并用于在薄膜材料的底端施加一恒定向下的拉力F1；所述拉力机构用于在夹具的顶端施加一恒定向上的拉力F2；F1-F2＝F，且F大于0。优选的，所述拉力机构包括拉绳、滑轮、托盘以及刻度尺；所述托盘的底端设有指针；滑轮枢接于测试箱的顶端；拉绳的一端绕过所述滑轮并与夹具的顶端固接；拉绳的另一端与所述托盘固接；所述刻度尺沿测试箱的高度方向设置；指针用于指示所述刻度尺的其中一个刻度线。优选的，所述拉绳由防弹纤维材质制成。优选的，所述测试箱内设有加热机构。优选的，加热机构包括设于加热管以及加热丝；所述加热管设于测试箱的底端；所述加热丝贴合于测试箱的内壁上。优选的，测试箱内设有水泵以及水管；所述水管包括第一段以及第二段，所述第一段沿测试箱的高度方向延伸；第一段的底端延伸至测试箱的底端并与所述水泵连通；第二段与第一段的顶端连通并沿测试箱的内壁延伸；第二段上设有多个出水孔。优选的，所述固定基板上设有夹子。本专利技术的目的之二采用以下技术方案实现：一种薄膜材料的水中位移测试方法，包括如下步骤：步骤一，测试前，将两侧托盘与夹具之间通过拉绳连接起来，连接好后，将夹具放在固定基板上，以免因夹具重量较托盘较重，而导致夹具下沉到测试箱底部；步骤二，将测试的试验对象薄膜材料底端与夹具固定好，薄膜材料的顶端与固定基板固定；步骤三，在测试箱内装满水，使水位线最高点须与固定基板的下表面平齐；步骤四，接通电源，通过加热机构使测试箱内的水温达到32℃±0.5℃；步骤五，将待测试的薄膜材料连同夹具放入水中，记下此时两侧托盘的指针指示的刻度L1，开始计时；步骤六，计时时间到，记录此时托盘的指示的刻度L2，薄膜材料水中位移＝L2-L1。优选的，步骤二中，夹具给予试验对象薄膜材料一个向下的拉力F1，计算出夹具的体积得到夹具所受的浮力F浮力；在悬挂放有砝码的托盘使拉绳给夹具向上的拉力F2，使得F1-F浮力-F2＝7.8g*g。优选的，步骤四中，开始时，加热机构的加热管与加热丝同时工作；当加热达到设定水温，加热管停止加热，加热丝继续工作以保持水温；加热机构工作时，水泵将热水抽到水管中，从水面上方出水孔喷射出来。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：其通过对待测试的薄膜材料施加一个恒定的拉力，抵消水的浮力对施加在测试对象恒拉力的影响，有效提高了水下拉力的精度，提高试验结果的准确性。附图说明图1为本专利技术的测试装置的结构示意图。图中：10、测试箱；11、固定基板；20、夹具；30、薄膜材料；40、拉力机构；41、拉绳；42、刻度尺；43、托盘；431、指针；44、滑轮；50、加热管；60、加热丝；70、水泵；80、水管；81、第一段；82、第二段；83、出水孔。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：如图1所示的一种薄膜材料的水中位移测试装置，包括测试箱10、拉力机构40以及夹具20，在测试箱10的顶端设有固定基板11，该固定基板11用于固定薄膜材料30顶端。上述夹具20则用于固定薄膜材料30的底端，且夹具20可在薄膜材料30的底端施加一恒定向下的拉力F1；拉力机构40用于在夹具20的顶端施加一恒定向上的拉力F2，F1-F2＝F，且F大于0，以抵消一部分夹具重力给薄膜施加的向下的拉力。在上述结构基础上，使用本专利技术的薄膜材料30的水中位移测试装置时，以测试PVA膜为例，测试前，将夹具20与PVA膜的底端固定，然后将PVA膜的顶端固定在固定基板11上，此时，先将夹具20放在固定基板11上，将拉力机构40与夹具20固定好，使拉力机构40给夹具20向上的拉力F1，此后，将夹具20放下测试箱10内，夹具20给予试验对象PVA膜一个向下的拉力F2，计算出夹具20的体积得到夹具20所受的浮力F浮力；在本实施例中使得F1-F浮力-F2＝7.8g*g(需要说明的是，在此公式中，前面的g是质量单位克，后面的g是重力加速度)。测试时夹具20浮力对拉力大小的影响即可被消除。当然，F1可以为夹具的重力。此后，在测试箱10内加满符合测试温度的水，本实施例中可加入水温为32℃±0.5℃的水，一段时间后，PVA膜会彭润发生重量的变化，发生位移，如此，根据前后PVA膜的位移变化量。即通过对待测试的薄膜材料30施加一个恒定的拉力，抵消水的浮力对施加在测试对象恒拉力的影响，有效提高了水下拉力的精度，提高试验结果的准确性。具体的是，拉力机构40包括拉绳41、滑轮44、托盘43以及刻度尺42；托盘43的底端设有指针431；滑轮44枢接于测试箱10的顶端；拉绳41的一端绕过滑轮44并与夹具20的顶端固接；拉绳41的另一端与托盘43固接；刻度尺42沿测试箱10的高度方向设置；指针431用于指示刻度尺42的其中一个刻度线。如此，在测试时，可将夹具20放置在测试箱10内，在托盘43内放置适量的砝码，记下此时托盘43底端的指针431指示的刻度尺42的刻度L1，此后，在测试箱10内加温水，一段时间后，薄膜会彭润发生位移变化，即夹具20会变重，带动拉伸下移，此时记下托盘43底端的指针431指示的刻度尺42的刻度L2，薄膜材料30水中位移＝L2-L1，从而测试薄膜的膨润性。在此装置中，上述的F2＝M砝码*g。当需要调节拉力时，可以通过调节托盘中砝码重量来调节拉力即可。当然，上述拉力机构40也可选用现有技术中的拉力计来实现，或者其他能够提供恒定拉力的装置来实现。优选的，拉绳41由防弹纤维材质制成，该材质重量轻，无弹性，试验中不会拉伸，使测试结果更加准本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种薄膜材料的水中位移测试装置，其特征在于：包括测试箱、拉力机构以及夹具；测试箱的顶端设有用于固定薄膜材料顶端的固定基板；夹具用于固定薄膜材料的底端并用于在薄膜材料的底端施加一恒定向下的拉力F1；所述拉力机构用于在夹具的顶端施加一恒定向上的拉力F2；F1‑F2＝F，且F大于0。
【技术特征摘要】
1.一种薄膜材料的水中位移测试装置，其特征在于：包括测试箱、拉力机构以及夹具；测试箱的顶端设有用于固定薄膜材料顶端的固定基板；夹具用于固定薄膜材料的底端并用于在薄膜材料的底端施加一恒定向下的拉力F1；所述拉力机构用于在夹具的顶端施加一恒定向上的拉力F2；F1-F2＝F，且F大于0。2.如权利要求1所述的薄膜材料的水中位移测试装置，其特征在于，所述拉力机构包括拉绳、滑轮、托盘以及刻度尺；所述托盘的底端设有指针；滑轮枢接于测试箱的顶端；拉绳的一端绕过所述滑轮并与夹具的顶端固接；拉绳的另一端与所述托盘固接；所述刻度尺沿测试箱的高度方向设置；指针用于指示所述刻度尺的其中一个刻度线。3.如权利要求1所述的薄膜材料的水中位移测试装置，其特征在于，所述拉绳由防弹纤维材质制成。4.如权利要求1所述的薄膜材料的水中位移测试装置，其特征在于，所述测试箱内设有加热机构。5.如权利要求4所述的薄膜材料的水中位移测试装置，其特征在于，加热机构包括设于加热管以及加热丝；所述加热管设于测试箱的底端；所述加热丝贴合于测试箱的内壁上。6.如权利要求1所述的薄膜材料的水中位移测试装置，其特征在于，测试箱内设有水泵以及水管；所述水管包括第一段以及第二段，所述第一段沿测试箱的高度方向延伸；第一段的底端延伸至测试箱的底端并与所述水泵连通；第二段与第一段的顶端连通并沿测试箱的内壁延伸；第二段上设有...
【专利技术属性】
技术研发人员：段依娜，张兴弟，
申请(专利权)人：深圳市三利谱光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。