本实用新型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。本实用新型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。
A measuring device for water displacement of thin film materials
The utility model discloses a water displacement testing device for a film material, including a test box, a pulling force mechanism and a fixture, and a fixed substrate for fixing the top of the film material, which is used for fixing the bottom end of the film material and applying a constant downward pulling force F1 at the bottom end of the film material. The tensile mechanism is used to apply a constant upward tension F2 at the top of the clamp; F1 = F2 = F, and F is greater than 0. By applying a constant pull force to the test film material, the utility model counteracts the effect of the buoyancy of water on the constant tension of the test object, effectively improves the precision of the underwater pulling force and improves the accuracy of the test results.
【技术实现步骤摘要】
一种薄膜材料的水中位移测试装置
本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。
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，本技术的目的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。本技术的目的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。相比现有技术，本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，使测试结果更加准确。优选的，测试箱10内设有加热机构，如此，可直接在测试箱10内加入常温水，通过加热机构将水加热至合适的温度后停止加热即可。更具体的是，加热机构包括设于加热管50以及加热丝60；加热管50设于测试箱10的底端；加热丝60贴合于测试箱10的内壁上。如此，试验箱在初始水温与试验要求水温相差较大时，采用两种加热元件同时加热的方式加热，当加热到目标温度时，加热管50断开，停止加热，然后由加热丝60配合进行温度微调。具体的是，上述的加热管50可采用普通加热管50，而加热丝60外面有一层绝缘性和导热性都良好的涂层，使得加热丝60可以任意弯曲，能吻合贴合在箱体内壁上，并且传热均匀，同时还满足防腐防暴，抗冲击，抗老化的要求。优选的，测试箱10内设有水泵70以及水管80；水管80包括第一段81以及第二段82，第一段81沿测试箱10的高度方向延伸；第一段81的底端延伸至测试箱10的底端并与水泵70连通；第二段82与第一段81的顶端连通并沿测试箱10的内壁延伸；第二段82上设有多个出水孔83。如此，在测试过程中，为保证试验箱中各部分水温均衡，可通过水泵70将测试箱10底部的水抽取至水管80的第一段81，第一段81的水可进入到第二段82，并经从水面上方出水孔83喷射出来，本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。
【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2所述的薄膜材料的水中位移测试装置，其特...
【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：新型
国别省市：广东,44
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