【技术实现步骤摘要】
纤维束排列均匀性和断裂形态的反射式测量装置与方法
本专利技术涉及一种纤维束断裂形态与取向度反射式测量装置与方法及用途,实用于羊毛、麻及棉等多种纺织纤维,属于光学测量方法
技术介绍
纺织工业中所使用的主要有棉花、羊毛、麻等多种纺织纤维,纤维束含量及纤维断裂后长度分布是检测纤维的重要指标之一,因此纤维断裂后长度分布是拉伸断裂后检测的重要项目之一。目前,世界上所采用的检测方法主要是以下几类:1、传统方法:也称尺量法,就是将拉断的纤维试样置于黑绒板上,用不锈钢尺逐一测量整根纤维的自然长度,按照一定间隔将长度分成若干组,然后根据各长度组纤维根数,计算其加权平均长度,再根据各组长度纤维根数的累积频率,求得纤维断裂后长度分布。缺点为人工误差大,测量速度慢,受认为因素影响大。2、光电检测:目前主要是澳大利亚联邦科学工业组织研制的CSIRO毛丛长度与强度联合测试仪,即ATLAS仪,主要是置于传送带上纤维在运行的长度输送带上通过一个光学探测系统,它是由一组垂直排列的光源(发光二极管)和相对应的一组光电传感器(光电管)组成。经光学探测系统探测得到每一束毛丛的长度。然后运送毛丛被一对气动加持器分别夹住,经拉伸直至毛丛断裂。断裂后的毛丛经加持器自动放松而经喷气管分别送至两台电子天平的样品盘中分别自动称记种类。计算机则分析得出所测试毛丛的平均断裂比长度、平均毛丛断裂比强度等。毛丛断裂位置则根据毛丛断裂后的两部分分别称重后,再经校正到净毛重量后计算得到断裂位置,并根据该两部分断裂毛丛的重量比率,可以确定断裂位置是毛丛的尖部、中部或根部,最后将测试得到的所有毛丛的数据结果通过计 ...
【技术保护点】
1.一种纤维束排列均匀性和断裂形态的反射式测量装置,其特征在于,包括:高放大倍率和分辨率的大视野的广角镜(1);能保证在清晰图像的高放大倍数下成像的CCD摄像头(2),CCD摄像头(2)利用广角镜(1)拍摄纤维束(13)的图像;可实现反光成像的均匀照明的LED光源机构,LED光源机构包括设于CCD摄像头(2)两侧且可上下摆动的LED光源(3‑1)及位于LED光源(3‑1)下方的用于反射LED光源(3‑1)发出光线的反光部(3‑2),LED光源(3‑1)及反光部(3‑2)分别位于纤维束(13)的下方及上方,LED光源(3‑1)位于CCD摄像头(2)的同侧;平移机构(4),带动摄像台(5)及其上的CCD摄像头(2)左、右、前、后精准移动,从而实现CCD摄像头(2)对纤维束(13)轴向各截面的观察;摄像台(5),带动CCD摄像头(2)上下精准移动定位,从而实现CCD摄像头(2)的聚焦和放大功能;束纤维拉伸机构(6),用于夹持并拉伸纤维束(13);防震底座(7),用于确保纤维束(13)在拉伸过程中无显见振动;数据采集与机构运行模块(8),用于控制CCD摄像头(2)、LED光源(3)、平移机构( ...
【技术特征摘要】
1.一种纤维束排列均匀性和断裂形态的反射式测量装置,其特征在于,包括:高放大倍率和分辨率的大视野的广角镜(1);能保证在清晰图像的高放大倍数下成像的CCD摄像头(2),CCD摄像头(2)利用广角镜(1)拍摄纤维束(13)的图像;可实现反光成像的均匀照明的LED光源机构,LED光源机构包括设于CCD摄像头(2)两侧且可上下摆动的LED光源(3-1)及位于LED光源(3-1)下方的用于反射LED光源(3-1)发出光线的反光部(3-2),LED光源(3-1)及反光部(3-2)分别位于纤维束(13)的下方及上方,LED光源(3-1)位于CCD摄像头(2)的同侧;平移机构(4),带动摄像台(5)及其上的CCD摄像头(2)左、右、前、后精准移动,从而实现CCD摄像头(2)对纤维束(13)轴向各截面的观察;摄像台(5),带动CCD摄像头(2)上下精准移动定位,从而实现CCD摄像头(2)的聚焦和放大功能;束纤维拉伸机构(6),用于夹持并拉伸纤维束(13);防震底座(7),用于确保纤维束(13)在拉伸过程中无显见振动;数据采集与机构运行模块(8),用于控制CCD摄像头(2)、LED光源(3)、平移机构(4)、摄像台(5)及束纤维拉伸机构(6),并采集相应的数据;计算机及数据分析系统(9),用于向数据采集与机构运行模块(8)发送控制指令,并接收由数据采集与机构运行模块(8)采集的数据。2.如权利要求1所述的一种纤维束排列均匀性和断裂形态的反射式测量装置,其特征在于,所述LED光源(3-1)围绕在所述广角镜(1)的周围,且呈矩形点阵排列,矩形点阵排列中间有一圆孔,所述LED光源(3-1)两侧可上下摆动以实现无影照明。3.如权利要求1所述的一种纤维束排列均匀性和断裂形态的反射式测量装置,其特征在于,所述束纤维拉伸机构(6)包括夹持在所述纤维束(13)两端的定夹头(10)及动夹头(11),通过移动动夹头(11)拉伸所述纤维束(13)。4.如权利要求3所述的一种纤维束排列均匀性和断裂形态的反射式测量装置,其特征在于,所述CCD摄像头(2)在所述平移机构(4)带动下采用两种模式之一进行移动:模式一)进行关于所述纤维束(13)对称中心的同步平移;模式二)从所述定夹头(10)内侧到所述动夹头(11)内侧的扫描平移;所述CCD摄像头(2)通过模式一)的移动实现对所述纤维束(13)的断裂过程及其最终断裂形态的变化及最终纤维束的断裂...
【专利技术属性】
技术研发人员:于伟东,卢笛,刘洪玲,尤玲玲,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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