本发明专利技术公开了一种碳纤维单丝拉伸测试装置。所述碳纤维单丝拉伸测试装置包括微拉伸测试单元和原位观测单元，所述微拉伸测试单元包括：第一夹头，用于固定待测碳纤维单丝的一端；第二夹头，用于固定待测碳纤维单丝的另一端；微拉伸驱动机构，用于驱使所述第二夹头沿选定方向运动；微拉力监测机构，与所述第一夹头连接，用于监测所述第一夹头于该选定方向上承受的拉力；微位移监测机构，用于监测所述第二夹头于该选定方向上的位移；原位观测单元包括视频显微机构，用于采集并记录所述第一夹头、第二夹头与待测碳纤维单丝的影像。本发明专利技术提供的碳纤维单丝拉伸测试装置为碳纤维性能的提高与生产工艺的改进提供准确的实验依据。与生产工艺的改进提供准确的实验依据。与生产工艺的改进提供准确的实验依据。
【技术实现步骤摘要】
碳纤维单丝拉伸测试装置
[0001]本专利技术涉及一种测试装置，特别涉及一种碳纤维单丝拉伸测试装置，属于碳纤维测试
技术介绍
[0002]碳纤维具有非常出色的物理和化学性能，相比于其他的工程材料，其比模量和比强度是最高的，因此在工程中的各个领域都得到了非常广泛的应用，并且成为了当今世界的战略物资。随着科学技术的飞速发展，航空航天、航海潜海等高新
对材料和结构提出了更为苛刻的要求。先进复合材料是其中的重要材料，而碳纤维是先进复合材料中最重要的增强相，它的性能决定了复合材料的性能。在众多的性能指标中，碳纤维的拉伸性能是研究人员关注的重点。通过拉伸性能可以衡量碳纤维品质的优劣，因此如何准确的测试碳纤维拉伸强度极限、弹性模量等性能参数，在研究、生产应用更高性能碳纤维的过程中具有非常重要的作用。由于碳纤维直径在6μm左右，目前测试碳纤维的力学性能基本上都是先对复丝进行的测试，然后经过数学换算得到单丝的碳纤维力学性能参数，如此得到的单丝数据难以保证准确性和可靠度。
[0003]申请内容
[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种碳纤维单丝拉伸测试装置，从而克服现有技术中的不足。
[0005]为实现前述申请目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0006]本专利技术实施例提供了一种碳纤维单丝拉伸测试装置，包括，
[0007]微拉伸测试单元，包括：
[0008]第一夹头，处于固定状态，并至少用于固定待测碳纤维单丝的一端；
[0009]第二夹头，处于活动状态，并至少用于固定待测碳纤维单丝的另一端；
[0010]微拉伸驱动机构，与所述第二夹头传动连接，并至少用于驱使所述第二夹头沿选定方向运动；
[0011]微拉力监测机构，与所述第一夹头连接，并至少用于监测所述第一夹头于该选定方向上承受的拉力；
[0012]微位移监测机构，至少用于监测所述第二夹头于该选定方向上的位移；
[0013]原位观测单元，包括视频显微机构，至少用于采集并记录所述第一夹头、第二夹头与待测碳纤维单丝的影像。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的优点包括：本专利技术实施例提供的一种碳纤维单丝拉伸测试装置，可以直接对碳纤维单丝进行拉伸测试，以直接得到其拉伸强度和伸长量，以期得到更准确的数据，从而可以更好地评价碳纤维的品质，为碳纤维性能的提高与生产工艺的改进提供准确的实验依据。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术一典型实施案例中提供的一种碳纤维单丝拉伸测试装置的结构示意图；
[0017]图2是本专利技术一典型实施案例中提供的一种碳纤维单丝拉伸测试装置的原理框图。
具体实施方式
[0018]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0019]本专利技术实施例提供的一种碳纤维单丝拉伸测试装置，可以为碳纤维力学性能的测试提供更好的测试装置，这对国产碳纤维品质的改进与提高具有非常重要的意义，为碳纤维复合材料的快速发展提供新的动力。
[0020]本专利技术实施例提供了一种碳纤维单丝拉伸测试装置，包括，
[0021]微拉伸测试单元，包括：
[0022]第一夹头，处于固定状态，并至少用于固定待测碳纤维单丝的一端；
[0023]第二夹头，处于活动状态，并至少用于固定待测碳纤维单丝的另一端；
[0024]微拉伸驱动机构，与所述第二夹头传动连接，并至少用于驱使所述第二夹头沿选定方向运动；
[0025]微拉力监测机构，与所述第一夹头连接，并至少用于监测所述第一夹头于该选定方向上承受的拉力；
[0026]微位移监测机构，至少用于监测所述第二夹头于该选定方向上的位移；
[0027]原位观测单元，包括视频显微机构，至少用于采集并记录所述第一夹头、第二夹头与待测碳纤维单丝的影像。
[0028]在一具体的实施例中，所述微拉伸测试单元还包括三维调整机构，所述三维调整机构至少用于带动所述第一夹头沿X轴、Y轴、Z轴中的任意一者运动，以使所述第一夹头与第二夹头于选定方向上对中，其中，所述微拉力监测机构设置在所述三维调整机构上，所述第一夹头与所述微拉力监测机构连接，且所述第一夹头与所述三维调整机构无直接接触。
[0029]在一具体的实施例中，所述微拉伸测试单元还包括支撑台，所述第二夹头、微拉伸驱动机构和微位移监测机构设置在所述支撑台的工作台面上。
[0030]在一具体的实施例中，所述微拉伸驱动机构还与一输出杆传动连接，所述输出杆与所述第二夹头固定连接，所述输出杆能够与所述第二夹头同步沿选定方向运动。
[0031]在一具体的实施例中，所述微位移监测机构与所述输出杆连接，并能够与所述输出杆同步沿选定方向运动。
[0032]在一具体的实施例中，所述支撑台的工作台面上还固定设置有导向机构，所述导向机构至少用于将所述第二夹头的运动方向限定在选定方向。
[0033]在一具体的实施例中，所述微拉伸驱动机构包括直线驱动机构。
[0034]在一具体的实施例中，所述的碳纤维单丝拉伸测试装置还包括隔振底座，所述三维调整机构和支撑台均设置在所述隔振底座上，以及，所述视频显微机构固定设置在支撑架上，所述支撑架固定设置在所述隔振底座上。
[0035]在一具体的实施例中，所述微拉力监测机构包括微力传感器，所述微位移监测机构包括微位移传感器。
[0036]在一具体的实施例中，所述的碳纤维单丝拉伸测试装置还包括控制单元，所述控制单元与所述微拉伸驱动机构、微拉力监测机构、微位移监测机构、视频显微机构连接。
[0037]如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，应理解的，本专利技术实施例意在解释和说明一种碳纤维单丝拉伸测试装置的结构组成，其中所采用的直线驱动电机、直线驱动气缸、微位移传感器、微力传感器、三维位移平台、控制器以及相关的数控程序等均可以是本领域技术人员已知的，其均可以通过市购获得，在此不对其进行具体的限定和说明。
[0038]实施例1
[0039]请参阅图1和图2，一种碳纤维单丝拉伸测试装置，包括微拉伸测试单元、原位观测单元和控制单元，其中，所述微拉伸测试单元、原位观测单元分别与所述控制单元连接，所述微拉伸测试单元至少用于对碳纤维单丝进行拉伸测试、采集碳纤维单丝的拉伸测试过程中所承受的微力(主要是牵拉力或微拉力)和拉伸长度(即微位移)等数据，所述原位观测单元至少用于采集对碳纤维单丝进行拉伸测试过程中的碳纤维单丝的影像，所述控制单元至少用于接收、处理微拉伸测试单元、原位观测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碳纤维单丝拉伸测试装置，其特征在于，包括，微拉伸测试单元，包括：第一夹头，处于固定状态，并至少用于固定待测碳纤维单丝的一端；第二夹头，处于活动状态，并至少用于固定待测碳纤维单丝的另一端；微拉伸驱动机构，与所述第二夹头传动连接，并至少用于驱使所述第二夹头沿选定方向运动；微拉力监测机构，与所述第一夹头连接，并至少用于监测所述第一夹头于该选定方向上承受的拉力；微位移监测机构，至少用于监测所述第二夹头于该选定方向上的位移；原位观测单元，包括视频显微机构，至少用于采集并记录所述第一夹头、第二夹头与待测碳纤维单丝的影像。2.根据权利要求1所述的碳纤维单丝拉伸测试装置，其特征在于：所述微拉伸测试单元还包括三维调整机构，所述三维调整机构至少用于带动所述第一夹头沿X轴、Y轴、Z轴中的任意一者运动，以使所述第一夹头与第二夹头于选定方向上对中，其中，所述微拉力监测机构设置在所述三维调整机构上，所述第一夹头与所述微拉力监测机构连接，且所述第一夹头与所述三维调整机构无直接接触。3.根据权利要求2所述的碳纤维单丝拉伸测试装置，其特征在于：所述微拉伸测试单元还包括支撑台，所述第二夹头、微拉伸驱动机构和微位移监测机构设置在所述支撑台的工作台面上。4.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宝铭，李晓林，边文凤，黄海超，
申请(专利权)人：威海光威复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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