一种纤维复丝线密度的测试装置及测试方法
【专利摘要】本发明涉及一种纤维复丝线密度的测试装置及测试方法，六面体安装座的一端的设有垂直定位圆柱，六面体安装座的另一端的设有水平缠绕圆柱，在六面体安装座表面设有一角铁（4）；纤维复丝（5）中间部位以垂直定位圆柱（2）为支点，纤维复丝（5）两端平行穿过角铁（4）与六面体安装座（1）之间的缝隙（41）后缠绕在水平缠绕圆柱（3）上并分别通过第一夹具（61）和第二夹具（62）进行固定，切割纤维位置（7）位于角铁（4）与水平缠绕圆柱（3）之间，手按压纤维位置（8）位于角铁（4）与垂直定位圆柱（2）之间。本发明的纤维复丝线密度测试取样台一个人即可操作，张力控制精确，一刀可以切断纤维的两头，取样长度更长，数据更精确。
【专利说明】一种纤维复丝线密度的测试装置及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纤维复丝线密度的测试装置及测试方法。
【背景技术】
[0002]GB/T 3362—2005碳纤维复丝拉伸性能试验方法和GJB348-87芳纶复丝拉伸性能测试方法都有复丝线密度的测试环节，GB/T 3362—2005取样以纤维复丝拉直为准，方法有些简单，而GJB348-8纤维复丝取样时的张力计量和控制不够精确，而且操作时至少需要两个人切割两个纤维的两个位置以取得一定长度的纤维，操作麻烦。
[0003]GB/T3362-2005《碳纤维复丝拉伸性能试验方法》国家标准的附录C中的C.2章节记载:
C.2复丝线密度的测定。
[0004]C.2.1把纤维复丝拉直，截取三根I米长的复丝，测量长度精确到±0.5mm。
[0005]C.2.2用万分之一天平称量样品，精确到0.0OOlgo取三根复丝样品测量结果的算术平均值，作为复丝线密度(t)。
[0006]国标虽然要求测量长度精确到±0.5mm，但是这个误差范围会严重影响到复丝线密度(t)的测量和计算精度。
[0007]此外，GJB348-87《芳纶复丝拉伸性能测试方法浸胶法》国家军用标准标中:2.1.3测量复丝质量。浸溃前后，在取样台(见图4)上各取三条Im长的未浸胶复丝(精确到0.5mm)，分别称量(精确到0.1mg)，取算术平均值作为未浸胶每米复丝质量，记为Gl，长度记LI。
[0008]由此可见，两个国标中共同的缺陷是取样长度短、仅I米，取样张力精度低、操作麻烦。
【发明内容】
[0009]本发明设计了一种纤维复丝线密度的测试装置及测试方法，其解决的技术问题是现有的纤维复丝线密度测试取样张力控制不精确，会造成纤维松紧不一致产生测试误差，而且操作时需要两人以上分别按压和切割纤维的两个位置，取样长度仅I米，操作繁琐，容易产生测试误差。
[0010]为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案:
一种纤维复丝线密度的测试装置，包括六面体安装座(I)，六面体安装座(I)的一端的设有垂直定位圆柱(2)，六面体安装座(I)的另一端的设有水平缠绕圆柱(3)，在六面体安装座(I)表面设有一角铁(4);纤维复丝(5)中间部位以垂直定位圆柱(2)为支点，纤维复丝(5)两端平行穿过角铁(4)与六面体安装座(I)之间的缝隙(41)后缠绕在水平缠绕圆柱
(3)上并分别通过第一夹具(61)和第二夹具(62)进行固定，切割纤维位置(7)位于角铁(4)与水平缠绕圆柱(3)之间，紧挨角铁(4);手按压纤维位置(8)位于角铁(4)与垂直定位圆柱(2)之间，紧挨角铁(4)。
[0011]进一步,垂直定位圆柱(2)和水平缠绕圆柱(3)的直径相同,垂直定位圆柱(2)的轴线与水平缠绕圆柱(3)的轴线垂直相交于同一平面内以确保纤维复丝(5)两端相互平行。
[0012]进一步，角铁(4)为一直角结构，其一个直角边与六面体安装座(I)的一个垂直面固定连接，其另一个直角边与六面体安装座(I)的一个水平面形成所述缝隙(41)。
[0013]进一步，所述缝隙(41)的宽度为2mm。
[0014]进一步，纤维复丝(5)—端缠绕在水平缠绕圆柱(3)上，纤维复丝(5)另一端以相反方向缠绕在水平缠绕圆柱(3)上，纤维复丝(5)两端在夹具(62)夹持的部位是交叉叠压的。
[0015]进一步，在最靠近水平缠绕圆柱(3)根部的一圈纤维复丝(5)上加挂重锤(6)。
[0016]进一步，所述重锤(6)的挂钩和纤维复丝(5)接触的横截面为圆形，所述圆形的直径与垂直定位圆柱(2)和水平缠绕圆柱(3)的直径相同。
[0017]进一步，不同种类、不同规格的纤维复丝(5)采用不同重量的重锤(6)，以确保纤维松紧状态相同，取样长度精确高，能有效提高复丝线密度的测试精度。
[0018]进一步，第一夹具(61)与纤维复丝(5)之间的接触面为弧面接触，第二夹具(62)与纤维复丝(5)之间的接触面也为弧面接触，以确保夹紧并不损伤纤维。
[0019]一种纤维复丝线密度的测试方法，包括以下步骤:步骤1、取一定长度的纤维复丝
(5)，将纤维复丝(5)绕过垂直定位圆柱(2)后两端再拉至回水平缠绕圆柱(3)的位置，在此过程中纤维复丝(5)两端穿过角铁(4)与六面体安装座(I)之间的缝隙(41);步骤2、先将纤维复丝(5)—端在水平缠绕圆柱(3)缠绕若干圈，并用第一夹具(61)夹紧，在最靠近水平缠绕圆柱(3)根部的一圈纤维复丝(5)加挂重锤(6);步骤3、同时拉紧纤维复丝(5)的另一端，并将此端纤维复丝(5)与另一端纤维复丝(5)相反的方向缠绕在水平圆柱近端的位置上，并用第二夹具(62)夹紧，纤维复丝(5)在六面体安装座(I)表面的接触部分为两段平行线和缠绕垂直定位圆柱(2)的半圈，并且处于张紧状态；步骤4、操作人员一只手在手按压纤维位置(8)按压纤维复丝(5)，另一只手拿刀在切割纤维位置(7)垂直切断纤维复丝(5)，即可得到一段长度精度很高的纤维复丝。
[0020]该纤维复丝线密度的测试装置及测试方法与传统的纤维复丝线密度的测试装置及测试方法相比，具有以下有益效果:
(I)本发明的纤维复丝线密度测试取样台一个人即可操作，张力控制精确，一刀可以切断纤维的两头，刀切纤维位置有角铁定位，不会产生偏移，操作方法简便易行；取样长度更准确，长度更长，测试精度更高。
[0021](2)本发明采用的重锤挂钩与纤维复丝接触部位的圆形截面直径与垂直定位圆柱和水平缠绕圆柱的直径相同，使得取样时纤维的张力与重锤位置的高低无关，确保每次取样的张力恒定，长度精度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1:本发明纤维复丝线密度的测试装置的立体结构示意图；
图2:本发明纤维复丝线密度的测试装置的主视图；
图3:本发明纤维复丝线密度的测试装置的俯视图；
图4:本发明纤维复丝线密度的测试装置的左视图； 图5:本发明纤维复丝线密度的测试装置的工作示意图1 ;
图6:本发明纤维复丝线密度的测试装置的工作示意图1I ；
图7:本发明纤维复丝线密度的测试装置的工作示意图1II ；
图8:本发明纤维复丝线密度的测试装置的工作示意图1V ；
图9:本发明纤维复丝线密度的测试装置的纤维复丝切割工作示意图1 ;
图10:本发明纤维复丝线密度的测试装置的纤维复丝切割工作示意图1I ；
图11:本发明纤维复丝线密度的测试装置的纤维复丝切割工作示意图1II。
[0023]附图标记说明:
I一六面体安装座；2—垂直定位圆柱；3—水平缠绕圆柱；4一角铁；41 一缝隙；5—纤维复丝；6—重锤；61—第一夹具；62—第二夹具；7—切割纤维位置；8—手按压纤维位置。
【具体实施方式】
[0024]下面结合图1至图11，对本发明做进一步说明:
如图1-4所示，一种纤维复丝线密度的测试装置，包括六面体安装座1，六面体安装座I的一端的设有垂直定位圆柱2，六面体安装座I的另一端的设有水平缠绕圆柱3，在六面体安装座I表面设有一角铁4 ;纤维复丝5中间部位以垂直定位圆柱2为支点，纤维复丝5两端平行穿过角铁4与六面体安装座I之间的缝隙41后缠绕在水平缠绕圆柱3上并分别通过第一夹具61和第二夹具62进行固定，切割纤维位置7位于角铁4与水平缠绕圆柱3之间，紧挨角铁，手按压纤维位置8位于角铁4与垂直定位圆柱2之间，紧挨角铁。
[0025]垂直定位圆柱2和水平缠绕圆柱3的直径相同，垂直定位圆柱2的轴线与水平缠绕圆柱3的轴线垂直相交于同一平面内以确保纤维复丝5两端相互平行。
[0026]角铁4为一直角结构，其一个直角边与六面体安装座I的一个垂直面固定连接，其另一个直角边与六面体安装座I的一个水平面形成所述缝隙41。缝隙41的宽度为2mm。
[0027]纤维复丝5 —端缠绕在水平缠绕圆柱3上，纤维复丝5另一端以相反方向缠绕在水平缠绕圆柱3上，纤维复丝5两端在夹具62夹持的部位是交叉叠压的。
[0028]在最靠近水平缠绕圆柱3根部的一圈纤维复丝5上加挂附有挂钩的重锤6。
[0029]重锤6的挂钩于纤维复丝5接触的横截面为圆形，所述圆形的直径与垂直定位圆柱2和水平缠绕圆柱3的直径相同。将重锤挂钩部位用与圆柱直径相同的圆棍加工，使得取样时纤维的张力与重锤位置的高低无关，确保每次取样的张力恒定，避免测试误差。
[0030]如图5所示，平铺纤维复丝5。取一定长度的纤维复丝5，将纤维复丝5绕过垂直定位圆柱2后两端再拉至回水平缠绕圆柱3的位置，在此过程中纤维复丝5两端穿过角铁4与六面体安装座I之间的缝隙41。
[0031]如图6所示，缠绕一端并用夹具固定。先将纤维复丝5—端在水平缠绕圆柱3缠绕若干圈，并用第一夹具61夹紧缠有纤维复丝部分的水平缠绕圆柱3。
[0032]如图7所示，在最靠近水平缠绕圆柱3根部的一圈纤维复丝5加挂重锤6施加张力，同时拉紧纤维复丝5的另一端，并将此端纤维复丝5与另一端纤维复丝5相反的方向缠绕在水平圆柱上，并用第二夹具62夹紧，使纤维复丝5保持张紧状态。
[0033]如图8所示，操作人员一只手在手按压纤维位置8按压纤维复丝5，另一只手拿刀在切割纤维位置7垂直切断纤维复丝5，即可得到一段长度精度很高的纤维复丝。[0034]如图9-图11所示，在靠近水平圆柱的有一固定刀片位置的装置，是一个宽20mm的角铁4,尺寸为30mmx50mm。其中30mm的部分与六面体安装座I的竖直面固定,要求角铁的水平部分与矩形管的水平面有2mm的缝隙，以确保纤维从此缝隙通过不发生剐蹭，角铁靠近垂直圆柱的部分是刀切纤维的位置，要保证此位置切下的纤维的长度为3m，因此角铁的位置是经过精确测量并反复实践后固定的。
[0035]上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种纤维复丝线密度的测试装置，其特征在于:包括六面体安装座(1)，六面体安装座(I)的一端的设有垂直定位圆柱(2)，六面体安装座(I)的另一端的设有水平缠绕圆柱(3)，在六面体安装座(I)表面设有一角铁(4);纤维复丝(5)中间部位以垂直定位圆柱(2)为支点，纤维复丝(5)两端平行穿过角铁(4)与六面体安装座(I)之间的缝隙(41)后缠绕在水平缠绕圆柱(3)上并分别通过第一夹具(61)和第二夹具(62)进行固定，切割纤维位置(7)位于角铁(4)与水平缠绕圆柱(3)之间，手按压纤维位置(8)位于角铁(4)与垂直定位圆柱(2)之间。
2.根据权利要求1所述纤维复丝线密度的测试装置，其特征在于:垂直定位圆柱(2)和水平缠绕圆柱(3)的直径相同，垂直定位圆柱(2)的轴线与水平缠绕圆柱(3)的轴线垂直相交于同一平面内以确保纤维复丝(5)两端相互平行。
3.根据权利要求1或2所述纤维复丝线密度的测试装置，其特征在于:角铁(4)为一直角结构，其一个直角边与六面体安装座(I)的一个垂直面固定连接，其另一个直角边与六面体安装座(I)的一个水平面形成所述缝隙(41)。
4.根据权利要求3所述纤维复丝线密度的测试装置，其特征在于:所述缝隙(41)的宽度为2mm。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述纤维复丝线密度的测试装置，其特征在于:纤维复丝(5)—端缠绕在水平缠绕圆柱(3)上，纤维复丝(5)另一端以相反方向缠绕在水平缠绕圆柱(3 )上，纤维复丝(5 )两端在夹具(62 )夹持的部位是交叉叠压的。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述纤维复丝线密度的测试装置，其特征在于:在最靠近水平缠绕圆柱(3)根部的一圈纤维复丝(5)加挂附有挂钩的重锤(6)。
7.根据权利要求1-6中任何一项所述纤维复丝线密度的测试装置，其特征在于:所述重锤(6)的挂钩和纤维复丝(5)接触的横截面为圆形，所述圆形的直径与垂直定位圆柱(2)和水平缠绕圆柱(3)的直径相同。
8.根据权利要求7所述纤维复丝线密度的测试装置，其特征在于:不同种类、不同规格的纤维复丝(5)采用不同重量的重锤(6)，以保证纤维取样时松紧状态相同，确保取样长度精确。
9.根据权利要求1-8中任何一项所述纤维复丝线密度的测试装置，其特征在于:第一夹具(61)与纤维复丝(5)之间的接触面为弧面接触，第二夹具(62)与纤维复丝(5)之间的接触面也为弧面接触，以确保夹紧并不损伤纤维。
10.一种纤维复丝线密度的测试方法，包括以下步骤:步骤1、取一定长度的纤维复丝(5)，将纤维复丝(5)绕过垂直定位圆柱(2)后两端再拉至回水平缠绕圆柱(3)的位置，在此过程中纤维复丝(5)两端穿过角铁(4)与六面体安装座(I)之间的缝隙(41);步骤2、先将纤维复丝(5)—端在水平缠绕圆柱(3)缠绕若干圈，并用第一夹具(61)夹紧，在最靠近水平缠绕圆柱(3)根部的一圈纤维复丝(5)加挂重锤(6);步骤3、同时拉紧纤维复丝(5)的另一端，并将此端纤维复丝(5)与另一端纤维复丝(5)相反的方向缠绕在水平圆柱近端的位置上，并用第二夹具(62)夹紧，纤维复丝(5)在六面体安装座(I)表面的接触部分为两段平行线和缠绕垂直定位圆柱(2)的半圈，并且处于张紧状态；步骤4、操作人员一只手在手按压纤维位置(8)按压纤维复丝(5)，另一只手拿刀在切割纤维位置(7)垂直切断纤维复丝(5)，即可得到一段长度精度很高的纤维复丝。
【文档编号】G01N1/04GK103954472SQ201410165153
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】杨延风, 张学军, 田艳红 申请人:北京化工大学