电子级玻璃纤维投纬性能测试装置及测试方法与流程

1.本发明涉及一种电子级玻璃纤维投纬性能测试装置及测试方法，属于玻璃纤维投纬测试技术领域。


背景技术：

2.玻璃纤维织纱线作为增强材料近年来得到了迅速发展，尤其是航空航天、电子、机械等领域得到了越来越广泛的应用。玻璃纤维纱线在投纬过程中由于投纬性能不稳定，会引起投纬气压变化较大，一方面会导致布面出现换纬痕迹，另外一方面由于投纬气压不稳定，会导致影响纱线出现起毛的现象，布面外观质量。为了给客户提供高质量的产品，需要对玻璃纤维的投纬性能进行测试，玻璃纤维的投纬性能的测试一般包括硬挺性测试和喷射性测试，目前纤维的投纬性能测试的装置较为缺乏，主要通过人工操作，测试环境和人工误差大；而硬挺性测试装置不统一，且不能在同一个装置上完成硬挺性测试和喷射性测试。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：提出一种电子级玻璃纤维投纬性能测试装置及测试方法，应用该电子级玻璃纤维投纬性能测试装置及测试方法可以方便快捷的对玻璃纤维投纬性能进行测试，测试效率高，同时减小了试验环境和人工误差。
4.本发明所述的电子级玻璃纤维投纬性能测试装置，包括机架，机架上从前到后依次设有样品架、导纱单元、喷嘴和感应单元，喷嘴与感应单元之间设有高度差，喷嘴位于感应单元斜上方；机架上还设有悬挂钩，悬挂钩下方固定尺寸处设有参考物；感应单元电连接控制单元。
5.硬挺性测试，将试样中心位置悬挂在悬挂钩上，使试样从两端伸出的长度相等，用钢板尺量测量悬挂点下固定高度处试样两悬置端间的距离，悬挂点下固定高度处试样两悬置端间的距离符合标准；
6.喷射性测试，用压缩空气退解每个管纱，分别对单位时间内管纱投送的重量和纱线喷射的最远投送距离进行测试，单位时间内投送量、最远投送距离符合标准。最后通过综合评判纱线的硬挺性和喷射性能，来评价纱线的投纬性能。
7.测试时，样品架、导纱单元、喷嘴和感应单元用来进行喷射性测试，感应单元将检测到的重量信号和距离信号反馈，记录员进行记录；悬挂钩和参考物的设置用来进行硬挺性测试，用钢板尺量测量的悬挂点下固定高度处试样两悬置端间的距离符合标准。
8.优选的，所述的喷嘴包括主喷嘴壳体，主喷嘴壳体靠近导纱单元的一端插入有嘴芯，另一端安装有纱线出口；嘴芯包括主芯体，主芯体设有中心腔，主芯体靠近纱线出口的一端设有锥形口，锥形口后方的主芯体外周设有环形储气腔，环形储气腔与锥形口之间的设有气体分隔板；主喷嘴壳体上设有压缩气体进口，压缩气体进口连通环形储气腔。外接压缩气体箱通过管路连通主喷嘴壳体上的压缩气体进口，压缩气体由压缩气体进口进入环形储气腔中，然后经气体分隔板之间的间隙进入锥形口外的主喷嘴壳体内整流室中，然后吹
动由中心腔和锥形口穿出的样品纱线从纱线出口喷出至感应单元上。环形储气腔用于储存刚刚吹进的压缩空气，起到气体的缓冲作用；多块气体分隔板的设置使环形储气腔的压缩空气均匀地进入整流室。
9.优选的，所述的锥形口与主喷嘴壳体内壁之间形成渐缩型整流室。主喷嘴壳体内壁从靠近纱线进口到纱线出口呈倾斜渐缩状，渐缩型整流室形成气压，更好的将样品纱线吹出。
10.优选的，所述的导纱单元包括导纱架，导纱架上设有导纱杆组，导纱杆组与喷嘴之间设有导纱钩和导纱眼，导纱钩和导纱眼之间设有喇叭口，喇叭口大口端朝向导纱杆组设置的一侧。喇叭口的作用是收缩气圈，防止样品纱线出现大圈影响其从喷嘴中喷出；导纱钩和导纱眼都是起到引导纱线的作用。
11.优选的，所述的导纱杆组包括三根导纱杆，三根导纱杆呈三角形布置，使样品纱线保持张力均匀。
12.优选的，所述的悬挂钩下方的参考物为卡槽，卡槽中放置有测量尺。卡槽即可作为参照物，又可以储放测量尺，使测量更加简单高效。
13.优选的，所述的感应单元包括感应板，感应板底面设有压力传感器，沿感应板长度方向两侧分别设有滑杆，两根滑杆上的两个滑块分别连接有光电信号发生器和光电信号接收器；其中一根滑杆靠近喷嘴的端部设有激光测距仪。滑杆和滑块可以采用现有的直线导轨等直线往复运动的部件；压力传感器、光电信号发生器、光电信号接收器和激光测距仪均电连接控制单元，压力传感器检测到感应板上样品纱线的重量，然后进行信号反馈，光电信号发生器和光电信号接收器配合检测到喷射出的样品纱线的最远位置，并在此处位置暂定，随后激光测距仪测量距离与其在同一滑杆上的光电信号发生器或光电信号接收器之间的距离。
14.本发明所述的电子级玻璃纤维投纬性能测试方法，包括如下步骤，
15.喷射性测试：
16.步骤一，样品架上放置缠绕有样品的管，用手捏住样品纱线的一端穿过导纱单元，然后送入喷嘴的入口中；
17.步骤二，外接压缩气体箱通过管路连通主喷嘴壳体上的压缩气体进口；
18.步骤三，设定喷射压力为0-0.5mpa，时间为0-10min，启动压缩气体箱，样品纱线在压缩空气的带动下进行喷射，当达到设定时间后，喷射自动停止；
19.步骤四，记录投送重量m和喷射的最远投送距离l；
20.步骤五，计算单位时间内的投送量n，n＝m/t；
21.m：t分钟内的喷射纱线的总质量，单位：g；
22.n：每分钟的平均投送量，单位；g/min；
23.t：纱线喷射的时间，单位：min；
24.l：喷射落地样品纱线的最远处与喷嘴纱线出口的垂直距离，单位：m；
25.硬挺性测试：
26.步骤一，使用缕纱测长仪卷取指定长度的样品纱线，根据不同类型的样品纱线确定不同的长度，用剪刀从中间剪断纱线，用左手捏住被剪开的纱线两端使样品纱线对折，保证两端纱线不能松散退捻；
27.步骤二，用右食指钩住样品纱线另一端，z捻的产品顺时针转一定圈数，s捻的产品逆时针转一定圈数；
28.步骤三，将试样的中心位置悬挂在悬挂钩上，使试样从两端自然下垂；
29.步骤四，20s-60s后用钢板尺量出悬挂点下参考物高度处试样两悬置端间的距离d。
30.优选的，所述的硬挺性测试的步骤二中，z捻的产品顺时针转的圈数为7-10，s捻的产品逆时针转的圈数为7-10。
31.本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
32.本发明设计合理，可以方便快捷的对玻璃纤维投纬性能进行测试，同时进行多个样品的测试，节约时间，减少试验环境误差；喷射时间到达设定值后，自动停止喷射，防止人工计时误差；通过电信号确定检测结果，进一步避免了人工测量误差；可通过调节喷设压力，改变张力大小，可以根据不同的纱线品种选择合适的喷射压力，避免因压力太小少导致的投送量和最远投送距离太小。
附图说明
33.图1是电子级玻璃纤维投纬性能测试装置结构示意图；
34.图2是感应单元结构示意图；
35.图3是喷嘴结构示意图；
36.图4是a-a剖视图；
37.图5是悬挂钩处侧视图；
38.图6是悬挂钩处测量示意图。
39.图中：1、样品架；2、悬挂钩；3、机架；4、导纱杆；5、导纱钩；6、喇叭口；7、导纱眼；8、喷嘴；9、样品纱线；10、感应单元；11、管路；12、压缩气体箱；13、参考物；14、感应板；15、激光测距仪；16、滑杆；17、光电信号接收器；18、压力传感器；19、光电信号发生器；20、主喷嘴壳体；21、锥形口；22、环形储气腔；23、主芯体；24、中心腔；25、压缩气体进口；26、整流室；27、纱线出口；28、气体分隔板；29、测量尺。
具体实施方式
40.下面结合附图对本发明做进一步描述：
41.如图1-图6，本发明所述的电子级玻璃纤维投纬性能测试装置，包括机架3，机架3上从前到后依次设有样品架1、导纱单元、喷嘴8和感应单元10，喷嘴8与感应单元10之间设有高度差，喷嘴8位于感应单元10斜上方；机架3上还设有悬挂钩2，悬挂钩2下方固定尺寸处设有参考物13；感应单元10电连接控制单元。
42.本实施例中：
43.喷嘴8包括主喷嘴壳体20，主喷嘴壳体20靠近导纱单元的一端插入有嘴芯，另一端安装有纱线出口27；嘴芯包括主芯体23，主芯体23设有中心腔24，主芯体23靠近纱线出口27的一端设有锥形口21，锥形口21后方的主芯体23外周设有环形储气腔22，环形储气腔22与锥形口21之间的设有气体分隔板28；主喷嘴壳体20上设有压缩气体进口25，压缩气体进口25连通环形储气腔22。外接压缩气体箱12通过管路11连通主喷嘴壳体20上的压缩气体进口
25，压缩气体由压缩气体进口25进入环形储气腔22中，然后经气体分隔板28之间的间隙进入锥形口21外的主喷嘴壳体20内整流室26中，然后吹动由中心腔24和锥形口21穿出的样品纱线9从纱线出口27喷出至感应单元10上。环形储气腔22用于储存刚刚吹进的压缩空气，起到气体的缓冲作用；多块气体分隔板28的设置使环形储气腔22的压缩空气均匀地进入整流室26。
44.锥形口21与主喷嘴壳体20内壁之间形成渐缩型整流室26。主喷嘴壳体20内壁从靠近纱线进口到纱线出口27呈倾斜渐缩状，渐缩型整流室26形成气压，更好的将样品纱线9吹出。
45.导纱单元包括导纱架，导纱架上设有导纱杆组，导纱杆组与喷嘴8之间设有导纱钩5和导纱眼7，导纱钩5和导纱眼7之间设有喇叭口6，喇叭口6大口端朝向导纱杆组设置的一侧。喇叭口6的作用是收缩气圈，防止样品纱线9出现大圈影响其从喷嘴8中喷出；导纱钩5和导纱眼7都是起到引导纱线的作用。
46.导纱杆组包括三根导纱杆4，三根导纱杆4呈三角形布置，使样品纱线9保持张力均匀。
47.悬挂钩2下方的参考物13为卡槽，卡槽中放置有测量尺29。卡槽即可作为参照物，又可以储放测量尺29，使测量更加简单高效。
48.感应单元10包括感应板14，感应板14底面设有压力传感器18，沿感应板14长度方向两侧分别设有滑杆16，两根滑杆16上的两个滑块分别连接有光电信号发生器19和光电信号接收器17；其中一根滑杆16靠近喷嘴8的端部设有激光测距仪15。滑杆16和滑块可以采用现有的直线导轨等直线往复运动的部件；压力传感器18、光电信号发生器19、光电信号接收器17和激光测距仪15均电连接控制单元，压力传感器18检测到感应板14上样品纱线9的重量，然后进行信号反馈，光电信号发生器19和光电信号接收器17配合检测到喷射出的样品纱线9的最远位置，并在此处位置暂定，随后激光测距仪15测量距离与其在同一滑杆16上的光电信号发生器19或光电信号接收器17之间的距离。
49.电子级玻璃纤维投纬性能测试方法实施例一：
50.本发明所述的电子级玻璃纤维投纬性能测试方法，包括如下步骤，
51.喷射性测试：
52.步骤一，样品架1上放置缠绕有样品的管，用手捏住样品纱线9的一端穿过导纱单元，然后送入喷嘴8的入口中；
53.步骤二，外接压缩气体箱12通过管路11连通主喷嘴壳体20上的压缩气体进口25；
54.步骤三，设定喷射压力为0.2mpa，时间为8min，启动压缩气体箱12，样品纱线9在压缩空气的带动下进行喷射，当达到设定时间后，喷射自动停止；
55.步骤四，记录投送重量m和喷射的最远投送距离l；
56.步骤五，计算单位时间内的投送量n，n＝m/t；
57.m：t分钟内的喷射纱线的总质量，单位：g；
58.n：每分钟的平均投送量，单位；g/min；
59.t：纱线喷射的时间，单位：min；
60.l：喷射落地样品纱线9的最远处与喷嘴8纱线出口27的垂直距离，单位：m；
61.硬挺性测试：
62.步骤一，使用缕纱测长仪卷取指定长度的样品纱线9，根据不同类型的样品纱线9确定不同的长度，用剪刀从中间剪断纱线，用左手捏住被剪开的纱线两端使样品纱线9对折，保证两端纱线不能松散退捻；
63.步骤二，用右食指钩住样品纱线9另一端，z捻的产品顺时针转一定圈数，s捻的产品逆时针转一定圈数；
64.步骤三，将试样的中心位置悬挂在悬挂钩2上，使试样从两端自然下垂；
65.步骤四，30s后用钢板尺量出悬挂点下参考物13高度处试样两悬置端间的距离d。
66.电子级玻璃纤维投纬性能测试方法实施例二：
67.本发明所述的电子级玻璃纤维投纬性能测试方法，包括如下步骤，
68.喷射性测试：
69.步骤一，样品架1上放置缠绕有样品的管，用手捏住样品纱线9的一端穿过导纱单元，然后送入喷嘴8的入口中；
70.步骤二，外接压缩气体箱12通过管路11连通主喷嘴壳体20上的压缩气体进口25；
71.步骤三，设定喷射压力为0.5mpa，时间为5min，启动压缩气体箱12，样品纱线9在压缩空气的带动下进行喷射，当达到设定时间后，喷射自动停止；
72.步骤四，记录投送重量m和喷射的最远投送距离l；
73.步骤五，计算单位时间内的投送量n，n＝m/t；
74.m：t分钟内的喷射纱线的总质量，单位：g；
75.n：每分钟的平均投送量，单位；g/min；
76.t：纱线喷射的时间，单位：min；
77.l：喷射落地样品纱线9的最远处与喷嘴8纱线出口27的垂直距离，单位：m；
78.硬挺性测试：
79.步骤一，使用缕纱测长仪卷取指定长度的样品纱线9，根据不同类型的样品纱线9确定不同的长度，用剪刀从中间剪断纱线，用左手捏住被剪开的纱线两端使样品纱线9对折，保证两端纱线不能松散退捻；
80.步骤二，用右食指钩住纱线另一端，z捻的产品顺时针转一定圈数，s捻的产品逆时针转一定圈数；
81.步骤三，将试样的中心位置悬挂在悬挂钩2上，使试样从两端自然下垂；
82.步骤四，40s后用钢板尺量出悬挂点下参考物13高度处试样两悬置端间的距离d。
83.外接压缩气体箱可调节喷设压力，改变张力大小，调节范围0-0.5mpa。
84.硬挺性测试的步骤二中，z捻的产品顺时针转的圈数8，s捻的产品逆时针转的圈数为8。