本發(fā)明屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
由于不同的材料自身的特性，各行各業(yè)中都或多或少存在著材料因?yàn)榄h(huán)境影響而導(dǎo)致外形收縮變化的情況。而材料自身的這種變化對(duì)工作及生產(chǎn)過(guò)程的影響是極大的。為了對(duì)這種特性加以利用或規(guī)避，因此需要對(duì)材料本身的收縮率進(jìn)行了解和掌握。
檢測(cè)材料試樣收縮率的方法有很多，可以通過(guò)尺規(guī)直接測(cè)量，也可采用位移傳感器進(jìn)行測(cè)量。眾所周知，尺規(guī)直接測(cè)量的方法誤差極大，而且在某些特殊的工況條件下無(wú)法用尺規(guī)進(jìn)行測(cè)量。位移傳感器測(cè)量精度雖然較高，但其前提要求有一定的拉力驅(qū)動(dòng)其可以工作才能正常測(cè)量。因此對(duì)于一些小收縮力值(小于一般位移傳感器驅(qū)動(dòng)拉力或0.1N以下)且工作環(huán)境特殊的材料，目前尚沒(méi)有有效的結(jié)構(gòu)及方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有的小收縮力值試樣檢測(cè)的誤差大且準(zhǔn)確率低的問(wèn)題，本發(fā)明的提供了一種檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置。
本發(fā)明的一種檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置，該裝置所檢測(cè)的試樣設(shè)置于預(yù)先設(shè)定環(huán)境中，該裝置具體包括：
底座；
試樣固定架，其安裝于底座上；所述試樣固定架上設(shè)置有至少一個(gè)收縮率檢測(cè)工位；
編碼器，其安裝于底座上且與控制器相連；
繞線滾輪，其安裝于編碼器主軸上且與收縮率檢測(cè)工位上的材料試樣固定連接，當(dāng)材料試樣在預(yù)先設(shè)定環(huán)境中發(fā)生收縮變形時(shí)，編碼器用于檢測(cè)繞線滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息并傳送至控制器，由控制器再根據(jù)繞線滾輪的直徑而計(jì)算出材料試樣的收縮率。
進(jìn)一步的，所述收縮率檢測(cè)工位上設(shè)置有夾板，通過(guò)夾板將材料試樣夾持固定。
本發(fā)明通過(guò)夾板將材料試樣夾持固定收縮率檢測(cè)工位上，保證了收縮率檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
進(jìn)一步的，所述繞線滾輪通過(guò)第一連接線與材料試樣固定連接。
這樣用來(lái)保證繞線滾輪與材料試樣連接的穩(wěn)定性。
進(jìn)一步的，所述繞線滾輪上還纏繞有第二連接線，其與第一連接線的旋向相反，用于檢測(cè)前的張緊材料試樣。
其中，第一連接線和第二連接線均不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境變化而產(chǎn)生伸縮。
進(jìn)一步的，所述編碼器通過(guò)編碼器固定架固定在底座上。
這樣用來(lái)保證編碼器安裝的穩(wěn)固性。
進(jìn)一步的，所述試樣固定架上還設(shè)置有至少一個(gè)收縮力檢測(cè)工位，所述收縮力檢測(cè)工位上夾持固定有材料試樣。
通過(guò)收縮力檢測(cè)工位來(lái)固定材料試樣，進(jìn)一步來(lái)檢測(cè)材料試樣的收縮力值。
進(jìn)一步的，所述收縮力檢測(cè)工位上的材料試樣與拉力傳感器相連，所述拉力傳感器固定于底座上且與控制器相連。
當(dāng)收縮力檢測(cè)工位上的材料試樣收縮形變時(shí)，材料試樣對(duì)拉力傳感器產(chǎn)生拉力，進(jìn)而通過(guò)拉力傳感器得到材料試樣收縮過(guò)程中拉力相關(guān)參數(shù)。
進(jìn)一步的，所述控制器還與顯示器相連。顯示器用于顯示材料試樣的收縮率。
進(jìn)一步的，所述繞線滾輪的外徑還有第一凹槽，第一凹槽用于纏繞第一連接線。
進(jìn)一步的，所述繞線滾輪的外徑還有第二凹槽，第二凹槽用于纏繞第二連接線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明的檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置，該裝置所檢測(cè)的試樣設(shè)置于預(yù)先設(shè)定環(huán)境中，利用在試樣固定架上設(shè)置收縮率檢測(cè)工位，在收縮率檢測(cè)工位上夾持固定材料試樣；再利用安裝在編碼器上的繞線滾輪，與收縮率檢測(cè)工位上的材料試樣固定連接，當(dāng)材料試樣收縮變形時(shí)，編碼器檢測(cè)材料試樣收縮變形時(shí)的繞線滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息并傳送至控制器，由控制器再根據(jù)繞線滾輪的直徑而計(jì)算出材料試樣的收縮率，解決了小收縮力值材料試樣無(wú)法檢測(cè)的問(wèn)題；而且編碼器輸出角度精度高，提高了收縮率的測(cè)量精度。
附圖說(shuō)明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
圖1是本發(fā)明的檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1、底座，2、試樣固定架，3、夾板，4、材料試樣，5、第一連接線，6、第二連接線，7、繞線滾輪，8、編碼器，9、編碼器固定架。
具體實(shí)施方式
應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本發(fā)明提供進(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在小收縮力值試樣檢測(cè)的誤差大且準(zhǔn)確率低的不足，為了解決如上的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置。
本發(fā)明的檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置的試樣設(shè)置于預(yù)先設(shè)定環(huán)境中，該預(yù)先設(shè)定環(huán)境為已知的環(huán)境或是模擬的環(huán)境。其中，材料試樣為已知材料，采用本發(fā)明的檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置來(lái)檢測(cè)設(shè)置于預(yù)先設(shè)定環(huán)境中的材料試樣。
以材料試樣為塑料材料的薄膜試樣，且將其設(shè)置于預(yù)設(shè)溫度的熱環(huán)境中，這樣能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)塑料材料的薄膜試樣的收縮率。
以材料試樣為其他材料的試樣時(shí)，且將其設(shè)置于其他已知環(huán)境中，同樣利用本發(fā)明的檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置能夠檢測(cè)出相應(yīng)的收縮率。
圖1是本發(fā)明的檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明的一種檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置，該裝置所檢測(cè)的試樣設(shè)置于預(yù)先設(shè)定環(huán)境中，該裝置具體包括：
底座1；
試樣固定架2，其安裝于底座1上；所述試樣固定架2上設(shè)置有至少一個(gè)收縮率檢測(cè)工位；
編碼器8，其安裝于底座1上，所述編碼器8與控制器相連；
繞線滾輪7，其安裝于編碼器8主軸上且與收縮率檢測(cè)工位上的材料試樣4固定連接，當(dāng)材料試樣4收縮變形時(shí)，編碼器8用于檢測(cè)材料試樣4收縮變形時(shí)的繞線滾輪7轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息并傳送至控制器，由控制器再根據(jù)繞線滾輪7的直徑而計(jì)算出材料試樣4的收縮率。
其中，控制器還與顯示器相連，用于實(shí)時(shí)顯示計(jì)算出的材料試樣4的收縮率。
在控制器中，通過(guò)公式S＝θπD/360，η＝S/S0；
計(jì)算出材料試樣4的收縮率；
公式中：S為材料試樣收縮量，θ為編碼器主軸旋轉(zhuǎn)角度，D為繞線滾輪的直徑，η為材料試樣收縮率，S0為材料試樣初始長(zhǎng)度。
在具體實(shí)施例中，收縮率檢測(cè)工位上設(shè)置有夾板3，通過(guò)夾板3將材料試樣4夾持固定。
本發(fā)明通過(guò)夾板將材料試樣夾持固定收縮率檢測(cè)工位上，保證了收縮率檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
在具體實(shí)施例中，繞線滾輪7通過(guò)第一連接線5與材料試樣4固定連接。
這樣用來(lái)保證繞線滾輪與材料試樣連接的穩(wěn)定性。
需要說(shuō)明的是，繞線滾輪7通過(guò)第一連接線5與材料試樣4固定連接，僅是一種實(shí)施例，繞線滾輪7也可以通過(guò)其他現(xiàn)有結(jié)構(gòu)與材料試樣4固定連接。
在另一實(shí)施例中，繞線滾輪7上還纏繞有第二連接線6，其與第一連接線5的旋向相反，用于在檢測(cè)前的張緊材料試樣4。
這樣繞線滾輪與編碼器轉(zhuǎn)軸配合，二者不可以產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。繞線滾輪外徑有兩個(gè)凹槽，可用于纏繞第一連接線和第二連接線，且凹槽翻邊有足夠的高度，確保第一連接線和第二連接線不會(huì)纏繞在一起。
第一連接線可多圈正旋纏繞在繞線滾輪上，以確保繞線滾輪可轉(zhuǎn)過(guò)的距離在材料收縮量范圍內(nèi)。
進(jìn)一步的，連接線采用不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境變化而產(chǎn)生伸縮的細(xì)線。
進(jìn)一步的，繞輪滾輪上第一連接線的纏繞的面的加工精度，確保第一連接線每繞一周的長(zhǎng)度相同。
第二連接線反旋纏繞在繞線滾輪上，當(dāng)裝夾完材料試樣后，對(duì)材料試樣及其連線進(jìn)行適度的張緊。
在具體實(shí)施例中，編碼器8通過(guò)編碼器固定架9固定在底座1上。
其中，編碼器的位置使繞線滾輪相切面與材料試樣自然下垂方向重合。
這樣用來(lái)保證編碼器安裝的穩(wěn)固性以及收縮率檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
其中，編碼器不局限于普通的編碼器，包含一切可用于輸出角度變量的裝置。
在另一實(shí)施例中，試樣固定架2上還設(shè)置有至少一個(gè)收縮力檢測(cè)工位，所述收縮力檢測(cè)工位上夾持固定有材料試樣4。
通過(guò)收縮力檢測(cè)工位來(lái)固定材料試樣，進(jìn)一步來(lái)檢測(cè)材料試樣的收縮力值。
具體地，所述收縮力檢測(cè)工位上的材料試樣4與拉力傳感器相連，所述拉力傳感器固定于底座1上且與控制器相連。
當(dāng)收縮力檢測(cè)工位上的材料試樣收縮形變時(shí)，材料試樣對(duì)拉力傳感器產(chǎn)生拉力，進(jìn)而通過(guò)拉力傳感器得到材料試樣收縮過(guò)程中拉力相關(guān)參數(shù)。
本發(fā)明的檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置的工作原理為：
通過(guò)夾板將材料試樣在固定架固定好后，材料試樣受到規(guī)定的環(huán)境影響開(kāi)始收縮。當(dāng)收縮率檢測(cè)工位上的材料試樣收縮形變時(shí)，材料試樣收縮通過(guò)第一連接線拉動(dòng)繞線滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)編碼器主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)編碼器主軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度輸出，根據(jù)已知的繞線滾輪直徑，進(jìn)而得到材料試樣的收縮率。
本發(fā)明的檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置，利用在試樣固定架上設(shè)置收縮率檢測(cè)工位，在收縮率檢測(cè)工位上夾持固定材料試樣；再利用安裝在編碼器上的繞線滾輪，與收縮率檢測(cè)工位上的材料試樣固定連接，當(dāng)材料試樣收縮變形時(shí)帶動(dòng)編碼器的主軸旋轉(zhuǎn)；編碼器檢測(cè)材料試樣收縮變形時(shí)的繞線滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息并傳送至控制器，由控制器再根據(jù)繞線滾輪的直徑而計(jì)算出材料試樣的收縮率，解決了小收縮力值材料試樣無(wú)法檢測(cè)的問(wèn)題；而且編碼器輸出角度精度高，提高了收縮率的測(cè)量精度。
本發(fā)明的一種檢測(cè)小收縮力值試樣收縮率的裝置的工作方法，至少包括以下兩個(gè)步驟。
其中，步驟1：將材料試樣夾持固定在試樣固定架上，且將繞線滾輪與收縮率檢測(cè)工位上的材料試樣固定連接。
在步驟1中，在繞線滾輪纏繞第一連接線，繞線滾輪通過(guò)第一連接線與材料試樣固定連接。
步驟2：編碼器檢測(cè)材料試樣收縮變形時(shí)的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息并傳送至控制器，由控制器再根據(jù)所述繞線滾輪的直徑而計(jì)算出材料試樣的收縮率。
該方法還包括：在繞線滾輪上纏繞第二連接線，使其與第一連接線的旋向相反，在檢測(cè)前用來(lái)張緊材料試樣。
本發(fā)明利用在試樣固定架上設(shè)置收縮率檢測(cè)工位，在收縮率檢測(cè)工位上夾持固定材料試樣；再利用安裝在編碼器上的繞線滾輪，與收縮率檢測(cè)工位上的材料試樣固定連接，當(dāng)材料試樣收縮變形時(shí)，編碼器檢測(cè)材料試樣收縮變形時(shí)的繞線滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息并傳送至控制器，由控制器再根據(jù)繞線滾輪的直徑而計(jì)算出材料試樣的收縮率，解決了小收縮力值材料試樣無(wú)法檢測(cè)的問(wèn)題；而且編碼器輸出角度精度高，提高了收縮率的測(cè)量精度。
上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。