[发明专利]一种纤维横截面积测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维纺织材料技术领域，特别涉及一种纤维横截面积测量方法及系统。

背景技术

纤维在建筑、汽车、航空等行业的应用越来越多，而纤维的横截面积参数影响着纤维的应用范围。目前在测量纤维的横截面积时，主要是基于天然纤维横截面具有规则的圆形轮廓形状的假设，如图1所示，通过测量纤维的直径D来利用公式：

间接计算获得纤维的横截面面积。单次测量的纤维直径值在显微镜下直接测量获取；纤维直径取多次测量纤维直径的平均值。

但是，现有技术对纤维横截面积的测量误差较大，因此，如何减少纤维横截面积的测量误差是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纤维横截面积测量方法及系统，实现了减少纤维横截面积的测量误差。其具体方案如下：

一种纤维横截面积测量方法，包括：

通过对获取的纤维横截面的显微照片进行分析，得到所述显微照片中纤维横截面的外部轮廓面积和该纤维横截面中的空腔面积；

利用获得的所述外部轮廓面积和所述空腔面积，计算得到所述纤维的横截面积。

可选的，所述通过对获取的纤维横截面的显微照片进行分析，得到所述显微照片中纤维横截面的外部轮廓面积和该纤维横截面中的空腔面积的过程之前还包括：

获取通过显微镜对切片样品进行拍照后得到的纤维横截面的显微照片；

其中，所述切片样品为利用切片机对通过热固性环氧树脂进行固定的纤维进行切片后得到的样品。

可选的，所述获取通过显微镜对切片样品进行拍照后得到的纤维横截面的显微照片的过程包括：

获取通过光学显微镜对所述切片样品进行拍照后得到的纤维横截面的显微照片，并向所述显微照片上添加相应的比例尺。

可选的，所述纤维为天然纤维或化学纤维。

可选的，所述利用获得的所述外部轮廓面积和所述空腔面积，计算得到所述纤维的横截面积的过程包括：

利用获得的所述外部轮廓面积和所述空腔面积，通过公式计算得到所述纤维的横截面积；

其中，所述公式为式中，S_imp为所述显微照片中的纤维横截面积，S_out为所述显微照片中的纤维横截面的外部轮廓面积，S_i为所述显微照片中的纤维横截面中任一空腔的横截面积；n为所述显微照片中的所述纤维横截面的空腔数目。

相应的，本发明还公开了一种纤维横截面积测量系统，包括：

面积获取模块，用于通过对获取的纤维横截面的显微照片进行分析，得到所述显微照片中纤维横截面的外部轮廓面积和该纤维横截面中的空腔面积；

面积计算模块，用于利用获得的所述外部轮廓面积和所述空腔面积，计算得到所述纤维的横截面积。

可选的，所述面积获取模块之前还包括：

显微照片获取模块，用于获取通过显微镜对切片样品进行拍照后得到的纤维横截面的显微照片；

其中，切片样品为利用切片机对通过热固性环氧树脂进行固定的纤维进行切片后得到的样品。

可选的，显微照片获取模块具体用于，获取通过光学显微镜对切片样品进行拍照后得到的纤维横截面的显微照片，并向显微照片上添加相应的比例尺。

可选的，所述纤维为天然纤维或化学纤维。

可选的，所述面积计算模块，具体用于利用获得的所述外部轮廓面积和所述空腔面积，通过公式计算得到所述纤维的横截面积；

其中，所述公式为式中，S_imp为所述显微照片中的纤维横截面积，S_out为所述显微照片中的纤维横截面的外部轮廓面积，S_i为所述显微照片中的纤维横截面中任一空腔的横截面积；n为所述显微照片中的所述纤维横截面的空腔数目。

本发明考虑到纤维的横截面中的空腔情况，利用需要测量的纤维的显微照片获取显微照片中纤维横截面的外部轮廓面积和该纤维横截面中的空腔面积；利用获得的外部轮廓面积减去空腔面积，计算得到纤维的横截面积，从而减少了纤维横截面积的测量误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术测量纤维横截面积方法采用的模型；