[发明专利]一种动态纤维取向度测量仪及测量动态纤维取向度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维取向度测量技术领域，特别是涉及一种动态纤维取向度测量仪及测量动态纤维取向度的方法。

背景技术

纤维大分子取向度是纤维的一个重要的结构指标。纤维中大分子取向程度变化时，纤维的声速也在发生变化，所以，可以采用声速法来测定纤维的取向度。

目前，利用声速法测量纤维取向度的相关仪器主要是通过测量出声波在静态纤维丝束上的传播速度，得到纤维丝的取向度。具体地，纤维丝与第一声波传感器组件和第二声波传感器组件接触，使声波的传输会产生一定的延迟，加上电路中的延迟时间，所测得的时间T_L，包含了延迟时间Δt，实际的传播时间应为T_L-Δt。

在实际测量中，声速值的测量是通过倍长法求取延迟时间，再通过相应的公式计算出声速传播速度，即声速值C。

先将测试长度定为40cm，记下所测显示时间T₄₀；再缩短至20cm，记下显示时间T₂₀，按下式求出延迟时间Δt：

Δt(μs)＝2×T₂₀-T₄₀＝2(t₂₀+Δt)-(t₄₀+Δt)

式中：Δt为延迟时间，单位为μs，T₂₀是测试距离为20cm时的显示时间，T₄₀是测试距离为40cm时的显示时间。

所以声速值

但是，本发明的发明人认为：拉伸是纤维的一种重要的加工方法和使用状态，在拉伸形变过程中，纤维大分子沿纤维轴向的取向度不断增加，声速也在不断的变化。而现有的测量纤维取向度的相关仪器不能测量纤维在拉伸形变过程中声速的变化(即，不能测量出动态纤维丝的取向度)，只能测量拉伸前后纤维声速的变化，得到的纤维声速变化的信息是不够完整的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种动态纤维取向度测量仪及测量动态纤维取向度的方法，主要目的在于能测量出处于拉伸状态下动态的纤维丝的取向度变化状况和数值。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种动态纤维取向度测量仪，其中，所述动态纤维取向度测量仪包括：

测量仪本体，所述测量仪本体包括机械测量机构，所述机械测量机构上安装有第一声波传感器组件和第二声波传感器组件；

导丝机构，所述导丝机构与所述测量机构连接，用于使动态的纤维丝能经过所述第一声波传感器组件和第二声波传感器组件。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选地，所述导丝机构包括：

滑轮，动态的纤维丝套挂在滑轮上。

优选地，所述动态纤维取向度测量仪还包括测距组件，用于测量出所述第一传感器组件和第二传感器组件之间的横向距离；其中，所述测距组件包括：

测距仪，所述测距仪安装在所述第一声波传感器组件上；

反射板，所述反射板安装在所述第二声波传感器组件上；

其中，所述测距仪向所述反射板发射出激光，所述反射板再将激光反射至所述测距仪，测距仪通过发射激光和接收到反射激光之间的时间差，计算出测距仪与反射板之间的距离，得到所述第一声波传感器组件和第二声波传感器组件之间的横向距离。

优选地，所述动态纤维取向度测量仪还包括纤维牵伸装置，用于对纺织机的纺丝进行牵引和拉伸，以使纺织机的纺丝形成动态的纤维丝；

优选地，所述测量仪本体还包括控制系统，所述所述控制系统还包括用于控制所述纤维牵引拉伸装置对纺织机的纺丝施加的牵伸力；

优选地，所述动态纤维取向度测量仪还包括导丝轮；其中，所述机械测量机构和纺织机之间的位置处安置有导丝轮、和/或所述机械测量机构和纤维牵伸装置之间的位置处安置有导丝轮，以对动态的纤维丝进行导向。

优选地，所述第一声波传感器组件上安装有能调节功率大小的第一声波传感器；所述第二声波传感器组件上安装有能调节功率大小的第二声波传感器；

优选地，所述测量仪本体还包括控制系统，所述控制系统与所述第一声波传感器和第二声波传感器连接，用于根据第一声波传感器、第二声波传感器所发出的信号，对所述第一声波传感器、第二声波传感器的功率进行调节。

优选地，所述动态纤维取向度测量仪还包括：