[发明专利]一种高性能碳纤维悬垂度自动测试装置及方法

说明书

本申请公开了一种高性能碳纤维悬垂度自动测试装置和方法，其中装置包括竖直设置的支撑架、水平固定在支撑架上测试架、可滑动地固定在测试架上的纤维夹持器A、固定在测试架中部的纤维夹持器B、安装在支撑架一端且与纤维夹持器B相邻的纤维纱架、固定在测试架的远离纤维纱架一端的用于给纤维夹持器A提供预设张力的张力调节器以及固定在测试架上的水平仪；支撑架的侧边设置有可移动的测距传感器；支撑架的底端安装有水平调节脚；支撑架上还安装有与测距传感器信号连接的控制器。本申请实现分断测试的一体化，提高检测效率、测试结果稳定，离散系数小。

技术领域

本公开一般涉及纤维生产测试技术领域，尤其涉及一种高性能碳纤维悬垂度自动测试装置及方法。

背景技术

碳纤维是一种具备高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能的高分子材料。

碳纤维在生产制备过程中，每一环节都会对碳纤维的力学性能及物理性能产生很大影响，在PAN基碳纤维生产过程中的工艺条件、上浆剂类型、上浆剂稳定性以及后期碳纤维存储条件等均有可能导致碳纤维出现发硬发脆现象，主要表现为手感差、抗弯曲能力差，大大降低碳纤维后加工(织物)的性能。

碳纤维悬垂度又称硬挺度、直挺度、挺度、悬垂值，其性能用以表征碳纤维上浆后的赋形效果，以碳纤维因自重而下垂的性能来表示。悬垂度越大，纤维愈硬脆。反之，悬垂度越小，表示纤维越柔软。

现有技术中，授权公告日为2017.05.08、授权公告号为CN107146832A的专利文献公开了一种纱线悬垂度测量装置及方法。纱线悬垂度测量装置包括左测试机构、纱线和右测试机构，所述左测试机构包括底面平板A、支柱杆A、气缸、气压调节阀和导轮，支柱杆A的正表面上从上到下依次安装有导轮、气缸和支板；所述的右测试机构包括底面平板B、支柱杆B和挂钩。在测试时，首先拉出纱线一头，拉取合适长度纱线，将该纱线头绑定在挂钩的受力轮上，再将纱线的另一头绑定在输出轴上；调节气缸的气压，将纱线拉紧、拉直，取钢直尺或距离测量仪器在纱线的竖直方向上距离差最大的两处进行测量，测定的距离差即为纱线的悬垂度值。

现有技术中的上述测试装置，进行测试时需人工剪切纤维，可能会导致纤维长度不均；在读数时人工读数，因纤维悬垂在半空中，纤维样品易偏离导致两侧长度不对称，并且纤维易前后扭转，容易受测试环境中自然风的影响，分析结果不稳定，测试数据离散大。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供能够尽可能排除检测过程中其他影响因素，减小悬垂度检测结果的高性能碳纤维悬垂度自动测试装置及方法。

第一方面本申请提供一种高性能碳纤维悬垂度自动测试装置，包括竖直设置的支撑架、水平固定在支撑架上测试架、可滑动地固定在测试架上的纤维夹持器A、固定在测试架中部的纤维夹持器B、安装在支撑架一端且与所述纤维夹持器B相邻的纤维纱架、固定在测试架的远离纤维纱架一端的用于给所述纤维夹持器A提供预设张力的张力调节器以及固定在测试架上的水平仪；所述支撑架的侧边设置有可在支撑架的平面内移动的测距传感器；所述支撑架的底端安装有水平调节脚；所述支撑架上还安装有与所述测距传感器信号连接的控制器；所述测试架上在张力调节器和限位夹持器A之间可移动地设置有限位板块。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述测试架上在所述纤维夹持器A和纤维夹持器B之间还设置有用于挡风的的定位隔板。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述支撑架位于所述纤维纱架的一段设置有用于被测纤维穿过的定位环。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述支撑架上竖直固定有可在所述支撑架内水平移动的上下移动组件，所述上下移动组件包括竖直固定的丝杠、与丝杠平行的横杆和控制丝杠转动的驱动电机；固定所述测距传感器的固定块一侧套在所述横杆上、另一侧与所述丝杠螺纹连接；所述驱动电机由控制器控制连接。