[发明专利]一种用于纤维束拉伸断裂单点式声测量装置与方法及用途

权利要求书

1.一种用于纤维束拉伸断裂单点式声测量装置，其特征在于，包括：

动夹头(31)及位置固定不动的定夹头(32)，动夹头(31)及定夹头(32)分别夹持在纤维束两端，动夹头(31)在移动过程中将被夹持的纤维束拉伸，同时，由力传感器(52)通过定夹头(32)检测作用在纤维束上的力；

动夹头(31)及定夹头(32)上下两端分别设有上屏蔽罩(1)及下屏蔽罩(2)，上屏蔽罩(1)及下屏蔽罩(2)分别将动夹头(31)与定夹头(32)之间的上部空间及下部空间完全覆盖，上屏蔽罩(1)及下屏蔽罩(2)用于反射外界噪声并吸收内部声响；

设于上屏蔽罩(1)与下屏蔽罩(2)之间的声传感器(51)，声传感器(51)用于检测纤维断裂时发出的脉冲声波信号强度和频率；

用于采集声传感器(51)检测的脉冲声波信号强度和频率的超高频率声采集卡(61)；

与超高频率声采集卡(61)及力传感器(52)相连的计算机(7)，由计算机(7)对超高频率声采集卡(61)及力传感器(52)采集到的数据进行分析和计算。

2.根据权利要求1所述的一种用于纤维束拉伸断裂单点式声测量装置，其特征在于，所述声传感器(51)的采集频率不小于100kHz。

3.根据权利要求1所述的一种用于纤维束拉伸断裂单点式声测量装置，其特征在，所述上屏蔽罩(1)及所述下屏蔽罩(2)外露表面为声反射材料；所述上屏蔽罩(1)及所述下屏蔽罩(2)紧贴所述动夹头(31)及所述定夹头(32)的区段平面状区段，其他区段为拱形区段。

4.一种纤维束拉伸断裂单点式声测量方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的装置，包括以下步骤：

步骤1、将平行纤维束置于定夹头(32)和动夹头(31)间，由定夹头(32)和动夹头(31)将纤维束(41)夹紧；

步骤2、动夹头(31)移动，开始拉伸纤维束(41)，定夹头(32)感受拉力，而获得拉伸力-伸长率曲线，以及纤维束(41)的强度、模量、断裂伸长率和断裂比功；

步骤3、随着纤维束(41)的拉动伸长，纤维束(41)中的纤维开始断裂，声传感器(51)采集纤维断裂的脉冲振荡声波信号和得到纤维拉伸断裂过程中的脉冲振荡声波声谱；

步骤4、根据步骤2和步骤3的结果导出单纤维的断裂强度分布和断裂伸长率分布以及单纤维的平均强度和变异系数及平均伸长率和变异系数。

5.一种如权利要求4所述的纤维束拉伸断裂单点式声测量方法的应用，其特征在于，用于束纤维拉伸断裂过程的单纤维断裂强度分布、断裂伸长分布的准确估计，进而以束纤维拉伸试验替代多根单纤维拉伸试验，实现一测多指标和快速精确测量。