[发明专利]一种实时测量纤维素或木质素材料湿胀系数的装置及方法

说明书

本发明公开了一种实时测量纤维素或木质素材料湿胀系数的装置及方法，涉及纤维素、木质素材料干缩湿胀系数测试领域。所述装置包括信号处理器和光电感应组件，所述信号处理器和光电感应组件由信号线连接，所述光电感应组件用于获取浸润在液体中的纤维素或木质素材料的电子图像信号，所述电子图像信号通过电路实时传送到信号处理器，信号处理器对不同时间点的电子图像信号进行处理、对相应时间点的纤维素或木质素材料的尺寸进行计算。所述测量方法包括电子图像信号采集和处理，纤维素或木质素材料尺寸和湿胀系数的计算。本发明的装置及其测量方法适用于纤维素、木质素与其他拥有干缩湿胀性能材料的湿胀系数测试，为制浆造纸行业提供材料性能测量的方法。

技术领域

本发明属于无接触测量领域，涉及木材组成材料纤维素与木质素的湿胀性能领域，具体涉及一种实时测量纤维素或木质素材料湿胀系数的装置及方法。

背景技术

木材纤维自古以来应用甚广，其最广泛的应用在于纸浆造纸，由于其可再生、无污染、含量丰富等优点，一致以来都备受关注。木材纤维从里到外由空腔、S3、S2、S1和P层组成，而各层均由纤维素与半纤维素、木质素组成。针对木材湿胀性能的研究已有不少，很多学者已经开展了对纤维素和木质素湿胀性能的研究。但是并没有提出一种比较有效的实时测量纤维素或木质素材料湿胀系数的装置与测量方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供了一种实时测量纤维素或木质素材料湿胀系数的装置及其测量方法。借助工业相机实时获取浸润在液体中的纤维素、木质素纤维素或木质素材料的图像，在计算机上基于图像处理进行纤维素或木质素材料尺寸的计算，对不同时间点的纤维素或木质素材料尺寸进行计算后可以计算湿胀系数。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现。

一种实时测量纤维素或木质素材料湿胀系数的装置，包括信号处理器和光电感应组件，所述信号处理器和光电感应组件由信号线连接，所述光电感应组件用于获取浸润在液体中的纤维素或木质素材料的电子图像，所述电子图像信号通过电路实时传送到信号处理器，信号处理器对电子图像信号进行处理并对相应时间点的纤维素或木质素材料尺寸进行计算。

优选地，所述装置还包括可调整高度和角度的支架，所述光电感应组件安装在支架上。

优选地，所述支架包括夹具，所述光电感应组件通过夹具安装在支架上。

优选地，所述夹具通过螺钉锁紧光电感应组件，夹具在光电感应组件的夹持部位设有乳胶膜，保护光电感应组件的同时加大夹紧摩擦力。

优选地，所述信号处理器为带显示屏的计算机。

优选地，所述光电感应组件为CCD工业相机。所述CCD工业相机以一定时间间隔自动获取图像，参数如下：CCD型号：MV-GED200M-1/2”CCD黑白；有效像素点：1600H×1220V(200万)；像素尺寸：4.4μm×μm；预设分辨率：>45dB；像素位深度：12bit；最小曝光时间：0.062毫秒；采集方式：连续、软触发、硬件触发；帧速率：27。

本发明还提供了一种实时测量纤维素或木质素材料湿胀系数的装置的测量方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将纤维素或木质素材料放于光电感应组件的对应的图像采集区；

(2)开启光电感应组件，获取浸润在液体中的纤维素或木质素材料的电子图像；

(3)电子图像信号通过电路实时传送到信号处理器，信号处理器对电子图像信号进行处理并对相应时间点的纤维素或木质素材料长度和宽度进行计算；

(4)信号处理器计算在液体中浸润不同时间的纤维素或木质素材料的膨胀系数。

优选地，步骤(3)中纤维素或木质素材料的长度、宽度测量的方法包括以下步骤：