[发明专利]一种精确测量高模量单丝纤维模量的方法

摘要

本发明提供了一种精确测量高模量单丝纤维杨氏模量的方法，利用激光光源强度高、杂波极少的高度稳定性，以光束直线传播原理，获得纤维拉伸过程中遮挡标记产生的光束缺口的位移变化量，进行模量的计算，本发明原理简单易操作，操作时佐以CMOS摄像机辅助定位，测量位移数据精度高，数据后处理方便快捷，能实现高模量小应变的单丝纤维的杨氏模量简单快速高精度的测量。

主权项

一种精确测量高模量单丝纤维杨氏模量的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将单根纤维置于试样卡上，用粘结剂将纤维两端固定，待粘结剂固化后，将试样卡装入单丝拉伸实验机；（2）在纤维上粘结两个垂直于所述纤维长度方向的标记，两个标记位于两端粘结剂之间；（3）在单丝拉伸实验机的拉伸仪夹持器一侧放置LED发射器，另一侧放置HL‑CCD接收器以及与所述HL‑CCD接收器整合的CMOS监控摄像机，激光光幕平行穿过试样卡，标记遮挡的光束缺口通过HL‑CCD接收器和CMOS摄像机的光信号转换成数字信号，数字信号与电脑相连接，实时读取并保存位移变化数据；（4）沿试样卡标记位置剪断试样卡，开动拉伸仪夹持器，上夹具静止，下夹具按指定拉伸速度向下移动拉伸试样卡；（5）记录拉伸力值及两个标记之间距离变化量，除以标记间原长，得到对应的应变，由拉伸力值与纤维的截面积计算得到纤维受到的应力，拉伸断裂后，根据获得的应力应变曲线拟合求出纤维的模量E值。