[发明专利]一种织物材料各向异性表征方法和测量装置

摘要

本发明涉及一种织物材料各向异性表征方法和测量装置，表征方法为：将定量液滴施加在水平放置的织物表面后，以设定时间间隔同步采集各时刻下织物上表面和下表面的润湿轮廓图像，在润湿轮廓图像中建立极坐标系后，测量和计算得到指标，利用指标表征织物材料各向异性；测量装置包括移液器、试样固定台、上摄像头、下摄像头和计算机系统；移液器用于移取定量液滴；试样固定台用于将织物水平固定；上摄像头和下摄像头分别用于以设定时间间隔同步采集各时刻下织物上表面和下表面的润湿轮廓图像；计算机系统用于测量和计算得到指标。本发明的一种织物材料各向异性表征方法和测量装置，适用于对片状、孔隙结构材料的各向异性结构特征进行表征。

主权项

1.一种织物材料各向异性表征方法，其特征是：将定量液滴施加在水平放置的织物表面后，以设定时间间隔同步采集各时刻下织物上表面和下表面的润湿轮廓图像，在润湿轮廓图像中建立极坐标系后，测量和计算得到指标，利用指标表征织物材料各向异性；极坐标系以液滴起始扩散区的中心为极点，同时以从极点出发向右沿经纱方向的射线为零度极轴；织物材料各向异性是指同一织物材料的面间结构差异性，即上、下表面之间的结构差异性，其是利用织物上表面与下表面的润湿面积的比值、扩散速度的比值、润湿轮廓周长的比值、β方向上的扩散量的比值或表面各向异性度A的比值表征的，其中，t时刻润湿面积S_t的计算公式如下：式中，n为将极坐标系从0°到360°划分的份数，θ_i(1≤i≤n)代表第i份所对应的极角，单位为°，θ₀＝0(°)，ε为360°，r_ti代表t时刻润湿轮廓在极角θ_i上的极径，其是根据润湿轮廓在极角θ_i上的坐标计算得到的；t时刻扩散速度v_t为曲线S_t‑t在t时刻的斜率，计算公式如下：t时刻润湿轮廓周长C_t的计算公式如下：t时刻β方向上的扩散量L_βt的计算公式如下：式中，β为极坐标系中任一角度，取值区间为[0°,360°]；t时刻表面各向异性度A_t的计算公式如下：式中，R为表面润湿区域的当量半径；或者，织物材料各向异性是指同一织物材料的面内结构差异性，即上表面的结构差异性或下表面的结构差异性，其是利用表面各向异性度A表征的；或者，织物材料各向异性是指不同织物材料的结构差异性，其是利用渗透时间T的差值或比值表征的，渗透时间T为从液体接触上表面开始，到下表面发现液体润湿区的时间。