專利名稱：立體卷曲短纖維長度測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種短纖維的長度測試裝置。
目前，對于等長普通滌綸短纖維的長度測試通常采用切斷稱重法，但它不適用于立體卷曲中空綸短纖維的長度測試。單根纖維測量法是測量纖維長度的最基本方法，即把試樣逐根拉直放在一合適的標尺上直接測量其長度，這種操作方法比較麻煩且有傷視力。ANSI／ASTMD3661－19標準中推薦了一種單纖維長度儀，該長度儀使用暴露的汞槽作接觸點，由于汞蒸汽對健康有害，因此該標準中建議用戶另行設計自己的儀器來消除其毒害。此外國外發展了一些長度測量儀，其基本原理都是光電式，但測得的纖維長度與一般長度概念不同，它所測得的是跨距長度。
本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種操作簡單、對健康無害的立體卷曲纖維長度測試儀。
本實用新型的技術解決方案如下立體卷曲短纖維長度測試儀，它由扭力天平、牽引傳動裝置和測試控制電路組成，其中測試控制電路由單片機U1、鎖存器U2、可改寫存貯器U3、隨機存貯器U4、雙向驅動器U5、八位并行接口U7、六位顯示器U8、時鐘發生器U10、環形分配器U11、功放電路U12、步進電機U13和九分頻電路U14組成，其特征在于
a、扭力天平1的橫粱上連有上張力夾2，在上張力夾2的垂直下方設有下夾持器3，下夾持器3與由步進電機及蝸輪、蝸桿、滾珠絲桿、螺母組成的牽引傳動裝置連接；b、測試控制電路中，單片機U1的多路輸入輸出口分別與平衡檢測電路U15、20mm到位信號檢測電路U16、50mm到位信號檢測電路U17、下鍵開關電路U18、上鍵開關電路U19、停鍵開關電路U20、校／打鍵開關電路U21連接，單片機U1的輸入輸出口P1.0、P1.1分別與環形分配器U11的模式控制端Mc和清零端R連接，U1的輸入輸出口P3.4與九分頻電路U14的輸出連接。
本實用新型解決了短纖維的長度測試問題，不僅適于立體卷曲中空滌綸短纖維長度的測試，也適于普通滌綸纖維長度的測試，其操作簡便、科學、合理，易于掌握，對人體健康無任何影響。本實用新型線路簡單，測試精確，實用性強。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的測試控制電路電原理圖；圖3是本實用新型的步進電機的功放電路電原理圖；圖4是本實用新型的平衡檢測電路電原理圖。
如圖1、2，本實用新型的單片機U1可采用型號為8031的單片機，其鎖存器U2型號可為74LS373，其可改寫存貯器U3可采用型號為2764紫外可擦除電可編程只讀存貯器，其隨機存貯器U4型號可6264，測試控制電路的時鐘發生器U10可采用型號555的時基集成塊。當電源接通后，單片機U1首先通過雙向驅動器U5(型號為74LS245)查詢撥碼器U6(型號可為JXD－20)的狀態，撥碼器U6接在雙向驅動器U5的輸入端，它用來選擇測試功能，如測量類型(長度、卷曲、卷曲回復)、預置長度(20mm、50mm)、測量根數等。單片機U1通過六位顯示器U8使其顯示000000，111111，......999999，然后通過打印機U9(型號可為TP－μP)打印出自檢信息。此時U1處于等待健健入狀態。將一根測試纖維掛在上張力夾2和下夾持器3之間，下夾持器3由動片、定片4、連桿5和彈簧組成，動片、定片4位于連桿5上的兩側，它們一端的之間通過彈簧連接在一起，使得它們的另一端緊密貼合，用于夾緊纖維的下端。在動片和定片4緊密貼合的一端開有直徑小于1mm的微孔，且微孔中心距動片和定片4的上邊緣之間的間距小于1mm。此時按下鍵開關電路U18的按鈕(下鍵開關電路U18、上鍵開關電路U19、停鍵開關電路U20、校／打鍵開關電路U21均相同，均由各自的按鈕和電阻構成)，單片機U1的輸入輸出口P1.2接收到下降信號后，通過其輸入輸出口P1.0發出一正脈沖到環形分配器U11(型號可為5G674)的模式控制Mc，通過U1的輸入輸出口P1.1發出一正脈沖到環形分配器U11的清零端R，從而通過步進電機功放電路U12(如圖3)使步進電機U13正向轉動。步進電機U13通過蝸輪蝸桿與滾珠絲桿連接，滾珠絲桿上的螺母與下夾持器3中連桿5的下端固定連接。這樣步進電機U13正轉時，帶動蝸桿，傳動給蝸輪、滾珠絲桿，從而牽引與滾珠絲桿螺母相連接的下夾持器3下降，拉伸纖維。在拉伸過程中，給步進電機U13的時鐘脈沖經九分頻電路U14(型號可為5G657)分頻后輸入到單片機U1的輸入輸出口P3.4，U1對它進行計數，掃描六位顯示器U8，顯示長度值。隨著測試纖維的向下拉伸，扭力天平1的模臂也漸漸地被下拉趨于平衡狀態。當扭力天平1到達平衡狀態后，發出一平衡信號給平衡檢測電路U15，平衡檢測電路如圖4，它由光源、光敏三極管接收器及放大電路組成，20mm到位信號檢測電路U16和50mm到位信號檢測電路U17均與平衡檢測電路U15完全相同，只是電路參數不同。這樣平衡檢測電路U15接收到扭力天平1發出的平衡信號后輸出一電信號到U1的輸入輸出口P1.6，U1接收到平衡信號后停止計數，由打印機U9打印長度值。同時U1通過輸入輸出口P1.0發出一負脈沖到環形分配器U11的模式控制端Mc，使步進電機U13反向轉動，從而使下夾持器3在牽引傳動裝置的作用下上升，當到達預置位置時(20mm或50mm，依據撥碼器U6的選擇而定)，發出到位信號，經過20mm到位信號檢測電路U16(或50mm到位信號檢測電路U17)檢測后輸給單片機U1的輸入輸出口P1.7(或輸入輸出口P3.0)，U1接收到上述信號后通過其輸入輸出口P1.1發出一負脈沖到環形分配器U11的清零端R，使步進電機U13停止轉動，整機回復到初始狀態，等待下一根測試纖維的測試。重復上述步驟，直到預定根數的纖維測試完畢，單片機U1統計各次測試結果(依據撥碼器U6撥碼選擇而定)，打印出各次測試的統計值，完成短纖維的長度測試。
權利要求1.一種立體卷曲短纖維長度測試儀，它由扭力天平、牽引傳動裝置和測試控制電路組成，其中測試控制電路由單片機U1、鎖存器U2、可改寫存貯器U3、隨機存貯器U4、雙向驅動器U5、八位并行接口U7、六位顯示器U8、時鐘發生器U10、環形分配器U11、功放電路U12、步進電機U13和九分頻電路U14組成，其特征在于a、扭力天平(1)的橫梁上連有上張力夾(2)，在上張力夾(2)的垂直下方設有下夾持器(3)，下夾持器(3)與由步進電機及蝸輪、蝸桿、滾珠絲桿、螺母組成的牽引傳動裝置連接；b、測試控制電路中，單片機U1的多路輸入輸出口分別與平衡檢測電路U15、20mm到位信號檢測電路U16、50mm到位信號檢測電路U17、下鍵開關電路U18、上鍵開關電路U19、停鍵開關電路U20、校/打鍵開關電路U21連接，單片機U1的輸入輸出口P1.0、P1.1分別與環形分配器U11的模式控制端Mc和清零端R連接，U1的輸入輸出口P3.4與九分頻電路U14的輸出連接。
2.按權利要求1所述的立體卷曲短纖維長度測試儀，其特征在于所述的下夾持器(3)由動片、定片(4)、連桿(5)和彈簧組成，動片、定片(4)位于連桿(5)上端的兩側，它們一端的之間通過彈簧連接在一起，使得它們的另一端緊密貼合。
3.按權利要求1所述的立體卷曲短纖維長度測試儀，其特征在于在動片和定片(4)緊密貼合的一端開有直徑小于1mm的微孔，且微孔中心距動片和定片(4)的上邊緣之間的間距小于1mm。
4.按權利要求1所述的立體卷曲短纖維長度測試儀，其特征在于牽引傳動裝置中，步進電機通過蝸輪蝸桿與滾珠絲桿連接，滾珠絲桿上的螺母與下夾持器(3)中連桿(5)的下端固定連接。
5.按權利要求1所述的立體卷曲短纖維長度測試儀，其特征在于測試控制電路中，雙向驅動器U5的輸入 接有撥碼器U6。
專利摘要本實用新型涉及一種短纖維的長度測試裝置，它由扭力天平、牽引傳動裝置和測試控制電路組成。扭力天平的橫梁上連有上張力夾，在上張力夾的垂直下方設有下夾持器，下夾持器與牽引傳動裝置連接。測試控制電路中，單片機的多路輸入輸出口分別與上鍵開關電路、下鍵開關電路、停鍵開關電路、平衡檢測電路、20mm和50mm到位信號檢測電路連接。
文檔編號G01B7/02GK2186911SQ9422676
公開日1995年1月4日 申請日期1994年2月7日 優先權日1994年2月7日
發明者陳昂, 薛月霞, 楊學軍, 王美祖, 顧維清, 韓春艷 申請人:儀征化纖股份公司滌綸四廠