一种改进的单纤维强力仪的制作方法

1.本实用新型涉及纤维检测设备技术领域，具体涉及一种改进的单纤维强力仪。


背景技术：

2.单纤维强力仪是评价纤维拉伸性能技术指标的仪器，其手动操作过程为：将单纤维夹持于上夹持器，在纤维的另一端夹持预加张力夹体，利用预加张力夹体的重力牵伸纤维，然后将预加张力的纤维夹持于下夹持器中，移除预加张力夹体。以上手动操作完成后，驱动下夹持器背向上夹持器以一定的拉伸速度移动，直至纤维断裂。
3.单纤维强力仪的使用过程存在以下缺陷：第一、现有的样品通常被放置在实验桌面上，实验桌面通常为黑色漆面，增加照明，纤维的部分反光能更方便的辨别纤维的位置，但是实验桌漆面反光，长时间观看眼睛容易疲劳。另外，同一样品的试验根数为100根，单根纤维的取用、装夹重复次数多、纤维卷曲等均会加剧眼睛疲劳，进而不利于保证装夹位置和试验效率；第二、试验标准中规定，试验中如发现纤维明显滑移或测试时纤维断裂在钳口的测试数据应废弃，废弃数量不应超过试验根数的10%，如超过需重做，或者检查夹持器是否异常。实际操作用明显滑移现象很难通过目测观察得出，因此试验结果的精确度有待提高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种改进的单纤维强力仪，利用卷曲纤维的投影确定纤维的位置，降低试验人员人眼辨别纤维位置的难度，利于提高试验效率。
5.为了实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种改进的单纤维强力仪，包括：
6.强力仪本体，包括机架以及与机架连接的上夹持器和下夹持器，下夹持器与驱动件连接，驱动件驱动所述下夹持器接近或者远离所述上夹持器；
7.还包括第一投影光源和投影显示件，所述第一投影光源和投影显示件分设于所述上夹持器和/或下夹持器的两侧。
8.优选的技术方案为，所述第一投影光源可移除设置于所述上夹持器和/或下夹持器的侧方。
9.优选的技术方案为，还包括相互连接的放大拍摄组件以及显示元件，所述显示元件用于显示放大拍摄组件的图像；所述放大拍摄组件可移除设置于所述上夹持器和/或下夹持器的侧方。
10.优选的技术方案为，所述机架与投影支架固定连接，所述投影显示件与所述投影支架通过间距调节组件连接，所述间距调节组件用于调节投影显示件与所述上夹持器和/或下夹持器的水平间距。
11.优选的技术方案为，所述放大拍摄组件为显微摄影组件，所述显微摄影组件包括显微光源和显微元件，所述显微光源和显微元件设置于所述上夹持器和/或下夹持器的同
一侧。
12.优选的技术方案为，所述放大拍摄组件包括上拍摄组件和下拍摄组件，所述上拍摄组件设置于所述上夹持器的侧方，所述下拍摄组件设置于所述下夹持器的侧方。
13.优选的技术方案为，还包括导向件，所述放大拍摄组件与所述导向件连接，所述导向件导向所述放大拍摄组件沿上夹持器至下夹持器的方向往复运动。
14.优选的技术方案为，还包括悬臂，所述悬臂的第一端部通过转轴与所述机架转动连接，所述转轴的轴向与上夹持器至下夹持器的方向一致，所述悬臂的第二端部与导向件固定连接。
15.优选的技术方案为，还包括备样盘，所述备样盘的盘底面为投影显示面，所述盘底面设置有纤维定位件，所述盘底面的上方设置有第二投影光源。
16.优选的技术方案为，所述纤维定位件为尼龙粘扣刺部。
17.本实用新型的优点和有益效果在于：
18.该改进的单纤维强力仪在上夹持器和/或下夹持器的两侧分设第一投影光源和投影显示件，使纤维显示成像快速确定上夹持器所夹纤维的位置，避免长时间试验导致的试验人员眼睛疲劳等问题，利于提高单纤维强力批量检测的工作效率。
附图说明
19.图1是实施例改进的单纤维强力仪的右视示意图；
20.图2是图1中a的局部放大图；
21.图3是实施例改进的单纤维强力仪的主视示意图；
22.图4是另一实施例改进的单纤维强力仪的主视示意图；
23.图5是图3中b的局部放大图；
24.图6是另一实施例改进的单纤维强力仪的主视示意图；
25.图中：1、机架；2、上夹持器；3、下夹持器；4、第一投影光源；5、投影显示件；51、长孔；52、紧固螺栓；6、放大拍摄组件；61、上拍摄组件；62、下拍摄组件；63、导向件；64、悬臂；7、显示元件；8、备样盘；81、纤维定位件；82、第二投影光源。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
27.投影光源和投影显示件
28.投影光源的光强度以及投影显示件的材质根据投影成像清晰度具体确定。具体的，投影显示件为白色。夹持于上夹持器的卷曲纤维经过投影得到放大图像，更容易辨别纤维的位置，或者更进一步地说,能够快速、准确地用下夹持器把已被施加预加张力纤维的中间部分夹持住。与现有的黑色背景挡板相比，投影显示件无需根据纤维颜色进行选择性地更换。卷曲纤维中距离投影显示件较远的纤维段被放大，纤维放大图像的视觉效果更明显。由于装夹有预加张力的纤维铅锤取向，确定纤维位置相对容易，因此投影光源和投影显示件也可仅设置于上夹持器的侧方。
29.放大拍摄组件
30.放大拍摄组件的作用是识别上下夹持器之间的纤维拉伸过程中有无出现纤维与夹持器相对滑移，放大拍摄组件的图像放大倍数以利于辨别出滑移现象为准。可选的，针对直径较粗的纤维例如兔毛粗毛（直径30μm左右），放大拍摄组件可选为放大倍数较低的设备（放大倍数50倍左右），例如数码相机、手机等；针对直径较细的纤维，例如棉纤维、蚕丝纤维和羊绒纤维，放大拍摄组件可选为显微摄影组件（放大倍数500倍）。
31.备样盘
32.备样盘的作用是用于定位待测纤维。将纤维放入备样盘和自备样盘取出两步骤，均可利用备样盘中纤维在盘底面投影成像，提高操作效率。纤维定位件的作用是限制纤维在备样盘中运动，可以定位整条纤维，或者仅仅定位纤维的端部或者中间段，与纤维连接或者相脱离的操作过程以不损伤纤维为准。纤维定位件包括但不限于磁性夹持件、纤维吸附件（静电吸附、粘附）等，优选为尼龙粘扣的刺部。备样盘与机架的可拆卸固定连接包括但不限于磁吸、挂接。
实施例
33.如图1-2所示，改进的单纤维强力仪包括强力仪本体，强力仪本体包括机架1以及与机架1连接的上夹持器2和下夹持器3，下夹持器3与驱动件连接，驱动件驱动下夹持器3接近或者远离上夹持器2；单纤维强力仪还包括第一投影光源4和投影显示件5，第一投影光源4和投影显示件5分设于上夹持器2和下夹持器3的两侧。图中，第一投影光源4由上夹持器2的侧方延伸至下夹持器3的侧方，投影显示件5也由上夹持器2的侧方延伸至下夹持器3的侧方。以实际操作方向为例，投影显示件5设置为正对试验人员视线的位置，第一投影光源4设置于试验人员与投影显示件5之间。图中，水平向右箭头表示试验人员视线方向。试验人员的手在第一投影光源4和投影显示件5之间完成牵伸纤维、夹持预加张力夹体、将纤维夹持于下夹持器3的操作。下夹持器3的位置会随纤维的长短发生小幅变化，因此投影显示件5和第一投影光源4需要延伸至下夹持器3的预定最低位置。
34.如图1、3-4所示，在另一实施例中，第一投影光源4可移除设置于上夹持器2和下夹持器3的侧方，图中第一投影光源通过水平旋转的支架与机架转动连接。第一投影光源4与投影显示件5间距较小时，试验人员的手指捏住纤维时，可选地将第一投影光源4转移至距离投影显示件5较远的位置，以确保夹持预加张力夹体、将纤维夹持于下夹持器3的操作过程中不受限于第一投影光源4与投影显示件5间距。图1、2中第一投影光源4为形成纤维投影的投影工位，投影工位的第一投影光源4的发光面与投影显示件5相对设置，可以为正对，也可以夹设有夹角；图3中第一投影光源4为完成纤维装夹后的待机工位。
35.如图4-5所示，在另一实施例中，还包括相互连接的放大拍摄组件6以及显示元件7，显示元件7用于显示放大拍摄组件6的图像；放大拍摄组件6可移除设置于上夹持器2和下夹持器3的侧方。具体的，常用的显示元件7为显示器或者手机。显示元件7与强力仪本体相邻设置。
36.如图2所示，在另一实施例中，机架1与投影支架固定连接，投影显示件5与投影支架通过间距调节组件连接，间距调节组件用于调节投影显示件5与上夹持器2和下夹持器3的水平间距。上夹持器和下夹持器与机架的间距固定，间距调节组件为设置于投影显示件5
的长孔51，长孔51的长边方向与上夹持器与机架的水平间距方向，投影显示件5通过紧固螺栓52与长孔51连接。投影显示件5与上夹持器2和下夹持器3的水平间距根据纤维的种类、光源的光强度确定。
37.如图4-5所示，在另一实施例中，放大拍摄组件6为显微摄影组件，显微摄影组件包括显微光源和显微元件，显微光源和显微元件设置于上夹持器2和下夹持器3的同一侧。通常显微摄影组件集成有显微光源和显微元件。与光源和显微元件分设于上下夹持器3两侧相比，同侧设置更利于简化放大拍摄组件6在上下夹持器3侧方的移除动作。
38.如图4-5所示，在另一实施例中，放大拍摄组件6包括上拍摄组件61和下拍摄组件62，上拍摄组件61设置于上夹持器2的侧方，下拍摄组件62设置于下夹持器3的侧方。
39.如图5所示，在另一实施例中，还包括导向件63，放大拍摄组件6与导向件63连接，导向件63导向放大拍摄组件6沿上夹持器2至下夹持器3的方向往复运动。上夹持器和下夹持器位置均不固定，沿导向件调整位置以对准夹持器的纤维突出部分。上夹持器位置固定，则可选的与其相对应的放大拍摄组件6也可以位置固定，仅通过导向件引导上夹持器对应的放大拍摄组件6运动。
40.如图4所示，在另一实施例中，还包括悬臂64，悬臂64的第一端部通过转轴与机架1转动连接，转轴的轴向与上夹持器2至下夹持器3的方向一致，悬臂64的第二端部与导向件63固定连接。具体的，以上投影光源用于纤维装夹操作，而显微摄影组件用于观察拉伸过程，即投影光源和显微摄影组件具有先后使用顺序。图中投影光源和显微摄影组件分别转动连接于支架的两侧。
41.如图6所示，在另一实施例中，还包括备样盘8，备样盘8的盘底面为投影显示面，盘底面设置有纤维定位件81，盘底面的上方设置有第二投影光源82。备样盘8与机架1分体连接，或者与机架1可拆卸式连接，以便于试验人员的操作为目的选择设置。备样盘8中纤维的形态可以为牵伸拉至状态，或为自由卷曲状态。相应的，牵伸拉直状态的纤维需要两个以上且相互间隔设置的纤维定位件81实现，以保证纤维节段的可投影。自由卷曲状态的纤维通常仅需固定其一端部。
42.以粘接纤维为例，操作人员会预牵伸纤维以克服粘接力，不可避免地会影响纤维强力仪的测试数据。图6中纤维定位件81为尼龙粘扣刺部。利用尼龙粘扣刺部的钩状钩挂纤维，此定位方式对纤维无损伤。将备样盘8中纤维设置为牵伸拉直状态时，仅需设置两根相互间隔的尼龙粘扣刺部。
43.工作过程为：
44.s1：将第一投影光源4调整至与投影显示件5相对，从备样盘中取下纤维，一端夹持于上夹持器2中；
45.s2：根据投影引导，辨别纤维另一端并将其夹持于预加张力夹体中；
46.s3：预加张力夹体的作用下纤维铅锤取向，将纤维夹持于下夹持器3中；
47.s4：撤除预加张力夹体，将放大拍摄组件6调整至与上夹持器2和下夹持器3相邻的位置，调节放大拍摄组件6至显示元件7的图像清晰，启动驱动件驱动下夹持器3，拉伸纤维直至拉断，同时观察显示元件7图像判断是否存在纤维滑移出夹持器的问题。
48.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改
进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。