[发明专利]动态纤维双折射测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料测量领域，特别涉及一种动态纤维双折射测量仪。

 

背景技术

    根据国家标准，纺织纤维双折射率有贝克线法、干涉法和补偿法。

贝克线法和干涉法测量繁杂，费时，受液体折射率的影响。

补偿法分为萨那蒙相位补偿法、固定光程差补偿法和贝瑞克光程差补偿法。

国内传统的固定光程差补偿法，是制作多片不同规格的晶体补偿片，使之通过叠加的方式取得最后的光程差补偿。这种制作多种晶体补偿片组合的方法费时重复性差，操作不方便，测量精度和重复性差。

国外的研究和相关产品已弃之上述方法，而采用贝瑞克补偿法，用人工连续转动的光程差补偿器代之。虽然操作方便，测量精度也高，但它也只能在静态条件下对纤维双折射率进行观察和测量，无法做到动态测量。

现在研制的是自动连续转动有微调功能的直接光程差补偿装置，突破了国外现有的产品，配置纤维牵伸装置和自动控制，能动态测量纤维双折射率，使双折射率的测量技术有了突破性的发展，填补了国内外在该领域动态测量技术和产品的空白。

现有技术存在以下缺陷：

第一：只能在静态条件下对纤维双折射率进行观察和测量，无法做到动态测量；

第二：采用手动调整光程差补偿装置，精度不高，而且比较麻烦；

第三：对镜片的调整角度范围不够广，不适用于种类繁多的新材料的补偿。

 

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明公开了一种动态纤维双折射测量仪，其突破传统的有级差的晶体光程差补偿，而使用新颖的无级差光程补偿，由连续转动的含微调功能的晶体补偿装置，产生的光程差相对于转动角度呈现线性关系。相比常规的晶体补偿，范围宽，测量精度高，操作简便。在动、静态下，测定纤维的双折射随拉伸形态过程的连续变化规律。计算机同步获取和处理各种纤维双折射干涉色彩图谱，实现快速专业分析，自动计算双折射率及相应的取向值。

本发明的技术方案如下：

一种动态纤维双折射测量仪，包括：带有起偏器、检偏器、测试架的透反射偏光显微镜、摄像头、计算机、显示器、打印机；摄像头固定在透反射偏光显微镜上；计算机和摄像头电气连接；显示器、打印机分别与计算机连接；还包括：测试纤维的动态纤维测试平台；所述测试平台固定于所述偏光显微镜的测试架上；

所述动态纤维测试平台，进一步包括：

纤维的承载装置、分别设置于承载装置两侧用于导向纤维的两个导丝轮、分别设置于导丝轮外侧的对纤维进行拉伸的两个微型电机；

所述微型电机给纤维施以预张力和牵伸力，使得纤维在承载装置内进行拉伸变形，从而达到动态纤维的测试效果。

较佳地，所述的动态纤维双折射测量仪，其承载装置包括一凹槽结构，所述凹槽结构两侧对应各自开有一孔；纤维从一孔穿至另一孔；每一孔外侧对应一导丝轮和一电机。

较佳地，所述的动态纤维双折射测量仪，其还包括无级差直接光程补偿装置，其设置于起偏器、检偏器之间；所述无级差直接光程补偿装置，进一步包括:晶体补色部分和微调装置部分，所述晶体补色部分和微调装置部分固定在一起；晶体补色部分至少包括补偿光路的镜片。

较佳地，所述的动态纤维双折射测量仪，其晶体补色部分还包括机械长柄，所述机械长柄内设有凹槽；所述镜片设置于凹槽内。

较佳地，所述的动态纤维双折射测量仪，其微调装置部分包括步进电机、蜗轮蜗杆和蜗轮轴；所述蜗轮蜗杆包括蜗轮和蜗杆；所述蜗轮和蜗杆为齿轮连接；所述步进电机连接于所述蜗杆；所述蜗轮轴与所述蜗轮固定在一起；所述步进电机的控制端与计算机电气连接。

较佳地，所述的动态纤维双折射测量仪，其机械长柄内还设有镜片转轴，所述镜片转轴一端与所述蜗轮轴固定在一起；所述镜片转轴另一端与所述凹槽固定在一起。

较佳地，所述的动态纤维双折射测量仪，其承载装置为一方形槽，所述纤维置于所述方形槽中；所述方形槽两端设有小孔；所述纤维穿过小孔绕于所述导丝轮上，所述纤维两端各自接于对应的微型电机上。

较佳地，所述的动态纤维双折射测量仪，其镜片为氟化锶晶体材质制成，其为长方形薄片；所述镜片长度为8±0.001mm；宽度为3±0.001mm；厚度为1±0.001mm。