[实用新型]基于过零检测法的单丝取向度测量装置

说明书

本实用新型提供了一种基于过零检测法的单丝取向度测量装置，测量装置由声音信号传播装置和电信号处理装置组成，声音信号传播装置包括砝码、超声波传感器、导电金属、固定夹、超声波传感器支架、刻度底座、样品固定支架，电信号处理装置包括电源，电源转换器、激励电平产生器、激励电平处理器、信号处理器、信号采集器、数据处理器、显示器；测量方法采用过零检测法测量单丝取向度，避免了传统方法中信号反射对测量造成的不确定性，提高了测量的准确性及稳定性；本实用新型可实现对任何丝状高分子聚合物的取向度的测量，采用非破坏式的测量方法，实现了单丝取向度的无损检测，减少了样品消耗，降低测量成本。

技术领域

本实用新型属于测量控制领域，具体涉及一种基于过零检测法的单丝取向度测量装置。

背景技术

单丝是化学纤维生产中用单孔喷丝头所制得的支数较小的单根长丝，广泛应用在生产生活中。取向度是指高分子材料在加工制造中受外力作用，高分子链会沿着作用力的方向进行某种程度的有序排列，排列的整齐程度称作取向度。高分子材料取向度不同，其表现出来的强度、硬度等各方面性质不同，因此对取向度的测量就很有必要。

目前测量高分子取向度主要有光学双折射法、红外二向色性法、X射线衍射法、声速法。其中双折射法主要应用光学原理，但只能测量透明的高分子材料，应用范围小。红外二色性法应用于非结晶型和结晶型的高分子材料，但检测时需要对样品进行切片处理，损坏样品，制作较为麻烦，且检测周期时间长。X射线衍射法测量结果只可以用于对比，做定性测量，并且所需仪器昂贵，不适用于工业应用。声速法常用在取向度高的材质上，例如薄膜，丝等。有实现无损检测、穿透力强等优点。此方法原理简单，安装方便，使用仪器成本较低，但反映的是材料取向度的平均值。

发明内容

本实用新型为克服现有技术存在的问题，提供了一种基于过零检测法的单丝取向度测量装置。

所述的基于过零检测法的单丝取向度测量装置，具体技术方案如下：

基于过零检测法的单丝取向度测量装置，由声音信号传播装置和电信号处理装置组成，其特征在于，声音信号传播装置的结构包括一个水平设置的、轴向带有刻度的杆状的刻度底座，刻度底座两端固定安装有竖直的杆状的样品固定支架，每个样品固定支架顶端均有一个固定夹，两端的两个样品固定支架之间有两个竖直的超声波传感器支架，两个超声波传感器支架均活动安装在刻度底座上，且两个超声波传感器支架均可沿刻度底座的轴向滑动，两个超声波传感器支架的结构相同，均为顶端带有超声波传感器的杆状支架，每个超声波传感器均直立固定在超声波传感器支架上，测量时待测的单丝样品直接和超声波传感器表面保持接触，单丝样品的两端拴住两个重量相同的砝码后经固定夹固定在两端的样品固定支架上，其中固定有发送功能的发送端超声波传感器的超声波传感器支架作为发送端超声波传感器支架，另一个固定有接收功能的接收端超声波传感器的超声波传感器支架作为接收端超声波传感器支架；

电信号处理装置包括电源、电源转换器、信号处理器、信号采集器、数据处理器、显示器、激励电平产生器和激励电平处理器；发送端超声波传感器支架上的发送端超声波传感器与激励电平处理器连接，接收端超声波传感器支架上的接收端超声波传感器与信号处理器连接，信号处理器经过信号采集器和数据处理器与显示器连接，信号处理器、信号采集器、数据处理器、显示器、激励电平产生器、激励电平处理器分别通过电源转换器与电源连接。

进一步的技术方案包括：

样品固定支架顶端的固定夹由两个消音薄垫及一个金属夹构成，两个消音薄垫通过金属夹与样品固定支架顶端相连，单丝样品通过金属夹夹持固定在两个消音薄垫之间。

超声波传感器支架由竖直的杆状的支架、位于支架底部的可移动底座和消音垫构成，支架的底部与可移动底座上端面之间安装消音垫。

超声波传感器使用超声波传感器胶与超声波传感器支架顶端粘贴在一起。