[发明专利]一种纤维材料热湿形变动态测量表征的装置及其使用方法

权利要求书

1.一种纤维材料热湿形变动态测量表征的装置，其特征在于，包括环境控制箱、水蒸气发生装置、水蒸气输送管道及图像采集装置；

所述环境控制箱的底部设有排水孔，顶部设有与外界连通的开孔，环境控制箱内部布置有用于实时采集环境控制箱温湿度数据的温湿度传感器I、用于补光的照明装置和用于放置待测试纤维材料的平台，平台放置待测试纤维材料的位置为包含透镜的透明板，所述透镜下设有对准待测试纤维材料且记录待测试纤维材料形变、表面状态及温度变化的图像采集装置，平台下设有用于记录待测试纤维材料重量变化的称重模块；

所述水蒸气发生装置用于产生水蒸气；

所述水蒸气输送管道用于将水蒸气发生装置与环境控制箱相连，使得水蒸气发生装置经由水蒸气输送管道将水蒸气输送至环境控制箱。

所述环境控制箱的材质为双层玻璃，其内壁进行了防雾处理，环境控制箱内设有用于控制温度的温控加热片；所述开孔上安有通风风扇；

所述图像采集装置包括位于透明板正下方的微距显微拍摄相机I及红外热成像仪I和位于透明板侧下方的微距显微拍摄相机II及摄像机；

所述透明板的正上方还设有微距显微拍摄相机III及红外热成像仪II；

所有的微距显微拍摄相机、红外热成像仪及摄像机均位于环境控制箱外；

所述水蒸气发生装置包括用于产生过热水蒸气的蒸发器I和用于产生常温水蒸气的蒸发器II；

所述水蒸气输送管道的一端设有两根分别与蒸发器I和蒸发器II连通的支管，两根支管分别安有电磁阀门I和电磁阀门II，另一端与环境控制箱通过环境控制箱上开设的蒸气喷孔连通；所述水蒸气输送管道为耐高温管道，其外包有隔热材料，水蒸气输送管道内设有加热翅片、电磁阀门III和流量计；

所述蒸发器I及蒸发器II的出口和水蒸气输送管道分别设有温湿度传感器II、温湿度传感器III和温湿度传感器IV；

还包括计算机；

所述温湿度传感器I、温湿度传感器II、温湿度传感器III、温湿度传感器IV、加热翅片、温控加热片、流量计、蒸发器I、蒸发器II、电磁阀门I、电磁阀门II及电磁阀门III分别与计算机连接，计算机根据温湿度传感器I、温湿度传感器II、温湿度传感器III及温湿度传感器IV采集到的温湿度数据，反馈控制加热翅片、温控加热片、蒸发器I、蒸发器II、电磁阀门I、电磁阀门II及电磁阀门III，完成对测试条件的调整；

所述称重模块和图像采集装置分别通过数据线与数据采集卡、计算机依次连接，计算机内安有程序软件，对采集得到的数据进行处理。

2.如权利要求1所述的一种纤维材料热湿形变动态测量表征的装置的使用方法，其特征在于，步骤如下：

(1)在计算机上设定测试条件即环境控制箱内的温湿度；

(2)计算机根据温湿度传感器I、温湿度传感器II、温湿度传感器III及温湿度传感器IV采集到的温湿度数据，反馈控制加热翅片、温控加热片、蒸发器I、蒸发器II、电磁阀门I、电磁阀门II及电磁阀门III，最终调整达到设定的测试条件；

(3)图像采集装置及称重模块实时采集数据并将数据传输至计算机，计算机内安装的程序软件对采集得到的数据进行处理，完成数据采集处理。