一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀的製作方法

2023-12-11 18:09:12 1

專利名稱：一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬纖維材料技術領域，特別是涉及一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀。
背景技術：
纖維材料是國民經濟建設和國防安全建設重要的戰略物資。纖維材料在民用領域如紡織服裝上早就處在不可替代的位置，同時還在國民經濟建設的重點領域如交通運輸、土木建築、能源工程等起到重要作用，此外，纖維材料尤其是高性能纖維在航天航空、武器裝備等國防高技術領域也起著越來越重要的作用。高性能纖維及複合材料作為新材料和戰略材料成為國家「十二五」期間戰略性新興產業的發展重點之一，得到了黨中央和國務院主要領導的高度重視。以超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)為例，其力學性能在目前的工業纖維中十分優異，但仍遠遠不及理論計算值，其原因主要來自於纖維內部的微觀結構與理論模型的差異。UHMWPE纖維內部存在伸直鏈晶區、摺疊鏈晶區、非晶區以及微孔缺陷等多種複雜結構，纖維的拉伸會使得這些微觀結構產生變化,而這些微觀結構的變化會直接影響到纖維的性能。由於纖維內部微觀結構多樣，變化規律複雜，對其結構隨纖維拉伸演變規律的原位測試一直是研究熱點。目前普遍採用的測試方法是「離線」測試，即將纖維進行拉伸後再進行測試，缺乏對於纖維拉伸過程內部結構的實時檢測。為了對纖維拉伸過程進行實時檢測，快速準確地對纖維內部結構進行分析和表徵，我們開發了一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀，用於檢測纖維在不同的環境溫度下拉伸過程中內部結構的演變，為深入研究纖維結構與性能的關係提供了技術基礎，克服了現有的離線測試所存在的不足。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀，包括機座、運動驅動裝置、平移電機、保溫箱、纖維夾具，所述運動驅動裝置安裝在機座上表面，所述平移電機安裝在運動驅動裝置左右兩端，所述保溫箱固定在運動驅動裝置上方；所述保溫箱設有熱風進口、箱門，所述保溫箱正面、背面對應位置上分別設有檢測視窗；所述保溫箱內安裝纖維夾具，並設有溫度傳感器，所述纖維夾具左右兩端分別穿過保溫箱的左右兩側壁後通過兩側的拉伸臂連接運動驅動裝置，所述兩側的拉伸臂上安裝壓力傳感器。所述機座包括支撐平臺、精密升降臺，所述精密升降臺固定在支撐平臺上方，其上表面可在垂直方向上調整高度。所述熱風進口位於保溫箱頂部。所述箱門位於保溫箱正面。所述檢測視窗位於箱門上以及保溫箱背面對應位置上。[0011]所述纖維夾具左右兩端分別穿過保溫箱的左右兩側壁後連接運動驅動裝置和壓力傳感器。
_2] 有益.效果本實用新型用於檢測纖維在不同的環境溫度下拉伸過程中內部結構的演變，為深入研究纖維結構與性能的關係提供了技術基礎，克服了現有的離線測試所存在的不足。裝置結構合理、操作方便、靈活性高。

圖1為本實用新型結構示意圖；1.纖維夾具2.熱風進口 3.檢測視窗4.保溫箱5.運動驅動裝置6.支撐平臺7.精密升降臺8.平移電機9.壓力傳感器
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。如圖1所示，本實用新型包括機座、運動驅動裝置5、平移電機8、保溫箱4、纖維夾具I，所述運動驅動裝置5安裝在機座上表面，所述平移電機8安裝在運動驅動裝置5左右兩端，所述保溫箱4固定在運動驅動裝置5上方；所述保溫箱4設有熱風進口 2、箱門，所述保溫箱4正面、背面對應位置上分別設有檢測視窗3 ;所述保溫箱4內安裝纖維夾具1，並設有溫度傳感器，所述纖維夾具I左右兩端分別穿過保溫箱4的左右兩側壁後通過兩側的拉伸臂連接運動驅動裝置5，所述兩側的拉伸臂上安裝壓力傳感器9。所述機座包括支撐平臺6、精密升降臺7，所述精密升降臺7固定在支撐平臺6上方，其上表面可在垂直方向上調整高度。所述熱風進口 2位於保溫箱4頂部。所述箱門位於保溫箱4正面。所述檢測視窗3位於箱門上以及保溫箱4背面對應位置上。所述纖維夾具I左右兩端分別穿過保溫箱4的左右兩側壁後連接運動驅動裝置5和壓力傳感器9。本實用新型工作時，用處於保溫箱4內部的纖維夾具I夾持纖維絲束；外部熱風機產生的熱風由熱風進口 2通入保溫箱4內；保溫箱4內設有溫度傳感器，通過溫度傳感器控制保溫箱4內部溫度恆定。在保溫箱4內部達到所需溫度後，運動驅動裝置5在兩端平移電機8的帶動下，通過兩側的拉伸臂驅動纖維夾具I對纖維絲束進行拉伸，同時拉伸臂上安裝壓力傳感器9，使得拉伸過程中，實現對於拉伸應力信息的記錄。同步輻射X射線通過位於保溫箱正面、背面的檢測視窗3照射在纖維絲束上，對纖維絲束進行檢測。為了滿足同步輻射線站的實際場地要求，機座最好帶有精密升降臺7用於控制整個設備進行垂直升降。通過本實用新型與同步輻射裝置的聯用，能夠獲得不同加熱溫度下以及拉伸時纖維絲束內部微觀結構的演變信息，為進一步研究纖維絲束結構與性能的理論關係提供技術支撐。
權利要求1.一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀，包括機座、運動驅動裝置(5)、平移電機(8)、保溫箱(4)、纖維夾具(1)，其特徵在於所述運動驅動裝置(5)安裝在機座上表面，所述平移電機(8)安裝在運動驅動裝置(5)左右兩端，所述保溫箱(4)固定在運動驅動裝置(5)上方； 所述保溫箱(4)設有熱風進口(2)、箱門，所述保溫箱(4)正面、背面對應位置上分別設有檢測視窗(3);所述保溫箱(4)內安裝纖維夾具(1)，並設有溫度傳感器，所述纖維夾具(I)左右兩端分別穿過保溫箱(4)的左右兩側壁後通過兩側的拉伸臂連接運動驅動裝置(5)，所述兩側的拉伸臂上安裝壓力傳感器(9)。
2.如權利要求1所述的一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀，其特徵在於所述機座包括支撐平臺(6)、精密升降臺(7)，所述精密升降臺(7)固定在支撐平臺(6)上方，其上表面可在垂直方向上調整高度。
3.如權利要求1所述的一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀，其特徵在於所述熱風進口(2)位於保溫箱(4)頂部。
4.如權利要求1所述的一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀，其特徵在於所述箱門位於保溫箱(4)正面。
5.如權利要求4所述的一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀，其特徵在於所述檢測視窗 (3 )位於箱門上以及保溫箱(4 )背面對應位置上。
專利摘要本實用新型涉及一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀，包括機座、運動驅動裝置、平移電機、保溫箱、纖維夾具，所述運動驅動裝置安裝在機座上表面，所述平移電機安裝在運動驅動裝置左右兩端，所述保溫箱固定在運動驅動裝置上方；所述保溫箱設有熱風進口、箱門，所述保溫箱正面、背面對應位置上分別設有檢測視窗；所述保溫箱內安裝纖維夾具，並設有溫度傳感器，所述纖維夾具左右兩端分別通過拉伸臂連接運動驅動裝置，所述拉伸臂上安裝壓力傳感器。本實用新型用於檢測纖維在不同的環境溫度下拉伸過程中內部結構的演變，為深入研究纖維結構與性能的關係提供了技術基礎，克服了現有的離線測試所存在的不足。裝置結構合理、操作方便、靈活性高。
文檔編號G01N3/08GK202886199SQ20122053991
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者龔靜華, 田宇, 馬敬紅, 徐堅 申請人:東華大學