XCP-1 型纤维卷曲弹性仪
一、 概述
XCP-1纤维卷曲弹性仪是一种*新发展的自动测试纤维卷曲率、卷曲弹性率和卷曲数的精密仪器。采用图象处理技术自动检测纤维卷曲数，计数纤维在轻负荷下25mm长度内的卷曲数，消除了人工点数纤维卷曲数时测试结果的不确定性。通过测力传感器测试纤维受拉时所受轻负荷和重负荷大小，由仪器测试纤维在设定轻、重负荷时的长度，计算纤维的卷曲率；测试纤维在承受重负荷松弛后的长度，计算卷曲弹性率。
仪器结构精密，测试快速，测试结果准确稳定，操作简便。
仪器符合G*标准GB/T 14338－1993试验方法要求，适用于各种单根化学纤维和天然纤维卷曲性能测试，可广泛应用于化纤、纺织等生产企业、检测机构和科研单位。
1、 测力范围： 0－2000（10-3cN）
2、 力值分辨率： 1（10-3cN）
3、 力值测量误差： £ ± 1％
4、 试样夹持长度： 20mm
5、 下夹持器行程： 40mm
6、 长度分辨率： 0.01mm
7、 定时： 自动
8、 卷曲数测量： 自动
9、 卷曲计数长度： 25mm
10、 电源： 220V ± 10％
11、 主机尺寸： 510´340´420mm
12、 主机重量： 20KG
1、 卷曲数
纤维在受轻负荷时，25mm长度内的卷曲个数。
2、 卷曲率
表示卷曲程度的指标，与卷曲数和卷曲波深度有关。
式中：J － 纤维的卷曲率（％）；
L0－ 纤维在轻负荷下测得的长度（mm）；
L1－ 纤维在重负荷下测得的长度（mm）。
轻负荷为0.0018cN/dtex。重负荷：维纶、锦纶、丙纶、氯纶等为0.05 cN/dtex；涤纶、晴纶为0.075 cN/dtex。
3、 卷曲回复率
表示纤维受力后卷曲回复的能力，是反映卷曲牢度的指标。
式中：Jw － 纤维的卷曲回复率（％）；
L2－ 纤维在重负荷保持30s后释放，经2min回复，再在轻负荷下测定的长度（mm）。
4、 卷曲弹性率
式中：Jd － 纤维的卷曲弹性率（％）。
纤维卷曲测量时长度变化，如图1所示。
图1
仪器工作原理如图2所示。
图2
纤维试样1松弛地夹入上夹持器2和下夹持器3之间，微处理7发出的脉冲，通过脉冲分配器和驱动器8、步进电机9带动传动装置4使下夹持器下降拉伸纤维试样。测力传感器5测试纤维试样所受张力，通过放大器6送至微处理器7，当力值达到预先设置的轻负荷时，仪器自动记取试样初始长度L0，同时由摄像头11、照明装置10、计算机12、显示器13所组成的图象测试系统显示纤维试样卷曲图形，并自动测取纤维卷曲数。
下夹持器3继续下降拉伸纤维试样，测力传感器5测试纤维试样所受拉伸力，当力值达到所预先设置的重负荷时，仪器自动记取试样伸直长度L1，由所得L0和L1，仪器自动计算纤维卷曲率。在重负荷情况下，下夹持器停止运动使纤维试样承受重负荷30秒后下夹持器回升到原位，纤维试样在松弛状态下停留2分钟，下夹持器再次下降到拉伸纤维试样至轻负荷，自动记取试样的回复长度L2。由所得的L0、L1、和L2自动计算纤维弹性卷曲率。*后由打印机14打印测试结果。
传动装置结构如图3所示，步进电机9通过齿轮15、皮带16、丝杆17、螺块18、套筒19带动下夹持器做升降运动。微处理器发出的脉冲，通过脉冲分配器及驱动器带动步进电机。当下夹持器上升至初始位置时，螺块上的凸块20与上限微动开关21接通，下夹持器停止运动；下夹持器的下降*限位置由下限微动开关22进行控制。
图3
下夹持器通过外拉手柄压缩弹簧，使活动夹块外移，夹块钳口张开，用钳子将纤维试样下端放入钳内。放开手柄，依靠弹簧的弹力夹紧握持纤维试样。下夹持器安装在传动装置中的套筒的轴上。通过手柄在水平面内转动纤维试样使之绕自身轴回转，至纤维卷曲呈*佳投影状态。
图4
如图4所示，测试箱的箱体由上机箱23和下机箱24所组成，测试装置安装在上机箱内，上机箱上装有有机玻璃门25。下机箱操作控制面板上装有电源开关26、力值显示器27，长度显示器28、重负荷设定拨盘29、轻负荷设定拨盘30、启动按钮（ST-1）31、启动按钮（ST-2）32、确认按钮33、零位校正按钮（Z）34、满度校正按钮（FS）35、上升按钮36、停按钮37、下降按钮38、复位按钮（R）39、内校开关40、试验校准开关41、功能选择开关42、内校电位器43等。
四 操作使用步骤
1. 打开纤维卷曲弹性仪和计算机电源，预热半小时。
2. 将仪器试验校准开关上拨至“校正”档，在上夹持器挂在测力杆钩子上的情况下，先按下复位按钮R，再按零位校正按钮Z，使力值显示为零。将标准力值砝码挂于测力杆钩子上，按满度校正按钮FS，力值显示为2000（10-3cN），然后取下标准力值砝码。
3. 将试验校准开关下拨至“试验”档。
4. 如果卷曲试验仅需测试纤维卷曲率和卷曲数，不需要测试纤维卷曲弹性率指标，则将功能选择开关下拨至“拉伸”档，否则上拨至“弹性”档。
5. 双击电脑屏幕桌面上“XCP－1卷曲仪”的小图标，输入密码，按回车键，出现测试信息输入窗口（见图5）。
图5
6. 输入测试员代号，测试批号。测试区分与仪器主机上功能选择开关的设置位置相同，选择“试验1”相当于功能选择开关下拨至“拉伸位置”，只测试纤维卷曲率和卷曲数；选用“试验2”相当于功能选择开关上拨至“弹性”位置，仪器可进行纤维卷曲弹性率测试。**“开始测试”按钮，出现测试窗口（见图6）。
图6
7. **“监视”按钮，图6中开始显示测试部分图象，即可开始准备进行纤维卷曲试验。
8. 根据纤维卷曲率试验方法标准，由纤维试样的名义线密度，确定卷曲试验时的轻负荷和重负荷值，用仪器上的轻负荷拨盘和重负荷拨盘加以设定。
9. 用镊子将上夹持器从测力杆钩子上取下，夹持纤维试样一端，然后将上夹持器用镊子轻轻挂在测力杆钩子上，用镊子将纤维试样下端松弛地夹入下夹持器钳口中。下夹持器钳口的启闭通过用左手外拉或放开下夹持器的手柄即可。
10. 按零位校正按钮Z，再按启动按钮ST-1，下夹持器下降至纤维试样受力达到轻负荷时停止，力值显示为轻负荷值，长度显示为试样的初始长度L0值。
11. 转动下夹持器至计算机显示屏中展示的纤维卷曲形态达到*佳状态，此时电脑屏幕上自动显示纤维25mm长度中的卷曲数。
12. 按启动按钮ST-2，下夹持器继续下降至纤维试样受力达到重负荷，力值显示为重负荷值，长度显示为纤维伸直长度L1。如果功能选择开关设置在“拉伸”档，此时下夹持器将自动回升至起始位置。长度显示为自动计算结果的卷曲率值。如果功能选择开关设置在“弹性”档，此时下夹持器将停止运动，纤维试样承受重负荷30秒后下夹持器自动回升至起始位置，纤维试样在松弛状态下停留2分钟，下夹持器再次下降拉伸纤维至轻负荷，长度显示为纤维回复长度L2，下夹持器回升至原位后显示自动计算结果的卷曲弹性率值。
13. 如果本次纤维试样试验结果显示无异常，则按确认按钮，测试结果的L0、L1、L2及卷曲数值均存入计算机中。
14. 按上9－13步骤继续进行其它纤维试样的测试。
15. 在测试结束时，可以对数据进行预览，以便进行数据筛选。**数据预览按钮，出现图7所示的数据列表。进行数据筛选时，可选中要筛选的数据，**删除按钮。
16. 数据打印。**图6中的打印按钮，可对当前测试的结果进行打印。
17. 数据保存。**图6中的退出按钮，系统出现图8所示画面询问是否需要对测试结果进行保存，如需保存则选择是，测试结果将保存在数据库中。
图7
图8
18. 数据查询。**图5中的记录查询按钮，可进入图9所示的查询画面。左侧列表为测试信息列表，选择一条测试信息，则该测试所对应的详细的测试数据可在右侧的列表中列出。同时可以左侧的查询面板中输入测试日期与测试员，进行测试信息的查询。**删除和打印按钮可以对选择的测试信息和测试数据进行删除和打印。
图9
五 操作使用注意事项
1、定期对仪器的测力部分做如下校正检查：
在上夹持器挂在测力杆上的情况下，将控制面板上内校开关上拨，试验校正开关在上拨位置，检查仪器力值显示数字在50左右。如果偏离太大，可通过内校电位器进行调整。该数值用于仪器自动校零用，使用中有所偏移不影响测试结果，但要保持一定数值。
2、纤维试样放入下夹持器钳口中时应该松弛放入，要掌握其松弛程度使纤维试样拉伸至轻负荷时，试样长度应大于26mm。且下夹持器钳口落在显示屏所显示25mm定长黑框以外。
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