XQ-1B型预取向丝强伸度仪
一、概述
XQ-1B型预取向丝强伸度仪，是适应涤纶短纤维生产过程品质控制需要的新型仪器，具有气动夹持、自动操作、快速测量的特点，适用于涤纶单根原丝的测试。
仪器结构精密，测试精度高，性能稳定。仪器能够测试六个指标：预取向丝自然伸长率、EYS1.5、自然拉伸倍数、*大拉伸倍数、断裂强力和断裂伸长的单值及统计值。
二、主要技术指标
1、 负荷测量范围： 0～100 cN；
2、 负荷测量误差： ≤士1％；
3、 负荷测量分辨率： 0.1 cN；
4、 伸长测量范围： 100mm；
5、 伸长测量误差： ≤0.05mm；
6、 伸长测量分辨率： 0.1％；
7、 下夹持器下降速度：1～100 mm/min及2～200 mm/min两档
8、 下夹持器动程： 100 mm；
9、 电源： 220V～土10％；
10、主机重量： 约45kg；
11、尺寸： 540×434×560mm。
三、仪器结构和工作原理
本仪器基本构成由强力仪主机、打印机组成，得到测试结果各项强伸度指标，如果要绘制试样拉伸过程的负荷-伸长曲线，则需加接绘图仪或经计算机接打印机作图。
（一）仪器测试指标
1、EYS1.5值
如图1所示， 为拉伸曲线中屈服点相对应的力值， 为1.5倍 值， 所对应的伸长即为EYS1.5值。
图1
2、断裂强力 和断裂伸长 值
如图2所示，试样拉伸至断裂时拉伸曲线所对应的力值和伸长值。
3、自然伸长率
如图2拉伸曲线所示，试样拉伸至屈服点经一段平坦区后，重新开始力值上升时曲线所对应的伸长值。
图2
4、自然拉伸倍数
式中 为自然伸长率的平均值。
5、*大拉伸倍数
式中 为断裂伸长率的平均值。
（二）仪器面板如图3所示，面板上开关、拨盘作用如下：
1、电源开关： 接通或关闭电源；
2、“校准-试验”开关： 测试前开关上拨至“校准”位置进行校准；正常测试时
下拨至“试验”位置；
3、速度拨盘： 设置下夹持器下降速度；
4、“×1-×2”开关： 下降速度倍率选择开关。
图3
仪器面板上各按钮作用如下：
1、Z： 置零按钮；
2、FS： 负荷满量程校准按钮；
3、CV： 变异系数显示按钮；
4、MX： 平均值显示按钮；
5、P： 平均值、变异系数打印按钮；
6、PR： 单值及平均值、变异系数打印按钮；
7、XY： 绘图仪坐标打印按钮；
8、G： 绘图按钮；
9、→： 第N＋1根数据显示按钮；
10、←： 第N-1根数据显示按钮；
11、R： 复位按钮；
12、降： 手动下夹持器下降按钮；
13、停： 手动下夹持器停止按钮；
14、升： 手动下夹持器上升按钮；
15、自动： 自动操作按钮；
16、上夹： 手动上夹持器开、闭按钮；
17、下夹： 手动下夹持器开、闭按钮。
仪器显示器显示:
1、EYS： 显示EYS1.5值（％）；
2、EXT： 显示伸长值（％）；
3、EL： 显示自然伸长率值（％）；
4、N： 试验根数。
（三） 机内试验参数设定拨盘及控制开关
主机左侧门打开后，内侧功能控制板上参数设定拨盘及控制开关，如图4所示。
图4
1、隔距拨盘：按试验方法标准的规定，确定上下夹持器之间试样长度。隔距拨盘设置应与试样长度一致，单位mm。
2、图标拨盘：如需绘出强伸曲线，可根据纤维强力及伸长率的大小按表1设定“图标”拨盘的数值。以确定强伸曲线坐标所代表的强力伸长范围。其中**位代表纵座标强力范围，第2位代表横座标伸长率范围。
表1
|
**位 |
强力范围 |
第二位 |
伸长率范围 |
|
1 |
10 cN |
1 |
10％ |
|
2 |
20 cN |
2 |
25％ |
|
3 |
50 cN |
3 |
50％ |
|
4 |
100 cN |
4 |
100％ |
|
|
|
5 |
250％ |
|
|
|
6 |
500％ |
|
|
|
7 |
1000％ |
3、 图形开关：如要求绘图仪各拉伸曲线的起始点重合，则将开关上拨至“原点”位置。如开关下拨至“间隔”位置，图纸上各拉伸曲线起点之间将依次相隔20mm。
4、C开关： 仪器校准时用。
5、A电位器：仪器校准时用。
（四） 主机和打印机、绘图仪、压缩气源的连接
主机后背面接口配置如图5所示。按图5所示将主机与打印机或绘图仪、压缩气源连接起来。
图5
（五） 负荷测量部分工作原理
本仪器属于等速伸长型(CRE)拉伸试验仪，负荷测量部分如图6所示。
纤维1夹持在上夹持器2和下夹持器3之间。纤维所受的力由上夹持器2经杠杆框架4传递至传感器5。图中平衡块6用于平衡上夹持器的重量，测力平衡架上装了油阻尼器7，以保证测力系统具有良好的动态特性以及在测试过程中的稳定性。输出信号经放大电路8和A/D转换器9后，送入数据处理电路。
图6
（六） 机构传动及伸长测量部分结构原理
本仪器下夹持器下降拉伸纤维，机构传动部分如图7所示。步进电机l通过齿轮2，同步齿轮带3带动齿轮4。经螺杆5、螺块6、滚轮座7和导轨8使下夹持器9作升降运动。整个机械传动部分结构紧凑，传动平稳。
步进电机采用三相六拍脉冲分配方式，齿距角1.5°。螺杆螺距设计为2mm，齿轮传动比为2.5.下夹持器每升降0.01mm，步进电机相应要送入2个脉冲数，作为计算纤维伸长量的依据。
图7
四、仪器使用前的校准
1、将压缩气源进气管插入主机后背的气源接口(见图5)。
2、将打印机或绘图仪与主机连接，并接通电源。
3、打开主机的电源开关，预热15分钟。
4、清零
按主机面板上复位按钮“R”及校零按钮“Z”，使各项显示值为零。
5、将面板“校准—试验”拨动开关向上至“校准”。
6、 打开主机左侧门，将内侧功能设定板上拨动开关C上拨，调节电位器A使显示值为4.0左右。然后将开关C下拨回原位(见图2)。
7、负荷满度校准
在面板“校准一试验”开关上拨的情况下，按校零按钮“Z”使负荷显示为零。在上夹持器端面上放100cN校准砝码，按校满按钮“FS”，使负荷显示为100 cN。拿去砝码后，若负荷显示未能指标零，再按校零按钮“Z”，使负荷显示为零。如此重复l～2次．负荷满度校准完毕后将“校准一试验”开关拨至“试验”，即可开始进行试验。
8、负荷线性检定
在定期对仪器性能进行计量考核时，将“校准-试验”开关上拨至“校准”，依次放上50cN、20cN、10cN校准砝码，应显示相应的负荷值，其误差应符合技术指标规定要求。
五、试验方法与操作步骤
仪器按上述步骤预热校准，参数设定，接通压缩机电源，一般气源压力设置为0.4Mpa，待压力升至规定压力后即可开始测试。
（一）拉伸试验
1、按试验方法标准规定，选择正确的预张力夹。
2、将预张力夹夹持纤维一端，用镊子轻轻夹持纤维另一端，然后引至夹持器钳口中间部位。按下主机面板上的“上夹”按钮，上夹持器钳口闭合。再按“下夹”按钮，下夹持器钳口闭合。按“下降”按钮，下夹持器下降，纤维被拉伸。断裂后，下夹持器自动回复上升至原位，上、下夹持器钳口自动开启。一根纤维测定完毕，显示器显示该根纤维的EYS1.5值、断裂伸长率、自然伸长率及测试根数。如此重复测试，直至拉完所需根数。
3、“自动”操作
为方便操作，可按“自动”按钮替代步骤2中的“上夹”和“下夹”按钮操作。**次按“自动”按钮时上夹持器钳口闭台，第二次按“自动”按钮后．下夹持器钳口闭合，随即自动拉伸纤维。在纤维拉断后，如钳口处留有断裂的纤维，应用毛刷等轻轻刷除，或用镊子夹除。
4、平均值显示
按主机面板上“MX”按钮，在显示器的相应位置将显示EYS1.5值、断裂伸长率和自然伸长率的平均值。
5、变异系数显示
按“CV”按钮，则显示EYS1.5值、断裂伸长率和自然伸长率的变异系数。
6、异常值检查及剔除
（1）测试过程中
每拉伸一根纤维，试验根数N显示数自动加1。如果本次拉伸结果判断有异常，按“←”按钮，将显示退至上一根（第N-1根）的测试结果。继续进行拉伸试验时，原来的第N根异常数据被剔除，自动被新的测试数据所替代。
（2）测试完毕后
按“PR”按钮打印出各个测试数据后，如发现某一根纤维的测试结果异常，则按“←”按钮，将显示根数退至该根的上一根，从该样品中重取一根纤维进行测试，异常结果即予剔除。
按“→”按钮使显示根数N回到实际测试总根数。再按“PR”按钮即可打印出*终测试结果。
7、数据打印
按主机面板上的“PR”按钮，打印机或绘图仪自动打印自然伸长率、EYS1.5值、断裂强力、断裂伸长率各单值的数据、平均值、变异系数以及自然拉伸倍数和*大拉伸倍数。
如欲重复打印，只需再次按“PR”按钮即可。
8、平均值、变异系数是面板上显示的N根纤维的结果。如面板显示N为50，则平均值为50根纤维的平均结果并打印出l～50根纤维的各单值数据。因此，*终打印时，应注意显示的测试根数与要求的测试根数一致。
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