專利名稱：一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀的制作方法
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(jīng)濟建設和國防安全建設重要的戰(zhàn)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(jīng)濟建設的重點領域如交通運輸、土木建筑、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。高性能纖維及復合材料作為新材料和戰(zhàn)略材料成為國家“十二五”期間戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)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(yè)纖維中十分優(yōu)異，但仍遠遠不及理論計算值，其原因主要來自于纖維內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)與理論模型的差異。UHMWPE纖維內(nèi)部存在伸直鏈晶區(qū)、折疊鏈晶區(qū)、非晶區(qū)以及微孔缺陷等多種復雜結(jié)構(gòu)，纖維的拉伸會使得這些微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化,而這些微觀結(jié)構(gòu)的變化會直接影響到纖維的性能。由于纖維內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)多樣，變化規(guī)律復雜，對其結(jié)構(gòu)隨纖維拉伸演變規(guī)律的原位測試一直是研究熱點。目前普遍采用的測試方法是“離線”測試，即將纖維進行拉伸后再進行測試，缺乏對于纖維拉伸過程內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(nèi)部結(jié)構(gòu)進行分析和表征，我們開發(fā)了一種同步輻射原位纖維熱拉伸儀。
發(fā)明內(nèi)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，用于檢測纖維在不同的環(huán)境溫度下拉伸過程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)的演變，為深入研究纖維結(jié)構(gòu)與性能的關系提供了技術基礎，克服了現(xiàn)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采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(qū)動裝置、平移電機、保溫箱、纖維夾具，所述運動驅(qū)動裝置安裝在機座上表面，所述平移電機安裝在運動驅(qū)動裝置左右兩端，所述保溫箱固定在運動驅(qū)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(nèi)安裝纖維夾具，并設有溫度傳感器，所述纖維夾具左右兩端分別穿過保溫箱的左右兩側(cè)壁后通過兩側(cè)的拉伸臂連接運動驅(qū)動裝置，所述兩側(cè)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(diào)整高度。所述熱風進口位于保溫箱頂部。所述箱門位于保溫箱正面。所述檢測視窗位于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(cè)壁后連接運動驅(qū)動裝置和壓力傳感器。
_2] 有益.效果本實用新型用于檢測纖維在不同的環(huán)境溫度下拉伸過程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)的演變，為深入研究纖維結(jié)構(gòu)與性能的關系提供了技術基礎，克服了現(xiàn)有的離線測試所存在的不足。裝置結(jié)構(gòu)合理、操作方便、靈活性高。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)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(qū)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(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，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于本申請所附權利要求書所限定的范圍。如圖1所示，本實用新型包括機座、運動驅(qū)動裝置5、平移電機8、保溫箱4、纖維夾具I，所述運動驅(qū)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(qū)動裝置5左右兩端，所述保溫箱4固定在運動驅(qū)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(nèi)安裝纖維夾具1，并設有溫度傳感器，所述纖維夾具I左右兩端分別穿過保溫箱4的左右兩側(cè)壁后通過兩側(cè)的拉伸臂連接運動驅(qū)動裝置5，所述兩側(cè)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(diào)整高度。所述熱風進口 2位于保溫箱4頂部。所述箱門位于保溫箱4正面。所述檢測視窗3位于箱門上以及保溫箱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(cè)壁后連接運動驅(qū)動裝置5和壓力傳感器9。本實用新型工作時，用處于保溫箱4內(nèi)部的纖維夾具I夾持纖維絲束；外部熱風機產(chǎn)生的熱風由熱風進口 2通入保溫箱4內(nèi)；保溫箱4內(nèi)設有溫度傳感器，通過溫度傳感器控制保溫箱4內(nèi)部溫度恒定。在保溫箱4內(nèi)部達到所需溫度后，運動驅(qū)動裝置5在兩端平移電機8的帶動下，通過兩側(cè)的拉伸臂驅(qū)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(xiàn)對于拉伸應力信息的記錄。同步輻射X射線通過位于保溫箱正面、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用于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(lián)用，能夠獲得不同加熱溫度下以及拉伸時纖維絲束內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的演變信息，為進一步研究纖維絲束結(jié)構(gòu)與性能的理論關系提供技術支撐。
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(qū)動裝置(5)、平移電機(8)、保溫箱(4)、纖維夾具(1)，其特征在于所述運動驅(qū)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(qū)動裝置(5)左右兩端，所述保溫箱(4)固定在運動驅(qū)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(nèi)安裝纖維夾具(1)，并設有溫度傳感器，所述纖維夾具(I)左右兩端分別穿過保溫箱(4)的左右兩側(cè)壁后通過兩側(cè)的拉伸臂連接運動驅(qū)動裝置(5)，所述兩側(cè)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，其特征在于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(diào)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，其特征在于所述熱風進口(2)位于保溫箱(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，其特征在于所述箱門位于保溫箱(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，其特征在于所述檢測視窗 (3 )位于箱門上以及保溫箱(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(qū)動裝置、平移電機、保溫箱、纖維夾具，所述運動驅(qū)動裝置安裝在機座上表面，所述平移電機安裝在運動驅(qū)動裝置左右兩端，所述保溫箱固定在運動驅(qū)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(nèi)安裝纖維夾具，并設有溫度傳感器，所述纖維夾具左右兩端分別通過拉伸臂連接運動驅(qū)動裝置，所述拉伸臂上安裝壓力傳感器。本實用新型用于檢測纖維在不同的環(huán)境溫度下拉伸過程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)的演變，為深入研究纖維結(jié)構(gòu)與性能的關系提供了技術基礎，克服了現(xiàn)有的離線測試所存在的不足。裝置結(jié)構(gòu)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(yōu)先權日2012年10月19日
發(fā)明者龔靜華, 田宇, 馬敬紅, 徐堅 申請人:東華大學