1.一種基于聲發(fā)射原理的羊毛束纖維斷裂伸長(zhǎng)率分布及斷裂強(qiáng)度分布測(cè)試方法,利用束纖維強(qiáng)力儀(1)、單纖維強(qiáng)力儀(2)、帶聲卡的計(jì)算機(jī)、兩個(gè)規(guī)格相同的麥克風(fēng)(3),束纖維強(qiáng)力儀(1)和單纖維強(qiáng)力儀(2)都為等速拉伸,麥克風(fēng)(3)分別固定在束纖維強(qiáng)力儀(1)和單纖維強(qiáng)力儀(2)上,距離受拉伸的束纖維(4)或單纖維(5)Lmm,其特征在于,所述測(cè)試方法包括以下步驟:
第一步、從待測(cè)羊毛中隨機(jī)抽取P根纖維,以p根為一組分成N組,N=P/p,各組纖維的兩端都分別粘在在紙片上,使纖維呈伸直狀態(tài),纖維間平行排列且互相不接觸,形成N組纖維樣本,對(duì)上述N組纖維樣本分別在束纖維強(qiáng)力儀(1)上進(jìn)行組合測(cè)量,拉斷的同時(shí)用麥克風(fēng)(3)記錄下帶噪纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào);
第二步、用小波去噪的方法處理第一步得到的N組帶噪纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào),得到N個(gè)完整的纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào);
第三步、提取第二步得到的N個(gè)完整的纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào)的波形振幅A和能量E;
第四步、將N個(gè)完整的纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào)的波形振幅A和能量E中的最小振幅Amin和最小能量Emin代入復(fù)合參數(shù)M,M=E×A,計(jì)算得到復(fù)合參數(shù)M的臨界值MCri;
第五步、對(duì)經(jīng)充分梳理的羊毛束纖維用束纖維強(qiáng)力儀(1)進(jìn)行拉伸,并同步記錄下拉伸過(guò)程中的帶噪纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào);
第六步、用與第二步相同的小波去噪的方法去除帶噪纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào)的背景噪音,利用波形振幅A和能量E計(jì)算小波去噪后束纖維拉伸聲發(fā)射譜中所有瞬態(tài)信號(hào)的復(fù)合參數(shù)M,去除小于MCri的信號(hào),剩下的聲發(fā)射信號(hào)即由纖維斷裂產(chǎn)生,為纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào);
第七步、將第六步得到的纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào)的波形波峰所對(duì)應(yīng)的時(shí)間作為纖維斷裂的時(shí)間,則纖維斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)=斷裂時(shí)間×拉伸速度,纖維的斷裂伸長(zhǎng)率=伸長(zhǎng)/拉伸隔距,求出束纖維拉伸時(shí)所有纖維的斷裂伸長(zhǎng)率并作直方圖,即可得羊毛束纖維斷裂伸長(zhǎng)率分布;
第八步、隨機(jī)從待測(cè)羊毛中抽取Q根單纖維試樣,分別用單纖維強(qiáng)力儀(2)進(jìn)行組合測(cè)量,記錄每根單纖維的斷裂強(qiáng)力和其對(duì)應(yīng)的斷裂聲發(fā)射信號(hào),用與第二步相同的小波去噪的方法去除各組斷裂聲發(fā)射信號(hào)的背景噪音,分別提取Q根單纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào)的能量E,并建立斷裂強(qiáng)力和能量之間的線性回歸方程;
第九步、將第六步得到的束纖維拉伸中的纖維斷裂聲發(fā)射波形的能量E代入第八步得到的線性回歸方程,即可計(jì)算出對(duì)應(yīng)纖維的斷裂強(qiáng)力,利用中段切斷稱重法測(cè)量待測(cè)羊毛束纖維的平均線密度,用各根纖維的斷裂強(qiáng)力比上平均線密度即可得各自的斷裂強(qiáng)度,對(duì)所有纖維的斷裂強(qiáng)度做直方圖即可得束纖維拉伸的斷裂強(qiáng)度分布。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于聲發(fā)射原理的羊毛束纖維斷裂伸長(zhǎng)率分布及斷裂強(qiáng)度分布測(cè)試方法,其特征在于:所述束纖維強(qiáng)力儀(1)和所述單纖維強(qiáng)力儀(2)的速率為3mm/min,拉伸隔距10mm;所述聲卡量化精度16位,采樣頻率44.1kHz;所述L=5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于聲發(fā)射原理的羊毛束纖維斷裂伸長(zhǎng)率分布及斷裂強(qiáng)度分布測(cè)試方法,其特征在于:所述第二步包括以下步驟:
步驟2.1、第i組帶噪纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào)Yi表示為,i=1,2,...,N:
Yi=Fi+Zi,式中,F(xiàn)i為第i個(gè)完整的纖維斷裂聲發(fā)射信號(hào),Zi第i個(gè)噪音信信號(hào),則Yi的小波系數(shù)表示為Yj,k,j為小波分解層數(shù),k為當(dāng)前分解層的索引:
Yj,k=Wj,k+Zj,k,式中,Wj,k為Fi的小波系數(shù),Zj,k為Zi的小波系數(shù);
步驟2.2、對(duì)Yj,k進(jìn)行軟閾值處理,即令絕對(duì)值小于閾值ε的軟處理小波系數(shù)Tsoft為零,將絕對(duì)值大于閾值ε的軟處理小波系數(shù)Tsoft向零做收縮:
式中,α為噪聲信號(hào)偏差,J為含噪信號(hào)在所有層次上的小波分解包分解系數(shù)的個(gè)數(shù)總和。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于聲發(fā)射原理的羊毛束纖維斷裂伸長(zhǎng)率分布及斷裂強(qiáng)度分布測(cè)試方法,其特征在于:在所述第三步中,所述波形振幅A是超出測(cè)量閾值的波形最大峰值;所述能量E是超出測(cè)量閾值的波形外包絡(luò)線與閾值間包圍的面積。