上海新纤仪器公司
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楼主 发表于:2010-6-22 9:47:12 

§XG-1型工程纤维强伸度仪 说明书 .doc

  

XG-1型工程纤维强伸度仪

  

 

 


上海利浦应用科学技术研究所

东华大学

 

 

一、概述... 2

二、主要技术指标... 2

三、仪器结构和工作原理... 3

四、仪器使用前的校准... 7

五、试验方法与操作步骤... 8

六、计算机测试操作方法... 9

1、系统启动... 9

2、系统登陆... 10

3、测试信息输入... 11

4、仪器参数设置... 11

5、测试画面启动... 12

6、测试... 13

7、测试结果数据显示... 13

8、打印设置启动... 14

9、打印内容选择... 14

10、测试结果保存... 14

11、测试结果查询... 15

12、测试结果删除... 17

13、退出系统... 18

七、用户管理... 18

1、进入用户管理程序... 18

2、增加用户... 20

3、删除用户... 20

4、修改用户... 20

八、安装... 21

1、软件安装... 21

2、XG-1工程纤维强伸度仪与计算机联机接线... 22

 


一、概述

XG-1型工程纤维强伸度仪是测定工程纤维拉伸性能的试验仪器,可对最短4mm长度的工程用短纤维进行一次拉伸试验,测试纤维强力、伸长率、定伸长负荷、直径、强度、模量的单值、平均值和变异系数。并可通过计算机屏幕实时显示纤维的负荷-伸长曲线,测试数据和测试曲线可以打印并保存。

本仪器结构精密,测试精度高,性能稳定。采用气动夹持器夹持纤维,使用方便,可减小操作误差,提高试验工作效率。

本仪器符合国家标准GB/T21120—2007、国际标准ISO5079和国际化学纤维标准化局(BISFA)的试验方法标准,适用于各种单根化学纤维和天然纤维拉伸性能的测定。可广泛应用于化纤、建筑工程等生产企业、检验机构和科研单位。

 

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:       100 mm

5、伸长测量误差:       ≤0.01 mm

6、伸长测量分辨率:   0.1%;

7、  下降速度:              1~100 mm/min

8、  夹持距离:       1~20 mm

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:                            540×434×560 mm

 

三、仪器结构和工作原理

   本仪器基本构成由强力仪主机、计算机、打印机组成,得到测试结果为纤维断裂强力、伸长率、定伸长负荷、直径、强度、模量等指标。其中强力和定伸长负荷值显示单位为cN,伸长率单位为%,强度和模量单位为MPa,直径值从拨盘中输入,单位为um。拉伸试验过程中仪器显示试样的负荷-伸长曲线,各项测试结果可通过计算机进行数据存贮。

(一)仪器面板如图3-1所示,面板上开关、按钮、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,单位为mm/min;

图3-1

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、PR:     测试结果打印按钮,当计算机无法使用,可通过主机后面计算机接口连接打印机直接打印测试结果;

4、→:      第N+1根数据显示按钮;

5、←:      第N-1根数据显示按钮;

6、R:       复位按钮;

7、降:      手动下夹持器下降按钮;

8、停:      手动下夹持器停止按钮;

9、升:      手动下夹持器上升按钮;

10、自动:自动操作按钮;

11、上夹:       手动上夹持器开、闭按钮;

12、下夹:手动下夹持器开、闭按钮。

仪器显示器显示:

1、BF:     测试进行时显示力值(cN),纤维试样断裂时显示强度值(MPa);

2、EXT:   显示伸长值(%);

3、FDE:   测试进行时显示定伸长负荷值(cN),纤维试样断裂时显示模量值(MPa);

4、N:              试验根数。

 

(二)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3-2所示。

图3-2

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。隔距拨盘设置应与上下夹持器间试样长度一致,单位mm,图3-2所示为5mm。

2、定伸长拨盘:按测试要求设置定伸长值,单位%,仪器可显示和打印与定伸长相应的负荷值,图3-2所示定伸长值设定为2%。

3、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。其中第一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

第一位

强力范围

(cN)

第二位

伸长率范围

(%)

1

10

1

10

2

20

2

25

3

50

3

50

4

100

4

100

 

 

5

250

 

 

6

500

 

 

7

1000

4、模量拨盘:拉伸曲线起始部分直线的斜率代表试样初始模量的大小。拨盘D和拨盘E分别用于设置测量计算模量的试样起点伸长率和终点伸长率,单位0.1%。

5、直径拨盘:将已知纤维直径输入拨盘,单位um (10-3mm),图3-2所示为30.5um。

6、联机开关F:开关上拨至“开”位置时,主机与计算机联机。

7、C开关:    仪器校准时用。

8、A电位器:仪器校准时用。

 

(三)、主机和计算机、压缩气源的连接

    主机后背面接口配置如图3-3所示。按图3所示将主机与计算机、压缩气源连接起来。

图3-3

 

(四)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3-4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3-4

 

 (五)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3-5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。

 

图3-5

 

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3-3)。

2、将计算机与主机连接,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,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,将纤维从下方置于上下夹持器钳口之间,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强度、断裂伸长率、模量及测试根数。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。第一次按“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、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

                       检查各个测试数据后,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。

  

(二)初始模量伸长的设定

试样拉伸曲线假设如图5-1所示。

初始模量为拉伸曲线起始直线部分的斜率,图中OA为计算初始模量的起点伸长率,OB为终点伸长率,FA和FB为起点伸长率和终点伸长率所对应的力值。OA伸长率和OB伸长率所对应的曲线片段,应选择在曲线的起始直线部分,其数值分别由内侧控制板上的D拨盘和E拨盘来设定(单位0.1%伸长率)。图3-2 中所示举例“D”拨盘设置OA伸长率为0%,“E”拨盘设置OB伸长率为2.0%。

图5-1

 

六、计算机测试操作方法

1、系统启动

打开计算机电源,双击屏幕上“化学纤维测试专家系统”的图标,出现6-1所示的画面。

图6-1

2、系统登陆

输入用户ID和密码,譬如”lp”,”lp”, 然后单击“确定”按钮,即可进入化学纤维专家测试系统的画面,如图6-2所示。

图6-2

 

3、测试信息输入

点击“测试”按钮,可进入如图6-3所示的测试画面。输入仪器编号和试样规格等测试信息,如图6-3所示。

图6-3

4、仪器参数设置

点击“参数设置”,可进入如图6-4所示的画面,输入下列仪器测试参数:

负荷范围、拉伸速度、夹距、伸长。以上输入数据必须与XG-1纤维强伸度仪上的拨盘的设置完全一致。“比强”选择“On”。图6-4中的夹距和拉伸速度应根据不同试样长度而定,例如纤维长度为6mm,夹距可选择2mm,拉伸速度选择2mm/min。负荷范围(cN)和伸长(%)分别为负荷—伸长曲线的纵坐标和横坐标的满量程值。

图6-4

设置完成以后,点击“确认”,回到图6-3所示的画面。

5、测试画面启动

点击“测试”,即可进入图6-5所示的画面。

图6-5

6、测试

进行XG-1纤维强伸度仪拉伸纤维测试。纤维试样拉伸过程中,纤维的负荷-伸长曲线可在图6-5中显示。纤维断裂后,在图中显示强力、伸长、定伸长负荷及根数等数值。

7、测试结果数据显示

全部试样测试完毕或试样中途需要对测试结果进行检查时,点击图6-5中的“数据显示”,把经测试结果N根试样各项指标单值、平均值、CV%值显示在图6-7的窗口中。检查测试结果如有异常数据,根据XG-1仪器操作方法,剔除并补测该数据。点击“关闭”,可以回到测试画面,继续测试。

图6-7

8、打印设置启动

当所需试验的纤维试样测试结束以后,单击图6-5中的“打印”,进入图6-6所示的画面。

图6-6

9、打印内容选择

(1)选择“数据打印”,可进行测试结果打印;

(2)选择“图形打印”,可进行拉伸曲线的图形打印,图形的打印格式,可按用户需要,在下列三种方式任选一种:

(a) 原点打印:所有的图形从同一个原点开始打印

(b)间隔打印:五根测试数据为一组,间隔一段距离后打印

(c) 单根打印:选择需要打印的某一根数,只打印输入的该根曲线。

选择结束后,点击“打印”,打印机进行打印。

 

10、测试结果保存

打印结束以后,点击图6-6中的“退出”,回到6-5所示的画面,点击“退出”,出现图6-8所示画面,系统询问是否需要对测试结果进行保存。

图6-8

如需要保存测试结果,点击“是”,测试结果可供以后查询使用。然后系统回到测试开始的图6-3画面。

 

11、测试结果查询

对系统所保存测试数据的查询,可在图6-3所示的画面中点击“查询”,可进入图6-9所示的画面。

图6-9

用户可以输入仪器编号,选择测试日期作为查询条件。点击“测试日期”项中右端箭头,出现日期选择表,如图6-10所示,可选择所需要的查询日期。点击查询日期表首行左端或右端的箭头,可改变所须选择的月份。

图6-10

选择结束后,在图6-9的画面的查询列表中出现所选中的某个或一组测试对象。在列表中双击所需的查询对象,可显示该对象的详细测试结果,如图6-11所示。

图6-11

选择图6-11列表中的一项测试数据,该测试数据所对应的单个曲线可以用红色标出。

12、测试结果删除

在查询所示的图6-9中,选中所须的删除对象,单击查询列表中某一需要的删除的对象,点击“删除”,该测试结果即可从系统保存的数据中删除。

 

13、退出系统

单击“退出”,即可回到测试开始图6-2所示的画面。

 

七、用户管理

1、进入用户管理程序

在计算机上双击“化学纤维测试专家系统”,出现图7-1所示的画面

图7-1

如果要删除和增加新的测试用户,必须由管理员按管理员身份和密码登陆,输入用户ID“admin”和密码“admin”后单击“确定”,出现图7-2所示的画面。

图7-2

点击“用户管理”,出现图7-3所示的用户管理画面。

图7-3

2、增加用户

管理员可根据实验室使用该仪器控制操作人员的需要,增加操作人员的测试用户,点击图7-3中的“增加用户”,出现图7-4所示的画面。

图7-4

用户ID是系统中表示用户的唯一信息,比如tester1,tester2等等。用户权限有两种,管理员用户和一般用户,管理员用户有管理用户的权限,可以增加删除用户,而普通用户没有此项权限。输入完毕以后,单击“增加”即可增加用户。新增加的用户的密码和用户ID是一样的。

3、删除用户

在图7-3所示的画面中,选中和点击要删除的用户后,单击“删除用户”,即可删除。

4、修改用户

进行用户的密码修改,管理员和测试用户可按自己的ID身份登陆,点击“用户修改”,出现7-4的画面。在新密码和密码确认项中输入新密码,点击“确认”,修改即完成。

图7-5

八、安装

1、软件安装

按照软件的安装说明,在计算机内安装联机系统软件。安装时先双击“我的电脑”,在出现的画面中双击“纤维专家系统”,进入该画面后双击“port95nt1”,在出现的画面中双击“setup”执行文件。然后在后续依次出现的各个画面中选择点击“next”或“Yes”,直至出现DLPortIO画面,点击“关闭”,出现“安装完毕”画面,点击“Finish”,电脑将重新启动。

双击“我的电脑”,在出现的画面中双击“纤维专家系统”,进入该画面后双击“setup”执行文件。然后在后续依次出现的各个画面中选择点击“下一步”,直至出现“已做好安装系统的准备”的画面,点击“安装”,等待安装完毕以后点击“完成”,再点击“是”,使系统重新启动。

2XG-1工程纤维强伸度仪与计算机联机接线

包括以下两根连接线:

(1)XG-1与计算机连接线

(2)计算机与打印机连接线

特别注意在计算机后面板上按标识进行连接,如有错误,会导致仪器烧毁。在连接的过程中要关闭计算机和XG-1的电源开关。电脑的并口默认硬件地址为0x378,工作模式为双向模式,电脑并口卡默认硬件地址为0x278。

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1 楼 发表于:2010-6-22 9:59:22 
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2 楼 发表于:2010-6-22 10:12:31 
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3 楼 发表于:2010-6-22 10:16:50 
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