HVI大容量纤维测试仪.docx
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HVI大容量纤维测试仪一、实验目的与要求利用该实验,了解HVI大容量纤维测试仪的测试原理、测试系统和测试项目,掌握仪器的操作方法和各测试指标的概念,并掌握棉纤维马克隆值、纤维长度和纤维强度的测试方法。二、仪器用具与试样材料HVI大容量纤维测试仪,色特征校准瓷板(一套标有Rd和+b值的五块工作校准瓷板),杂质校准瓷板(一套用于仪器校准并标有数值的工作校准瓷板),天平(最大称量不小于50g,分度值不大于0.1g),马克隆值校准棉样,长度和比强度校准棉样(HVICC),原棉实验样品125g左右。三、实验原理与仪器结构(一)实验原理USTER HVI大容量测试仪可以测试棉纤维的长度(多项指标)、断裂比强度、断裂伸长率、马克隆值、颜色(反射率和黄度)、杂质、预测成纱品质指标、缕纱强力和纺纱均匀度指数(SCI)等指标。1、长度/强力测试原理(910长度强力仪)纤维沿其长度方向被梳夹随机夹持,排列在梳夹上,构成棉须。光学系统对棉须从根部至梢部进行扫描,根据透过棉须光通量的变化,获得精确的照影仪曲线,计算出各长度指标,如50%、2.5%跨距长度和长度整齐度;平均长度;上半部平均长度和整齐度指数;根据需要,仪器可输出照影仪曲线图形。(1)、2.5%跨距长度:仪器扫描起点的纤维量作为100%,当扫描到的纤维量相当于起点纤维量的2.5%(已扫描过97.5%的纤维)时,所对应的长度。见图8-1。(2)、50%跨距长度:仪器扫描起点的纤维量作为100%,当扫描到的纤维量相当于起点纤维量的50%(已扫描过50%的纤维)时,所对应的长度。见图8-1。(3)、上半部平均长度(UHML):在照影仪曲线中,从纤维数量50%处作照影曲线的切线,切线与长度坐标轴相交点所显示的长度值,见图8-1。试验证明,上半部平均长度与手扯长度和罗拉主体长度接近。我国仪器化检验规定主要检验上半部平均长度和长度整齐度指数。(4)、平均长度(ML):在照影仪曲线中,从纤维数量100%处作照影仪曲线的切线,切线与长度坐标轴相交点所显示的长度值,见图8-1。(5)、长度整齐度指数(UI):平均长度和上半部平均长度的百分比。该数值越高,表示棉花长度整齐度越好。图8-1 HVI长度指标示意图1、50%跨距长度;2、2.5%跨距长度;3、上半部平均长度; 4、平均长度长度测试后,一对夹持器在试样棉束的某一部位以3.2mm隔距夹持纤维,按指定方式进行拉伸(CRE),获得负荷—伸长曲线,测得断裂比强度和断裂伸长率(纤维断裂比强度是通过测量最大力值和估算断裂纤维的重量来计算的。断裂伸长率直接由纤维最大断裂负荷时样品夹头间的位移确定)。测量结束后,梳架弹出,整个过程完全自动化。纤维束的遮光量由光学系统确定,断裂负荷由力传感器检出,断裂比强度由下式计算: (8-1)夹持器钳口处纤维遮光量与纤维束(梳夹上被夹持、拉断的一部分纤维束)重量成正比,与纤维的马克隆值有关。不同马克隆值的纤维其透光量不同。因此加入马克隆值因素系数进行校正,这也就是在测试纤维长度、强力之前,一定要先测试马克隆值的道理。断裂伸长率由下式计算: (8-2)2、马克隆值测试原理根据气流仪的基本原理,将预定重量的松散棉样放入试样筒,压缩到固定的体积,使用恒定压力的压缩空气通过棉样,测得纤维集合体的渗透流的阻力,或使用恒定流量的空气流过纤维集合体测得气流的压差折算为马克隆值。3、色特征测试原理由于不同品级的棉花具有不同的光谱特征,在可见光谱范围内。棉花的长波一端(红光谱)的相对光谱反射率的差异较短波光谱(蓝光谱)的小,即棉样愈白,其相对光谱反射率存在短波一端的增长比在长波一端愈多;棉样愈黄,其反射光谱中的蓝光愈少。白光光束以与棉样表面法线成45°角的方向入射于棉样表面上,在法线方向上测量棉样表面反射光。分析其中光谱成分和反射率大小,获得棉样的Rd、+b值以及棉花色特征级代码编号。4、杂质测试原理在颜色测试过程中,同时完成棉花的杂质测量,即通过影像照影仪聚焦于压在玻璃窗口的棉纤维,在排除样品表面平均色泽情况下,对扫描图像分析计算杂质数量及面积。杂质数量是指测试面积内样品表面杂质颗粒的总数。杂质面积是指测试面积内样品表面杂质颗粒所覆盖面积占测试总面积的百分率。杂质数据与常用的含杂率不是一个概念。(二)仪器结构HVI 大容量纤维测试仪主要由以下几个方面构成:HVI大容量纤维测试仪是美国USTER公司研制的棉纤维测量仪器,在世界主要产棉国都有使用。目前主要有HVI900A(全自动)型、HVI900SA(半自动)型、 HVI SPECTRUM(新型全自动)型和 HVI1000(中国公证检验专用)型等。各种型号的测试原理和结构基本相同,一般都有取样部分、长度/强力组件、马克隆值组件、颜色和杂质组件、终端控制器等组成。下面以HVI900A
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