[发明专利]羊毛束纤维断裂伸长率分布及断裂强度分布测试方法

摘要

本发明提供了一种基于声发射原理的羊毛束纤维断裂伸长率分布及断裂强度分布测试方法，利用束纤维强力仪、单纤维强力仪、带声卡的计算机、两个规格相同的麦克风，束纤维强力仪和单纤维强力仪都为等速拉伸，麦克风分别固定在束纤维强力仪和单纤维强力仪上，距离受拉伸的束纤维或单纤维Lmm。本发明的优点是基于声发射测量技术，实现了束纤维拉伸时单根纤维断裂伸长率分布和断裂强度分布的精确测量。

主权项

一种基于声发射原理的羊毛束纤维断裂伸长率分布及断裂强度分布测试方法，利用束纤维强力仪(1)、单纤维强力仪(2)、带声卡的计算机、两个规格相同的麦克风(3)，束纤维强力仪(1)和单纤维强力仪(2)都为等速拉伸，麦克风(3)分别固定在束纤维强力仪(1)和单纤维强力仪(2)上，距离受拉伸的束纤维(4)或单纤维(5)Lmm，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：第一步、从待测羊毛中随机抽取P根纤维，以p根为一组分成N组，N＝P/p，各组纤维的两端都分别粘在在纸片上，使纤维呈伸直状态，纤维间平行排列且互相不接触，形成N组纤维样本，对上述N组纤维样本分别在束纤维强力仪(1)上进行组合测量，拉断的同时用麦克风(3)记录下带噪纤维断裂声发射信号；第二步、用小波去噪的方法处理第一步得到的N组带噪纤维断裂声发射信号，得到N个完整的纤维断裂声发射信号；第三步、提取第二步得到的N个完整的纤维断裂声发射信号的波形振幅A和能量E；第四步、将N个完整的纤维断裂声发射信号的波形振幅A和能量E中的最小振幅Amin和最小能量Emin代入复合参数M，M＝E×A，计算得到复合参数M的临界值MCri；第五步、对经充分梳理的羊毛束纤维用束纤维强力仪(1)进行拉伸，并同步记录下拉伸过程中的带噪纤维断裂声发射信号；第六步、用与第二步相同的小波去噪的方法去除带噪纤维断裂声发射信号的背景噪音，利用波形振幅A和能量E计算小波去噪后束纤维拉伸声发射谱中所有瞬态信号的复合参数M，去除小于MCri的信号，剩下的声发射信号即由纤维断裂产生，为纤维断裂声发射信号；第七步、将第六步得到的纤维断裂声发射信号的波形波峰所对应的时间作为纤维断裂的时间，则纤维断裂时的伸长＝断裂时间×拉伸速度，纤维的断裂伸长率＝伸长/拉伸隔距，求出束纤维拉伸时所有纤维的断裂伸长率并作直方图，即可得羊毛束纤维断裂伸长率分布；第八步、随机从待测羊毛中抽取Q根单纤维试样，分别用单纤维强力仪(2)进行组合测量，记录每根单纤维的断裂强力和其对应的断裂声发射信号，用与第二步相同的小波去噪的方法去除各组断裂声发射信号的背景噪音，分别提取Q根单纤维断裂声发射信号的能量E，并建立断裂强力和能量之间的线性回归方程；第九步、将第六步得到的束纤维拉伸中的纤维断裂声发射波形的能量E代入第八步得到的线性回归方程，即可计算出对应纤维的断裂强力，利用中段切断称重法测量待测羊毛束纤维的平均线密度，用各根纤维的断裂强力比上平均线密度即可得各自的断裂强度，对所有纤维的断裂强度做直方图即可得束纤维拉伸的断裂强度分布。