一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置，基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块、拉力测量模块和升降组件，所述拉力测量模块和所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块均安装在升降组件上；相较于现有技术，本实用新型专利技术能够快速准确的进行剑麻叶片长度、横截面积、伸长量的高精度测量，从而提高杨氏模量的测量精度。本实用新型专利技术通过直接测量剑麻叶片的杨氏模量，实现对剑麻纤维杨氏模量的测量，较现有化学法预处理剑麻纤维的测量方法，具有操作便捷、快速测量、且对环境无污染的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置
本技术涉及精密杨氏模量测量
，具体涉及一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置。
技术介绍
剑麻纤维是取自剑麻叶片中的维管束纤维，是一种天然硬质纤维。具有纤维长，色泽洁白，质地坚韧、拉力强、耐酸碱、耐摩擦、耐海水腐蚀等多种特性，其主要用于制造绳索、麻布、地毯、抛光轮等产品，是国防、渔捞、航海业、工业、森林等部门的重要物资，属于可再生资源。剑麻纤维是剑麻产业生存发展的关键原料，而剑麻纤维产量的高低除了与品种、产源、地理气候等自然因素有关之外，还与剑麻栽培管理技术有密切的关系。杨氏模量是是弹性材料的一种最重要、最具特征的力学物理量。剑麻纤维的杨氏模量是纤维机械性能最常进行测定的指标之一。因此测定剑麻纤维的杨氏模量是在剑麻生产上起到重要的作用。一方面，对剑麻叶片收购实行按质论价进行管理。不仅平衡工农之间的利益关系，维护市场的公平交易，更重要的是将为生产的优质剑麻叶片产生强大动力，从而更有利于完善本行业各项经营管理措施。另一方面，在工业上可作为工厂加工工艺水平的测量依据，评估机械性能，科学指导生产。在农业上随时监测剑麻叶片生长情况，采用合理的栽培技术，科学施肥，生产出高产高质纤维的叶片。从而促进我国剑麻叶片沿着优质、高产、公平的良性健康方向发展生产。目前，测量剑麻纤维杨氏模量的方法均为化学法，需先利用化学试剂将非纤维素脱去，再测量单根或多根纤维的杨氏模量。但这种方法，对纤维的物理性能造成改变。而且该方法处理过程复杂、测量速度慢，化学试剂易造成环境污染。因此，建立科学、准确、快速、稳定剑麻叶片杨氏模量测定的方法，既能随时监测剑麻叶片生长情况，规范剑麻叶片的生产管理，又能为剑麻产业的生产、科研提供有效的参考依据。通过剑麻叶片杨氏模量测定技术应用，科学地制定剑麻叶片收购方案，实行叶片按质论价公平交易，指导剑麻科学管理，提高叶片纤维含量具有重要的指导意义。目前的杨氏模量测量仪，在工程测量技术中，多采用光杠杆法、光纤传感器法、CCD法、干涉法、衍射法等，以提高对材料伸长量的测量精度，从而提高材料杨氏模量的测量精度。而材料杨氏模量测量过程中，材料的长度L、截面积S的测量精度也直接影响了材料杨氏模量的测量精度。现有的杨氏模量测量仪，均需要额外的材料长度、截面积的测量装置，造成材料杨氏模量测量不准确、人为误差较大的问题，不能满足目前生产工艺的要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够解决现有测量剑麻纤维杨氏模量的方法，需要化学试剂预处理，对纤维的物理性能造成改变，处理过程复杂、测量速度慢，易造成环境污染等问题的和现有的杨氏模量测量仪，需额外的长度、截面积测量装置，造成材料杨氏模量测量不准确、人为误差较大的问题的便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置。本技术提供了一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置，包括：基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块、拉力测量模块和升降组件，所述拉力测量模块和所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块均安装在升降组件上；所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块包括CCD摄像机，所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块通过CCD摄像机拍摄的图像，对被测剑麻叶片样品的横截面积与长度测量进行测量；所述拉力测量模块用于检测所述升降组件将被测剑麻叶片样品进行拉伸过程中的拉伸量和拉力值。进一步的，所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块还包括机器视觉标定板，所述机器视觉标定板用于装夹被测剑麻叶片样品，所述CCD摄像机拍摄装夹在机器视觉标定板上的被测剑麻叶片样品上的横截面的和表面的图像，得出被测剑麻叶片样品上的横截面积和长度。进一步的，所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块还包括环形LED灯，所述LED灯用于对被测剑麻叶片样品进行对光。进一步的，所述机器视觉标定板的尺寸为220mm×160mm，所述机器视觉标定板的标准图形尺寸为10mm×10mm，其中面积为S0＝10mm×10mm，其边长为L0＝10mm。进一步的，所述升降组件包括：主架、传动系统、摄像机调节装置和步进电机；所述传动系统、所述摄像机调节装置和所述步进电机均安装在所述主架上，所述步进电机连接所述传动系统，所述CCD摄像机通过摄像机调节装置安装在主架上，所述摄像机调节装置用于调节所述CCD摄像机的位置，所述传动系统连接拉力测量模块，并带动所述拉力测量模块运动。进一步的，所述传动系统包括可转动的安装在所述主架上的丝杆，所述丝杆与步进电机相连接，所述丝杆上安装有随丝杆转动而移动的滑块，所述拉力检测模块与滑块相连接。进一步的，所述升降组件还包括安全保护模块，所述安全保护模块用于对滑块移动到丝杆的两端进行限位。进一步的，所述安全保护模块为两个安装在主架上且分别靠近丝杆两端的接近开关传感器，所述接近开关传感器在信号滑块靠近的时候发出信号，切断所述步进电机的电源。进一步的，所述拉力测量模块包括称重传感器、第一拉力测量样品夹具和第二拉力测量样品夹具，所述称重传感器安装在滑块上，所述称重传感器一端连接所述第一拉力测量样品夹具，所述称重传感器和所述第一拉力测量样品夹具随滑块一同移动，所述第二拉力测量样品夹具安装在主架上。本技术的有益效果：本技术提供一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置，基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块、拉力测量模块和升降组件，所述拉力测量模块和所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块均安装在升降组件上；相较于现有技术，本技术能够快速准确的进行剑麻叶片长度、横截面积、伸长量的高精度测量，从而提高杨氏模量的测量精度。本技术通过直接测量剑麻叶片的杨氏模量，实现对剑麻纤维杨氏模量的测量，较现有化学法预处理剑麻纤维的测量方法，具有操作便捷、快速测量、且对环境无污染的特点。附图说明利用附图对本技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1为本技术的一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置的结构示意图；附1图标号如下：1、升降组件；11、主架；12、丝杆；13、滑块；14、步进电机；15、接近开关传感器；2、基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块；21、CCD摄像机；22、摄像机调节装置；23、环形LED灯；24、机器视觉标定板；3、拉力测量模块；31、称重传感器；32、第一拉力测量样品夹具；33、第二拉力测量样品夹具。具体实施方式结合以下实施例对本技术作进一步描述。如图1所示，结合以下实施例对本技术作进一步描述。本实施例的一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置，包括：基于CCD机器视觉传感器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置，其特征在于，包括：/n基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块、拉力测量模块和升降组件，所述拉力测量模块和所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块均安装在升降组件上；/n所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块包括CCD摄像机，所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块通过CCD摄像机拍摄的图像，对被测剑麻叶片样品的横截面积与长度测量进行测量；/n所述拉力测量模块用于检测所述升降组件将被测剑麻叶片样品进行拉伸过程中的拉伸量和拉力值。/n

【技术特征摘要】
1.一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置，其特征在于，包括：
基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块、拉力测量模块和升降组件，所述拉力测量模块和所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块均安装在升降组件上；
所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块包括CCD摄像机，所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块通过CCD摄像机拍摄的图像，对被测剑麻叶片样品的横截面积与长度测量进行测量；
所述拉力测量模块用于检测所述升降组件将被测剑麻叶片样品进行拉伸过程中的拉伸量和拉力值。


2.如权利要求1所述的一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置，其特征在于，所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块还包括机器视觉标定板，所述机器视觉标定板用于装夹被测剑麻叶片样品，所述CCD摄像机拍摄装夹在机器视觉标定板上的被测剑麻叶片样品上的横截面的和表面的图像，得出被测剑麻叶片样品上的横截面积和长度。


3.如权利要求2所述的一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置，其特征在于，所述基于CCD机器视觉传感器的剑麻叶片横截面积与长度测量模块还包括环形LED灯，所述环形LED灯用于对被测剑麻叶片样品进行对光。


4.如权利要求3所述的一种便捷式剑麻叶片杨氏模量快速测定装置，其特征在于，所述机器视觉标定板的尺寸为220mm×160mm，所述机器视觉标定板的标准图形尺寸为10mm×10mm，其中面积为S0＝10mm×10mm，其边长为L0＝10mm。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李栋宇，黄贞，黄恒烽，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：新型
国别省市：广东;44