全自动土工合成材料厚度测定仪

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

土工合成材料厚度和厚度变化是土工合成材料的重要指标口 ，土工合成材料厚度测定仪是-种用于测定各类土工合成材料在不同压力下的厚度和厚度变化的装置。现有同类产品均为手动机械构造 ，采用人工加压、人工控制加压时间、人工读数及人工绘制厚度变化的对数曲线 费时费力 ，工作效率低。

针对上述问题，在经过调研并总结现有测试技术的基础上 ，研制开发 了-种全 自动土工合成材料厚度测定仪，可作为机械式土工合成材料厚度仪的升级换代产品。

为了使有关人员全面了解全自动土工合成材料厚度测定仪的性能，现作-介绍。

2 仪器结构2.1 总体架构全 自动土工合成材料厚度测定仪 包括底座、龙门架、测试部件和控制箱(见图 1)。

由图 1可知，底座内设有电动机、驱动器和同步带传动机构；龙门架上装有两根丝杠和两根光杠；移动横梁与丝杠连接，并套在光杠上可上下运动；测试部件包括压力测试单元、厚度测试单元和测试平台；作者简介：杨卫林(1965)，男，.I：程师，研究方向：纺织测试仪器。

lu I1-- 底座3-- 移动横梁5--压力传感器7-- 控制箱2-- 测试部件4-- 龙门架6-- 龙门架底板图 1 厚度测定仪结构示意控制箱通过控制电缆对仪器运动进行控制，采集压力和厚度 的数据。

2.2 压力测试单元压力测试单元包括压力传感器 、压杆、弹簧套、压 缩 弹簧 、连 接螺 钉、连接 板、压 脚 和销 轴等 (见图 2)。

压杆与弹簧套紧滑配，销轴防止弹簧套转动。测试时移动横梁向下运动，通过压缩弹簧作用于压脚对试样缓冲加压，达到规定压力时则停止向下运动。

2.3 厚度测试单元由图 2可见，厚度测试单元包括千分表支架、带52 纺织标准与质 2013年第 l坶J- - 压力传感器弹簧套连接螺钉3 -压脚5 双列 向心球轴承7 数显千分表9 螺帽l 移动支架3 千分表支架Od - - 80d15压杆压缩弹簧连接板试样基准板心轴销轴调节压簧调节螺钉测试基准板图 2 压 力 测试 单兀 不 葸通讯功能的数显千分表、移动支架、螺帽、调 压簧与调节螺钉等。

移动支架固定在弹簧套上，压脚发生位置变动时则带动数显千分表测量头的同步变动，螺帽、调节压簧和调节螺钉可以对数显千分表进行零位粗调。

2.4 测试平台由图 2可见，测试平台包括测试基准板、基准板心轴和双列向心球轴承。

基准板心轴上装有双列 向心球轴承，使基准板顶面和压脚底面间能用 3个调节螺钉调整平行度，并可用 固定螺钉固定以防松动。

3 测试3.1 原理用单片机作为核心处理器 ，由液晶显示器和操作键盘进行人机对话和参数设置。单片机通过指令发出运动控制命令给高细分步进 电动机 ，步进电动机通过同步带和丝杆传动使移动横梁上下移动，压力传感器实测压力值比设定的压力值过大时，移动横梁向 移动时带动压缩弹簧变形量减少而降低对试样的压力 。反之 ，移动横梁向下移动时带动压缩弹簧变形量增加，从而加大对试样 的压力。当达到没定的压力值后 ，步进电动机停止转动(见图 3)。

测试前先进行厚度 自动零点校正，单片机通过指令发出置零命令给带通讯功能的下分表；测试时 ，图 3 控制 系统原理在规定的稳压时问后单片机会 自动采集千分表中的厚度值 ，再继续加压达剑另-规定 的压力值继续采集厚度值，这就能 自动连续测量在小 同 时的厚度。测试后单片机指爪打愈打EIJ数据 。

3.2 操作过程3.2.1 设定试验参数测试 前先设定试验参数，如 试样编 、试验次数 、稳压时间和打印输 出方式等 。

3.2.2 厚度 自动零点校正无试样 的状态下 ，注意清洁测试平台和Jl 脚，使之不得沾有灰尘和纤维等；然后 i动厚度 门动零点校止程序 ，测试压脚首先向下移动， 得到 ·个很微小初始压力后 ，说明压脚已接触到测试平 ；停 留片刻后向上移动 ，当到达移动横梁 艮位后，压脚停止移动，这样就完成了厚度 自动零点的校 F。

3.2.3 装样按规定对试样调湿并取样，裁取有代表忡的试样 10块 ，尺寸不小于基准板面积。 脚升起时，在无张力和无变形的情况下把试样放在基准板3.2.4 操作按启动键后，移动横梁向下运动，并通过压缩弹簧作用于压脚而对试样缓 冲加J 在 脚连续加压过程中，仪器实时显示当前厚度与压强值。 测试完成后 ，压脚 自动升起 。

3.2.5 计算打印吖自动进行统计计算 ，并根据预允设定打印输出方式 自动打印统计报表和厚度变化的对数曲线。

4 性能和特点4.1 性能参数4.1.1 适用标准2013年第 l期 纺织标准与质量 53适用标准有 GB/T 13761、JTJ/T 060、JTG E50及 IS9863。

4.1.3 测试方式分单点测试和 3点测试两种方式。单点测试是在(2±0.01)kPa的工作压强下测试试样厚度；3点测 试是分 别在 (2±0.01)、(20 4-0.1)及 (200±1)kPa的工作压强下测试试样厚度。主要参数为：- - 测量范围为 0～20 mm；- - 最小分度值为 0.001 mm；- 稳压时间-般为 30 S，可数字设定。

4.2 仪器特点- 采用龙门台式机型，精密丝杠、高精度轴承组成牢固的负载支撑系统；- - 采用单片机控制 和大屏幕液 晶屏，人机交互对话操作，可直接打印统计分析报表 ；～ - 采用高精度、高速率力值测量系统，通过压缩弹簧作用于压脚而对试样缓慢地施压，减轻操作者的工作量 ；- - 采用高精度数显千分表与微电脑直接通讯 ，避免人工读数的差错；- - 试验次数、稳压时间及测试方式可任意设定，试样编号可用多种字符方式输入；- - 在基准板心轴上装有双列向心球轴承，可用 3个螺钉任意调节基准板顶面与压脚底面的平行度；- - 能 自动地连续测量土工布厚度 ，可 自动稳压 、自动测量和 自动计算 ，自动打印统计分析报表和厚度变化的对数曲线。

5 校准方 法5.1 压力校准不同工作压强值可用所对应的标准砝码分别进行校准(见表 1)。校准时 ，先分别挂上校准用的标准砝码，再读取每次的压强显示值。

按标准 要求压强的示值误差q和示值重复性误差b均不超过 5‰，其示值误差q和示值重复性误差 b均按进程测试 3次 ，然后分别按公式 (1)和公式(2)计算。

q( )- >(100/o (1)表 1 不同工作压强所对应的校准用标准砝码值工作压强 对应的校准用标准砝码值(kPa) (N)2 520 50200 5006( )- ×100 (2)f式中：F--核准用砝码的实际值 ，单位为 mg；- 压脚 的面积 ，单位为 cm ；尸--3次进程显示压强算术平均值，单位为kPa；P--3次进程显示压强最大值，单位为 kPa；P--3次进程显示压强最小值，单位为kPa。

5.2 厚度校准在压脚与工作台平行度进行校准后，采用单点测试方式 ，在(2±0.O1)kPa工作压强下测试，先进行-次零点校正。用标准量块校准厚度的示值误差，每间隔 1 mm校 准-次 ，直 至 10 mm；校准 10 mm后再校准零位 1次。按标准L1 要求厚度的示值误差不超过±0.Ol mm。

6 结语全自动土工合成材料厚度测定仪可作为机械式土工合成材料厚度仪的升级换代产品，可以自动地连续测量土工合成材料厚度，可任意设定试验次数、稳压时间与测试方式，可自动打印统计分析报表和厚度变化的对数曲线。

仪器需定期校准，以确保仪器处于正常状态和测试数据的稳定性和重现性 。