一种快速离散的纤维分散性测试装置的制作方法

本发明涉及纤维分散，尤其涉及一种快速离散的纤维分散性测试装置。

背景技术：

1、纤维材料广泛应用于各行各业以及日常生活中。根据原料的来源一般可以将纤维分为天然纤维、人造纤维、合成纤维、无机纤维和金属纤维等类别。测试纤维的分散性对于其自身性能的评价、复合纤维的制造以及纤维在复合材料的应用均具有重要意义。纤维在水中均匀分散，有利于实现纤维之间的混合均匀，是制备纤维复合材料的重要指标。

2、纤维短切后加入材料浆料中能够提升材料性能，纤维的分散性影响其对材料性能的改进效果。对不同试验条件下纤维的分散程度进行表征评价是研究纤维性能的重要方式。

3、但是，纤维混合溶剂的制备和混合程度的观测和评价，仍然缺乏高效可靠的设备。因此，本发明提供一种快速离散的纤维分散性测试装置，用于实现对纤维在分散介质（水或其他溶液）中的快速离散和对纤维的分散性观测。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种快速离散的纤维分散性测试装置，用以解决现有纤维分散性测试缺乏快速、可靠的测试装置的问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种快速离散的纤维分散性测试装置，包括：动态信息采集机构、驱动装置和分散杯；所述驱动装置用于驱动所述动态信息采集机构和分散杯运动；

4、所述动态信息采集机构包括：第一运动机构、第二运动机构；所述第一运动机构和第二运动机构的结构组成和运动原理相同，且二者相互垂直设置；

5、所述第一运动机构包括：半圆形基座、半圆形转动架、旋转支架、摄像头固定杆和摄像头；所述半圆形转动架的两端分别与两个所述旋转支架的一端通过球铰连接，所述旋转支架的另一端与半圆形基座转动连接；所述摄像头固定杆固定安装在半圆形转动架的中部，且所述摄像头固定杆的轴线指向所述半圆形转动架的中心；所述摄像头固定杆的上端滑动安装在所述半圆形基座的条形开槽中，下端固定安装有摄像头；所述驱动装置驱动所述旋转支架相对与所述半圆形基座转动时，能够带动所述摄像头固定杆在条形开槽中滑移，同时实现摄像头绕所述半圆形基座的中心转动；所述摄像头能够拍摄所述分散杯的多角度图像；

6、所述驱动装置还能够驱动所述分散杯旋转，进而实现对其内部纤维的分散。

7、进一步地，还包括设备外壳，设备外壳的内壁涂覆有黑色涂料；所述设备外壳的内部设置照明装置。

8、进一步地，所述设备外壳的内部设置多个反光镜，反光镜沿所述分散杯的圆周方向设置多块，且倾斜向下设置；所述反光镜能够将所述照明装置发射的光线反射至分散杯，用于实现对分散杯的均匀光照。

9、进一步地，所述半圆形转动架的圆弧半径小于所述半圆形基座的圆弧半径。

10、进一步地，所述半圆形转动架的两端均固定设置有第二旋转轴；第二旋转轴与旋转支架的第一端通过球铰连接，且两个旋转支架在所述半圆形转动架的两侧呈中心对称设置；所述旋转支架的第二端通过第一旋转轴与半圆形基座转动连接，且两个第一旋转轴的轴线共线；所述半圆形转动架两侧的两个第二旋转轴的轴线共线，且第一旋转轴的轴线与第二旋转轴的轴线的交点与所述半圆形转动架的圆心重合。

11、进一步地，所述摄像头固定杆的上端通过球铰与滚动轴套连接；所述滚动轴套为圆柱形，且其外侧弧面与所述条形开槽的侧壁相切。

12、进一步地，所述摄像头固定杆的上端固定设置有球头结构；所述球头结构为球形，且与所述条形开槽的侧壁面之间为点接触。

13、进一步地，所述分散杯的底部转动安装有旋转盘；所述旋转盘的表面设置有多条凸棱；所述旋转盘旋转时，多条凸棱能够扰动所述分散杯中的液体。

14、进一步地，所述驱动装置通过传动组件带动分散杯转动；所述传动组件包括：齿轮齿带机构、传动轴、锥齿轮组；所述齿轮齿带机构连接在驱动装置的电机输出轴和传动轴之间，用于驱动所述传动轴旋转；所述传动轴水平设置，且末端连接锥齿轮组；所述锥齿轮组能够将所述传动轴的水平方向的旋转运动转换为竖直方向的旋转运动，进而带动所述分散杯的旋转盘旋转。

15、进一步地，所述锥齿轮组包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮；第一锥齿轮与所述传动轴固定连接，第二锥齿轮与驱动组件7的旋转驱动轴固定连接；所述旋转驱动轴用于驱动分散杯中的旋转盘转动。

16、进一步地，所述分散杯的内壁上设置有弧形导流板，所述弧形导流板能够引导所述分散杯中的液体沿所述弧形导流板的弧线延伸方向旋转流动。

17、本发明技术方案至少能够实现以下效果之一：

18、1.本发明的快速离散的纤维分散性测试装置，能够用于实现短切纤维丝束在水体中的快速离散，对于不同种类的纤维、短切纤维的不同长度状态下在水体中的分散速度的快慢、分散程度的高低、纤维分散状态等能够进行有效的分析，并采用双摄像头对纤维状态信息进行采集，获取纤维分散的图像信息。进而通过图像处理软件对本发明采集的图像信息的纤维颜色和背景颜色所占的比例进行计算，能够获得纤维在液体中的分散程度。

19、2.本发明的快速离散的纤维分散性测试装置，第一运动机构和第二运动机构能够在驱动装置的驱动下同步运动，两组运动机构的第一旋转轴旋转时，能够带动半圆形转动架左右偏转，进而实现两个摄像头沿两个半圆形基座滑移运动，实现对分散杯及其内部液体的实时多角度的状态进行图像采集，获取纤维分散过程的全方位、及时、准确的状态信息。

20、3.本发明的快速离散的纤维分散性测试装置，通过设置齿轮齿带机构和锥齿轮组，能够将驱动装置输出的水平方向的旋转运动转换为竖直方向的旋转运动，进而驱动分散杯中的旋转盘进行转动，旋转盘转动时，能够带动水体运动，同时配合弧形导流板的导流作用，促使水体在分散杯中发生多种运动模式，进而促进纤维的快速分散。

21、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，包括：动态信息采集机构、驱动装置（5）和分散杯（6）；所述驱动装置（5）用于驱动所述动态信息采集机构和分散杯（6）运动；所述动态信息采集机构包括：第一运动机构（1）、第二运动机构（2）；所述第一运动机构（1）和第二运动机构（2）的结构组成和运动原理相同，且二者相互垂直设置；

2.根据权利要求1所述的快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，还包括设备外壳（8），设备外壳（8）的内壁涂覆有黑色涂料；所述设备外壳（8）的内部设置照明装置。

3.根据权利要求2所述的快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，所述设备外壳（8）的内部设置多个反光镜，反光镜沿所述分散杯（6）的圆周方向设置多块，且倾斜向下设置；所述反光镜能够将所述照明装置发射的光线反射至分散杯（6），用于实现对分散杯（6）的均匀光照。

4.根据权利要求3所述的快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，所述半圆形转动架（102）的两端均固定设置有第二旋转轴（109）；第二旋转轴（109）与旋转支架（107）的第一端通过球铰连接，且两个旋转支架（107）在所述半圆形转动架（102）的两侧呈中心对称设置；所述旋转支架（107）的第二端通过第一旋转轴（108）与半圆形基座（101）转动连接，且两个第一旋转轴（108）的轴线共线；所述半圆形转动架（102）两侧的两个第二旋转轴（109）的轴线共线，且第一旋转轴（108）的轴线与第二旋转轴（109）的轴线的交点与所述半圆形转动架（102）的圆心重合。

5.根据权利要求4所述的快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，所述摄像头固定杆（104）的上端通过球铰与滚动轴套（106）连接；所述滚动轴套（106）为圆柱形，且其外侧弧面与所述条形开槽（103）的侧壁相切。

6.根据权利要求5所述的快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，所述摄像头固定杆（104）的上端固定设置有球头结构；所述球头结构与所述条形开槽（103）的侧壁面之间为点接触。

7.根据权利要求1所述的快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，所述分散杯（6）的底部转动安装有旋转盘（603）；所述旋转盘（603）的表面设置有多条凸棱（604）；所述旋转盘（603）旋转时，多条凸棱（604）能够扰动所述分散杯（6）中的液体。

8.根据权利要求7所述的快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，所述驱动装置（5）通过传动组件带动分散杯（6）转动；所述传动组件包括：齿轮齿带机构、传动轴和锥齿轮组；所述齿轮齿带机构连接在驱动装置（5）的电机输出轴（501）和传动轴（12）之间，用于驱动所述传动轴（12）旋转；所述传动轴（12）水平设置，且末端连接锥齿轮组；所述锥齿轮组能够将所述传动轴的水平方向的旋转运动转换为竖直方向的旋转运动，进而带动所述分散杯（6）的旋转盘（603）旋转。

9.根据权利要求8所述的快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，所述锥齿轮组包括相互啮合的第一锥齿轮（13）和第二锥齿轮（14）；第一锥齿轮（13）与所述传动轴（12）连接，第二锥齿轮（14）与驱动组件（7）的旋转驱动轴（701）连接；所述旋转驱动轴（701）用于驱动分散杯（6）中的旋转盘（603）转动。

10.根据权利要求1所述的快速离散的纤维分散性测试装置，其特征在于，所述分散杯（6）的内壁上设置有弧形导流板（605），所述弧形导流板（605）能够引导所述分散杯（6）中的液体沿所述弧形导流板（605）的弧线延伸方向旋转流动。

技术总结本发明涉及一种快速离散的纤维分散性测试装置，属于纤维分散测试技术领域，解决了现有技术中纤维分散效率低分散性测试一致性低的问题。一种快速离散的纤维分散性测试装置，包括：动态信息采集机构、驱动装置和分散杯；驱动装置用于驱动动态信息采集机构和分散杯运动；动态信息采集机构包括：第一运动机构、第二运动机构；第一运动机构和第二运动机构相互垂直设置；驱动装置能够通过第一运动机构和第二运动机构驱动两个摄像头做弧线运动，同时通过传动组件带动所述分散杯旋转，进而实现对其内部纤维的分散；摄像头能够拍摄分散杯内部纤维分散状态的多角度图像。本发明实现了对短切纤维丝束的快速分散以及纤维分散状态的实时观测。技术研发人员：韦甜,吴波,牛迁迁受保护的技术使用者：江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20