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核心概念与原理1. 测试目的:
测量织物在已有初始裂缝(切口)时,抵抗裂缝进一步扩展(即撕裂)所需要的力。它模拟的是衣物被钩破、织物被意外撕开的情况,评估的是织物的耐用性。
2. 核心原理 - 冲击摆锤法:
该方法基于能量守恒定律。仪器将一个初始处于抬起位置的摆锤所具有的势能,转化为撕裂试样所需的动能。撕裂试样后,摆锤会继续摆动到一定高度,剩余的势能代表了未用于撕裂的能量。
仪器结构与工作过程一台典型的电子式织物撕裂仪(摆锤法)主要由以下部分组成:
主要结构:
- 摆锤系统: 核心运动部件,尾部有摆锤指针或角度传感器。
- 固定夹钳: 位于摆锤上,与摆锤成为一体,可以摆动。
- 活动夹钳: 固定在机架上,与固定夹钳精确对齐。
- 切口装置: 一个精密的刀片,用于在试样上切一个标准的初始切口(通常为20mm长)。
- 阻尼刹车装置: 用于在测试结束后使摆锤平稳停止。
- 电子测量系统: 包括高精度角度传感器、微处理器和数字显示器。这是“电子式”与传统指针式的根本区别。
工作过程:
- 准备试样与安装:
- 将试样裁切成规定的矩形,并在中间预先切一个(20±0.5)mm的切口。
- 将试样的一半夹紧在活动夹钳中,另一半夹紧在摆锤上的固定夹钳中。确保试样的两个半部分在同一平面上。
- 初始状态:
- 将摆锤抬起并固定在初始(预备)位置。此时,摆锤具有最大的势能。
- 开始测试:
- 按下释放按钮,摆锤在重力作用下开始向下摆动。
- 当摆锤经过最低点时,活动夹钳上的试样与固定夹钳上的试样被迅速分开,从初始切口处开始撕裂。
- 撕裂过程与能量转换:
- 撕裂试样需要消耗能量,这部分能量来自摆锤的动能。
- 由于能量被消耗,摆锤越过最低点后所能达到的高度将低于其初始高度。
- 能量测量(电子式核心):
- 在传统指针式仪器中,是通过摆锤带动一个指针停留在最高位置来读数。
- 在电子式仪器中, 高精度的角度传感器会实时监测并记录摆锤的瞬时角度和角速度。通过微处理器计算摆锤在初始位置和撕裂后最高点之间的角度差,并依据内置的物理模型和校准参数,直接计算出撕裂试样所消耗的功。
- 结果显示:
- 计算结果(撕裂力,单位通常为毫牛 mN 或牛顿 N)会直接显示在数字屏幕上。许多仪器还可以进行统计计算(如平均值、最大值、最小值、标准差)并通过接口输出到电脑或打印机🖨️。
ASTM D1424 D689; NEXT 17; M&S P29; BE EN ISO 13937 4674; BS 4468 DIN EN 21974; GB/T 3917.1; ISO 1974
应用领域这种仪器广泛应用于:
- 纺织服装企业: 对机织物(如羽绒服面料、西装面料、帐篷布、工装布等)进行质量控制和产品开发。
- 质检机构与科研院所: 进行第三方检测和材料科学研究。
- 军工和产业用纺织品领域: 评估降落伞绸、安全气囊、过滤材料等产品的抗撕裂性能。
电子式织物撕裂仪(冲击摆锤法) 通过将经典的物理原理与现代电子测量技术相结合,实现了对织物撕破强力的快速、精确、可追溯的自动化测量。它是现代纺织实验室中评估织物耐用性和质量一致性的关键设备之一。其电子化的优势使得测试结果更可靠,数据处理更高效,完全符合现代工业对智能化和『数字化』的要求。