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原文传递一种织物材料各向异性表征方法和测量装置

专利名称：	一种织物材料各向异性表征方法和测量装置
摘要：	本发明涉及一种织物材料各向异性表征方法和测量装置，表征方法为：将定量液滴施加在水平放置的织物表面后，以设定时间间隔同步采集各时刻下织物上表面和下表面的润湿轮廓图像，在润湿轮廓图像中建立极坐标系后，测量和计算得到指标，利用指标表征织物材料各向异性；测量装置包括移液器、试样固定台、上摄像头、下摄像头和计算机系统；移液器用于移取定量液滴；试样固定台用于将织物水平固定；上摄像头和下摄像头分别用于以设定时间间隔同步采集各时刻下织物上表面和下表面的润湿轮廓图像；计算机系统用于测量和计算得到指标。本发明的一种织物材料各向异性表征方法和测量装置，适用于对片状、孔隙结构材料的各向异性结构特征进行表征。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	东华大学
发明人：	纪峰;楚晓艳;周倩倩;王妮;李毓陵;张瑞云;李晓锋;李一
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910417312.5
公开号：	CN110274851A
代理机构：	上海统摄知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	辛自豪
分类号：	G01N13/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	201620 上海市松江区人民北路2999号
主权项：	1.一种织物材料各向异性表征方法，其特征是：将定量液滴施加在水平放置的织物表面后，以设定时间间隔同步采集各时刻下织物上表面和下表面的润湿轮廓图像，在润湿轮廓图像中建立极坐标系后，测量和计算得到指标，利用指标表征织物材料各向异性；极坐标系以液滴起始扩散区的中心为极点，同时以从极点出发向右沿经纱方向的射线为零度极轴；织物材料各向异性是指同一织物材料的面间结构差异性，即上、下表面之间的结构差异性，其是利用织物上表面与下表面的润湿面积的比值、扩散速度的比值、润湿轮廓周长的比值、β方向上的扩散量的比值或表面各向异性度A的比值表征的，其中，t时刻润湿面积St的计算公式如下：式中，n为将极坐标系从0°到360°划分的份数，θi(1≤i≤n)代表第i份所对应的极角，单位为°，θ0＝0(°)，ε为360°，rti代表t时刻润湿轮廓在极角θi上的极径，其是根据润湿轮廓在极角θi上的坐标计算得到的； t时刻扩散速度vt为曲线St-t在t时刻的斜率，计算公式如下： t时刻润湿轮廓周长Ct的计算公式如下： t时刻β方向上的扩散量Lβt的计算公式如下：式中，β为极坐标系中任一角度，取值区间为[0°,360°]； t时刻表面各向异性度At的计算公式如下：式中，R为表面润湿区域的当量半径；或者，织物材料各向异性是指同一织物材料的面内结构差异性，即上表面的结构差异性或下表面的结构差异性，其是利用表面各向异性度A表征的；或者，织物材料各向异性是指不同织物材料的结构差异性，其是利用渗透时间T的差值或比值表征的，渗透时间T为从液体接触上表面开始，到下表面发现液体润湿区的时间。 2.根据权利要求1所述的一种织物材料各向异性表征方法，其特征在于，定量液滴的体积为0.01～500.0mL。 3.根据权利要求1所述的一种织物材料各向异性表征方法，其特征在于，设定时间间隔为0.1～300秒。 4.根据权利要求1所述的一种织物材料各向异性表征方法，其特征在于，n大于等于16，坐标是采用边缘跟踪技术获取的。 5.采用如权利要求1～4任一项所述的一种织物材料各向异性表征方法的一种织物材料各向异性测量装置，其特征是：包括移液器、试样固定台、上摄像头、下摄像头和计算机系统；移液器用于移取定量液滴；试样固定台用于将织物水平固定；上摄像头和下摄像头的中心相对，中轴线重合，且与织物表面垂直，二者分别用于以设定时间间隔同步采集各时刻下织物上表面和下表面的润湿轮廓图像，并发送至计算机系统；计算机系统用于在润湿轮廓图像中建立极坐标系后，测量和计算得到指标。 6.根据权利要求5所述的一种织物材料各向异性测量装置，其特征在于，还包括两高度调节螺钮，两高度调节螺钮分别与上摄像头和下摄像头连接，用于调节上摄像头和下摄像头的高度位置。 7.根据权利要求6所述的一种织物材料各向异性测量装置，其特征在于，还包括支架台，支架台由支架底座、一根垂直固定在支架底座上的竖棒以及三根垂直固定在竖棒上的横棒组成；两高度调节螺钮和试样固定台分别与三根横棒连接。 8.根据权利要求7所述的一种织物材料各向异性测量装置，其特征在于，还包括可调光源，可调光源用于提供照明，可调光源的数量为两个，一个位于下摄像头的正下方，且固定在支架底座上，另一个位于上摄像头的侧下方，且与固定在竖棒上的光源固定器连接。 9.根据权利要求7所述的一种织物材料各向异性测量装置，其特征在于，试样固定台内嵌织物固定绷圈，用于固定织物边缘。
所属类别：	发明专利