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YG321纖維比電阻儀

信息來源：中纖儀器 | 發(fā)布日期： 2020-12-07 16:24 | 瀏覽量次

YG321纖維比電阻儀用于測量在一定的幾何形狀下，具有一定密度的電阻值，再根據(jù)纖維的填充度換算成纖維的比電阻值。是測定化學(xué)纖維可紡性的重要儀器之一，具有測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、迅速、使用操作簡便等優(yōu)點。適用于科研、纖維檢驗、化學(xué)纖維生產(chǎn)廠和使用廠等部門測定化學(xué)纖維比電阻之用。
主要技術(shù)參數(shù)
1）纖維比電阻的測量范圍：（折合電阻值）每次測試試樣15g。
2）儀器對標(biāo)準(zhǔn)電阻測量的基本誤差≤±20％。
3）儀器應(yīng)在無腐蝕性氣體和強電磁場干擾的環(huán)境下使用。
4）儀器應(yīng)在溫度為20℃±2℃相對濕度65±10％的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下校驗。
5）工作電源為交流AC220±10％、50Hz。
6）儀器的測試電壓分：50V、100V兩檔，電壓偏差小于±0.5％，電壓的穩(wěn)定度小于±0.5％。
7）儀器在穩(wěn)定的工作電壓及無信號輸入時，通電1小時后，在8小時內(nèi)零點漂移不大于全標(biāo)尺的±4％。
8）儀器測試盒電極間的絕緣電阻不低于

Ω。
9）儀器可以連續(xù)工作8小時。
10）體積（毫米）：460×260×130
11）重量：12Kg.
2. 儀器結(jié)構(gòu)
儀器由纖維測試盒和高值電阻測試儀二部分組成，纖維測試盒是一個長方形的金屬盒，作放置被測纖維用，盒內(nèi)壁兩側(cè)是二塊電極板，電極板高6cm，長10cm，二電極板間隔為2cm，中間用聚四氟乙烯絕緣。盒內(nèi)開口一端有一壓塊，搖動壓力裝置手柄可以改變電極板面積，從而達到規(guī)定被測纖維體積密度，即達到標(biāo)準(zhǔn)填充度的目的，高阻測試儀由直流穩(wěn)壓電源，高阻抗直流放大器等組成。儀器的外形如圖所示，面板上各調(diào)節(jié)器的名稱及用途如下：

1）指示表頭。
2）倍率選擇開關(guān)：根據(jù)被測纖維比電阻值的大小選擇儀表讀數(shù)的倍率。
3）測試開關(guān)：當(dāng)測試開關(guān)放在“放電”位置時，測試盒的兩塊電極板接地，將測試過程中兩極板上的殘余電荷放掉以保證測試的順利準(zhǔn)確。當(dāng)測試開關(guān)放在“測試”位置時能根據(jù)需要選擇50V和100V兩種測試電壓。
4） “∞”調(diào)節(jié)旋鈕：調(diào)整表頭指向“∞”處。
5） “滿度”調(diào)節(jié)旋鈕：調(diào)整表頭指向滿度。
6）電源指示燈。
7）電源開關(guān)：向上表示電源接通。
8）加壓裝置搖手柄：轉(zhuǎn)動搖手柄使測試?yán)w維保持一定的體積密度比。
1. 工作原理
單根化學(xué)纖維比電阻的測量是很困難的，同時也無實際意義，而具有實際意義的是一團纖維所形成的電阻，在這里，單根纖維間的接觸電阻起著重要作用。
化學(xué)纖維是線性高分子聚合物，因品種不同而具有不同的彈性和形狀，纖維之間的接觸狀態(tài)也是不均勻的，所以，一團散亂的纖維在沒有一定的密度和一定
的形狀時是很難測定其比電阻值的。為此，我們設(shè)計了纖維測量盒，它的目的是使一定重量的散纖維具有一定的形狀，在纖維測量盒開口的一端有一加壓裝置，加上一定的壓力，使這已具有一定形狀的纖維具有一定的密度，假設(shè)將這時測量盒內(nèi)的纖維看成是均勻的物質(zhì)，其中不含有空氣，這時纖維的電阻將符合一般材料的電性能—電阻定率，即有下列關(guān)系：
本儀器的直流高壓測試電源主要由WY

、WY

、CK

、BG

等元件組成（見原理圖）、大家知道，在一般的高壓穩(wěn)壓電源中不僅要求調(diào)整管耐壓高，功率大，而且放大器中的器件也需要耐高壓的，因為開關(guān)電源的瞬變或偶然事故都可能將耐壓較低的元器件擊毀，目前國內(nèi)耐壓高的大功率管既少又價貴，這些都給高壓穩(wěn)壓電源設(shè)計帶來困難。為了降低調(diào)整管等對耐壓和功率的要求，線路中采用了2只2CW22N的穩(wěn)壓管串聯(lián)在調(diào)整管的集電極回路中，在2CW22N上降掉了70伏電壓，這就降低調(diào)整管對耐壓和功率的要求，線路WY

、WY

、BG

和輸出負(fù)載是并聯(lián)的，提高了對瞬時過載的承受能力，在線路中采用了FC3集成中增益運算放大器作放大元件，它具有

倍的開環(huán)電壓增益，這就提高了系統(tǒng)的穩(wěn)壓性能和過載能力，由于采取上述一系列措施，當(dāng)負(fù)載有瞬時短路時不會發(fā)生任何故障，這就大大提高了儀器的使用可靠性。
儀器的高阻抗直流放大器部分由DC-2靜電計管和FC3運算放大器組成，DC-2靜電計管具有極高的輸入阻抗和極小的柵流。FC3運算放大器有較高的開環(huán)電壓增益和集成化的優(yōu)點，線路中又采用幾乎是100%的負(fù)反饋，這就大大改善了電路的線性和放大倍數(shù)不穩(wěn)定對測量的影響，所以該放大器不僅能滿足儀器輸入阻抗高輸入電流小的要求，而且漂移較小，提高了儀器的測試穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。
儀器的供電電源由W

系列集成穩(wěn)壓塊構(gòu)成，它是一種集成化了的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源，（見后面附圖）。具有穩(wěn)壓性能好使用方便等優(yōu)點，由于R10、R11、R26、R27的接入，使電路具有限流保護和輸出端短路時截止保護的作用，提高了儀器工作的可靠性。
1. 操作程序
5.1 使用儀器前的準(zhǔn)備：
1）使用前儀器面板上的各開關(guān)位置如下：
a. 電源開關(guān)應(yīng)在關(guān)的位置。
b. 倍率開關(guān)置于“∞”處。
c. “放電……測試”開關(guān)置于“放電” 位置。
2）檢查測試環(huán)境的溫度和濕度是否在允許的范圍內(nèi)，否則由于測試環(huán)境的濕度過高在測試較高的比電阻值的纖維時將導(dǎo)致較大的誤差。
3）將儀器接地端用導(dǎo)線妥然接地。
4）檢查儀器的電源應(yīng)為220V±10%。
5）將儀器接通電源，合上電源開關(guān)，指示燈亮，待預(yù)熱30分鐘后慢慢調(diào)節(jié)“∞” 電位器旋鈕，使表針指在“∞”處，直至不再變動。
6）將“倍率”開關(guān)撥至“滿度”位置，調(diào)節(jié)“滿度”電位器旋鈕，使電表指針在滿度位置，直至不再變動。
7）將“倍率”開關(guān)撥至“∞”處和“滿度”位置，檢查儀表指針是否在“∞” 和“滿度”位置，這樣反復(fù)幾次把儀器的靈敏度調(diào)好。
8）纖維測試盒，使用前應(yīng)用四氯化碳將測試盒內(nèi)清洗干凈，并用本儀器測試其絕緣電阻不低于10

Ω方可使用。
5.2 試樣的準(zhǔn)備
將被測纖維試樣50克用手松開后，在公定回潮以下置標(biāo)準(zhǔn)溫濕度條件下（20℃±2℃HR65%±2%）平衡4小時以上（若回潮大于公定回潮率則需在溫度為45℃的烘箱中預(yù)烘30分鐘，使之降到公定回潮率以下），用精度為0.01克的天平，取每份試樣15克，共3份以備測試時使用。
5.3 測試操作方法
1）做好上述準(zhǔn)備工作以后，測試時從機箱內(nèi)取出纖維測量盒，用儀器專用的鉤子將壓塊取出，用大鑷子將15克纖維均勻地填入盒內(nèi)，推入壓塊，把纖維測試盒放入儀器槽內(nèi)，轉(zhuǎn)動搖手柄直至儀器頂蓋上之孔內(nèi)兩金屬片相碰為止。（用力不宜過大）。
2）將“放電……測試”開關(guān)放在“放電”位置，待極板上因填裝纖維產(chǎn)生的靜電散逸后，即可撥到“測試”位置進行測量。
3）測試電壓選在100V檔，撥動“倍率”開關(guān)，使電表有比較清楚的讀數(shù)為止。這時表頭的讀數(shù)（注意：表面的單位是MΩ即10

Ω）乘以倍率即為被測纖維在一定密度下的電阻值，為了減少讀數(shù)和表頭誤差，表針應(yīng)盡量取在表盤的右半部分，否則可將測試開關(guān)放在50V電壓檔測試。注意這時測得的電阻值應(yīng)縮小一半，即表頭讀數(shù)×倍率×（1/2）才是被測纖維在一定密度下的電阻值。
5.4 比電阻值的計算
1）將三個試樣按上述方法分別測試后計算其平均電阻代入下公式：

=（R·b·h·f）/L
即可計算出該纖維的比電阻值，式中

：纖維比電阻          單位：Ω·cm
R：測量的纖維平均比電阻值       Ω
b：電極板有效長度              4cm
h：電極板高度                  6cm
L：兩電極板間的距離            2cm
f：被測材料的標(biāo)準(zhǔn)填充度
將b、h、L值代入上式則有：

=12·R·f
2）纖維的標(biāo)準(zhǔn)填充度f值的計算
  由前面的公式（2）
              f=m/（S·L·d）
  式中
    m：纖維重量 15g
    d：纖維比重  g/

根據(jù)上式計算，各種化學(xué)纖維的填充度f如下所示

品種	滌綸	睛綸	綿綸	丙綸	維綸
f	0.23	0.27	0.27	0.35	0.24

5.5復(fù)校
當(dāng)使用者對儀器的精度有所懷疑時，可對儀器進行復(fù)校，其方法如下：
9）直流測試電壓的復(fù)校：
可用PZ-8數(shù)字電壓表復(fù)校測試電壓50V和100V二檔，測量結(jié)果應(yīng)滿足技術(shù)條件所規(guī)定的要求。
10）基本誤差的復(fù)校：
在直流測試電壓符合技術(shù)要求的前提下，將儀器備件中的標(biāo)準(zhǔn)電阻接在測試箱底部的兩個端子上（注意不要互相短路及機殼短路）。進行復(fù)校，測試結(jié)果應(yīng)滿足技術(shù)條件規(guī)定的要求。
11）穩(wěn)定性的復(fù)校
在規(guī)定的氣候條件下開機一小時后，將機器輸入端短路，其8小時內(nèi)的漂移應(yīng)不大于全標(biāo)尺的±4%
2. 注意事項
1）為使儀器能正常工作，儀器的接地端子必須良好接地。
2）高阻抗直流放大器中的DC-2靜電計管和標(biāo)準(zhǔn)電阻，纖維測試盒等不要任意拆卸并需保持清潔，如有污物可用四氯化碳小心擦拭干凈。
3）在測試較高阻值的纖維時往往會出現(xiàn)指針有不斷上升現(xiàn)象，這是由于纖維介質(zhì)的吸收現(xiàn)象所致。并非儀器不穩(wěn)定，若在很長時間內(nèi)未能穩(wěn)定，則一般情況下建議以通電后1分鐘的讀數(shù)作為被測纖維的電阻值。
4）當(dāng)被測纖維比電阻可疑時，需將儀器對標(biāo)準(zhǔn)電阻測量。如測量數(shù)值對的，則需將測試盒的兩塊電極板抽出，用四氯化碳擦拭其中四氯乙烯及兩塊電極板上的殘留抗靜電劑，然后插入使用。附加標(biāo)準(zhǔn)電阻測量時由鱷魚夾分別夾在測試盒下方的電極銅片孔上。
5）儀器在接通電源的瞬間，表頭指針會一下子打過滿度或打向負(fù)方向，并要稍等一下才慢慢退至零點，這是因為在接通電源瞬間，電子管DC-2需
預(yù)熱一段時間，而集成運算放大器

不需要預(yù)熱即有輸出而引起的。屬正常現(xiàn)象。
3. 附件
儀器必須具備下列配套件：
（1）電源線                      1根
（2）專用鉤子                    1個
（3）標(biāo)準(zhǔn)電阻各1件
（4）保險絲（2A）                2個

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