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1、(10)申请公布号 CN 101981444 A (43)申请公布日 2011.02.23 CN 101981444 A *CN101981444A* (21)申请号 200880010056.8 (22)申请日 2008.02.21 11/692,826 2007.03.28 US G01N 33/36(2006.01) G01N 15/08(2006.01) (71)申请人 乌斯特技术股份公司 地址 瑞士乌斯特 (72)发明人 詹姆斯T温德尔 普雷斯顿S巴克斯特 豪森M格拉士 (74)专利代理机构 上海浦一知识产权代理有限 公司 31211 代理人 孙大为 (54) 发明名称 测量马克隆值。
2、的方法和在马克隆测量时准备 纤维样本的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种确定内含纤维样本的马克 隆值检测容积的方法， 包括含有一个纤维样本的 马克隆腔体拥有一定的长度和至少一个可移动的 端壁， 沿马克隆腔体长度方向产生一个气流， 通过 推进移动端壁在马克隆腔体内压缩纤维样本， 并 停止可移动端壁的移动时， 至少有一个气流的特 征值达到设定点， 从可移动端壁的位置可以确定 测试容积。在这种方式下， 本发明还提供了一种 测试容积和进行马克隆值测量所需参数的简便方 法。本发明还提供了一种马克隆值测量中准备纤 维样本的方法， 包括在将纤维样本插入马克隆腔 体之前， 将纤维样本放入一个具有一定横截面。
3、形 状和大小的活塞， 其与进行马克隆值测量的马克 隆腔体的横截面形状和大小相近。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2009.09.27 (86)PCT申请的申请数据 PCT/CH2008/000075 2008.02.21 (87)PCT申请的公布数据 WO2008/116328 EN 2008.10.02 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 7 页 CN 101981453 A1/1 页 2 1. 一种确定马克隆值检测容积的方法， 该方法的步骤包括 ： 含有一个纤维样本的马克隆腔体。
4、拥有一定的长度和至少一个可移动的端壁， 沿马克隆腔体长度方向产生一个气流， 通过推进移动端壁在马克隆腔体内压缩纤维样本， 并 当至少有一个气流的特征值达到设定点时， 停止可移动端壁的移动， 从可移动端壁的 位置可以确定测试容积。 2. 如权利要求 1 所述的的方法， 其中气流的至少一个特征值为气压。 3. 如权利要求 1 所述的方法， 其中气流的至少一个特征值为气体体积流量。 4. 如权利要求 1 所述的方法， 其中移动端壁是通过步进电机驱动。 5. 如权利要求 1 所述的方法， 其中气流是空气流。 6. 一种马克隆值测量方法， 该方法的步骤包括 ： 含有一个纤维样本的马克隆腔体拥有一定的长度。
5、和至少一个可移动的端壁， 沿马克隆腔体长度方向产生一个气流， 通过推进移动端壁在马克隆腔体内压缩纤维样本， 当至少有一个气流的特征值达到设定点时， 停止可移动端壁的移动， 从可移动端壁的 位置可以确定测试容积， 并 应用气流的至少一个特征值和测试容积来计算马克隆值。 7. 一种马克隆值测量中准备纤维样本的方法， 该方法包括以下步骤 ： 在将纤维样本插 入马克隆腔体之前， 将纤维样本放入一个具有一定横截面形状和大小的活塞， 其与进行马 克隆值测量的马克隆腔体的横截面形状和大小相近。 8. 一种马克隆值测量中准备纤维样本的方法， 该方法的步骤包括 ： 在纤维样本装载机中放置些作为纤维样本的未成形纤。
6、维， 和 在将塞状样本放入马克隆腔体之前， 将纤维样本装载机的成形表面合拢， 使纤维样本 形成一个具有伸长塞状的样本， 其横截面形状和大小与进行马克隆值测量的马克隆腔体的 横截面的形状和大小相近。 9. 一种马克隆值测量中准备纤维样本的方法， 该方法的步骤包括 ： 在纤维样本装载机中放置些作为纤维样本的未成形纤维， 纤维样本装载机的第一侧成形表面向着纤维样本装载机的第二侧成形表面移动， 在第 一侧成形表面和第二侧成形表面之间将纤维样本形成纤维样本的三个面， 在第一侧成形表面和第二侧成形表面之间的纤维样本装载机的垂直成形表面从上方 挤压纤维样本形成了纤维样本的第四面， 从而使纤维样本形成一个具有。
7、伸长塞状的样本， 其横截面形状和大小与进行马克隆值测量的马克隆腔体的横截面的形状和大小相近， 和 通过一个活塞将塞状样本插入马克隆腔体， 该活塞横截面形状和大小与进行马克隆值 测量的马克隆腔体的横截面的形状和大小相近。 权 利 要 求 书 CN 101981444 A CN 101981453 A1/5 页 3 测量马克隆值的方法和在马克隆测量时准备纤维样本的方 法 技术领域 0001 本发明涉及的纤维性能测试领域， 尤其涉及纤维马克隆值的测量。 背景技术 0002 目前， 通过 Koxeny 方程可以计算马克隆值读数， 它提供了一个具有可忽略盲孔的 粉末的渗透性的近似值。 这个方程提供了通过。
8、已知的容积、 已知质量下， 表面的空气流动阻 力的关系， 如 ： 0003 M (RM)x 0004 当 0005 0006 和 0007 X 1+(W-10)1000.00125-|3.5-RM|0.00015 0008 其中， 样本的质量范围约为 8-12 克 ： 0009 M 更正马克隆值 0010 RM 原始马克隆值 0011 HMC 高校准棉花值 0012 LMC 低校准棉花值 0013 LMP 低校准棉花值压力 0014 HMP 高校准棉花值压力 0015 P 测试下棉花压力 0016 W 测试下棉花质量， 克 0017 即使有某些纤维样本的属性， 如棉花， 其各项参数必须是已知或。
9、能推算出来， 以便 产生一个马克隆值， 这些属性也可以用各种不同的方式确定。某些方式更容易且比较其他 方法更方便。同样， 也可以采取不同的效率， 速度， 或操作方式来确定马克隆值读数。 0018 因此需要一种至少部分满足上述需要的衡量马克隆值的方法。 发明内容 0019 为解决以上的技术问题， 本发明提供了一种确定马克隆值检测容积的方法， 包括 ： 含有一个纤维样本的马克隆腔体拥有一定的长度和至少一个可移动的端壁。 沿马克隆腔体 长度方向产生一个流。通过推进移动端壁在马克隆腔体内压缩纤维样本。并且当至少有一 个流的特征值达到设定点时， 停止可移动端壁的移动， 从可移动端壁的位置可以确定测试 容。
10、积。 0020 在这种方式下， 本发明还提供了一种设定测试容积和获取进行马克隆值测量所需 说 明 书 CN 101981444 A CN 101981453 A2/5 页 4 参数的简便方法。 0021 在不同的实施例中， 其中流的至少一个特征值为压力或体积流量。其中在一个实 施例中， 移动端壁是通过步进电机驱动。其中流最好是空气流。最好， 气压或气体体积流量 中的至少一个特征值用来进行马克隆值测量。 0022 本发明还提供了一种马克隆值测量中准备纤维样本的方法， 包括在将纤维样本插 入马克隆腔体之前， 将纤维样本放入一个具有一定横截面形状和大小的活塞， 其与进行马 克隆值测量的马克隆腔体的横。
11、截面形状和大小相近。 0023 本发明还提供了一种马克隆值测量中准备纤维样本的方法， 包括在纤维样本装载 机中放置些作为纤维样本的未成形纤维， 在将塞状样本放入马克隆腔体之前， 将纤维样本 装载机的成形表面合拢， 使纤维样本形成一个具有伸长塞状的样本， 其横截面形状和大小 与进行马克隆值测量的马克隆腔体的横截面的形状和大小相近。 0024 本发明还提供了一种马克隆值测量中准备纤维样本的方法， 包括在纤维样本装载 机中放置些作为纤维样本的未成形纤维。 纤维样本装载机的第一侧成形表面向着纤维样本 装载机的第二侧成形表面移动， 在第一侧成形表面和第二侧成形表面之间将纤维样本形成 纤维样本的三个面。 。
12、在第一侧成形表面和第二侧成形表面之间的纤维样本装载机的垂直成 形表面在上方挤压纤维样本形成了纤维样本的第四面， 从而使纤维样本形成一个具有伸长 塞状的样本， 其横截面形状和大小与进行马克隆值测量的马克隆腔体的横截面的形状和大 小相近。并且通过一个活塞将塞状样本插入马克隆腔体， 该活塞横截面形状和大小与进行 马克隆值测量的马克隆腔体的横截面的形状和大小相近。 附图说明 0025 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。 本发明的保护范围不 应仅限于实施方式， 下面的解释也不应当作为对发明保护范围的限制。 0026 图 1 描述了一个根据本发明实施例所述的马克隆值测量系统， 其装载机在。
13、样本收 集位置上。 0027 图 2 描述了一个根据本发明实施例所述的马克隆值测量系统， 其装载 机在塞状 样本 18 侧向成形位置上。 0028 图 3 描述了一个根据本发明实施例所述的马克隆值测量系统， 其装载机在塞状样 本 18 垂直成形位置上。 0029 图 4 描述了一个根据本发明实施例所述的马克隆值测量系统， 其装载机在塞入塞 状样本 18 位置上。 0030 图5描述了一个根据本发明实施例所述的马克隆值测量系统， 其塞状样本18在马 克隆腔体 28 内。 0031 图 6 描述了一个根据本发明实施例所述的马克隆值测量系统， 其装载机在清除塞 状样本 18 的位置上。 0032 图。
14、 7 描述了一个根据本发明实施例所述的马克隆值测量系统工作示意图。 具体实施方式 0033 样本的装载和卸载 说 明 书 CN 101981444 A CN 101981453 A3/5 页 5 0034 如图 1 所示， 其显示了本发明实施例所述的马克隆值测量系统 10。如图 1 所示的 是样本加载装置 12 在样本准备时的状态， 其中包括可伸缩的横向推动装置 14 和垂直推动 装置 16。样本装载机 12 在该状态下适量的装载进行马克隆值测量的纤维样本 18。该纤维 样本 18 可以是任何一种类型纤维或一种以上的类型纤维的混合物， 在本实施例中首选的 纤维样本 18 是棉纤维。 0035 。
15、装载机 12 的各种部件是最好以便于将纤维样本 18 形成塞状样本 18 的方式进行 调整， 塞状样本 18 与马克隆腔体 28 的横截面形状大致相同， 马克隆腔体 28 用于装载塞状 样本 18 进行马克隆值读数的测量。例如， 如 图所示的实施例， 马克隆腔体 28 一般具有圆 形横截面形状， 因此， 装载机12最好将纤维样本18形成有圆形横截面形状的塞状样本18。 0036 要做到这一点， 装载机 12 的内侧壁 20 有一个圆形底角， 其与马克隆腔体 28 的内 壁相应位置的形状相同。同样， 装载机 12 的外侧壁 22 也有一个圆形底角， 也与马克隆腔体 28 的内壁相应位置的形状相同。
16、。应该意识到， 如果马克隆腔体 28 有其他不同的横截面形 状， 上述的形状也就不是这样的了， 所述底角的形状应当与马克隆腔体 28 的内壁相应位置 的形状相同。因为， 这样设计是为了使预处理的纤维样本 18 成为具有马克隆腔体 28 一样 形状的塞状样本 18。 0037 如图 2 所示， 根据本实施例所述， 装载机 12 的外侧壁 22 可以向装载机 12 的内侧 壁 20 的方向移动， 从而使纤维样本 18 横向形成与马克隆腔体 28 相同的形状。另外具体地 说， 由内侧壁 20 与外侧壁 22 的两个圆形底角相互接近， 形成马克隆腔体 28 形状的纤维样 本的底部分。 0038 如图 。
17、2 所示， 顶部形成装置 24 最好也有部件协助形成马克隆腔体 28 形状的纤维 样本18。 如本实施例所述， 顶部形成装置24有圆形的内表面， 与马克隆腔体28的内壁相应 位置的形状相同。 0039 如图 3 所示， 顶部形成装置 24 向纤维样本 18 方向落下， 从而使纤维样本 18 形成 与马克隆腔体 28 相同的形状。应该认识到， 前述的将纤维样本 18 压缩成具有马克隆腔体 28 横截面形状的塞状样本的顺序仅是为了方便举例说明， 其他的替代方式例如首先垂直方 向然后水平方向的形成塞状样本 18， 或利用相互正交的可分的形成装置相互接近。所有这 些实施方式， 都是在本发明构想的范围内。
18、。 0040 如图3所示的前向活塞26， 其最好有与马克隆腔体28截面形状相同的横截面。 正 如图 3 所示， 前向活塞 26 最好穿孔， 其目的将在后面详细的描述。 0041 图4描述了装载机12的前向活塞26已伸出， 从而推动纤维样本18， 其被装载机形 成马克隆腔体28的形状， 通过装载机12进入马克隆腔体28。 作为替代的实施方式， 装载机 可以先压缩纤维样本 18， 然后形成马克隆腔体 28， 不需要单独设置马克隆腔体。在这样的 实施例中， 装载机 12 的各种部件最好的使用气密材料密封它们之间的接口， 或用这种材料 制作成形装置的边缘。 0042 如图 5 所示， 一个独立的马克隆。
19、腔体 28 其中的前向活塞 26 推动已预载的纤维样 本形成塞状样本 18， 塞状样本 18 在马克隆腔体 28 遇到后向活塞 30， 并且前向活塞 26 向前 运动下在前向活塞 26 和后向活塞 30 之间没压缩。作为替代的实施方式， 前向活塞 26 可在 塞状样本 18 还没有被压缩时设置在马克隆腔体 28 的某一点， 然后后向活塞 30 可以向前向 活塞26的方向移动压缩塞状样本18。 本发明构思范围内的还有其他多种实施方式， 例如两 说 明 书 CN 101981444 A CN 101981453 A4/5 页 6 活塞 26 和 30 相向移动， 或向相同的方向以不同的速度移动来压。
20、缩塞状样本 18。 0043 马克隆值测量装置 10 的进一步详细描述如下。测量塞状样本 18 的马克隆值后， 塞状样本 18 最好是被清除出该装置 10。其可以是退回前向活塞 26 和后向活塞 30， 并使用 其他活塞从马克隆腔体 28 或装载机 12 中的一个或两个中将塞状样本 18 清除。或者， 特别 是在那些装载机 12 包括马克隆腔体 28 的实施例中， 合并后的装载机 12- 马克隆腔体 28 可 以打开并 且塞状样本 18 可以通过重力或其他手段清除。 0044 图 6 所示的实施例是后向活塞 30 从对马克隆腔体 28 后方的孔回撤， 前向活塞 26 将塞状样本 18 从马克隆。
21、腔体 28 后方的孔中推出。该塞状样本 18， 类似上面替代方案所 述， 既可以从马克隆腔体 28 掉下来， 或采用其他手段清除， 如机械设备或真空引起的空气 流动。 0045 在先实施例中， 纤维样本 18 的质量是作为马克隆值测量的一部分。虽然样本的质 量可以用各种不同的方式近似取得， 但更准确的称量纤维样本 18 质量将无疑会在实际上 产生更准确的马克隆值读数。纤维样本 18 的称重可在装载机 12 将纤维样本 18 变成塞状 样本 18 之前或之后完成， 或在塞状样本 18 在马克隆腔体 28 被处理之前或之后完成。 0046 如果在马克隆腔体 28 中的纤维样本 18 被测量马克隆值。
22、之后都没有测量质量， 诸 如塞状样本已被清除出马克隆腔体 28 之后， 那么在测量纤维样本 18 的实际质量之前马克 隆值读数都是不准确的。或者， 可以用各种手段来估计纤维的样本 18 的质量， 这些估计可 以用来计算一个纤维样本 18 的马克隆值读数。此外， 估计的质量可用于初步计算， 然后被 测量纤维样本 18 的精确质量所替代。 0047 马克隆值测量 0048 以上所述的仪器 10 可用不同的方式测量马克隆值读数。图 7 是用来测量马克隆 值的仪器 10 的功能框图。在进行马克隆值测量时， 需要测量几个参数， 包括纤维的样本 18 的质量， 用来进行测量的马克隆腔体 28 的容积， 马。
23、克隆腔体 28 进气口 32 和出气口 34 的空 气体积流量， 通过上游压力端口 36 和下游压力端口 38 之间的压差计 40 测量马克隆腔体 28 内的压差。上述的公式中的各项参数再次都给出了， 可以用来计算纤维样本 18 的马克 隆值。 0049 最好， 在测量所有马克隆值读数时， 纤维样本 18 在马克隆腔体 28 的前向活塞 26 和后向活塞 30 之间被压缩到相对一致的程度。因此， 如果纤维样本 18 已在测试之前测重， 该马克隆腔体 28 设置的容量可通过使前向活塞 26 和后向活塞 30 彼此相对形成一个基于 纤维样本 18 质量和基于纤维样本 18 假定密度的容积。 005。
24、0 如果纤维样本 18 在测量之前没有称重， 或纤维样本 18 质量不被用来确定所需的 压实程度， 那么可以通过开启进气口 32 的方式来设置压实程度， 并且通过控制装置减少前 向活塞 26 和后向活塞 30 之间距离， 最好以恒定速度。这可以通过步进马达驱动前向活塞 26 和后向活塞 30 中的一个或两个来实现。对进气口 32 的空气流动的多个特性进行监测， 这些特性用来确定所需的马克隆腔体 28 的长度。进气口 32 的气流特性， 如空气流的体积 流量和气流压力 32/34， 一般被称为空气流动的特性。 0051 例如， 以一个固定的气压释放的气流 32 的体积流量是可以被测量的， 且当体。
25、积流 量回落到所需的值， 此时， 相对运动的活塞 26 和 30 就停止。或者， 气流 32 启动， 在压缩纤 维样本 18 的过程中提高压实程度将增加空气流动阻力， 空气体积流量减少， 压力增加。无 说 明 书 CN 101981444 A CN 101981453 A5/5 页 7 论是空气体积流量的减少， 或压力的增加都是可以衡量的， 当达到一个理想的设置点时活 塞运动可以停止。 在另一个替代的实施例中， 可以启动不断流动的气流32， 用来产生持续气 流的压力可以被测量。 当用来产生持续气流的压力上升到确定的水平， 那么， 相对运动的活 塞 26 和 30 就停止。 0052 这些被监测。
26、的空气流动特性提供了通过压缩纤维样本 18 的气流 32/34 阻力的指 数， 从而提供了纤维样本 18 压实程度的标志。此时活塞 26 和 30 之间的距离确定， 因此， 该 马克隆腔体 28 的容积是可知的。沿马克隆腔体 28 测量， 或通过跟踪驱动活塞 26 和 30 中 的一个或两个的步进电机的进展或长度， 活塞 26 和 30 之间的距离可直接测量。 0053 当纤维样本 18 的压实度达到期望值的时候， 该马克隆腔体 28 的容积也可以用来 估计在马克隆腔体 28 内的纤维样本 18 的质量。在一些实施例中这种纤维样本 18 的估计 质量就足够了。但是， 如果想要得到更准确的马克隆。
27、值， 那么， 纤维样本 18 最好是在之前的 某个时候称重， 或在之后称重。 0054 该马克隆腔体 28 最好有一个大约六英寸的可操作的长度， 其中可以执行一个压 缩纤维样本 18 的马克隆值测试， 以容纳多种质量的纤维样本 18。以这种方式， 加载纤维样 本 18 的装载机 12 不必对纤维样本 18 的装载量过于敏感。最好的， 马克隆腔体 28 的孔直 径被确定为可以装载约 1-10 克的棉纤维样本 18。 0055 本发明并不限于上文讨论的实施方式。 以上对具体实施方式的描述旨在于为了描 述和说明本发明涉及的技术方案。 基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为 落入本发明的保护。
28、范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法， 以使得本 领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的 目的。 说 明 书 CN 101981444 A CN 101981453 A1/7 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 101981444 A CN 101981453 A2/7 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 101981444 A CN 101981453 A3/7 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 101981444 A CN 101981453 A4/7 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 101981444 A CN 101981453 A5/7 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 101981444 A CN 101981453 A6/7 页 13 图 6 说 明 书 附 图 CN 101981444 A CN 101981453 A7/7 页 14 图 7 说 明 书 附 图 CN 101981444 A 。