本實(shí)用新型涉及纖維測(cè)量領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種纖維測(cè)量設(shè)備。

背景技術(shù)：

纖維是天然或人工合成的細(xì)絲狀物質(zhì)。在現(xiàn)代生活中，纖維的應(yīng)用無(wú)處不在。例如高科技的應(yīng)用導(dǎo)彈需要防高溫，江堤需要防垮塌，水泥需要防開(kāi)裂，血管和神經(jīng)需要修補(bǔ)，這些都離不開(kāi)纖維。在日常生活中纖維的應(yīng)用也是無(wú)處不在，例如為人們提供日常用品的紡織行業(yè)以及為人們提供紙質(zhì)品的造紙行業(yè)。由此可見(jiàn)纖維現(xiàn)代生活中的重要性。

在造紙和紡織行業(yè)以及文物保護(hù)與修復(fù)的文博行業(yè)中，纖維的品種及其形態(tài)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。觀察和測(cè)定所用纖維原料的形態(tài)參數(shù)和纖維配比，是產(chǎn)品研究及成品質(zhì)量管理中必不可少的手段。過(guò)去多在顯微鏡或投影儀下進(jìn)行人工觀察和測(cè)量，速度慢，準(zhǔn)確性差，人為誤差大；另外，現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)備一般還存在機(jī)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣、價(jià)格高昂以及纖維形態(tài)圖不清晰等技術(shù)問(wèn)題。

本申請(qǐng)所研究的纖維測(cè)量設(shè)備是通過(guò)顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)，并通過(guò)攝像設(shè)備進(jìn)行圖像采集，從而直接獲得纖維的形態(tài)圖。因此本申請(qǐng)可以提供清晰的纖維形態(tài)圖，使用者對(duì)于纖維形態(tài)有更為直觀、正確的認(rèn)識(shí)，使纖維的測(cè)量更為準(zhǔn)確，并且所述設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉以及纖維形態(tài)圖清晰等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新提供一種操作簡(jiǎn)便、成本低廉、纖維形態(tài)圖清晰并且測(cè)量結(jié)果可靠的纖維測(cè)量設(shè)備。以解決現(xiàn)有技術(shù)中纖維測(cè)量設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣、成本較高以及所得圖像不夠清晰等問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種纖維測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括顯微鏡、攝像機(jī)、攝配鏡、電腦主機(jī)、顯示器、側(cè)光燈和打印機(jī)，

所述顯微鏡主要包括目鏡、觀察筒、顯微鏡鏡架、物鏡轉(zhuǎn)換器、物鏡和載物臺(tái)，所述目鏡與觀察筒連接，位于觀察筒上側(cè)；所述觀察筒下側(cè)與所述物鏡轉(zhuǎn)換器連接，所述物鏡轉(zhuǎn)換器上側(cè)連接有所述物鏡；所述物鏡下側(cè)為載物臺(tái)，所述載物臺(tái)固定在顯微鏡鏡架側(cè)面，所述載物臺(tái)上面設(shè)置有樣品夾，所述顯微鏡鏡架上設(shè)置有主開(kāi)關(guān)；所述顯微鏡鏡架上側(cè)設(shè)置有連接孔，所述連接孔與攝配鏡相連接，所述攝像機(jī)位于所述攝配鏡上側(cè)，并與攝配鏡連接；所述電腦主機(jī)分別與所述攝像機(jī)、所述顯示器連接和所述打印機(jī)連接。

進(jìn)一步的，所述攝像機(jī)為高像素?cái)z像機(jī)或低照度攝像機(jī)。

進(jìn)一步的，所述攝像機(jī)通過(guò)USB口與電腦主機(jī)連接。

進(jìn)一步的，所述顯微鏡為Olympus三目研究顯微鏡。

進(jìn)一步的，所述攝像機(jī)為顯微鏡專用攝像機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的一種纖維測(cè)量設(shè)備，達(dá)到了如下效果：

(1)本實(shí)用新型，采用現(xiàn)有設(shè)備，設(shè)備之間采用常用的連接方式，所得到的纖維測(cè)量設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉以及纖維形態(tài)圖清晰、測(cè)量結(jié)果可靠等優(yōu)勢(shì)。

(2)本實(shí)用新型可以采用高像素?cái)z像機(jī)和低照度攝像機(jī)兩種，其中高像素?cái)z像機(jī)可以使所得到的圖像更加清晰，便于觀察，便于使用者的使用；而低照度攝像機(jī)適用于某些染色較深的纖維，所得到的圖像效果比高像素?cái)z像機(jī)好。這樣的選擇使得設(shè)備的適用范圍更廣。

(3)當(dāng)攝像機(jī)與電腦主機(jī)通過(guò)USB口進(jìn)行連接，該連接方式簡(jiǎn)單易于操作，進(jìn)一步增加了設(shè)備的友好性，更加便于使用。

(4)Olympus三目研究顯微鏡屬于高性價(jià)比的顯微鏡，使得設(shè)備高性價(jià)比的情況下，獲得更加清晰的纖維形態(tài)圖。

(5)攝像機(jī)選用顯微鏡專用攝像機(jī)，使該纖維測(cè)量設(shè)備更加專業(yè)。

當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)所述的纖維測(cè)量設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型所述纖維測(cè)量設(shè)備的結(jié)構(gòu)連接簡(jiǎn)圖；

圖3為本實(shí)用新型顯微鏡、攝配鏡和攝像機(jī)連接的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將配合圖式及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，藉此對(duì)本實(shí)用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。

實(shí)施例一

如圖1和圖2所示的纖維測(cè)量設(shè)備，包括顯微鏡2、攝像機(jī)7、攝配鏡6、電腦主機(jī)3、顯示器5、側(cè)光燈1和打印機(jī)4，

如圖3所示顯微鏡包括目鏡201、觀察筒202、顯微鏡鏡架203、物鏡轉(zhuǎn)換器204、物鏡205和載物臺(tái)206，所述目鏡201與觀察筒202連接，位于觀察筒202上側(cè)，與水平方向呈43度至57度，高度在1/5至1/4的位置，以便于觀測(cè)和使用能達(dá)到最佳的使用效果；觀察筒202有鏡架203支撐，并位于鏡架的上側(cè)，所述觀察筒202下側(cè)通過(guò)鏡架203與所述物鏡轉(zhuǎn)換器204連接，所述物鏡轉(zhuǎn)換器204上側(cè)連接有所述物鏡205；所述物鏡205下側(cè)為載物臺(tái)206，所述載物臺(tái)206固定在顯微鏡鏡架203側(cè)面，載物臺(tái)206位于顯微鏡鏡架203高度的1/2處，所述載物臺(tái)206上面設(shè)置有樣品夾207，所述顯微鏡鏡架203上設(shè)置有主開(kāi)關(guān)208；

優(yōu)選的所述的連接孔可以設(shè)置在顯微鏡鏡架203上側(cè)，所述攝配鏡6通過(guò)所述顯微鏡鏡架203與顯微鏡2連接。

所述攝配鏡6用于將所述攝像機(jī)7與所述顯微鏡2連接起來(lái)，電腦主機(jī)3是整個(gè)設(shè)備的控制裝置，控制所述的攝像機(jī)7，當(dāng)顯微鏡2將待測(cè)量的纖維樣品放大，使攝像機(jī)7對(duì)所得到的圖像進(jìn)行攝影，從而形成待測(cè)纖維的圖像。顯示器5用來(lái)顯示得到的圖像，得到的結(jié)果可以由打印機(jī)4中進(jìn)行打印。

顯微鏡還包括其他一些常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，例如可以對(duì)顯微鏡物鏡高度進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)輪以及設(shè)置于載物臺(tái)下側(cè)的反光鏡等，在此不再贅述。

該實(shí)施例所得到的纖維測(cè)量設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉以及纖維形態(tài)圖清晰等優(yōu)勢(shì)。由于得到的纖維形態(tài)圖清晰，因此可以在纖維測(cè)量的基礎(chǔ)上可以對(duì)纖維進(jìn)行鑒別，從而測(cè)定更多的項(xiàng)目，使該設(shè)備具有更為廣泛的應(yīng)用，以此來(lái)滿足造紙等行業(yè)對(duì)于纖維測(cè)定鑒別的需求。

實(shí)施例二

優(yōu)選的，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，攝像機(jī)7可以為高像素?cái)z像機(jī)或低照度攝像機(jī)；該實(shí)施例采用高像素?cái)z像機(jī)和低照度攝像機(jī)兩種，其中高像素?cái)z像機(jī)可以使所得到的圖像更加清晰，便于觀察，便于使用者的使用；而低照度攝像機(jī)適用于某些染色較深的纖維，所得到的圖像效果比高像素?cái)z像機(jī)好。這樣的選擇使得設(shè)備的適用范圍更廣。

優(yōu)選的，攝像機(jī)7通過(guò)USB口與電腦主機(jī)3連接。該連接方式簡(jiǎn)單易于操作，進(jìn)一步增加了設(shè)備的友好性，更加便于使用。

優(yōu)選的，顯微鏡2為Olympus三目研究顯微鏡。Olympus三目研究顯微鏡屬于高性價(jià)比的顯微鏡，使得設(shè)備高性價(jià)比的情況下，獲得更加清晰的纖維形態(tài)圖。

優(yōu)選的，攝像機(jī)7為顯微鏡專用攝像機(jī)。

實(shí)施例三

該纖維測(cè)量設(shè)備，可以包括圖像處理及纖維測(cè)試分析軟件。使用時(shí)，先按相關(guān)的顯微鏡制片技術(shù)，將要分析的試樣制出顯微鏡試片，以供觀察和測(cè)定使用。測(cè)定過(guò)程中的原理是，先由攝像機(jī)將顯微鏡下觀察到的圖像采集下來(lái)，傳送給電腦，電腦通過(guò)各項(xiàng)圖像處理技術(shù)進(jìn)行測(cè)定并報(bào)出結(jié)果。設(shè)備能將采集到圖像通過(guò)軟件處理，能有效識(shí)別纖維并進(jìn)行測(cè)量。設(shè)備能將造紙纖維計(jì)算公式用軟件描述和運(yùn)用，通過(guò)軟件運(yùn)算直接得出測(cè)量結(jié)果。儀器圖像總放大倍數(shù)為：40至800倍(根據(jù)配置也可以達(dá)到2000倍)。測(cè)量精度：長(zhǎng)度系列為0.01毫米，寬度系列為1微米。

該纖維測(cè)量設(shè)備，可以完成多項(xiàng)纖維項(xiàng)目的測(cè)量，并且測(cè)定結(jié)果可靠，該儀器能用自動(dòng)或或半自動(dòng)的方式完成以下項(xiàng)目的測(cè)定：1、造紙纖維長(zhǎng)度及纖維長(zhǎng)度分布頻率；2、造紙纖維寬度及纖維寬度分布頻率；3、造紙纖維細(xì)胞壁厚度及壁腔比；4、造紙纖維粗度及毫克根數(shù)；5、造紙纖維組成及纖維配比；6、造紙打漿纖維帚化率；7、造紙纖維彎曲指數(shù)及纖維扭結(jié)指數(shù)；8、紙漿中雜細(xì)胞含量；9、紡織纖維細(xì)度及細(xì)度分布頻率；10、紡織纖維截面積的自動(dòng)和半自動(dòng)測(cè)量；11、紡織纖維組成及纖維配比分析；12、化學(xué)纖維異形度分析；13、低照度顯微圖像觀察及拍照：14、高清顯微圖像觀察及拍照。

測(cè)量各種項(xiàng)目具體的計(jì)算方法如下：

(1)纖維長(zhǎng)度的測(cè)量：對(duì)紙張物理強(qiáng)度有重要影響。其通常以下述三種方式表達(dá)：[1]數(shù)量平均纖維長(zhǎng)度：Ln＝ΣLi/N；[2]長(zhǎng)度-重量平均纖維長(zhǎng)度：Lw＝ΣLi2/ΣLi；[3]質(zhì)量-重量平均纖維長(zhǎng)度：Lww＝ΣLi3/ΣLi2；式中Li為所測(cè)造紙纖維實(shí)際長(zhǎng)度，N為所測(cè)纖維總根數(shù)。

(2)纖維寬度：對(duì)纖維的交織能力有影響，其以纖維中段有代表性部位測(cè)得的寬度表示。Wm＝ΣWi/N；

(3)纖維長(zhǎng)寬比：纖維長(zhǎng)度與寬度之比(R)，對(duì)紙張物理強(qiáng)度有重要影響。其表示式為：R＝Ln/Wm。式中Ln為纖維的數(shù)量平均纖維長(zhǎng)度，Wm為平均纖維寬度。

(4)纖維粗度及毫克根數(shù)：與原料比重及纖維細(xì)胞壁厚度有關(guān)，對(duì)纖維的結(jié)合能力有重要影響。

纖維粗度：每100米長(zhǎng)度的纖維所具有的毫克重量(mg/100M)。

毫克根數(shù)：每毫克漿料所具有的纖維根數(shù)(纖維根數(shù)/mg)。

(5)纖維壁腔比：對(duì)紙張纖維的結(jié)合強(qiáng)度有重要影響，壁腔比小于1，纖維結(jié)合強(qiáng)度優(yōu)；等于1，纖維結(jié)合強(qiáng)度中等；大于1，纖維結(jié)合強(qiáng)度差。纖維壁腔比＝(2×單邊纖維壁厚)/纖維細(xì)胞腔直徑。

(6)纖維帚化率：纖維帚化的程度與所測(cè)纖維端頭數(shù)的比例。纖維帚化程度分為0、1、2、3四級(jí)，各級(jí)纖維帚化率為：fi＝(ni/N)×100％；總纖維帚化率：F＝[(0×n0+1×n1+2×n2+3×n3)/(N×3)]×100％；式中：n0、n1、n2、n3為各級(jí)的纖維端頭數(shù)，N為所測(cè)纖維總端頭數(shù)。

(7)纖維扭結(jié)指數(shù)與彎曲指數(shù)：扭結(jié)指數(shù)：纖維扭結(jié)的角度指數(shù)，其表達(dá)式如下：K＝(n1(10⁰～20⁰)+2n2(21⁰～45⁰)+3n3(46⁰～90⁰)+4n4(91⁰～180⁰))/L,式中：L為所測(cè)纖維的總長(zhǎng)度，n1、n2、n3、n4為不同扭結(jié)角度范圍的纖維的扭結(jié)數(shù)。

平均扭結(jié)角度：B＝ΣBi/Σni。式中ni為各級(jí)扭結(jié)角度的扭結(jié)數(shù)，Bi為各扭結(jié)角度。

纖維彎曲指數(shù)：纖維的實(shí)際長(zhǎng)度與其投影長(zhǎng)度之比。Ci＝(L/a)-1；

平均彎曲指數(shù)：Cv＝ΣCi/N；式中L為纖維實(shí)際長(zhǎng)度，a為纖維投影長(zhǎng)度，N為所測(cè)纖維根數(shù)。

在一定程度上，彎曲指數(shù)增加會(huì)導(dǎo)致紙張如下結(jié)果：

抗張強(qiáng)度↓，耐破度↓，抗壓強(qiáng)度↓，撕裂度↑，過(guò)濾速度↑，透氣度和吸水性↑，松厚度↑，光散射系數(shù)↑；其中：↓表示減弱，↑表示增強(qiáng)。

(8)纖維配比：紙和紙漿中不同種類的纖維的重量百分比，用下述公式表示：A纖維＝A纖維總長(zhǎng)度×A纖維粗度/(纖維總長(zhǎng)度×纖維粗度)。

(9)雜細(xì)胞含量：非纖維狀的細(xì)胞通稱為雜細(xì)胞，對(duì)成紙質(zhì)量有重要影響。其含量用顯微鏡下各種細(xì)胞的面積百分比表示。

(10)纖維細(xì)度：即紡織纖維的粗細(xì)程度，造紙工業(yè)上稱其為纖維寬度用微米表示。其測(cè)量模式有手動(dòng)測(cè)量、拉線測(cè)量、選點(diǎn)測(cè)量及自動(dòng)測(cè)量?？筛鶕?jù)需要選用。如纖維的斷面形狀為圓形，則此細(xì)度值即相當(dāng)于纖維直徑。與紡織品或紙品性能有密切關(guān)系。

(11)纖維截面積：紡織纖維的截面形態(tài)與面積大小與紡織品的使用性能有密切關(guān)系，也是纖維成分鑒別的重要依據(jù)。

(12)紡織纖維配比：纖維成分不同賦予紡織品不同的使用性能和使用價(jià)值，因此紡織纖維配比分析是項(xiàng)常見(jiàn)的重要指標(biāo)，顯微鏡分析是纖維配比分析的重要手段。有細(xì)度法、截面積法及根數(shù)法，操作者可以根據(jù)試樣特點(diǎn)選用。

(13)纖維異形度：纖維截面形態(tài)相對(duì)于圓形截面的差異程度，是纖維特性檢測(cè)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由纖維的斷面形態(tài)測(cè)量而得。

(15)纖維鑒別圖庫(kù)：含近百種造紙紡織纖維形態(tài)圖例，可供分析鑒別時(shí)對(duì)照使用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)施例中纖維測(cè)量設(shè)備，達(dá)到了如下效果：

(1)本實(shí)用新型，采用現(xiàn)有設(shè)備，設(shè)備之間采用常用的連接方式，所得到的纖維測(cè)量設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉以及纖維形態(tài)圖清晰等優(yōu)勢(shì)。

(2)本實(shí)用新型可以采用高像素?cái)z像機(jī)和低照度攝像機(jī)兩種，其中高像素?cái)z像機(jī)可以使所得到的圖像更加清晰，便于觀察，便于使用者的使用；而低照度攝像機(jī)適用于某些染色較深的纖維，所得到的圖像效果比高像素?cái)z像機(jī)好。這樣的選擇使得設(shè)備的適用范圍更廣。

(3)當(dāng)攝像機(jī)與電腦主機(jī)通過(guò)USB口進(jìn)行連接，該連接方式簡(jiǎn)單易于操作，進(jìn)一步增加了設(shè)備的友好性，更加便于使用。

(4)Olympus三目研究顯微鏡屬于高性價(jià)比的顯微鏡，使得設(shè)備高性價(jià)比的情況下，獲得更加清晰的纖維形態(tài)圖。

(5)攝像機(jī)選用顯微鏡專用攝像機(jī)，使該纖維測(cè)量設(shè)備更加專業(yè)。

上述說(shuō)明示出并描述了本實(shí)用新型的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實(shí)用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。