一种金属丝旋转角度和波高的测量装置及其测量方法

摘要

本发明公开了一种金属丝旋转角度和波高的测量装置及其测量方法，将被测金属丝的一端固定在旋转角度调节盘上，另一端穿过平口夹和测力计相连；对被测金属丝与测力计相连的一端施加张力，将被测金属丝拉直；平口夹夹紧被测金属丝，释放测力计；旋转角度调节盘转动，观察被测金属丝的投影中任意两点的波形变化，当第一点达到波峰时，记录此时旋转角度调节盘的度数，按相同的方向转动旋转角度调节盘，记录第二点达到波峰时的旋转角度调节盘的度数；计算被测金属丝的旋转角度；读取被测金属丝的投影中金属丝波高值。使用本发明的测量装置和测量方法在测量过程中可以有效控制施加在金属丝上的张力，精确测量旋转角度和波高，结构简单，操作方便。

权利要求

1.一种金属丝旋转角度和波高的测量装置，其特征在于，包括投影测试仪和夹持机构，所述夹持机构包括旋转角度调节盘(1)、平口夹(2)、测力计(3)、联动杆(4)、支架(5)和张力调节仪(6)；其中：旋转角度调节盘(1)和张力调节仪(6)分别设置于支架(5)的两端，平口夹(2)位于旋转角度调节盘(1)和张力调节仪(6)之间，平口夹(2)设置在支架(5)上，平口夹(2)和旋转角度调节盘(1)通过联动杆(4)相连，测力计(3)位于平口夹(2)和张力调节仪(6)之间，支架(5)设置于投影测试仪上。

2.根据权利要求1所述的金属丝旋转角度和波高的测量装置，其特征在于：所述张力调节仪(6)包括光杆(7)、调节旋钮(8)、调节螺栓(9)，光杆(7)固定在支架(5)上，测力计(3)套设在光杆(7)上，调节螺栓(9)的一端和调节旋钮(8)相连，另一端和测力计(3)螺纹相连。

3.一种金属丝旋转角度和波高的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将被测金属丝的一端固定在旋转角度调节盘(1)上，另一端穿过平口夹(2)和测力计(3)相连；

(2)对被测金属丝与测力计(3)相连的一端施加张力，将被测金属丝拉直；

(3)平口夹(2)夹紧被测金属丝，释放测力计(3)；

(4)旋转角度调节盘(1)转动，观察被测金属丝的投影中任意两点的波形变化，当第一点达到波峰时，记录此时旋转角度调节盘(1)的度数α1，按相同的方向转动旋转角度调节盘(1)，记录第二点达到波峰时的旋转角度调节盘(1)的度数α2；

(5)计算被测金属丝的旋转角度α，α＝(α2-α1)/L，L是步骤(4)中两个点的距离；

(6)读取被测金属丝的投影中金属丝的波高值。

4.根据权利要求3所述的一种金属丝旋转角度和波高的测量方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对被测金属丝施加的张力≤被测金属丝破断拉力的50％。

说明书

一种金属丝旋转角度和波高的测量装置及其测量方法

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种线材旋转角度的测试装置和方法，尤其涉及的是一种金属丝旋转角度和波高的测量装置及其测量方法。

背景技术

[0002] 电子和太阳能领域中的单晶硅，多晶硅，LED领域的宝石等硬质材料的分割切片工艺中，目前使用最多的就是利用直线型的金属单丝，在一定张力作用下，单向或往复运动的方式来切割分片。金属单丝运动时，通过砂浆输运和喷射系统，在金属单丝与硅棒等被切割物接触之前，将含有硬度极高的磨料颗粒的砂浆喷射金属单丝上，被金属单丝带人切割口，通过极高硬度的磨料颗粒与硅棒，宝石等被切割物体的不断研磨过程中，实现对硅棒，宝石等物的切割分片。因此，金属单丝携带含有极高硬度磨料颗粒的砂浆能力就至关重要，是能否高效，高质量地切割分片硅料，宝石等物体的重要保证。

[0003] 由于直线型的金属单丝一般只能通过光滑表面在高速运动时机械地带人砂浆，携带砂浆的能力不足，从而导致在分割硅料，宝石等硬质材料时容易导致金属单丝断裂，硅料，宝石等切片表面有线痕缺陷等质量或工艺问题。

[0004] 在圆丝基础上改进的具有一定空间旋转的金属单丝产品，它的旋转角度和波高会直接影响其携带砂浆的能力，是衡量其切割能力大小的一项重要指标。由于具有一定空间旋转的金属单丝产品是一种全新的产品，目前没有有效的手段对其的旋转角度和波高进行定量测量。

发明内容

[0005] 发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种金属丝旋转角度和波高的测量装置及其测量方法，使用投影测试仪和夹持机构来检测金属丝的旋转角度和波高。

[0006] 技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的，本发明的测量装置包括投影测试仪和夹持机构，所述夹持机构包括旋转角度调节盘、平口夹、测力计、联动杆、支架和张力调节仪；其中：旋转角度调节盘和张力调节仪分别设置于支架的两端，平口夹位于旋转角度调节盘和张力调节仪之间，平口夹设置在支架上，平口夹和旋转角度调节盘通过联动杆相连，测力计位于平口夹和张力调节仪之间，支架设置于投影测试仪上。

[0007] 所述张力调节仪包括光杆、调节旋钮、调节螺栓，光杆固定在支架上，测力计套设在光杆上，调节螺栓的一端和调节旋钮相连，另一端和测力计螺纹相连。

[0008] 一种金属丝旋转角度和波高的测量方法，包括以下步骤：

[0009] (1)将被测金属丝的一端固定在旋转角度调节盘上，另一端穿过平口夹和测力计相连；

[0010] (2)对被测金属丝与测力计相连的一端施加张力，将被测金属丝拉直；

[0011] (3)平口夹夹紧被测金属丝，释放测力计；

[0012] (4)旋转角度调节盘转动，观察被测金属丝的投影中任意两点的波形变化，当第一点达到波峰时，记录此时旋转角度调节盘的度数α1，按相同的方向转动旋转角度调节盘，记录第二点达到波峰时的旋转角度调节盘的度数α2；

[0013] (5)计算被测金属丝的旋转角度α，α＝(α2-α1)/L，L是步骤(4)中两个点的距离；

[0014] (6)读取被测金属丝的投影中金属丝的波高值。

[0015] 所述步骤(2)中，对被测金属丝施加的张力≤被测金属丝破断拉力的50％，确保张力不会过大导致被测金属丝断裂。

[0016] 有益效果：本发明相比现有技术具有以下优点：使用本发明的测量装置和测量方法在测量过程中可以有效控制施加在金属丝上的张力，精确测量旋转角度和波高，结构简单，操作方便；填补了金属丝旋转角度和波高测量技术的空白，能够更为准确的衡量金属丝的切割能力大小。

附图说明

[0017] 图1是本发明夹持机构的结构示意图；

[0018] 图2是旋转角度调节盘的结构示意图；

[0019] 图3是平口夹的结构示意图；

[0020] 图4是金属丝旋转时a、b两点的投影图；

[0021] 图5是金属丝旋转时b达到波峰的投影图；

[0022] 图6是金属丝旋转时b由波峰开始降低的投影图；

[0023] 图7是金属丝旋转时a达到波峰的投影图。

具体实施方式

[0024] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0025] 如图1所示，本实施例包括投影测试仪和夹持机构，夹持机构包括旋转角度调节盘1、平口夹2、测力计3、联动杆4、支架5和张力调节仪6；旋转角度调节盘1和张力调节仪6分别设置于支架5的两端，平口夹2位于旋转角度调节盘1和张力调节仪6之间，平口夹2活动设置在支架5上，平口夹2和旋转角度调节盘1通过联动杆4相连，测力计3位于平口夹2和张力调节仪6之间，支架5设置于投影测试仪上。

[0026] 张力调节仪6包括光杆7、调节旋钮8、调节螺栓9，光杆7固定在支架5上，测力计3套设在光杆7上，调节螺栓9的一端和调节旋钮8相连，另一端和测力计3螺纹相连。

[0027] 如图2所示，旋转角度调节盘1设有钢丝夹10和三角形通孔11，钢丝夹10用于绕线，三角形通孔11用于穿线。

[0028] 如图3所示，平口夹2包括上夹板12和下夹板13，上夹板12和下夹板13水平设置，上夹板12和下夹板13通过螺钉相连。

[0029] 一种金属丝旋转角度和波高的测量方法，包括以下步骤：

[0030] (1)将被测金属丝的一端固定在旋转角度调节盘1上，另一端穿过平口夹2和测力计3相连；

[0031] 具体过程如下：被测金属丝绕线于钢丝夹10上，旋紧钢丝夹10固定被测金属丝的端部，然后被测金属丝穿过三角形通孔11，再穿过没有旋紧的平口夹2，轻微拉直并连接到测力计3上，将被测金属丝固定在测力计3上；

[0032] (2)对被测金属丝与测力计3相连的一端施加张力，将被测金属丝拉直，即通过调节张力调节仪6的调节旋钮8，是测力计3上的读数达到设定值，此时测力计3上的设定的张力≤被测金属丝破断拉力的50％，确保张力不会过大导致被测金属丝断裂。；

[0033] (3)平口夹2夹紧被测金属丝，释放测力计3，此时被测金属丝的两端就连接到了联动杆4相连的平口夹2和旋转角度调节盘1上；

[0034] (4)图4、图5、图6和图7是纵向距离为L的两个点a、b处被测金属丝在旋转过程中投影于投影测试仪上的峰高的变化情况示意图。如图4所示，随着被测金属丝的旋转a、b处被测金属丝的峰高不断增长，到图5时b点处的峰值达到最大值H1，H1是b点从最小波高到达最大波高后的距离，此时记录下旋转角度调节盘1上对应的旋转角度α1；接着沿原方向旋转旋转角度调节盘1，如图6所示随着被测金属丝继续旋转b点处的峰值逐渐减小，但a点处的峰值却达到最大值H2如图7所示，这时记录下旋转角度α2，H2是a点从最小波高到达最大波高后的距离；

[0035] (5)计算被测金属丝的旋转角度α和波高，α＝(α2-α1)/L，L是步骤(4)中两个点的距离，

[0036] (6)被测金属丝的波高值根据投影测试仪上的投影即可读出。