本實用新型涉及纖維測量領域，具體地說，是涉及一種纖維測量設備。

背景技術：

纖維是天然或人工合成的細絲狀物質。在現代生活中，纖維的應用無處不在。例如高科技的應用導彈需要防高溫，江堤需要防垮塌，水泥需要防開裂，血管和神經需要修補，這些都離不開纖維。在日常生活中纖維的應用也是無處不在，例如為人們提供日常用品的紡織行業以及為人們提供紙質品的造紙行業。由此可見纖維現代生活中的重要性。

在造紙和紡織行業以及文物保護與修復的文博行業中，纖維的品種及其形態，對產品質量有重要影響。觀察和測定所用纖維原料的形態參數和纖維配比，是產品研究及成品質量管理中必不可少的手段。過去多在顯微鏡或投影儀下進行人工觀察和測量，速度慢，準確性差，人為誤差大；另外，現有技術中的設備一般還存在機構復雜、操作繁瑣、價格高昂以及纖維形態圖不清晰等技術問題。

本申請所研究的纖維測量設備是通過顯微鏡進行觀測，并通過攝像設備進行圖像采集，從而直接獲得纖維的形態圖。因此本申請可以提供清晰的纖維形態圖，使用者對于纖維形態有更為直觀、正確的認識，使纖維的測量更為準確，并且所述設備結構簡單、操作方便、成本低廉以及纖維形態圖清晰等優勢。

技術實現要素：

本實用新提供一種操作簡便、成本低廉、纖維形態圖清晰并且測量結果可靠的纖維測量設備。以解決現有技術中纖維測量設備結構復雜、操作繁瑣、成本較高以及所得圖像不夠清晰等問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種纖維測量設備，其特征在于，包括顯微鏡、攝像機、攝配鏡、電腦主機、顯示器、側光燈和打印機，

所述顯微鏡主要包括目鏡、觀察筒、顯微鏡鏡架、物鏡轉換器、物鏡和載物臺，所述目鏡與觀察筒連接，位于觀察筒上側；所述觀察筒下側與所述物鏡轉換器連接，所述物鏡轉換器上側連接有所述物鏡；所述物鏡下側為載物臺，所述載物臺固定在顯微鏡鏡架側面，所述載物臺上面設置有樣品夾，所述顯微鏡鏡架上設置有主開關；所述顯微鏡鏡架上側設置有連接孔，所述連接孔與攝配鏡相連接，所述攝像機位于所述攝配鏡上側，并與攝配鏡連接；所述電腦主機分別與所述攝像機、所述顯示器連接和所述打印機連接。

進一步的，所述攝像機為高像素攝像機或低照度攝像機。

進一步的，所述攝像機通過USB口與電腦主機連接。

進一步的，所述顯微鏡為Olympus三目研究顯微鏡。

進一步的，所述攝像機為顯微鏡專用攝像機。

與現有技術相比，本實用新型所述的一種纖維測量設備，達到了如下效果：

(1)本實用新型，采用現有設備，設備之間采用常用的連接方式，所得到的纖維測量設備結構簡單、操作方便、成本低廉以及纖維形態圖清晰、測量結果可靠等優勢。

(2)本實用新型可以采用高像素攝像機和低照度攝像機兩種，其中高像素攝像機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；而低照度攝像機適用于某些染色較深的纖維，所得到的圖像效果比高像素攝像機好。這樣的選擇使得設備的適用范圍更廣。

(3)當攝像機與電腦主機通過USB口進行連接，該連接方式簡單易于操作，進一步增加了設備的友好性，更加便于使用。

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

(5)攝像機選用顯微鏡專用攝像機，使該纖維測量設備更加專業。

當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實所述的纖維測量設備的結構框圖；

圖2為本實用新型所述纖維測量設備的結構連接簡圖；

圖3為本實用新型顯微鏡、攝配鏡和攝像機連接的示意圖。

具體實施方式

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本實用新型的實施方式，藉此對本實用新型如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現過程能充分理解并據以實施。

實施例一

如圖1和圖2所示的纖維測量設備，包括顯微鏡2、攝像機7、攝配鏡6、電腦主機3、顯示器5、側光燈1和打印機4，

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

優選的所述的連接孔可以設置在顯微鏡鏡架203上側，所述攝配鏡6通過所述顯微鏡鏡架203與顯微鏡2連接。

所述攝配鏡6用于將所述攝像機7與所述顯微鏡2連接起來，電腦主機3是整個設備的控制裝置，控制所述的攝像機7，當顯微鏡2將待測量的纖維樣品放大，使攝像機7對所得到的圖像進行攝影，從而形成待測纖維的圖像。顯示器5用來顯示得到的圖像，得到的結果可以由打印機4中進行打印。

顯微鏡還包括其他一些常見的結構，例如可以對顯微鏡物鏡高度進行調節的調節輪以及設置于載物臺下側的反光鏡等，在此不再贅述。

該實施例所得到的纖維測量設備具有結構簡單、操作方便、成本低廉以及纖維形態圖清晰等優勢。由于得到的纖維形態圖清晰，因此可以在纖維測量的基礎上可以對纖維進行鑒別，從而測定更多的項目，使該設備具有更為廣泛的應用，以此來滿足造紙等行業對于纖維測定鑒別的需求。

實施例二

優選的，在實施例一的基礎上，攝像機7可以為高像素攝像機或低照度攝像機；該實施例采用高像素攝像機和低照度攝像機兩種，其中高像素攝像機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；而低照度攝像機適用于某些染色較深的纖維，所得到的圖像效果比高像素攝像機好。這樣的選擇使得設備的適用范圍更廣。

優選的，攝像機7通過USB口與電腦主機3連接。該連接方式簡單易于操作，進一步增加了設備的友好性，更加便于使用。

優選的，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比的顯微鏡，使得設備高性價比的情況下，獲得更加清晰的纖維形態圖。

優選的，攝像機7為顯微鏡專用攝像機。

實施例三

該纖維測量設備，可以包括圖像處理及纖維測試分析軟件。使用時，先按相關的顯微鏡制片技術，將要分析的試樣制出顯微鏡試片，以供觀察和測定使用。測定過程中的原理是，先由攝像機將顯微鏡下觀察到的圖像采集下來，傳送給電腦，電腦通過各項圖像處理技術進行測定并報出結果。設備能將采集到圖像通過軟件處理，能有效識別纖維并進行測量。設備能將造紙纖維計算公式用軟件描述和運用，通過軟件運算直接得出測量結果。儀器圖像總放大倍數為：40至800倍(根據配置也可以達到2000倍)。測量精度：長度系列為0.01毫米，寬度系列為1微米。

該纖維測量設備，可以完成多項纖維項目的測量，并且測定結果可靠，該儀器能用自動或或半自動的方式完成以下項目的測定：1、造紙纖維長度及纖維長度分布頻率；2、造紙纖維寬度及纖維寬度分布頻率；3、造紙纖維細胞壁厚度及壁腔比；4、造紙纖維粗度及毫克根數；5、造紙纖維組成及纖維配比；6、造紙打漿纖維帚化率；7、造紙纖維彎曲指數及纖維扭結指數；8、紙漿中雜細胞含量；9、紡織纖維細度及細度分布頻率；10、紡織纖維截面積的自動和半自動測量；11、紡織纖維組成及纖維配比分析；12、化學纖維異形度分析；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。

測量各種項目具體的計算方法如下：

(1)纖維長度的測量：對紙張物理強度有重要影響。其通常以下述三種方式表達：[1]數量平均纖維長度：Ln＝ΣLi/N；[2]長度-重量平均纖維長度：Lw＝ΣLi2/ΣLi；[3]質量-重量平均纖維長度：Lww＝ΣLi3/ΣLi2；式中Li為所測造紙纖維實際長度，N為所測纖維總根數。

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

(3)纖維長寬比：纖維長度與寬度之比(R)，對紙張物理強度有重要影響。其表示式為：R＝Ln/Wm。式中Ln為纖維的數量平均纖維長度，Wm為平均纖維寬度。

(4)纖維粗度及毫克根數：與原料比重及纖維細胞壁厚度有關，對纖維的結合能力有重要影響。

纖維粗度：每100米長度的纖維所具有的毫克重量(mg/100M)。

毫克根數：每毫克漿料所具有的纖維根數(纖維根數/mg)。

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

(6)纖維帚化率：纖維帚化的程度與所測纖維端頭數的比例。纖維帚化程度分為0、1、2、3四級，各級纖維帚化率為：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為各級的纖維端頭數，N為所測纖維總端頭數。

(7)纖維扭結指數與彎曲指數：扭結指數：纖維扭結的角度指數，其表達式如下：K＝(n1(10⁰～20⁰)+2n2(21⁰～45⁰)+3n3(46⁰～90⁰)+4n4(91⁰～180⁰))/L,式中：L為所測纖維的總長度，n1、n2、n3、n4為不同扭結角度范圍的纖維的扭結數。

平均扭結角度：B＝ΣBi/Σni。式中ni為各級扭結角度的扭結數，Bi為各扭結角度。

纖維彎曲指數：纖維的實際長度與其投影長度之比。Ci＝(L/a)-1；

平均彎曲指數：Cv＝ΣCi/N；式中L為纖維實際長度，a為纖維投影長度，N為所測纖維根數。

在一定程度上，彎曲指數增加會導致紙張如下結果：

抗張強度↓，耐破度↓，抗壓強度↓，撕裂度↑，過濾速度↑，透氣度和吸水性↑，松厚度↑，光散射系數↑；其中：↓表示減弱，↑表示增強。

(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纖維總長度×A纖維粗度/(纖維總長度×纖維粗度)。

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

(10)纖維細度：即紡織纖維的粗細程度，造紙工業上稱其為纖維寬度用微米表示。其測量模式有手動測量、拉線測量、選點測量及自動測量。可根據需要選用。如纖維的斷面形狀為圓形，則此細度值即相當于纖維直徑。與紡織品或紙品性能有密切關系。

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

(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值，因此紡織纖維配比分析是項常見的重要指標，顯微鏡分析是纖維配比分析的重要手段。有細度法、截面積法及根數法，操作者可以根據試樣特點選用。

(13)纖維異形度：纖維截面形態相對于圓形截面的差異程度，是纖維特性檢測的一項重要指標。由纖維的斷面形態測量而得。

(15)纖維鑒別圖庫：含近百種造紙紡織纖維形態圖例，可供分析鑒別時對照使用。

與現有技術相比，實施例中纖維測量設備，達到了如下效果：

(1)本實用新型，采用現有設備，設備之間采用常用的連接方式，所得到的纖維測量設備具有結構簡單、操作方便、成本低廉以及纖維形態圖清晰等優勢。

(2)本實用新型可以采用高像素攝像機和低照度攝像機兩種，其中高像素攝像機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；而低照度攝像機適用于某些染色較深的纖維，所得到的圖像效果比高像素攝像機好。這樣的選擇使得設備的適用范圍更廣。

(3)當攝像機與電腦主機通過USB口進行連接，該連接方式簡單易于操作，進一步增加了設備的友好性，更加便于使用。

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

(5)攝像機選用顯微鏡專用攝像機，使該纖維測量設備更加專業。

上述說明示出并描述了本實用新型的若干優選實施例，但如前所述，應當理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述實用新型構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應在本實用新型所附權利要求的保護范圍內。