一、單根紗拉伸性的意義及擺錘式單強儀工作特征
單根紗線拉伸性較之縷紗強力在評價紗線品質(zhì)中有無可比擬的優(yōu)越性。但由于紗線本身不勻及樣本特征數(shù)據(jù)隨機性，要正確表征試樣性能，必須有足夠試驗次數(shù)。
早期常用的擺錘式單強儀難于勝任實際需要，主要原因還有：
1、屬動態(tài)力學(xué)性工作原理，存在著不可克服的摩擦阻力和機械慣性因素造成的隨機或準隨機性測量誤差。
2、慣性因素限制拉伸速度，工作效率不高。
3、斷裂檢測機構(gòu)無法克服的間隙造成的“倒磅”誤差。這種負偏差亦帶有一定程度的隨機性。
4、難于完成測得數(shù)值的電量輸出，數(shù)據(jù)處理費時費力和易出操作誤差。
電子單強儀問世克服了上述各種弱點，為制訂單紗拉伸性新方法標準提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。也為其計量檢定提出了現(xiàn)實需要。
二、非電量電測量技術(shù)的基本知識
電子單強儀實質(zhì)上是以非電量電測技術(shù)為基礎(chǔ)，是一種專用的非電量電測儀。
采用電測量技術(shù)測量各種非電量具有無可比擬的優(yōu)越性：
1、量程廣、精確度高。例如機械式強力儀一般測量量程為三個數(shù)量級（1--1000），而同一電子強力儀，一般至少可達4--5個數(shù)量級。
2、對被測對象影響小。如克服慣性影響，甚至實現(xiàn)無接觸測量，紗條條干、紗線毛羽測量等。
3、容易測量和記錄動態(tài)量，例如記錄紗線拉伸中的瞬變現(xiàn)象和流變現(xiàn)象。
4、容易實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動處理和集中處理。
5、便于實施遠距離自動測量。
電測系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)包括：1、傳感器；2、測量及分析電路；3、顯示及記錄裝置。其中傳感器是非電測技術(shù)主要研討內(nèi)容和主要環(huán)節(jié)，因其性能有直接決定性影響。
傳感器——是能把被測非電量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系電量輸出的一種器件。有時也被為一次儀表。
傳感器往往以可由敏感元件和變換器二者組合而成，前者是將被測非電量預(yù)先變換為另一種易于變換成電量的非電量，例如測力傳感器中的彈性元件先將被測力值變換為相應(yīng)的應(yīng)變量或位移量；后者則將敏感元件感受到的非電量（例如上述應(yīng)變量）再轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電量（如電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻值變化）。
模擬量與數(shù)字量的基本概念
測力傳感器可以有多種工作原理，包括：電阻應(yīng)變式、電容式、電感式等。當然，按其具體結(jié)構(gòu)又有許多不同型式。
測量及其分析電路（一般簡稱測量電路）——是將傳感器輸出的電信號進行加工處理和分析，例如檢測、調(diào)制、衰減、放大、數(shù)字化、運算及統(tǒng)計分析等。某種程度上它也決定了整個測試儀器的性能。
顯示及記錄裝置（有時統(tǒng)稱輸出裝置）——將測試及分析所得結(jié)果以需要的形式和格式輸出。形式多樣、繁簡不一、主要按用途而定。動態(tài)模擬量記錄是研討的重點。
有些文獻中通常把測量電路和輸出裝置稱為二次儀表。
三、紗線主要拉伸性指標
1、斷裂強力 拉伸試驗中，紗線抵抗至斷裂時******的力，通常以N或cN表示。
2、斷裂伸長 拉伸試驗中，紗線承受斷裂強力時的伸長量（率）。
3、斷裂強度 單位細度（未拉伸前）紗線的斷裂強力。以cN/tex、N/tex、cN/D等表示。
4、斷脫負荷（終值斷裂負荷） 拉伸試驗中，紗線在******負荷時未完全斷裂，斷續(xù)伸長，負荷降低，至試驗終止時的負荷。
5、拉伸曲線（負荷伸長曲線）紗線在拉伸變形至斷裂過程中，拉力（即負荷）與伸長變形的關(guān)系曲線。 由拉伸曲線可進一步求得：
斷裂功、斷脫功、（co .cm）
（面積A及A+B）：初始模量（ab直線斜率）；
屈服點b及屈服應(yīng)力Pb；
有時還可用斷裂比功（A/C點和矩形面積×100%）表示紗線的相對強弱。（有時稱為“拉伸韌度”）
6、預(yù)張力（預(yù)加張力）——使試樣伸直而不是伸長預(yù)加的一定張力。
7、紗線拉伸的流變性——蠕變和松弛
蠕變——負荷一定時變形隨時間變化的特性。有三類變形：
（1） 彈性變形；（2）緩彈性變形（3）塑性變形；
松弛——變形一定時張力隨時間變化的特性。
8、定伸長及定負荷拉伸性。
Eys1.5 指標——當負荷值為屈服點力值1.5倍時的伸長值。
9、紗線的拉伸疲勞性 反復(fù)循環(huán)拉伸后再進行判定紗線的品質(zhì)。可有下列幾種形式：
（1）拉伸、回復(fù)都有設(shè)定停頓時間；
（2）定負荷反復(fù)拉伸；
（3）定伸長率反復(fù)拉伸；
（4）遞增定負荷、遞增定伸率反復(fù)拉伸。
四、電子單強儀功能及技術(shù)參數(shù)要求
依據(jù)：能滿足GB/T 398-93、GB 5324 –89、FZ/T 71005-94等產(chǎn)品標準；GB 3916-83、GB 3291-82等基本定義、相關(guān)國際標準ISO2062，1993（E）及JJG（紡織）058-95規(guī)程等要求。具體如下：
必備功能：準確測定試樣的拉伸斷裂強力、斷裂強度、斷裂強力變異系數(shù)CV（%）；要同時具備能進行定時斷裂方法和定速拉伸斷裂方法二種進行任選，以適應(yīng)新、老方法過渡過程的要求。斷裂伸長及其變異系數(shù)、斷裂時間亦應(yīng)作為主要功能。
輔助功能：自動喂紗、換紗、換管、清理廢紗。
今后可望增添拉伸指標：拉伸曲線；斷裂功及斷裂比功；最低5%或10%試樣量的平均斷裂強力（cN）；初始模量；屈優(yōu)點應(yīng)力及伸長率；斷脫強力及斷脫伸長率等等。
在判定上述各項性能時還應(yīng)充分注意分清靜態(tài)性指標，準動態(tài)性指標和動態(tài)響應(yīng)這三者間的關(guān)系和區(qū)別。
例如力值準確性、穩(wěn)定性、靈敏性、重復(fù)性和重現(xiàn)性一般都可以分別在靜態(tài)和準動態(tài)條件下進行測試，且更應(yīng)關(guān)注準動態(tài)條件下的結(jié)果。
儀器的動態(tài)響應(yīng)能力是指儀器對輸入信號變化的適應(yīng)能力，可分為：
1、瞬變響應(yīng)——以穩(wěn)定時間（輸入起始至輸出值穩(wěn)定所需時間）表示；
2、頻率響應(yīng)——以頻帶寬度（增益變化不超過某規(guī)定值（例如±3dB）的工作頻率范圍）表示。
此外，還應(yīng)根據(jù)使用要求注意下列一些技術(shù)參數(shù)；
1、鉗口間距：通常必備500、250mm兩檔固定間距，必要時可增設(shè)100mm、任意選定間距等方式。
2、伸長范圍：原則上應(yīng)大于******間距******伸長率。但必須考慮到能適應(yīng)常見較大伸長試樣測試的要求。例如一般棉紗伸長量為25--65mm；化纖紗80--175mm；毛紗175--210mm；（按500mm間距計）
3、測力范圍、精密度及量程；按實際需要選定。
4、拉伸速度及速度很多定性要求?！貏e當執(zhí)行定速拉伸條件下更應(yīng)注意速度穩(wěn)定性要求。
5、夾持器性能。
6、儀器可操作性能。 最后，在可能條件下應(yīng)注意考核儀器環(huán)境適應(yīng)性能。國家對電子測量儀器規(guī)定了環(huán)境試驗方法標準GB6587-86，其中有GB 6587.7---GB6587.7-86 包括：溫濕度、振動、沖擊、運輸、安全性、電磁兼容等項目。
當然，目前普遍關(guān)心可靠性要求。它是各因素綜合反映。但對此尚未有明確指標規(guī)定和統(tǒng)一考核標準。
五、電子單強儀的發(fā)展及現(xiàn)狀
隨著科技發(fā)展和生產(chǎn)需要，人們早就致力于研制具有高效率并能自動進行統(tǒng)計運算的電子單強儀。五十年代末，我國及時引進了第一代全自動式電子單強儀。但限于當時基礎(chǔ)技術(shù)水平，該儀未能達到預(yù)期實用效果。時入六十年代，先后有不少國家推出各種不同型號、不同工作原理的自動單強儀，其中較有影響的有瑞士、西德、英國、日本等，另外，意大利、匈牙利等亦有少量產(chǎn)品引入我國。引進國外單強儀既有積極作用，亦有負面影響。開發(fā)具有我國技術(shù)特色的單強儀是形勢之急需。如何把握技術(shù)方向、評價儀器優(yōu)劣、總結(jié)經(jīng)驗、發(fā)揮國產(chǎn)儀器優(yōu)勢是當今值得重視的課題。
八十年代初，我國推出了第一代商品化的全自動電子單強儀，之后，在逐漸總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，相繼推出多種型號適合我國國情特色、性能較穩(wěn)定可靠的電子單強儀，其中尤以推出半自動型電子單強儀有較積極的經(jīng)濟實數(shù)，適合國情的時代意義。國內(nèi)亦起了相當議論和關(guān)注。目前大量事實證明這一技術(shù)路線的積極意義并取得了廣泛認同。
電子單強儀雖型式眾多，但大致其技術(shù)路線可作如下分類：
1、全自動與半自動；（自動喂紗方式又可有多種方案）
2、立式與臺式；
3、步進電機驅(qū)動與交直流電機驅(qū)動；
4、傳感器形式：直接式與間接式
5、傳感器原理：國內(nèi)大部分采用電阻應(yīng)變式；
6、單量程測力和多量程測力。
應(yīng)從實用、適用、實效等各方面綜合評定各種不同方案的優(yōu)缺點。近期內(nèi)國內(nèi)應(yīng)主要從下列方面抓好電子單強儀的發(fā)展：
1、不斷提高儀器穩(wěn)定性和可靠性。
2、強化法制管理，加強宏觀質(zhì)量監(jiān)控。
3、完善售后服務(wù)，加強儀器生產(chǎn)企業(yè)與用戶間的信息聯(lián)系。
4、加強技術(shù)培訓(xùn)，建立一支有一定水平的檢定和維修隊伍。
| 序號 | 檢定項目 | 技術(shù)要求 | 操作方法 | | 1 | 外 觀 基本狀況 | 完好、正常、可靠 | 檢查銘牌、面板、機殼、指示符號、操作件、控制系統(tǒng)，操作機構(gòu)及紗路等。 | | 2 | 夾持器性能 | 試樣無損傷，滑移夾持器移動平穩(wěn) | 夾持器夾持常用試樣，開機拉伸三次 | | 3 | 電氣安全性 | 絕緣電阻≥5MΩ接地電阻≤0.5Ω | 用兆歐表測量強力儀電源插頭相線與機殼之間的絕緣電阻。用萬用表測量插頭接地線與機殼間的接地電阻。 | | 4 | 夾持器間距 | ΔL≤±1mm | 夾持器運行至設(shè)定間距Lo處（如500mm——250mm），用鋼直尺測量上下夾持器夾持面二端的距離L，重復(fù)三次。ΔL=Lo-L | | 5 | 斷裂伸長示值誤差 | ΔL≤±1mm | 夾持器間距為500mm，拉伸速度分別為100、250、500mm/min,開機拉伸試樣，待鋼直尺指示動夾持器移動一定距離L時，迅速剪斷試樣，讀取強力儀斷裂伸長示值Lo，每檔速度重復(fù)三次。 ΔL= (∑(Lo-L))/3 | | 6 | 斷裂時間示值誤差 | ΔS≤0.5S | 在開機拉伸試樣的同時按動秒表，待秒表顯示一定數(shù)值S后迅速剪斷試樣讀取強力儀斷裂時間So，重復(fù)三次，ΔS =So-S（亦可再檢查定時拉伸條件下，斷裂時間示值誤差是否符合試驗方法標準要求） | | 7-1 | 空載時間示值誤差 | ΔV≤±2% | 開機使動夾持器分別在100、250、500 mm/min三檔設(shè)定速度V下運行，用鋼直尺和秒表測量動夾持器移動距離（如100 mm）和時間，求出空載速度V1，每檔速度重復(fù)三次，求出V，速度誤差ΔV=(V1-V)/3×100% | | 7-2 | 負載速度誤差 | ΔV≤±5% | 試樣強力在50%滿量程左右，開機拉伸試樣，按7-1方法測量負載速度誤差。 | | 8 | 零點漂移 | Zd≤0.2%滿量程 | 強力儀預(yù)熱30分鐘，在最小測量檔F，先調(diào)整零位（若強力儀能顯示負值應(yīng)在上夾持器上放一適量小砝碼），目測15分鐘后，算出漂移的******值與最小值之差Fo。 | | 9 | 檢定點漂移 | Pd≤0.2%滿量程 | 在強力儀上加力值為50%左右最小測量檔滿量程的砝碼，按第8條方法算出標定點漂移的******值與最小值之差Fc。 | | 10 | 靈敏度 | ≤1個最小字 | 在標定點漂移檢定后，再加放一個最小字的砝碼，示值應(yīng)能反映變化。 | | 11 | 動負荷示值誤差態(tài)負荷 | ΔFd≤1% | 將力值分別為50%和5%左右滿量程的大、小砝碼Fd加在上夾持器上，用手托起大、小砝碼后開啟強力機，然后緩慢放下大、小砝碼逐漸加荷，待動夾持器移動一定距離后先托起小砝碼，然后再托起大砝碼，讀取強力機示值Fd Fd= (Fb-Fd)/Fd ×100% | | 12 | 負荷示值誤差 | S≤±1% | 在滿量程范圍內(nèi)選擇20%，40%，60%，80%，100%五點，采取直接加荷法，加砝碼F時，用手托穩(wěn)然后緩緩釋放。按五點順序重復(fù)三遍，分別算出各檢定點三次，示值的平均值F，S= (F-F)/F×100% | | 13 | 負荷示值變動性 | R≤1% | 以同一檢定點三次示值的******值與最小值的差值除以三次示值的算術(shù)平均值來確定。R= (Fmax-Fmin)/F×100% | | 14 | 負荷示值回程誤差 | h≤1.5% | 在第三次進程結(jié)束后，從蒲量程開始力值由大到小，在原各定檢定點上再檢定一次，檢定時，用手扶穩(wěn)，緩緩卸荷。h= (F2-F1)/F1×100% F——第三次進程中各檢定點示值F2——回程式各檢定點示值F——回程中各檢定點砝碼標稱值 | | 15 | 回零誤差 | ≤±0.15%滿量程 | 回程誤差要定結(jié)束后，卸去所有負載時的零點偏差 | | 16 | 預(yù)加張力誤差 | ≤±10% | 在整個張力范圍內(nèi)的20%、40%、60%、80%、100%五點，采取直接加荷法，讀取強力儀示值，各點檢定一次。 |
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