检测性能处于国内外领先的MSW-YD4型数字式皮革收缩温度测定仪（简称一代机）提供市场使用十多年来，以其功能完善，性能优良操作方便而受到国内外用户的认可。该系统虽然采用“数据倒查法”和近似的恒力弹簧结合非接触式霍尔位移传感器使得以上二个老大难问题有所缓解；但是在使用过程中仍然由于位移传感器精度不够而无法直接判断Ts参数影响其实时性，以及普通位移传感器固有的静摩擦力导致试样始终处于3克恒张力的检测条件无法真正实现等技术问题困扰！

在此基础上经过近十年来的不懈探索研究并借助现代科技成果，终于利用基于视觉技术的非接触式位移传感器突破了该技术瓶颈，所研制成功的具有自主知识产权的二代机：TMAF—YD4型胶原纤维热形变分析仪，其技术水平居国内外领先，首次真正满足《QB/T2713--2005》等收缩温度标准检测条件以及Ts的直接判定；并对于检测过程中关键节点（开始、快速以及结束收缩）的数据和检测过程中参数曲线的实时显示及上传至上位机完成存储、打印等功能，为胶原纤维材料的热形变分析研究等提供了有力的技术支持。该产品经过川大国家实验室（皮革）以及上海纽脉医疗科技股份公司（心脏瓣膜）等二个行业典型用户近一年的试用，反映良好。

作为胶原纤维热形变研究探索而专门设计并制作的高端分析仪器，其应用领域已经从皮革行业扩展到生物医学工程领域（皮肤、心脏瓣膜、血管）等以胶原纤维为特征材质的湿热稳定性的试验分析，为专业技术人员探索发现材料本身内在特征及影响因素与潜在规律创造了条件；同时二代仪器命名也作了相应修改。

一、系统组成

TMAF--YD4型胶原纤维热形变分析仪系统是由主机以及配套的取样器、浸润器和上位机软件四部分组成，如图1所示。其中主机由左面的数据采集部和右面的控制显示部组成，取样器有手动和电动式两种。

 图1  TMAF-YD4型胶原纤维热形变分析仪系统组成示意图

二、关键技术

基于视觉技术的非接触式位移传感器结合自然配重法，不但首次解决了试样检测过程中始终处于3克恒张力的老大难问题；而且输出的高精度数字信号，完全满足了《QB/T2713--2005》等国内外收缩温度标准检测条件以及有关直接判定收缩温度的技术要求；配套的标准取样器一次性制作的双孔挂样固定方式有效消除了夹持固定试样过程中手工操作对长度带来的人为误差；而检测过程中成千上万组数据及相应变化曲线的提供，为进一步研究处理提供了技术支持。

三、典型曲线、数据组和标准检测报告主测页如下图所示：

附图1 四个来自于同一块皮制作的试样热形变曲线及关键节点数据

附图2  四个来自于四种不同块皮制作的试样热形变曲线及关键节点数据

附图3  上位机输出的检测数据组及打印的检测报告主页

 

1. 基于视觉技术的非接触式位移传感器实现了0.01mm的检测精度，不但实现了检测标准中定义Ts形变50mm*0.3%=0.15mm数据的直接准确判定，而且给试样施加3克恒张力的检测要求实施创造了条件；

2. 非接触式位移传感器结合自然配重技术，不但首次解决了试样检测过程中始终处于3克恒张力的老大难问题；而且输出的高精度数字信号，完全满足了《QB/T2713--2005》等国内外收缩温度标准检测条件以及有关直接判定收缩温度的技术要求；

3. 配套的标准取样器结合新刀具一次性制作的双孔挂样固定方式有效消除了夹持固定试样过程中手工操作对长度带来的人为误差，操作简单方便；

4. 主机界面软硬件结合的控制方式实现了系统使用性能有效提高；12寸触摸屏界面上以曲线，图形和关键节点数据三种显示方式实时反映试样在湿热环境下的热形变过程；而升温速率，试样长度和判定条件等相关试验参数的任意设置功能，为高层次研究分析试验提供了创造了条件；

5. 通过检测过程中成千上万组数据及相应变化曲线的提供，为进一步分析研究及利用Origin专业软件处理提供了技术支持，而标准检测报告主页的word格式直接打印，满足了质量检测部门的需求。