胶原纤维热形变分析仪TMAF-YD4
简介
一、产品概况
针对MSW-YD4型数字式皮革收缩温度测定仪（简称一代机）使用过程中存在的位移传感器精度不高、无法实现试样始终处于3克恒张力条件等难题，经十多年的探索研究并借助现代科技，终于利用自主研制的基于视觉技术的非接触式位移传感器突破了该技术瓶颈，依此研制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，首次满足《QB/T2713--2005》等收缩温度标准检测条件。对于检测过程中关键节点（开始、快速以及结束收缩）的数据显示和检测过程中参数曲线的实时显示及数据组上传至上位机后的进一步专业处理等功能，为胶原纤维材料的热形变分析研究提供了有力的技术支持。
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，其应用领域也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。又与一代机组成系列产品，全面覆盖皮革和生物医学工程领域对于胶原纤维材质热稳定性参数中、高端检测分析的需求。
二、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
三、关键技术
开发研制的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，完全满足了《QB/T2713--2005》等国内外收缩温度标准检测条件；而且温度信号采集点和加热方式的空间结构优化保证了温度数据的精准性和典型性；相应的高精度检测数据组和曲线参数为试样展开进一步专业分析研究提供了有力的技术支持。
四、性能参数
1、检测条件：检测过程中试样始终处于3克恒张力的理想状态（自然配重法）；
2、位移精度：（收缩形变）误差≤0.01mm；
3、温度精度：温度误差≤0.5℃；搅拌条件下试样上下二端温度差≤0.6℃；
4、规范操作：标准取样及挂样固定方式保证操作规范化并消除了人为误差；
5、检测效率：一次可根据需要同时检测1-4个试样；
6、深度分析：以数据组、曲线以及关键节点温度参数等多种方式提供检测过程中所有试样长度与环境温度的时域分析等。
五、主要功能
1、全覆盖：系统默认“试验模式”（如高校及研究院所和企业等），也可以根据实际需要选择“标准模式”，即按照国家标准仅检测Ts一个参数并打印检测报告等（如技术监督局等）。
2、效率高：系统仍默认一次同时检测四个试样；如少于四个，则需要检测开始前在触摸触屏上点击没有挂试样的相应图形使其随之消失，以保证自动控制程序顺利执行。
3、易操作：主机检测时软（虚拟按钮）、硬件（面板按钮）二种操作方式互补，既实现了操作方便，又保证了系统可靠性和使用寿命。且固定试样后将通过按压“Start”一键完成！系统随后根据用户设定的环境条件参数按照程序自动完成全部过程，并专门设定“检测开始”、“检测结束”等关键时间节点语音提示及检测结束后自动关闭加热电源的安全功能。
4、功能多：
1）实时显示：不但主机触摸屏界面上温度、试样长度等全部参数以曲线、数据及图形的三种形式全过程实时显示，而且点击任一时刻弹出的小窗口里局部显示此刻时间及所对应的所有数据；还能依需要点击功能区的曲线放大、缩小、存储、查看等虚拟按钮即可实现其功能。
2）参数自主设定：试验模式运行时，功能区参数设置中升温速率、判断标准等检测条件可自行选择或设定，从而通过改变试样热形变环境条件以实现更多的试验探索功能成为可能。
3）数据处理方便：根据需要把所有数据实时无线上传至上位机，专业软件具有的对数据组进一步处理（包括满足高层次论文里一图多曲线要求）及打印标准检测报告等功能。
4）性能操作说明齐全：分别点击“产品说明”、“操作过程”以及“帮助”按钮，就能够详细了解产品主要性能特点、操作程序和方法以及通过视频观看如何制取试样的过程等。
5）适用范围广：该产品的应用范围已经从皮革行业扩展到生物医学工程领域。
5、操作规范：配套齐全的四个部件组合成完整检测系统，为简单方便的规范操作提供了保障，如二端带有双孔的固样方式避免了夹持法固样时人为因素带来误差对检测数据的影响。
陕西科技大学阳光电子研究所
联系人：宁铎 13892967966 邮箱1024587443@qq.com
附：显示和输出曲线及关键数据图形
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
图2 四个来自同一块皮但分干、湿二组试样的热形变曲线及关键节点数据
图3 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