一种流延CPE膜的拉力测试系统及方法与流程

一种流延cpe膜的拉力测试系统及方法
技术领域
1.本发明涉及流延cpe膜性能测试技术领域，具体涉及一种流延cpe膜的拉力测试系统及方法。


背景技术：

2.流延膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。有单层流涎和多层共挤流涎两种方式。与吹膜相比，其特点是生产速度快，产量高，薄膜的透明性、光泽性、厚度均匀性等都极为出色。
3.随着经济的不断发展及社会的不断进步，为人们的生产生活提供各式各样的物质消费品。众所周知，对于各种颗粒、电子产品、硅胶、耳帽等物料的包装，离不开包装的使用，流延cpe膜是各种颗粒、电子产品、硅胶、耳帽等物料的包装袋的常用材料。
4.很薄膜企业的下游客户对生产出的薄膜质量越来越重视，很多企业要求原材料进场必须进行取样检测。现在技术中都采用人为抽检，利用人工进行质量检测，存在检测误差大，个人主观影响质量评价的准确性。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种可从多角度对流延cpe膜拉伸质量以及整体质量进行评价的流延cpe膜的拉力测试系统及方法。
6.为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
7.提供一种流延cpe膜的拉力测试方法，其包括以下步骤：
8.s1：裁剪设定长度和宽度的流延cpe膜，作为测试材料；
9.s2：将流延cpe膜的两端挂在薄膜材料试验机上，在流延cpe膜的背面安装大于流延cpe膜面积的面光源，流延cpe膜的正面安装黑色幕布，黑色幕布的中心与面光源中心的连线穿过流延cpe膜的中心，获取此时面光源发出的光线通过流延cpe膜射线后在黑色幕布上形成的图像，作为第一投影图像；
10.s3：驱动薄膜材料试验机以设定的拉力t拉伸流延cpe膜，位移传感器每隔一段设定时间t采集一次流延cpe膜拉伸时的位移量w；
11.s4：将第n次的位移量wn与第n-t次的位移量w
n-t
进行作差，得到位移变化量δw＝w
n-w
n-t
；
12.s5：将位移变化量δw与位移变化阈值进行比较，若δw≤位移变化阈值，则判定流延cpe膜从弹性段进入塑性段，记录此时的位移量作为流延cpe膜的拉伸极限位移量w'，进入步骤s6；否则，继续以拉力t拉伸流延cpe膜，返回步骤s3；
13.s6：停止继续拉伸流延cpe膜并保持不动，拍摄此时面光源通过流延cpe膜折射后投射到黑色幕布上的图像，得到第二投影图像；
14.s7：增加拉力，继续拉伸流延cpe膜直到断裂，记录断裂前薄膜材料试验机施加的最大拉力，作为流延cpe膜所能承受的极限拉力t'；
15.s8：利用第一投影图像和第二投影图像计算流延cpe膜拉伸后的透光变化率g和变形面积s；
16.s9：利用透光变化率g、变形面积s、极限拉力t'和拉伸极限位移量w'评估此批流延cpe膜的等级y：
[0017][0018]
其中，g
x
，s
x
，t'
x
，w'
x
分别为透光变化率、变形面积、极限拉力和拉伸极限位移量允许的阈值；
[0019]
若y＝0，则判定该批流延cpe膜的质量不合格，不能流入市场，需要报废；
[0020]
若y＝1，则判定该批流延cpe膜的质量为低级；
[0021]
若y＝2，则判定该批流延cpe膜的质量为中级；
[0022]
若y＝3，则判定该批流延cpe膜的质量为高级；
[0023]
若y＝4，则判定该批流延cpe膜的质量为特级。
[0024]
进一步地，步骤s8包括：
[0025]
s81：将第一投影图像和第二投影图像灰度化，获得第一灰度图像和第二灰度图像；
[0026]
s82：提取第一灰度图像和第二灰度图像中每个像素的灰度值，计算第一灰度图像中所有像素的灰度值的平均值p；
[0027]
s83：将第第二灰度图像中每个像素的灰度值h与平均值p进行比较，若灰度值h≥平均值p，则判定该像素点正常透光，反之，则判定该像素点被遮挡；
[0028]
s84：利用第二投影图像中被遮挡的像素点的总量z，计算透光变化率g：z/a，a为第二投影图像中的像素总量；
[0029]
s85：将第二投影图像中每个像素的灰度值h与界限灰度阈值h1进行比较，，若灰度值h等于界限灰度阈值h1，证明该像素点为流延cpe膜投影到黑色幕布上的界限点；
[0030]
s86：在第二投影图像上标记出界限点，第二投影图像上建立二维坐标系，在二维坐标系中标出每个界限点的坐标(xn，yn)；
[0031]
s87：利用各个界限点的坐标计算界限点围成的面积b：
[0032]
b＝1/2[(x1×y2-x2×
y1) (x2×y3-x3×
y2)
···
(x
n-1
×yn-xn×yn-1
)]；
[0033]
s88：利用步骤s1中流延cpe膜的长度和宽度计算起始面积b1，计算变形面积s：s＝b
1-b。
[0034]
提供一种上述流延cpe膜的拉力测试方法所使用的测试系统，其包括：
[0035]
薄膜材料试验机：用于对待测试的流延cpe膜进行拉伸试验；
[0036]
面光源：测试流延cpe膜的透光变化率提供均匀的光源；
[0037]
相机：拍摄面光源透过流延cpe膜折射到黑色幕布上形成的图像；
[0038]
数据处理系统：薄膜材料试验机采集的拉力和移量w，相机的拍摄的图像发送到数据处理系统，数据处理系统对数据进行处理，评价该测试流延cpe膜的等级，并显示在显示屏上。
[0039]
本发明的有益效果为：本发明通过对流延cpe膜进行拉力测试，对流延cpe膜拉伸后的性能进行综合分析，进一步评价出流延cpe膜的等级，避免人为主观因素的影响，能够客观、准确的对薄膜拉伸后的性能进行评估，并直接获得等级评价结构，有效提升了生产出的流延cpe膜质量检测的效率，自动化程度高，得出的评价结果准确，并且能够从透光变化率、变形面积、极限拉力和拉伸极限位移量等多方面综合考虑拉伸后对流延cpe膜质量的影响，评价结果可信度高。
附图说明
[0040]
图1为流延cpe膜的拉力测试方法的流程图。
具体实施方式
[0041]
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0042]
本方案的流延cpe膜的拉力测试方法包括以下步骤：
[0043]
s1：裁剪设定长度和宽度的流延cpe膜，作为测试材料；
[0044]
s2：将流延cpe膜的两端挂在薄膜材料试验机上，在流延cpe膜的背面安装大于流延cpe膜面积的面光源，流延cpe膜的正面安装黑色幕布，黑色幕布的中心与面光源中心的连线穿过流延cpe膜的中心，获取此时面光源发出的光线通过流延cpe膜射线后在黑色幕布上形成的图像，作为第一投影图像；
[0045]
s3：驱动薄膜材料试验机以设定的拉力t拉伸流延cpe膜，位移传感器每隔一段设定时间t采集一次流延cpe膜拉伸时的位移量w；
[0046]
s4：将第n次的位移量wn与第n-t次的位移量w
n-t
进行作差，得到位移变化量δw＝w
n-w
n-t
；
[0047]
s5：将位移变化量δw与位移变化阈值进行比较，若δw≤位移变化阈值，则判定流延cpe膜从弹性段进入塑性段，记录此时的位移量作为流延cpe膜的拉伸极限位移量w'，进入步骤s6；否则，继续以拉力t拉伸流延cpe膜，返回步骤s3；
[0048]
s6：停止继续拉伸流延cpe膜并保持不动，拍摄此时面光源通过流延cpe膜折射后投射到黑色幕布上的图像，得到第二投影图像；
[0049]
s7：增加拉力，继续拉伸流延cpe膜直到断裂，记录断裂前薄膜材料试验机施加的最大拉力，作为流延cpe膜所能承受的极限拉力t'；
[0050]
s8：利用第一投影图像和第二投影图像计算流延cpe膜拉伸后的透光变化率g和变形面积s；步骤s8包括：
[0051]
s81：将第一投影图像和第二投影图像灰度化，获得第一灰度图像和第二灰度图像；
[0052]
s82：提取第一灰度图像和第二灰度图像中每个像素的灰度值，计算第一灰度图像中所有像素的灰度值的平均值p；
[0053]
s83：将第第二灰度图像中每个像素的灰度值h与平均值p进行比较，若灰度值h≥
平均值p，则判定该像素点正常透光，反之，则判定该像素点被遮挡；
[0054]
s84：利用第二投影图像中被遮挡的像素点的总量z，计算透光变化率g：z/a，a为第二投影图像中的像素总量；
[0055]
s85：将第二投影图像中每个像素的灰度值h与界限灰度阈值h1进行比较，，若灰度值h等于界限灰度阈值h1，证明该像素点为流延cpe膜投影到黑色幕布上的界限点；
[0056]
s86：在第二投影图像上标记出界限点，第二投影图像上建立二维坐标系，在二维坐标系中标出每个界限点的坐标(xn，yn)；
[0057]
s87：利用各个界限点的坐标计算界限点围成的面积b：
[0058]
b＝1/2[(x1×y2-x2×
y1) (x2×y3-x3×
y2)
···
(x
n-1
×yn-xn×yn-1
)]；
[0059]
s88：利用步骤s1中流延cpe膜的长度和宽度计算起始面积b1，计算变形面积s：s＝b
1-b。
[0060]
s9：利用透光变化率g、变形面积s、极限拉力t'和拉伸极限位移量w'评估此批流延cpe膜的等级y：
[0061][0062]
其中，g
x
，s
x
，t'
x
，w'
x
分别为透光变化率、变形面积、极限拉力和拉伸极限位移量允许的阈值；透光变化率g过大，证明拉伸之后的流延cpe膜的透光率差，不适合用于透明包装；当变形面积s过大时，证明拉伸之后的流延cpe膜出现了大面积收缩，质量较差；当极限拉力t'过小时，证明流延cpe膜抗拉强度弱；拉伸极限位移量，延展性较差。
[0063]
若y＝0，则判定该批流延cpe膜的质量不合格，不能流入市场，需要报废；
[0064]
若y＝1，则判定该批流延cpe膜的质量为低级；
[0065]
若y＝2，则判定该批流延cpe膜的质量为中级；
[0066]
若y＝3，则判定该批流延cpe膜的质量为高级；
[0067]
若y＝4，则判定该批流延cpe膜的质量为特级。
[0068]
上述流延cpe膜的拉力测试方法所使用的测试系统包括：
[0069]
薄膜材料试验机：用于对待测试的流延cpe膜进行拉伸试验；
[0070]
面光源：测试流延cpe膜的透光变化率提供均匀的光源；
[0071]
相机：拍摄面光源透过流延cpe膜折射到黑色幕布上形成的图像；
[0072]
数据处理系统：薄膜材料试验机采集的拉力和移量w，相机的拍摄的图像发送到数据处理系统，数据处理系统对数据进行处理，评价该测试流延cpe膜的等级，并显示在显示屏上。
[0073]
本发明通过对流延cpe膜进行拉力测试，对流延cpe膜拉伸后的性能进行综合分析，进一步评价出流延cpe膜的等级，避免人为主观因素的影响，能够客观、准确的对薄膜拉伸后的性能进行评估，并直接获得等级评价结构，有效提升了生产出的流延cpe膜质量检测的效率，自动化程度高，得出的评价结果准确，并且能够从透光变化率、变形面积、极限拉力和拉伸极限位移量等多方面综合考虑拉伸后对流延cpe膜质量的影响，评价结果可信度高。
[0074]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技
术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0075]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。