泰伯式挺度仪和L&W挺度仪之间的关系

　　为了将包装的产品完好地从生产者手中送到消费者手里，纸板须具有良好的物理性能，挺度是其重要的质量参数之一，它反映纸板抗压、抗弯、抗扭变能力。GB/T2679.3-1996《纸和纸板挺度的测定》标准规定泰伯式挺度仪和L&W挺度仪两种仪器为纸板挺度测定的标准设备，为了使检测工作者更好地理解和掌握挺度测试方法，作者从挺度的定义、原理及仪器等方面进行了分析，尤其对标准中两种设备的挺度数据进行了分析研究，给出了数据间的相互关系。

　　1、挺度的定义、原理及仪器

　　GB/T2679.3-1996《纸和纸板挺度的测定》给出了挺度的定义：在该标准规定的条件下，弯曲一端夹紧的规定尺寸的试样至15°角时的力或力矩，以mN或mN·m表示。弯曲长度是试样夹和试样片受力位置之间的径向距离。弯曲角度指试样片的初始位置与受力后的位置间的夹角。该标准规定泰伯式挺度仪和L&W挺度仪作为挺度测定的标准设备。这两种设备给出的挺度数据不同，泰伯式挺度仪给出的挺度数据是力矩的大小，而L&W挺度仪给出的挺度数据是力的大小。

　　2、泰伯式挺度仪和L&W挺度仪的测量部分结构及工作原理

　　2.1 泰伯式挺度仪

　　泰伯式挺度仪的测量部分结构如图1所示，主要由角度盘、力矩度盘、摆体、夹纸器、推纸机构、分档重铊等组成。力矩度盘为固定盘，其左右刻有0～100分度，指示弯曲力矩。角度盘为动盘，由电机通过齿轮转动。其上标有7.5°和15°刻度线。在角度盘的下部装有推纸机构，架上装有一对推纸辊，测定时，通过推纸机构使试样受力而弯曲。摆体支承在主轴上，可以绕轴摆动。在摆的旋转中心处安装一个夹纸器，用来固定纸板的一端。分档重铊放置在摆体的下端，用来测试纸板挺度。

　　仪器的工作原理是根据挺度的定义及采用力矩对转轴中心平衡原理设计的。仪器未启动前，摆和试样处于垂直位置，其中心线与试样和角度盘的中心线三者重合。仪器运转时，摆和角度盘顺时针转动，同时角度盘带动推纸机构转动，从而使推纸辊对试样产生一个弯曲力矩。当转到摆的中心线和角度盘的中心线的相对夹角为15°，即试样被弯曲15°角时停止运转，如图2所示。由挺度定义，当试样弯曲15°角时，其挺度等于所受的弯矩，即泰伯式挺度=R·w·sinα

　　2.2 L&W挺度仪

　　L&W挺度仪的测试部分主

　　要由夹紧装置、刀刃和载荷传感器组成。夹紧装置采用启动加压方式，使用方便快捷。刀刃和载荷传感器为弯曲力的输出机构。

　　L&W挺度仪工作原理为：将试样放置在夹紧装置上，夹紧装置将试样牢牢夹紧后慢慢旋转，移动试样的未夹紧端与刀刃接触。当试样被弯曲到选定角度后，停止测试，松开试样。在整个测试过程中，试样的弯曲力通过刀刃传到载荷传感器上，然后输出。整个测试过程如图3所示。

　　3、泰伯式挺度与L&W挺度的分析

　　泰伯式挺度仪给出的是力矩，而L&W挺度仪给出的是力。从GB/T2679.3-1996知道，采用泰伯式挺度仪测试纸板挺度时，试样弯曲的力矩半径为50mm，而L&W挺度仪的旋转轴与刀刃的距离也是50mm，根据挺度的定义，我们是否可以推出泰伯式挺度=0.05×L&W挺度?为此，采用泰伯式挺度仪和L&W挺度仪分别对8种纸板进行了挺度测试，数据如表1和图4所示。从图4可以看出，泰伯挺度与L&W挺度有很好的线性关系，相关系数为0.9999，斜率为0.051，与推论值0.05相差甚微。L&W挺度可以转换为泰伯式挺度：泰伯式挺度=0.051×L&W挺度。

　　4、结束语

　　泰伯式挺度仪和L&W挺度仪都是测试挺度的标准仪器，虽然两种仪器给出的挺度数据不同，但是L&W挺度可以转换为泰伯挺度，泰伯式挺度=0.05×L&W挺度，这一结果大大方便了纸板挺度的测定和检测数据的比较。