撕裂度測定儀是用于測量紙張、紙板、薄膜等柔性材料抗撕裂能力的核心檢測設(shè)備，廣泛應(yīng)用于造紙、包裝、印刷等行業(yè)。其工作原理核心是：通過預(yù)設(shè)的外力（擺錘重力 / 彈性力），使試樣產(chǎn)生初始裂口后，測量撕裂裂口所需的 “能量” 或 “力”，以此評估材料的撕裂強度。
以下用通俗語言 + 詳細(xì)步驟，拆解其工作原理（以行業(yè)主流的 “擺錘式撕裂度測定儀” 為例，占市場應(yīng)用的 90% 以上）：
一、核心工作邏輯（類比理解）
就像用手撕開一張有小裂口的紙：先在紙的邊緣剪一個小口（初始裂口），然后握住紙的兩端，用恒定的力氣把裂口撕大，這個過程中需要的 “總力氣” 或 “能量”，就是材料的 “撕裂度”—— 儀器用 “擺錘的重力勢能” 替代人手的力氣，讓撕裂過程更穩(wěn)定、測量更精準(zhǔn)。
二、關(guān)鍵部件（先認(rèn)清楚 “核心零件”，再看原理更易理解）
擺錘：核心動力源，通常是扇形或圓柱形金屬塊，重量固定（可更換不同重量的擺錘，適配不同強度材料），能繞軸心自由擺動，擺動時釋放重力勢能。
試樣夾具：分 “固定夾具” 和 “活動夾具”，固定夾具夾住試樣一端，活動夾具連接擺錘，夾住試樣另一端，確保試樣被平穩(wěn)固定。
初始裂口刀具：專用刀片，用于在試樣上預(yù)先切出標(biāo)準(zhǔn)長度的裂口（通常 20mm，符合國標(biāo)要求），避免撕裂時 “從邊緣不規(guī)則斷裂”，保證測試一致性。
能量 / 力傳感器：捕捉擺錘撕裂試樣時的能量損失或瞬時力值（不同機(jī)型側(cè)重不同，分為 “能量型” 和 “力值型”）。
刻度盤 / 顯示屏：顯示最終測試結(jié)果（能量單位：mN?m 或 J；力值單位：N 或 mN）。
三、詳細(xì)工作步驟（從準(zhǔn)備到出結(jié)果，一步到位）
1. 試樣準(zhǔn)備：切樣 + 預(yù)裂
按國標(biāo)要求（如 GB/T 455-2002《紙和紙板撕裂度的測定》），將待測試樣（紙 / 紙板）切成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的長條（通常 150mm×25mm）；
用儀器自帶的 “初始裂口刀具”，在試樣的中心位置切出一個20mm 長的直線裂口（裂口必須與試樣邊緣垂直，且無毛刺，否則會影響撕裂軌跡）。
2. 裝夾試樣：固定兩端
將切好裂口的試樣，一端插入 “固定夾具”，另一端插入 “活動夾具”（活動夾具與擺錘相連）；
夾緊試樣時，需確保試樣平整、無褶皺，且裂口的延長線與擺錘擺動方向一致（避免撕裂時受力偏移）。
3. 蓄力啟動：擺錘待命
手動或電動將擺錘抬至預(yù)設(shè)的 “最大擺動角度”（此時擺錘被鎖住，儲存了固定的重力勢能，比如抬至 90° 或 120°）；
檢查儀器狀態(tài)：確保夾具無松動、擺錘無卡頓，傳感器正常工作。
4. 撕裂過程：釋放擺錘 + 捕捉能量 / 力值
按下啟動按鈕，擺錘的鎖定裝置松開，擺錘在重力作用下快速向下擺動；
擺錘帶動 “活動夾具” 向遠(yuǎn)離 “固定夾具” 的方向運動，試樣的初始裂口被瞬間撕大，直至整個試樣沿裂口完全撕裂（撕裂過程僅需 0.1-0.5 秒）；
撕裂過程中，擺錘的重力勢能會被 “撕裂試樣” 消耗一部分 —— 未消耗的剩余勢能會讓擺錘繼續(xù)擺動，但擺動角度會小于初始角度；
儀器通過 “能量傳感器” 計算擺錘的 “初始勢能 - 剩余勢能”，差值就是撕裂試樣所需的總能量（這是 “能量型” 儀器的核心數(shù)據(jù)，單位：mN?m）；
若為 “力值型” 儀器，力傳感器會捕捉撕裂過程中的 “最大瞬時力”（即撕裂時最費力的那一刻的力值，單位：N），作為撕裂強度指標(biāo)。
5. 數(shù)據(jù)輸出：顯示最終結(jié)果
擺錘擺動停止后，儀器自動計算并顯示測試結(jié)果（能量值或力值）；
高端機(jī)型還會進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：比如統(tǒng)計多組測試的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，或繪制 “力 - 位移曲線”（顯示撕裂過程中力的變化趨勢），方便質(zhì)量分析。
四、關(guān)鍵原理補充（為什么這么設(shè)計？）
為什么要預(yù)切裂口？
若沒有初始裂口，撕裂時需要先 “從無到有” 撕開材料，力值波動大（比如紙的邊緣可能有纖維缺陷，導(dǎo)致撕裂力忽大忽小）；預(yù)切標(biāo)準(zhǔn)裂口后，撕裂過程從 “擴(kuò)展裂口” 開始，受力更穩(wěn)定，結(jié)果更具可比性。
擺錘重量的作用？
不同材料的撕裂強度差異大：薄紙（如衛(wèi)生紙）撕裂力小，用輕擺錘（如 0.5N）；厚紙板（如瓦楞紙板）撕裂力大，用重擺錘（如 5N、10N）—— 擺錘重量決定了儀器的測量范圍，確保撕裂時的能量 / 力值在傳感器的精準(zhǔn)測量區(qū)間內(nèi)。
能量型 vs 力值型的區(qū)別？
能量型：測量 “撕裂全過程的總能量”，更貼合材料實際使用場景（比如紙箱被撕開時，需要的是持續(xù)的能量），是造紙、包裝行業(yè)的主流選擇；
力值型：測量 “撕裂瞬間的最大力”，適合關(guān)注 “初始撕裂難度” 的場景（比如薄膜包裝的易撕性）。
為什么用擺錘不用其他動力？
擺錘的重力勢能釋放是 “勻速且穩(wěn)定” 的，能模擬 “恒定外力撕裂” 的場景；若用電機(jī)等動力源，容易出現(xiàn)力值波動，導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確。
撕裂度測定儀的工作原理可簡化為：預(yù)切標(biāo)準(zhǔn)裂口→固定試樣→擺錘蓄力→釋放擺錘撕裂試樣→捕捉撕裂能量 / 最大力值→輸出結(jié)果，核心是 “用擺錘的重力勢能提供穩(wěn)定外力，通過能量損失或力值捕捉評估材料抗撕裂能力”，本質(zhì)是模擬材料在實際使用中 “被撕開” 的場景，量化其撕裂強度。