CN102590273B - 纺织品保暖检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纺织品保暖检测系统及方法，通过检测待测纺织品隔断热气流后的隔热温度变化的速率，对待测纺织品的传热速率进行量化检测，以此体现纺织品的保暖率，并通过对比先验获得的保暖率数据库，获知待测纺织品的实际保暖率，并且其检测操作简单，检测时间短，能够现场实施检测操作，能够有效的根据保暖率数据库的记载范围客观检测出待测纺织品的保暖率，且本发明的纺织品保暖检测系统适用于对棉、麻、毛、丝、化纤等不同材质纺织品的保暖检测，解决了消费者难以客观获知纺织品保暖率的问题；本发明纺织品保暖检测系统的一体化集成构架方式多样，可以根据不同情况采用不同的集成方案，以满足不同的用户需求，有利于其产品的商业推广。

Description

纺织品保暖检测系统及方法

技术领域

本发明涉及电子电器技术和计算机技术领域，尤其涉及一种纺织品保暖检测系统及方法。

背景技术

保暖率是纺织品保暖性能的重要考量指标，通常在棉被、羽绒服、保暖内衣等保暖纺织品的产品介绍中都要求记载有相应纺织品的保暖率。但纺织品生产商家为了吸引顾客等目的，有可能在其产品介绍中故意标高纺织品的保暖率；而由于缺乏简便、快速、有效的纺织品保暖率识别检测手段，消费者通常也只能相信纺织品产品介绍的宣传，很少有消费者能够凭借自己的知识能力自行判断纺织品产品的真实保暖率，因此使得消费者往往成为纺织品消费市场的弱势失利群体。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于检测纺织品保暖率的纺织品保暖检测系统，以便于消费者能够借助该纺织品保暖检测系统简便、快速、有效的检测出纺织品的保暖率。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术手段：

一种纺织品保暖检测系统，包括保暖数据检测子系统和保暖率识别子系统；

所述保暖数据检测子系统主要由环境温湿度检测模块、热气流发生模块、温差检测模块和数据采集模块构成；所述环境温湿度检测模块用于检测环境温湿度THenv；所述热气流发生模块用于向待测纺织品传送热气流，并能够检测热气流流速参数Rev和热气流温度Thot；所述温差检测模块用于检测待测纺织品隔断热气流后的隔热温度Tmp；所述数据采集模块分别与环境温湿度检测模块、热气流发生模块和温差检测模块进行数据通信连接，并预设有温差门限值ΔTmp0，用于获取环境温湿度检测模块检测的环境温湿度THenv、热气流发生模块检测的热气流流速参数Rev和热气流温度Thot以及温差检测模块检测的隔热温度Tmp，检测向待测纺织品传送热气流的过程中隔热温度Tmp变化ΔTmp0所经历的传热时间差Δt，并将该传热时间差Δt以及相对应的环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot作为一个检测数据组传送至保暖率识别子系统；

所述保暖率识别子系统主要由数据库存储模块、识别处理模块和显示模块构成；所述数据库存储模块用于存储保暖率数据库，所述保暖率数据库记录有不同传热时间差、环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度所对应的保暖率；所述识别处理模块分别与数据库存储模块、显示模块以及保暖数据检测子系统的数据采集模块进行数据通信连接，用于接收数据采集模块传送的检测数据组，并匹配查询数据库存储模块存储的保暖率数据库，获得保暖率数据库中最接近于检测数据组中的传热时间差Δt、环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot的一组数据所对应的保暖率Q作为保暖率检测结果，且控制显示模块显示出保暖率检测结果。

上述的纺织品保暖检测系统中，进一步，所述保暖数据检测子系统的热气流发生模块主要由进气风扇、电加热器、温度传感器和电控制器构成，且热气流发生模块具有一个两端开口的通风通道，所述两端开口分别为进风口和出风口，通风通道内沿进风口到出风口的方向依次设置进气风扇、电加热器和温度传感器，且通风通道位于出风口一端的侧壁上还设有排风通孔；进气风扇、电加热器和温度传感器分别与电控制器进行电连接，且电控制器还与保暖数据检测子系统的数据采集模块进行数据通信连接，由电控制器控制进气风扇、电加热器和温度传感器的启停，并获取进气风扇的转速和温度传感器检测的温度，将进气风扇的转速和温度传感器检测的温度分别作为热气流流速参数Rev和热气流温度Thot传送至保暖数据检测子系统的数据采集模块。

上述的纺织品保暖检测系统中，作为一种可选择方案，所述保暖数据检测子系统的环境温湿度检测模块、热气流发生模块和数据采集模块集成于一体，温差检测模块通过有线或无线的方式与数据采集模块进行数据通信连接。

上述的纺织品保暖检测系统中，作为一种可选择方案，所述保暖率识别子系统为移动终端或计算机终端。

上述的纺织品保暖检测系统中，作为一种可选择方案，所述保暖数据检测子系统的环境温湿度检测模块、热气流发生模块和数据采集模块以及保暖率识别子系统的数据库存储模块、识别处理模块和显示模块集成于一体，温差检测模块通过有线或无线的方式与数据采集模块进行数据通信连接。

本发明的另一目的在于提供一种纺织品保暖检测方法，为此，本发明采用了如下的技术手段：

一种纺织品保暖检测方法，采用如上所述的纺织品保暖检测系统进行检测；该方法包括如下步骤：

1）用待测纺织品单层包裹住保暖数据检测子系统的温差检测模块；或者，将保暖数据检测子系统的温差检测模块放置于平台上，再将待测纺织品单层铺设在温差检测模块上；

2）利用热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流；当热气流发生模块开始向待测纺织品传送热气流时，数据采集模块记录检测起始时间t1、在检测起始时间温差检测模块检测的隔热温度Tmp(t1)以及环境温湿度检测模块检测的环境温湿度THenv；在热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流的过程中，数据采集模块实时监测温差检测模块检测的隔热温度；

3）当温差检测模块检测的隔热温度变化至Tmp(t2)=Tmp(t1)+ΔTmp0时，由数据采集模块记录检测终止时间t2以及热气流发生模块检测的热气流流速参数Rev和热气流温度Thot，并计算出传热时间差Δt=t2-t1，然后数据采集模块将传热时间差Δt以及此次检测记录的环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot作为一个检测数据组传送至保暖率识别子系统；

4）保暖率识别子系统的识别处理模块接收数据采集模块传送的检测数据组，并匹配查询数据库存储模块存储的保暖率数据库，获得保暖率数据库中最接近于检测数据组中的传热时间差Δt、环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot的一组数据所对应的保暖率Q作为待测纺织品的保暖率检测结果，然后由识别处理模块控制显示模块显示出待测纺织品的保暖率检测结果。

上述的纺织品保暖检测方法中，进一步，所述保暖数据检测子系统的热气流发生模块主要由进气风扇、电加热器、温度传感器和电控制器构成，且热气流发生模块具有一个两端开口的通风通道，所述两端开口分别为进风口和出风口，通风通道内沿进风口到出风口的方向依次设置进气风扇、电加热器和温度传感器，且通风通道位于出风口一端的侧壁上还设有排风通孔；进气风扇、电加热器和温度传感器分别与电控制器进行电连接，且电控制器还与保暖数据检测子系统的数据采集模块进行数据通信连接，由电控制器控制进气风扇、电加热器和温度传感器的启停，并获取进气风扇的转速和温度传感器检测的温度，将进气风扇的转速和温度传感器检测的温度分别作为热气流流速参数Rev和热气流温度Thot传送至保暖数据检测子系统的数据采集模块；

所述步骤2）中“利用热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流”具体为，将热气流发生模块通风通道的出风口罩设在待测纺织品覆盖温差检测模块的位置上，操作电控制器启动进气风扇、电加热器和温度传感器按额定功率工作，向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流。

上述的纺织品保暖检测方法中，进一步，所述保暖数据检测子系统的数据采集模块还预设有检测时限Δtmax；所述步骤2）中还包括：在热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流的过程中，若在t1+Δtmax时刻温差检测模块检测的隔热温度依然尚未达到Tmp(t1)+ΔTmp0，数据采集模块则提前终止此次检测并向保暖率识别子系统的识别处理模块发送检测超时信号，由保暖率识别子系统的识别处理模块控制显示模块显示检测超时提示信息。

上述的纺织品保暖检测方法中，进一步，所述保暖数据检测子系统的数据采集模块还预设有热气流温度上限值Thotmax；所述步骤2）中还包括：在热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流的过程中，若热气流发生模块检测的热气流温度Thot达到Thotmax，数据采集模块则提前终止此次检测并向保暖率识别子系统的识别处理模块发送高温报警信号，由保暖率识别子系统的识别处理模块控制显示模块显示高温报警提示信息。

上述的纺织品保暖检测方法中，进一步，所述温差门限值ΔTmp0的取值范围为1~5℃。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、利用本发明的纺织品保暖检测系统及方法，对纺织品进行保暖率的检测，只需要用待测纺织品单层包裹住保暖数据检测子系统的温差检测模块，或者将保暖数据检测子系统的温差检测模块放置于平台上，再将待测纺织品单层铺设在温差检测模块上，然后利用热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流，等待片刻，即可获得保暖率检测结果，操作简单，检测时间短，能够现场实施检测操作，并能够有效的根据保暖率数据库的记载范围客观检测出待测纺织品的保暖率，解决了消费者难以客观获知纺织品保暖率的问题。

2、本发明纺织品保暖检测系统的一体化集成构架方式多样，可以根据不同情况采用不同的集成方案，以满足不同的用户需求；同时，还可以采用移动终端或计算机终端作为本发明纺织品保暖检测系统的保暖率识别子系统，可以降低消费者的开销，有利于本发明纺织品保暖检测系统产品的商业推广，并且也方便于实现保暖率数据库的加载和升级。

3、在本发明纺织品保暖检测方法中，还可以通过进一步的改进方案，让纺织品保暖检测系统能够在系统发生检测故障或人为检测操作错误引起长时间无法获得检测结果时自行终止检测，避免系统陷入持续等待检测结果的停滞状态；还可以让纺织品保暖检测系统能够在热气流发生模块发生过热故障或者人为检测操作错误引起热气流温度过高时自行终止检测，避免温度过高的热气流损伤系统设备和待测纺织品；由此增强纺织品保暖检测系统的自行调整保护功能，提高系统运行的鲁棒性。

附图说明

图1为本发明纺织品保暖检测系统的构架结构示意图；

图2为本发明纺织品保暖检测系统一种实施方案的结构示意图；

图3为本发明纺织品保暖检测系统另一种实施方案的结构示意图。

具体实施方式

由于纺织品的保暖率越高，其保暖效果越好，因此纺织品隔断热气流后其传热速率也越慢；本发明基于纺织品保暖率的这一特点，通过检测待测纺织品隔断热气流后的隔热温度变化的速率，对待测纺织品的传热速率进行量化检测，以此体现纺织品的保暖率，并通过对比先验获得的保暖率数据库，获知待测纺织品的实际保暖率。如图1所示，本发明的纺织品保暖检测系统主要由保暖数据检测子系统和保暖率识别子系统两大部分构成，当然系统中该包括电源，电源部分在图1中省略未示出。系统中，保暖数据检测子系统主要由环境温湿度检测模块1、热气流发生模块2、温差检测模块3和数据采集模块4构成；其中，环境温湿度检测模块1用于检测环境温湿度THenv，可以采用市售的温湿度传感器产品实现；热气流发生模块2用于向待测纺织品8传送热气流，并能够检测热气流流速参数Rev和热气流温度Thot，可以设计类似电热吹风机的电路构架实现，或者直接采用市售的电热吹风机产品，而热气流流速参数Rev和热气流温度Thot的检测手段也是现有技术手段，例如通过检测热气流单位时间内的气流量或者检测热气流风扇的转速作为热气流流速参数Rev，而热气流温度Thot则可以直接采用温度传感器检测获得，当然，为了避免热气流发生模块2所传送的热气流烫伤用户或损坏待测纺织品，热气流发生模块所传送热气流的温度最好控制在35~70℃为宜；温差检测模块3用于检测待测纺织品隔断热气流后的隔热温度Tmp，可以采用温度传感器的电路构架实现，或者直接采用市售的温度传感器产品；数据采集模块4分别与环境温湿度检测模块1、热气流发生模块2和温差检测模块3进行数据通信连接，并预设有温差门限值ΔTmp0，用于获取环境温湿度检测模块1检测的环境温湿度THenv、热气流发生模块2检测的热气流流速参数Rev和热气流温度Thot以及温差检测模块3检测的隔热温度Tmp，检测向待测纺织品传送热气流的过程中隔热温度Tmp变化ΔTmp0所经历的传热时间差Δt，并将该传热时间差Δt以及相对应的环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot作为一个检测数据组传送至保暖率识别子系统，数据采集模块4中包含有较多的数据采集和处理功能，可以采用以单片机、ARM微处理等逻辑处理芯片为核心的集成电路来实现。本发明的纺织品保暖检测系统中的保暖率识别子系统则主要由数据库存储模块5、识别处理模块6和显示模块6构成；数据库存储模块5用于存储保暖率数据库，可以采用FLASH存储器、RAM存储器、硬盘等数据存储设备实现，而保暖率数据库则记录有不同传热时间差、环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度所对应的保暖率，用于作为纺织品保暖检测的匹配识别基准；识别处理模块6分别与数据库存储模块5、显示模块7以及保暖数据检测子系统的数据采集模块7进行数据通信连接，用于接收数据采集模块4传送的检测数据组，并匹配查询数据库存储模块5存储的保暖率数据库，获得保暖率数据库中最接近于检测数据组中的传热时间差Δt、环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot的一组数据所对应的保暖率Q作为保暖率检测结果，且控制显示模块7显示出保暖率检测结果，因此识别处理模块6可以采用以单片机、ARM微处理等逻辑处理芯片为核心的集成电路或者计算机CPU芯片为核心的集成电路来实现，而显示模块7则可以通过自行研发或购买成熟的显示屏集成电路得以实现。需要说明的是，待测纺织品是作为纺织品保暖率测试系统的检测对象，而并不属于纺织品保暖率测试系统的构成部分。

在本发明的纺织品保暖检测系统中，之所以在检测向待测纺织品传送热气流的过程中隔热温度Tmp变化ΔTmp0所经历的传热时间差Δt的同时，还要记录相对应的环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot，这是因为环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot与传热时间差Δt有着直接的联系，是影响传热时间差Δt大小的最重要因素；在相同的环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度条件下，不同保暖率的纺织品检测所得的传热时间差各不相同；而相同保暖率的纺织品，在不同的环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度条件下，其检测所得的传热时间差也各不相同。这也是保暖率数据库需要记录有不同传热时间差、环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度所对应的保暖率的原因，其目的即在于保证系统能够针对不同的传热时间差、环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度条件而匹配识别出相对应的纺织品保暖率。，对于本发明的纺织品保暖检测系统而言，待测纺织品可以是棉、麻、毛、丝、化纤等不同材质的纺织品，当然，对应不同材质的纺织品检测，则需要具备针对棉、麻、毛、丝、化纤等相应材质的保暖率数据库。至于保暖率数据库的获取手段，可以通过分析纺织品保暖率与传热时间差、环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度之间的相互变化关系，借助该相互变化关系推导获知不同传热时间差、环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度所对应的保暖率，借以构建保暖率数据库；也可以选取多种保暖率已知的纺织品样本，采用本发明的纺织品保暖检测系统，在不同的环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度条件下分别对这些纺织品样本进行检测实验，检测纺织品样本所对应的传热时间差，通过记录实验数据而获得不同传热时间差、环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度所对应的保暖率，借以构建保暖率数据库。当然，本发明纺织品保暖检测系统的保暖率检测范围，也受到保暖率数据库记载范围的限制；但这并不影响本发明纺织品保暖检测系统的实现和应用，可以通过不断扩充保暖率数据库的记载范围，使得本发明纺织品保暖检测系统在绝大多数应用场合下、针对绝大多数纺织品而普遍适用。

当然，作为产品设计方案，本发明纺织品保暖检测系统可以有多种形式的产品构架形式。例如，纺织品保暖检测系统中的环境温湿度检测模块、热气流发生模块、温差检测模块、数据采集模块、数据库存储模块、识别处理模块和显示模块可以各自为独立个体，通过相互间的数据通信连接构成整套系统。又例如，纺织品保暖检测系统中保暖数据检测子系统的环境温湿度检测模块、热气流发生模块和数据采集模块集成于一体，温差检测模块为独立个体，通过有线或无线的方式与数据采集模块进行数据通信连接，当然温差检测模块最好采用无线方式与数据采集模块进行数据通信连接，剪裁使用会更加的方便；而保暖率识别子系统的数据库存储模块、识别处理模块和显示模块集成于一体；从而，由保暖数据检测子系统和保暖率识别子系统建立数据通信连接而构成整套系统；该产品构架方案中，保暖率识别子系统可以直接为移动终端或计算机终端等现有产品，因为移动终端或计算机终端产品中都具备数据库存储模块、识别处理模块和显示模块的构架，能够实现保暖率数据库的存储、待测纺织品的保暖率匹配识别处理以及信息显示功能，这样使得已经拥有移动终端或计算机终端的用户可以只购买保暖数据检测子系统产品实现纺织品保暖检测，可以降低消费者的开销，对消费者而言更具有消费吸引力，有利于本发明纺织品保暖检测系统产品的商业推广；并且，利用移动终端或计算机终端作为保暖率识别子系统，还可以借助移动终端或计算机终端的网络通信功能，通过移动通信网络或计算机互联网络向用户的移动终端或计算机终端发布、更新、扩充保暖率数据库，实现对暖率数据库的网络在线加载和升级，同时，纺织品保暖检测系统的提供商还可以将保暖率数据库单独以保暖率数据库存储卡或保暖率数据库U盘的方式进行销售，让用户可以购买保暖率数据库存储卡或保暖率数据库U盘将保暖率数据库加载到移动终端或计算机中实现对暖率数据库的加载和升级。再例如，在该纺织品保暖检测系统中，保暖数据检测子系统的环境温湿度检测模块、热气流发生模块和数据采集模块以及保暖率识别子系统的数据库存储模块、识别处理模块和显示模块可以都集成于一体，温差检测模块通过有线或无线的方式与数据采集模块进行数据通信连接，通过这样的高度集成方案，可以将纺织品保暖检测系统产品设计得更加的小巧、轻便，方便用户随身携带使用。

利用本发明纺织品保暖检测系统，消费者只需要通过简单的操作步骤，就可以实现对纺织品保暖率的检测；其具体的检测步骤如下：

1）用待测纺织品单层包裹住保暖数据检测子系统的温差检测模块；或者，将保暖数据检测子系统的温差检测模块放置于平台上，再将待测纺织品单层铺设在温差检测模块上。

该步骤是为了让温差检测模块置于一个由待测纺织品单层隔热的相对封闭的环境当中，一方面便于温差检测模块检测待测纺织品隔断热气流后的隔热温度，另一方面有利于减小环境温度对温差检测模块检测隔热温度的影响。

2）利用热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流；当热气流发生模块开始向待测纺织品传送热气流时，数据采集模块记录检测起始时间t1、在检测起始时间温差检测模块检测的隔热温度Tmp(t1)以及环境温湿度检测模块检测的环境温湿度THenv；在热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流的过程中，数据采集模块实时监测温差检测模块检测的隔热温度。

该步骤是采用热气流发生模块向待测纺织品传送热气流，需要确保传送热气流是指向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置，以使得温差检测模块能够检测到待测纺织品隔断热气流后的隔热温度，并在开始向待测纺织品传送热气流时就记录检测起始时间t1和在检测起始时间温差检测模块检测的隔热温度Tmp(t1)，以分别作为计时的起始时间以及隔热温度变化的起始温度；而在开始向待测纺织品传送热气流时还同时记录环境温湿度检测模块检测的环境温湿度THenv，是为了在周边环境温湿度受到热气流发生模块产生的热气流影响之前更客观的记录真实的环境温湿度情况。该步骤中，数据采集模块触发记录检测起始时间t1的方式有很多，可以根据具体的应用情况选择适宜的操作方式；例如，可以由数据采集模块通过与热气流发生模块的数据通信实时主动监测热气流发生模块的启停工作情况，当监测到热气流发生模块启动而开始传送热气流时则记录检测起始时间t1；或者，可以由热气流发生模块在开始向待测纺织品传送热气流时向数据采集模块发送启动信号，数据采集模块收到该启动信号时即触发记录检测起始时间t1。

3）当温差检测模块检测的隔热温度变化至Tmp(t2)=Tmp(t1)+ΔTmp0时，由数据采集模块记录检测终止时间t2以及热气流发生模块检测的热气流流速参数Rev和热气流温度Thot，并计算出传热时间差Δt=t2-t1，然后数据采集模块将传热时间差Δt以及此次检测记录的环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot作为一个检测数据组传送至保暖率识别子系统。

该步骤采用了检测待测纺织品隔断热气流后的隔热温度上升量达到预设的温差门限值ΔTmp0作为检测终止点的检测手段，并在检测终止时间t2时刻记录了热气流流速参数Rev和热气流温度Thot，加之此前测量的环境温湿度THenv，由此获知了待测纺织品在此次检测过程中的环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot条件下所对应的传热时间差Δt，以此量化待测纺织品的传热速率，进而体现待测纺织品的保暖率。而之所以在检测终止时间t2时刻才记录热气流流速参数Rev和热气流温度Thot，是因为在检测起始时间t1时刻热气流发生模块才刚开始运行，因此检测起始时间t1时刻的热气流流速和热气流温度并不能体现热气流的真实情况，而经过一段时间后热气流发生模块以额定功率得以运行，因此检测终止时间t2时刻记录的热气流流速参数Rev和热气流温度Thot更能够客观体现热气流的真实参数情况。对于本发明的保暖率检测方法而言，温差门限值ΔTmp0的大小将影响保暖率检测所持续的时间，温差门限值ΔTmp0越大则检测持续时间越长，然而若温差门限值ΔTmp0设置得过小则会增大检测出现误差的几率，影响保暖率检测的准确性；综合两方面的因素考虑，预设的温差门限值ΔTmp0的取值范围在1~5℃之间较为适宜；当然，本领域技术人员完全可以根据实际应用环境的需要，自行定义设置温差门限值ΔTmp0的取值。

4）保暖率识别子系统的识别处理模块接收数据采集模块传送的检测数据组，并匹配查询数据库存储模块存储的保暖率数据库，获得保暖率数据库中最接近于检测数据组中的传热时间差Δt、环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot的一组数据所对应的保暖率Q作为待测纺织品的保暖率检测结果，然后由识别处理模块控制显示模块显示出待测纺织品的保暖率检测结果。

步骤4）则借助步骤2）、步骤3）所量化得到的待测纺织品的检测数据组，即传热时间差Δt、环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot，再通过匹配查询保暖率数据库，根据保暖率数据库中的先验数据记录而获得量化的待测纺织品保暖率，并将之作为保暖率检测结果显示呈现给用户，只要保暖率数据库所记录的数据客观真实，就能够保证保暖率检测结果的准确、有效。

通过上述检测流程可以看到，利用本发明的纺织品保暖检测系统对纺织品进行保暖率的检测只需要用待测纺织品单层包裹住保暖数据检测子系统的温差检测模块，或者将保暖数据检测子系统的温差检测模块放置于平台上，再将待测纺织品单层铺设在温差检测模块上，然后利用热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流，等待片刻，即可获得保暖率检测结果，操作简单，检测时间短，能够现场实施检测操作，并能够有效的根据保暖率数据库的记载范围客观检测出待测纺织品的保暖率，且本发明的纺织品保暖检测系统适用于对棉、麻、毛、丝、化纤等不同材质纺织品的保暖检测，解决了消费者难以客观获知纺织品保暖率的问题。

此外，作为改进方案，在纺织品保暖检测系统中，还可以在保暖数据检测子系统的数据采集模块预设检测时限Δtmax或/和热气流温度上限值Thotmax。同时，在纺织品保暖检测系统的检测方法中也需要进行相应的改进，即上述检测方法的步骤2）在热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流的过程中：在预设有检测时限Δtmax的情况下，则通过程序控制，若在t1+Δtmax时刻温差检测模块检测的隔热温度依然尚未达到Tmp(t1)+ΔTmp0，数据采集模块则提前终止此次检测并向保暖率识别子系统的识别处理模块发送检测超时信号，由保暖率识别子系统的识别处理模块控制显示模块显示检测超时提示信息，使得纺织品保暖检测系统能够在系统发生检测故障或人为检测操作错误引起长时间无法获得检测结果时自行终止检测，避免系统陷入持续等待检测结果的停滞状态；而在预设有热气流温度上限值Thotmax的情况下，则通过程序控制，若热气流发生模块检测的热气流温度Thot达到Thotmax，数据采集模块则提前终止此次检测并向保暖率识别子系统的识别处理模块发送高温报警信号，由保暖率识别子系统的识别处理模块控制显示模块显示高温报警提示信息，使得纺织品保暖检测系统能够在热气流发生模块发生过热故障或者人为检测操作错误引起热气流温度过高时自行终止检测，避免温度过高的热气流损伤系统设备和待测纺织品。在该改进方案中，检测时限Δtmax的取值范围在3~5分钟之间为宜，热气流温度上限值Thotmax的取值范围在75~85℃之间为宜。

下面通过实施例对本发明进行进一步的说明。

实施例：

本实施例采用本发明方案实现了纺织品保暖检测系统，该系统依然包括有保暖数据检测子系统和保暖率识别子系统，但特别之处在于，本实施例的保暖数据检测子系统采用了较为独特的设计方案。

参见图2，本实施例纺织品保暖检测系统的保暖数据检测子系统采用了自行设计的方案，其模块构架也主要由环境温湿度检测模块10、热气流发生模块20、温差检测模块30和数据采集模块40构成。其中，热气流发生模块20的设计较为独特，主要由进气风扇21、电加热器22、温度传感器23和电控制器24构成，且热气流发生模块20具有一个两端开口的通风通道25，所述两端开口分别为进风口26和出风口27，通风通道25内沿进风口26到出风口27的方向依次设置进气风扇21、电加热器22和温度传感器23，且通风通道25位于出风口27一端的侧壁上还设有排风通孔28；进气风扇21、电加热器22和温度传感器23分别与电控制器24进行电连接，且电控制器24还与保暖数据检测子系统的数据采集模块40进行数据通信连接，由电控制器24控制进气风扇21、电加热器22和温度传感器23的启停，并获取进气风扇21的转速和温度传感器23检测的温度，将进气风扇21的转速和温度传感器23检测的温度分别作为热气流流速参数Rev和热气流温度Thot传送至保暖数据检测子系统的数据采集模块40。热气流发生模块20中的电控制器24可以采用以单片机、ARM微处理等逻辑处理芯片为核心的集成电路来实现。同时，在本实施例中，保暖数据检测子系统的环境温湿度检测模块10、数据采集模块40和热气流发生模块20集成于一体，环境温湿度检测模块10采用市购的温湿度传感器，而数据采集模块40可以采用以单片机、ARM微处理等逻辑处理芯片为核心的集成电路来实现，甚至可以将数据采集模块40和热气流发生模块的电控制器24采用同一集成电路实现。保暖数据检测子系统的温差检测模块30则采用无线温度传感器实现，独立封装成型，与数据采集模块40进行无线的数据通信连接（当然，数据采集模块40需要具有相应的实现无线数据通信的相关电路，图2中未示出）。在本实施例的数据采集模块中，预设有温差门限值ΔTmp0=1.8℃，同时本实施例还采用了系统的改进方案，在数据采集模块还预设有检测时限Δtmax=3分钟、热气流温度上限值Thotmax=80℃。

本实施例纺织品保暖检测系统的保暖率识别子系统利用计算机终端50实现，如图2所示，以此降低消费者的开销，有利于本发明纺织品保暖检测系统产品的商业推广；利用计算机终端实现保暖率识别子系统的方案及其在多方面的优势在前文中已进行了详细的说明，此处不再赘述。

在本实施例中，采用纺织品保暖检测系统，在温差门限值ΔTmp0=1.8℃的参数设置条件下，预先对多种保暖率已知的纺织品样本进行检测了实验，通过记录这些纺织品样本在不同环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度条件下的传热时间差，得到了记录有不同传热时间差、环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度所对应的保暖率的保暖率数据库，并存储于作为保暖率识别子系统的计算机终端中；该保暖率数据库中所记录的部分数据如表1所示：

表1

然后，利用本实施例的纺织品保暖检测系统以及保暖率数据库，分别对纺织品I、纺织品II、纺织品III三种保暖率未知的待测纺织品进行保暖率检测。进行保暖率检测的方法如下：

s1）将保暖数据检测子系统的温差检测模块放置于平台上，再将待测纺织品单层铺设在温差检测模块上。

s2）利用热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流；对于本实施例的热气流发生模块而言，其具体操作方式如图2所示，将热气流发生模块通风通道的出风口罩设在待测纺织品80覆盖温差检测模块的位置上，操作电控制器启动进气风扇、电加热器和温度传感器按额定功率工作，向待测纺织品80覆盖温差检测模块的位置传送热气流；如此操作，让热气流发生模块通风通道的出风口罩设在待测纺织品覆盖温差检测模块的位置上，使得传送至待测纺织品而未得以通过的热气流从排风通孔排出，而由于热气流发生模块生成的热气流传送至通风通道出风口的距离是固定的，同时通风通道位于出风口一端的侧壁上排风通孔的排风能力也是固定的，从而使得热气流发生模块向待测纺织品传送热气流的环境相对固定，更有助于提高保暖率检测的重复性和准确性。当热气流发生模块开始向待测纺织品传送热气流时，数据采集模块记录检测起始时间t1、在检测起始时间温差检测模块检测的隔热温度Tmp(t1)以及环境温湿度检测模块检测的环境温湿度THenv；在热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流的过程中：数据采集模块实时监测温差检测模块检测的隔热温度，若在t1+Δtmax时刻温差检测模块检测的隔热温度依然尚未达到Tmp(t1)+ΔTmp0，数据采集模块则提前终止此次检测并向保暖率识别子系统的识别处理模块发送检测超时信号，由保暖率识别子系统的识别处理模块控制显示模块显示检测超时提示信息；若热气流发生模块检测的热气流温度Thot达到Thotmax，数据采集模块则提前终止此次检测并向保暖率识别子系统的识别处理模块发送高温报警信号，由保暖率识别子系统的识别处理模块控制显示模块显示高温报警提示信息。

s3）当温差检测模块检测的隔热温度变化至Tmp(t2)=Tmp(t1)+ΔTmp0时，由数据采集模块记录检测终止时间t2以及热气流发生模块检测的热气流流速参数Rev和热气流温度Thot，并计算出传热时间差Δt=t2-t1，然后数据采集模块将传热时间差Δt以及此次检测记录的环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot作为一个检测数据组传送至保暖率识别子系统。

s4）保暖率识别子系统的识别处理模块接收数据采集模块传送的检测数据组，并匹配查询数据库存储模块存储的保暖率数据库，获得保暖率数据库中最接近于检测数据组中的传热时间差Δt、环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot的一组数据所对应的保暖率Q作为待测纺织品的保暖率检测结果，然后由识别处理模块控制显示模块显示出待测纺织品的保暖率检测结果。

利用上述检测方法分别对分别对纺织品I、纺织品II、纺织品III进行保暖率检测，所获得的纺织品I、纺织品II、纺织品III的检测数据组（传热时间差Δt、环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot）如表2所示：

表2

保暖率识别子系统的识别处理模块再根据这些检测数据组，匹配查询数据库存储模块存储的表1所示的保暖率数据库，可得知：保暖率数据库中的第118671组数据最接近于纺织品I的检测数据，保暖率数据库中的第118672组数据最接近于纺织品II的检测数据，保暖率数据库中的第118694组数据最接近于纺织品III的检测数据；从而纺织品I、纺织品II、纺织品III的保暖率检测结果如表3所示：

表3

需要说明的是，在上述检测待测纺织品保暖率的方法中，在操作步骤s1）和步骤s2）时，也可以用待测纺织品单层包裹住保暖数据检测子系统的温差检测模块，再利用热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流，如图3所示（图3中各附图标记的含义与图2相同）；只是这样操作不如上述的操作方式方便，但并不会在本质上影响检测结果。

实际上，对于本实施例的设计方案而言，纺织品保暖检测系统的一体化构架方式和数据通信连接方式，完全可以根据实际应用环境、技术人员所掌握的技术特点、所采购和设计的元器件特性等实际条件选择适宜的实施方式。例如，保暖数据检测子系统也可以采用环境温湿度检测模块、热气流发生模块和数据采集模块各自为独立个体的设计方案；同时，温差检测模块也可以采用常规的温度传感器，以有线连接的方式与数据采集模块进行数据通信。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种纺织品保暖检测系统，其特征在于，包括保暖数据检测子系统和保暖率识别子系统；

所述保暖数据检测子系统包括环境温湿度检测模块、热气流发生模块、温差检测模块和数据采集模块；所述环境温湿度检测模块用于检测环境温湿度THenv；所述热气流发生模块用于向待测纺织品传送热气流，并能够检测热气流流速参数Rev和热气流温度Thot；所述温差检测模块用于检测待测纺织品隔断热气流后的隔热温度Tmp；所述数据采集模块分别与环境温湿度检测模块、热气流发生模块和温差检测模块进行数据通信连接，并预设有温差门限值ΔTmp0，用于获取环境温湿度检测模块检测的环境温湿度THenv、热气流发生模块检测的热气流流速参数Rev和热气流温度Thot以及温差检测模块检测的隔热温度Tmp，检测向待测纺织品传送热气流的过程中隔热温度Tmp变化ΔTmp0所经历的传热时间差Δt，并将该传热时间差Δt以及相对应的环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot作为一个检测数据组传送至保暖率识别子系统；

所述保暖率识别子系统包括数据库存储模块、识别处理模块和显示模块；所述数据库存储模块用于存储保暖率数据库，所述保暖率数据库记录有不同传热时间差、环境温湿度、热气流流速参数和热气流温度所对应的保暖率；所述识别处理模块分别与数据库存储模块、显示模块以及保暖数据检测子系统的数据采集模块进行数据通信连接，用于接收数据采集模块传送的检测数据组，并匹配查询数据库存储模块存储的保暖率数据库，获得保暖率数据库中最接近于检测数据组中的传热时间差Δt、环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot的一组数据所对应的保暖率Q作为保暖率检测结果，且控制显示模块显示出保暖率检测结果。

2.根据权利要求1所述的纺织品保暖检测系统，其特征在于，所述保暖数据检测子系统的热气流发生模块包括进气风扇、电加热器、温度传感器和电控制器，且热气流发生模块具有一个两端开口的通风通道，所述两端开口分别为进风口和出风口，通风通道内沿进风口到出风口的方向依次设置进气风扇、电加热器和温度传感器，且通风通道位于出风口一端的侧壁上还设有排风通孔；进气风扇、电加热器和温度传感器分别与电控制器进行电连接，且电控制器还与保暖数据检测子系统的数据采集模块进行数据通信连接，由电控制器控制进气风扇、电加热器和温度传感器的启停，并获取进气风扇的转速和温度传感器检测的温度，将进气风扇的转速和温度传感器检测的温度分别作为热气流流速参数Rev和热气流温度Thot传送至保暖数据检测子系统的数据采集模块。

3.根据权利要求1所述的纺织品保暖检测系统，其特征在于，所述保暖数据检测子系统的环境温湿度检测模块、热气流发生模块和数据采集模块集成于一体，温差检测模块通过有线或无线的方式与数据采集模块进行数据通信连接。

4.根据权利要求1所述的纺织品保暖检测系统，其特征在于，所述保暖率识别子系统为移动终端或计算机终端。

5.根据权利要求1所述的纺织品保暖检测系统，其特征在于，所述保暖数据检测子系统的环境温湿度检测模块、热气流发生模块和数据采集模块以及保暖率识别子系统的数据库存储模块、识别处理模块和显示模块集成于一体，温差检测模块通过有线或无线的方式与数据采集模块进行数据通信连接。

6.一种纺织品保暖检测方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的纺织品保暖检测系统进行检测；该方法包括如下步骤：

1）用待测纺织品单层包裹住保暖数据检测子系统的温差检测模块；或者，将保暖数据检测子系统的温差检测模块放置于平台上，再将待测纺织品单层铺设在温差检测模块上；

2）利用热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流；当热气流发生模块开始向待测纺织品传送热气流时，数据采集模块记录检测起始时间t1、在检测起始时间温差检测模块检测的隔热温度Tmp(t1)以及环境温湿度检测模块检测的环境温湿度THenv；在热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流的过程中，数据采集模块实时监测温差检测模块检测的隔热温度；

3）当温差检测模块检测的隔热温度变化至Tmp(t2)=Tmp(t1)+ΔTmp0时，由数据采集模块记录检测终止时间t2以及热气流发生模块检测的热气流流速参数Rev和热气流温度Thot，并计算出传热时间差Δt=t2-t1，然后数据采集模块将传热时间差Δt以及此次检测记录的环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot作为一个检测数据组传送至保暖率识别子系统；

4）保暖率识别子系统的识别处理模块接收数据采集模块传送的检测数据组，并匹配查询数据库存储模块存储的保暖率数据库，获得保暖率数据库中最接近于检测数据组中的传热时间差Δt、环境温湿度THenv、热气流流速参数Rev和热气流温度Thot的一组数据所对应的保暖率Q作为待测纺织品的保暖率检测结果，然后由识别处理模块控制显示模块显示出待测纺织品的保暖率检测结果。

7.根据权利要求6所述的纺织品保暖检测方法，其特征在于，所述保暖数据检测子系统的热气流发生模块包括进气风扇、电加热器、温度传感器和电控制器，且热气流发生模块具有一个两端开口的通风通道，所述两端开口分别为进风口和出风口，通风通道内沿进风口到出风口的方向依次设置进气风扇、电加热器和温度传感器，且通风通道位于出风口一端的侧壁上还设有排风通孔；进气风扇、电加热器和温度传感器分别与电控制器进行电连接，且电控制器还与保暖数据检测子系统的数据采集模块进行数据通信连接，由电控制器控制进气风扇、电加热器和温度传感器的启停，并获取进气风扇的转速和温度传感器检测的温度，将进气风扇的转速和温度传感器检测的温度分别作为热气流流速参数Rev和热气流温度Thot传送至保暖数据检测子系统的数据采集模块；

所述步骤2）中“利用热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流”具体为，将热气流发生模块通风通道的出风口罩设在待测纺织品覆盖温差检测模块的位置上，操作电控制器启动进气风扇、电加热器和温度传感器按额定功率工作，向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流。

8.根据权利要求6所述的纺织品保暖检测方法，其特征在于，所述保暖数据检测子系统的数据采集模块还预设有检测时限Δtmax；所述步骤2）中还包括：在热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流的过程中，若在t1+Δtmax时刻温差检测模块检测的隔热温度依然尚未达到Tmp(t1)+ΔTmp0，数据采集模块则提前终止此次检测并向保暖率识别子系统的识别处理模块发送检测超时信号，由保暖率识别子系统的识别处理模块控制显示模块显示检测超时提示信息。

9.根据权利要求6所述的纺织品保暖检测方法，其特征在于，所述保暖数据检测子系统的数据采集模块还预设有热气流温度上限值Thotmax；所述步骤2）中还包括：在热气流发生模块向待测纺织品覆盖温差检测模块的位置传送热气流的过程中，若热气流发生模块检测的热气流温度Thot达到Thotmax，数据采集模块则提前终止此次检测并向保暖率识别子系统的识别处理模块发送高温报警信号，由保暖率识别子系统的识别处理模块控制显示模块显示高温报警提示信息。

10.根据权利要求6~9中任一项所述的纺织品保暖检测方法，其特征在于，所述温差门限值ΔTmp0的取值范围为1~5℃。

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