CN103604709A - 一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪。目的是提供的测试仪应能提升在测量丝绵被压缩回弹性时的准确度和工作效率，并具有结构简单和使用方便的特点。技术方案是：一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪，包括控制模块，其特征在于：所述测试仪还包括框架、可竖直运动地定位在框架内测试区域中以对试样施压的压块、用于升降压块的驱动部件、设置在框架上用于测量试样厚度的传感器、用于平放在试样上表面以将压块重力转移给试样的测试压片；所述压块为上下间隔一定距离且质量相同的上砝码和下砝码；所述上砝码与下砝码之间以及上砝码和驱动部件之间均通过柔性绳连接；所述控制模块与所述传感器和驱动部件电连接。

Description

一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪

技术领域

本发明涉及一种测量工具，具体是一种测量丝绵被压缩回弹性的测试仪。

背景技术

压缩回弹性是丝绵被质量好坏的重要指标之一，一般通过选取规定尺寸的试样，在不同时间和压力的作用下，对丝绵被在受压压缩和去负荷回弹恢复时的厚度值进行测量，并按公式计算出试样的压缩和回复的性能。

测量压缩回弹性的具体步骤如下：

1、准备样品和测量工具；样品包括：大小为20cm×20cm、质量约为60g的三组试样；测量工具包括：重锤A（2kg）、重锤B（4kg）、测试压片（质量200g±10g，尺寸20cm×20cm）、工作台（面积不小于20cm×20cm，与测试压片工作面接触时吻合平行）、钢直尺、计时器；

2、将一组试样整齐叠放在工作台上并将测试压片平放在试样上，重复操作3次取放重锤A的操作（将重锤A放在测试压片上，等待30秒后取下，再等待30秒），在最后一次去掉重锤A并等待30秒后立即测量厚度值（工作台到测试压片的四角高度），取算术平均值；

3、将重锤B放在测试压片上，等待30秒后取下，立即测量厚度值（工作台到测试压片的四角高度），取算术平均值；

4、等待3分钟后，立即测量厚度值（工作台到测试压片的四角高度），取算术平均值；

5、通过获得的3个平均值，利用公式计算出压缩率及回复率；

6、对另两组试样也依次进行上述2、3、4步骤的测量，然后取三组试样的平均值，作为测试结果。

在上述测量过程中，存在着诸多影响测试数据精度、准确度、测试效率的因素：

1、包括取样时间在内，测量一组试样的时间需要10分钟左右，因此要完成三组试样的检测需要花费近30分钟；在测试过程中，测量人员要专注于计时和测量，无法穿插进行其他工作，导致工作效率较低，浪费了大量的人力资源；

2、在手工测量的方式来获取厚度值时，容易产生较大的误差，例如测量人员无法准确把握钢直尺的垂直度；

3、测量人员需要依次测量测试压片在四个方向上的厚度值，因此在先后测量时存在一定的时间差，丝绵被会因缓慢的形变恢复而影响测量的准确度；

4、测量时需要手工施压，不无法准确控制重锤A或重锤B的施压点，容易造成测试压片发生侧偏，进而影响测量的准确度

5、现有发明专利没有解决人力资源浪费的问题，并且在质量检测中心实际检测过程中没有得到采纳。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪，该测试仪应能提升在测量丝绵被压缩回弹性时的准确度和工作效率，并具有结构简单和使用方便的特点。

本发明的技术方案是：一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪，包括控制模块，其特征在于：所述测试仪还包括框架、可竖直运动地定位在框架内测试区域中以对试样施压的压块、用于升降压块的驱动部件、设置在框架上用于测量试样厚度的传感器、用于平放在试样上表面以将压块重力转移给试样的测试压片；所述压块为上下间隔一定距离且质量相同的上砝码和下砝码；所述上砝码与下砝码之间以及上砝码和驱动部件之间均通过柔性绳连接；所述控制模块与所述传感器和驱动部件电连接。

所述框架包括四条竖直布置的支撑柱以及分别固定在支撑柱两端的上板和下板。

所述驱动部件包括电机、固定在电机输出轴上用于收紧或释放柔性绳的卷轮、固定在上板下底面的滑轮；所述柔性绳一端缠绕在卷轮上另一端通过滑轮后固定在上砝码上。

所述传感器的数量为四个且分别设置在测试区域的四个上顶点。

所述测试仪还包括底板，所述框架和电机均固定在底板上。

所述上砝码和下砝码的质量均为2㎏。

本发明的有益效果是：

1、框架由四个支撑柱围成，其围成的轮廓范围为测试区域，可以有效定位试样并便于试样的取放；

2、通过传感器进行厚度值测量，可同时对测试压片四个角的厚度值进行测量，避免了丝绵被在测量时间差内发生一定的形变恢复以及在手工测量时因钢直尺倾斜所造成的测量误差，缩短了测量时间，提高了工作效率；

3、通过驱动部件对试样施压，通过控制模块来控制施压时间与等待时间，可以省去人为计时和加砝码的环节，提高了工作效率。

4、可保证施压的落点为测试压片中心，使得压力均匀分布在压片上，提升测量精度。

5、测试结果无需手工计算，测试仪可直接显示测试结果。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的主视结构示意图。

图3是本发明中框架的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，一种电子式的丝绵被压缩回弹性测试仪，包括控制模块、框架1、压块、驱动部件、传感器4、测试压片。

所述框架所围成的轮廓范围为一长方体测试区域1-1，该测试区域用于定位试样及可供压块竖直运动；所述框架包括四条竖直布置的支撑柱1-2、固定在支撑柱上端的上板1-3、固定在支撑柱下端的下板1-4（上板和下板的边长略大于20cm）。

所述测试压片（平面薄片，图中省略）水平放置在试样上表面。

所述压块用于对试样施压，压块可竖直运动地定位在测试区域中轴线上（压块施压时的施压点为测试压片的中心位置，有助于提升测量精度）；所述压块包括上下间隔一定距离布置的上砝码2-1和下砝码2-2，上砝码和下砝码的质量均为2㎏；所述上砝码与下砝码之间以及上砝码和驱动部件之间通过柔性绳连接；所述上砝码与下砝码的重心位于测试区域中轴线上。

当下砝码对测试压片施压时：如果上砝码与下砝码之间保持一定距离并且上砝码与下砝码之间的柔性绳呈松弛状态，此时仅下砝码对测试压片施压；如果连接上砝码和驱动部件之间的柔性绳呈松弛状态，此时上砝码和下砝码同时对测试压片施压；

所述驱动部件用于升降压块，包括电机3-1、固定在电机输出轴上用于收紧或释放柔性绳的卷轮3-2、固定在上板下底面的滑轮3-3、一端缠绕在卷轮上另一端通过滑轮后固定在上砝码上的柔性绳3-4。

所述传感器用于对试样厚度测量（具体通过对压板测距获得试样厚度数据），传感器的数量为四个且分别设置在测试区域的四个上顶点（所述传感器分别固定在上板的四角）；所述传感器为红外测距传感器，测量范围10cm～80cm，测量精度≤1mm；在设置传感器时要充分考虑到红外线的发射范围，防止红外线直接照射在支撑柱上从而干扰测距；通过将传感器与下板之间的距离减去传感器与测试压片之间的距离后，再减去测试压片的厚度，即可得到试样的厚度值。

所述测试仪还包括底板5，所述框架和电机均固定在底板上。

所述控制模块与所述传感器和驱动部件电连接；所述控制模块用于控制施压时间、等待时间、数据处理与显示测量结果。

本发明的测量方法：

1、准备20cm×20cm的三组试样，将一组试样整齐叠放入框架的测试区域内，将测试压片放在试样上；

2、启动本发明，驱动部件下降压块，仅使用下砝码对试样施压，等待30秒后提升压块使其脱离测试压片，等待30秒后再使用下砝码对试样施压，重复3次上述步骤后，传感器开始测距并将信号返回控制模块；

3、驱动部件下降压块，同时使用上砝码和下砝码对试样施压，等待30秒后提升压块使其脱离测试压片，传感器开始测距并将信号返回控制模块；

4、等待3分钟后，传感器开始测距并将信号返回控制模块；

5、对另两组试样也依次进行上述1、2、3、4步骤的操作；

6、控制模块经过处理计算后得出丝绵被的压缩率和回复率。

Claims (6)

1.一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪，包括控制模块，其特征在于：所述测试仪还包括框架（1）、可竖直运动地定位在框架内测试区域（1-1）以对试样施压的压块、用于升降压块的驱动部件、设置在框架上用于测量试样厚度的传感器（4）、用于平放在试样上表面以将压块重力转移给试样的测试压片；所述压块为上下间隔一定距离且质量相同的上砝码（2-1）和下砝码（2-2）；所述上砝码与下砝码之间以及上砝码和驱动部件之间均通过柔性绳（3-4）连接；所述控制模块与所述传感器和驱动部件电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪，其特征在于：所述框架包括四条竖直布置的支撑柱（1-2）以及分别固定在支撑柱两端的上板（1-3）和下板（1-4）。

3.根据权利要求2所述的一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪，其特征在于：所述驱动部件包括电机（3-1）、固定在电机输出轴上用于收紧或释放柔性绳的卷轮（3-2）、固定在上板下底面的滑轮（3-3），所述柔性绳一端缠绕在卷轮上另一端通过滑轮后固定在上砝码上。

4.根据权利要求3所述的一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪，其特征在于：所述传感器的数量为四个且分别设置在测试区域的四个上顶点。

5.根据权利要求4所述的一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪，其特征在于：所述测试仪还包括底板（5），所述框架和电机均固定在底板上。

6.根据权利要求5所述的一种电子式丝绵被压缩回弹性测试仪，其特征在于：所述上砝码和下砝码的质量均为2㎏。

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