CN103976512B - 一种成鞋透水汽性和吸水汽性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种成鞋透水汽性和吸水汽性测试装置,重量测量仪位于恒温恒湿箱内底部,控制器置于恒温恒湿箱外,恒温恒湿箱内重量测量仪上设有固定架,成鞋试样位于重量测量仪上,在固定架上设有支撑杆,支撑杆上设有支撑圆环;用于固定袜形空腔体的试样固定架位于重量测量仪上,由微孔膜制成的袜形空腔体的袜口由支撑圆环内部下方伸放,支撑圆环上方向外翻转;裸露在成鞋试样的鞋腔外的袜形空腔体部分设有水汽保持辅件;支撑圆环上方设置密封盖;袜形空腔体的温度控制装置和水循环装置通过连接电缆与控制器信号连接。本发明更接近人体穿着时的状态,并且还具有较强的适应性,适用范围较广,测试数据准确可信的优点。
Description
技术领域
本发明属于成鞋检测领域,具体涉及一种用于成鞋透水汽性和吸水汽性的测试装置。
背景技术
成鞋的吸水汽性和透水汽性与其舒适性和卫生性密切相关,是影响舒适性、卫生性的重要因素。影响成鞋透水汽和吸水汽性的因素很多,成鞋是多种材料组成的、不规则的复合体,有鞋面材料、鞋里材料、鞋底材料、胶粘剂、内包头、结构设计、制鞋工艺等,单纯鞋用材料的吸湿透湿性测试不能真实反映成鞋的这一性能。
目前测试有两大类方法,其一是直接通入蒸汽法,原理是往鞋腔通入定量水蒸气,在恒定温度和相对湿度环境条件下放置,称取不同放置时间节点时的试验鞋(附带密封装置)的多个重量,分析它们与初始重量的差值,可得出成鞋吸水汽和透水汽性能的好坏;其二是出汗假脚法,国内研制原理多是用金属或特殊材料制成带孔脚模,实验脚模连接管道置入鞋腔,通过管道通入蒸汽,接下的测试和分析与直接通入蒸汽法相同。水蒸汽由于要输送,就有一定的压力,不便于密封。输送过程易冷凝成水滴,与人体排汗温度相差甚远,势必会减弱测试数据的合理真实性。水蒸气的量很难控制,大了会凝结成水滴,渗透到成鞋中,使得测试成鞋的吸水汽量值偏大;设置过小时,出汗水蒸汽会全部透过成鞋传递到外界,成鞋吸水汽不饱和使得测出的吸水汽值偏小,因此,容易出现测试数据不准确的情况。
公开号CN202335437U的专利公开了一种成鞋吸湿透湿性测试仪,该技术方案也存在以下技术问题:测试条件远离人体穿着时的状态,与人体穿着成鞋时的状态有差异;鞋腔内水蒸汽的量很难控制,太大会在鞋腔中凝结成水滴,导致成鞋的吸水汽量值偏大,太小水蒸气全部透过成鞋传递到成鞋鞋腔外,导致成鞋的吸水汽量和透水汽量都偏小;蒸汽的温度、压力、以及输送过程中的气密性控制都是难点,因此可操作性不强;大功率运行导致节能环保性降低、运行成本增高;并且该装置仅用于测试透水性和吸水性的测定,还存在功能单一的问题。
公开号为CN102525035A的专利公开了一种″成鞋水汽渗透和水汽吸收试验方法和设备″,该技术方案存在以下技术问题:测试原理不合理,即穿着时水汽由鞋腔透过成鞋传递到外界环境中,而该技术中水汽是由外界环境透过成鞋由鞋腔中的硅胶吸收。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明提供了一种成鞋透水汽性和吸水汽性测试装置,包括恒温恒湿箱、重量测量仪和控制器,所述的重量测量仪位于恒温恒湿箱内底部,控制器置于恒温恒湿箱外,所述恒温恒湿箱内重量测量仪上设有固定架,成鞋试样位于重量测量仪上,在固定架上设有支撑杆,支撑杆上设有支撑圆环;由微孔膜制成的袜形空腔体中,袜口部分由支撑圆环内部下方放入,由支撑圆环上方向外翻转;袜形空腔体置于成鞋试样的鞋腔内,且位于成鞋试样鞋腔外的袜形空腔体外表面其他部位设有水汽保持辅件;支撑圆环上方设置密封盖,密封盖内侧设有与支撑圆环相适应的密封圈;袜形空腔体内部设有温度控制装置和水循环装置,温度控制装置和水循环装置通过连接电缆与控制器信号连接,连接电缆穿过密封盖的部位设置防水密封接头。
所述袜形空腔体的微孔膜为膨体聚四氟乙烯膜。
所述水汽保持辅件由内层吸水层和外层不透水汽膜构成。
所述的温度控制装置包括潜水加热器和潜水温度传感器,所述水循环装置包括泵、进水管、出水管。
所述泵为潜水泵,泵位于袜形空腔体底部,泵的进水口与进水管连接,进水管位于袜形空腔体底部的后脚跟部位;泵的出水口与出水管连接,出水管位于袜形空腔体底部的前脚掌部位
所述泵为蠕动泵或者隔膜泵的一种,泵位于密封盖上,进水管一端与泵的进水口连接,另一端穿过密封盖位于袜形空腔体底部的后脚跟部位;出水管一端与泵的出水口连接,另一端穿过密封盖位于袜形空腔体底部的前脚掌部位。
所述的试样固定架由碳纤维合成材料制成。
所述支撑杆上设有滑套,滑套上设置定位螺钉,支撑圆环与滑套固定连接。
所述密封盖的直径为80mm~90mm。
所述的重量测量仪为电子称。
所述的重量测量仪为称重传感器,称重传感器通过导线与控制器连接。
由于采用了上述的技术方案,可以达到以下有益效果:本技术方案中利用由微孔膜制成的袜形空腔体模仿人脚的皮肤状态,水汽通过微孔膜扩散到鞋腔,该测试更接近人体穿着时的状态;通过温控装置可以更加精确地控制袜形空腔体内水汽温度,测试结果更加准确和可信;该装置由于没有采用蒸汽加热,不需要大功率加热器,因而更加节能环保;该装置袜形空腔体由微孔膜制成,制成袜子形状的设计,可以适用不同的成鞋款式、鞋跟高度、楦型的形状;该装置的支撑架上有一直径约80mm~90mm的圆环,支撑圆环与支撑架的连接装置为滑动装置,故支撑圆环可在支撑杆上移动,可适应不同后帮或不同靴筒高度的成鞋;该测试装置的袜形空腔体裸露在鞋腔外的部分设有水汽保持辅件,可将被吸收的水汽保持在该水汽保持辅件内,以保证测量时数据的准确性;试样固定架和支撑杆采用碳纤维合成材料或其它重量轻强度高的材料,减轻了整个装置的重量,提高了整个称量系统的精度;并且整套装置还可以用于测试成鞋湿阻、热阻的测定,丰富了该技术方案的用途。
附图说明
图1为本发明俯视示意图。
图2为图1的B-B剖视图。
图3为图2的A部放大图。
附图标记为:1-重量测量仪,2-出水管,3-水循环装置,4-水汽保持辅件,41-外层不透水汽层,42-内层吸水膜,5-袜形空腔体,6-密封圈,7-连接电缆,8-防水密封接头,9-密封盖,10-支撑圆环,11-恒温恒湿箱,12-支撑杆,13-定位螺钉,14-滑套,15-固定架,16-温度控制装置,161-温度传感器,162-潜水加热器,17-进水管,18-成鞋试样。
具体实施方式
参照图1和图2,本发明提供了一种成鞋透水汽性和吸水汽性测试装置,包括恒温恒湿箱11、重量测量仪1和控制器,所述的重量测量仪1位于恒温恒湿箱11内底部,控制器置于恒温恒湿箱11外,所述恒温恒湿箱11内重量测量仪1上设有用于固定测试用袜形空腔体5的固定架15,成鞋试样18位于重量测量仪1上在固定架15上设有支撑杆12,支撑杆12上设有支撑圆环10;由微孔膜制成的袜形空腔体5中,袜口部分由支撑圆环10内部下方放入,由支撑圆环10上方向外翻转;袜形空腔体5置于成鞋试样18的鞋腔内,且位于成鞋试样18鞋腔外的袜形空腔体5外表面其他部位设有水汽保持辅件4;支撑圆环10上方设置密封盖9,密封盖9内侧设有与支撑圆环10相适应的密封圈6;袜形空腔体5内部设有温度控制装置16和水循环装置3,温度控制装置16和水循环装置3通过连接电缆7与控制器信号连接,连接电缆7穿过密封盖9的部位设置防水密封接头8。在该技术方案中,所述的袜形空腔体5的微孔膜的孔径大于水蒸汽分子的直径,小于液态水的最小水滴直径,可以让水汽分子通过由该膜制成的袜形空腔体5而不会让液态水流出,温度控制装置16和水循环装置通过箱体外的控制器来控制袜形空腔体5内部的蒸馏水的温度和循环,以更精确的模仿人体脚部的血液温度和血液循环状态,该装置在测试时更贴近人穿鞋的状态,所以整个装置更符合测试原理,操作更加方便。
所述制成袜形空腔体5的微孔膜为膨体聚四氟乙烯膜。膨体聚四氟乙烯膜的孔膜的孔径大于水蒸汽分子的直径,小于液态水的最小水滴直径,可以让水汽分子通过而不会让液态水流出,使袜形空腔体更符合人体脚部的皮肤状态。
参见图3,所述水汽保持辅件4由内层吸水层42和外层不透水汽膜41构成,内层为超吸水性的纤维,用以吸收袜形空腔体外露部分的水汽,外层膜为不透水汽的膜,用以阻止吸水层42吸收的水汽外泄,使被吸收的水汽保持在该外层不透水汽层41内,模仿脚踝处外露部分皮肤不出汗的状态。
所述的温度控制装置16包括潜水加热器162和潜水温度传感器161,可以控制袜形空腔体5的内部的温度,并模仿人体温度;所述水循环装置18包括进水管17、出水管2和泵。潜水加热器162和潜水温度传感器161的使用,以让袜形空腔体5内的蒸馏水始终保持在人体正常温度;泵的使用则可以让蒸馏水在整个袜形空腔体5的底部循环,以维持人体脚部的血液循环状态。
所述泵为潜水泵,泵位于袜形空腔体5底部,泵的进水口与进水管17连接,进水管17位于袜形空腔体5底部的后脚跟部位;泵的出水口与出水管2连接,出水管2位于袜形空腔体5底部的前脚掌部位。
所述泵为蠕动泵或者隔膜泵的一种,泵位于密封盖9上,进水管17一端与泵的进水口连接,另一端穿过密封盖9位于袜形空腔体5底部的后脚跟部位;出水管2一端与泵的出水口连接,另一端穿过密封盖9位于袜形空腔体5底部的前脚掌部位。
所述的试样固定架15由碳纤维合成材料制成,试样固定架15采用这种重量较轻的材质,可以使测量结果更加精确。
所述支撑圆环10与支撑杆12的连接装置为支撑杆12上设有滑套14,滑套14上设置定位螺钉13,支撑圆环10与滑套14固定连接,支撑圆环10可以在支撑杆12上下移动,适用后帮不同高度的鞋子。
所述密封盖9的直径为80mm~90mm,密封盖9的作用主要是为了防止在测试过程中水汽的溢出,影响最终的称量时准确性。
所述的重量测量仪1为电子称,电子称称重较为方便、准确。
具体实施步骤如下:首先,试验成鞋在标准空气中进行调节,并称其重量。
其次,将恒温恒湿箱11内调整到要求的温度和湿度,将需要试验的成鞋放入恒温恒湿箱11内,由微孔膜制成的袜形空腔体5放入成鞋内,在袜形空腔体5中加入预先预热至要求温度、一定重量的蒸馏水,然后根据不同成鞋款式的后帮高度,调整支撑杆12上支撑圆环10到适当的高度并固定,袜形空腔体5脚颈部多余部分由内往外翻出支撑圆环10,盖上密封盖9,密封盖和支撑圆环通过紧固螺栓夹持,以保证有袜形空腔体有较好的密封效果。并将袜形空腔体5的外露部分用水汽保持辅件4密封,记录开始时间和电子称显示的重量数据。
然后,开启控制器的温控装置16和水循环装置3,并保持至要求的时间,记录结束时间和电子称上显示的重量数据。
再然后,称量成鞋吸水汽后的重量。
最后,电子称记录成鞋开始和最后对应重量差,即为该成鞋的吸收水汽的重量;电子称记录的开始和结束的总重量差即为该时间段的成鞋透水汽总重量。
Claims (10)
1.一种成鞋透水汽性和吸水汽性测试装置,包括恒温恒湿箱(11)、重量测量仪(1)和控制器,所述的重量测量仪(1)位于恒温恒湿箱(11)内底部,控制器置于恒温恒湿箱(11)外,其特征在于:所述恒温恒湿箱(11)内重量测量仪(1)上设有固定架(15),成鞋试样(18)位于重量测量仪(1)上,在固定架(15)上设有支撑杆(12),支撑杆(12)上设有支撑圆环(10);由微孔膜制成的袜形空腔体(5)中,袜口部分由支撑圆环(10)内部下方放入,由支撑圆环(10)上方向外翻转;袜形空腔体(5)置于成鞋试样(18)的鞋腔内,且位于成鞋试样(18)鞋腔外的袜形空腔体(5)外表面其他部位设有水汽保持辅件(4);支撑圆环(10)上方设置密封盖(9),密封盖(9)内侧设有与支撑圆环(10)相适应的密封圈(6);袜形空腔体(5)内部设有温度控制装置(16)和水循环装置(3),温度控制装置(16)和水循环装置(3)通过连接电缆(7)与控制器信号连接,连接电缆(7)穿过密封盖(9)的部位设置防水密封接头(8)。
2.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于:制成所述袜形空腔体(5)的微孔膜为膨体聚四氟乙烯膜。
3.根据权利要求1或2所述的测试装置,其特征在于:所述水汽保持辅件(4)由内层吸水汽层(42)和外层不透水汽膜(41)构成。
4.根据权利要求3所述的测试装置,其特征在于:所述的温度控制装置(16)包括潜水加热器(162)和潜水温度传感器(161),所述水循环装置包括泵、进水管(17)、出水管(2)。
5.根据权利要求4所述的测试装置,其特征在于:所述泵为潜水泵,泵位于袜形空腔体(5)底部,泵的进水口与进水管(17)连接,进水管(17)位于袜形空腔体(5)底部的后脚跟部位;泵的出水口与出水管(2)连接,出水管(2)位于袜形空腔体(5)底部的前脚掌部位。
6.根据权利要求4所述的测试装置,其特征在于:所述泵为蠕动泵或者隔膜泵的一种,泵位于密封盖(9)上,进水管(17)一端与泵的进水口连接,另一端穿过密封盖(9)位于袜形空腔体(5)底部的后脚跟部位;出水管(2)一端与泵的出水口连接,另一端穿过密封盖(9)位于袜形空腔体(5)底部的前脚掌部位。
7.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于:所述固定架(15)和支撑杆(12)由碳纤维合成材料制成。
8.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于:所述支撑杆(12)上设有滑套(14),滑套(14)上设置定位螺钉(13),支撑圆环(10)与滑套(14)固定连接。
9.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于:所述密封盖(9)的直径为80mm~90mm。
10.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于:所述的重量测量仪(1)为电子称。
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