CN104215608A - 面料悬垂性检测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面料悬垂性检测器，包括面料托盘，所述面料托盘与其正下方的一块光伏板相固定；所述光伏板与面料托盘相互平行；所述面料托盘上方设有平行光源，所述平行光源产生的平行光竖直向下，且平行光的投影区域包围所述光伏板；所述光伏板电性连接至运算模块；所述运算模块按照如下方式进行计算：将一个基准电流减去所述光伏板的当前输出电流，再除以所述基准电流，即（I_基准-I_当前）/I_基准，而后被一个约定的系数除后输出。该检测器不仅可以准确快速地检测出面料的悬垂性能，并且结构简单，成本较低。

Description

面料悬垂性检测器

 

技术领域

本发明涉及服装面料检测领域，特别地，是涉及一种面料悬垂性检测器。

 

背景技术

在服装面料的开发、选材过程中，通常需要检测面料的各方面性能，其中，悬垂性检测是一项较为常规的检测，尤其是在制作女式群衫时，选材过程中必然要考虑面料的悬垂性。而对于目前的面料悬垂性的检测，通常通过如下方法，将一块规定尺寸的圆形面料，覆盖在一个圆盘上，使面料的周边下垂，计算面料的周边在与圆盘平行的平面上的投影面积，将投影面积与圆盘的面积作比较，从而判断出面料的悬垂性，当然，所述投影面积与圆盘面积的差值越小，则悬垂性越好。

而在上述检测方法中，对于所述投影面积的读取，通常采用方格法获悉，也就是，在投影面上画满方格，然后观察被面料阴影覆盖的方格数，乘以每个方格的面积，即得投影面积；该方法如通过人工观察实现，则不仅精度很差，而且效率极低；因为被所述阴影的周边覆盖的方格，只能取近似数。当然，也可以通过摄像头摄取所述阴影，而后通过图形分析软件计算投影面积，但是该方法所需要采用的硬件配置十分复杂，尤其是图形分析模块，并非低端单片机所能胜任，因此成本较高。

更糟糕的是，上述方法对于检测面料的动态悬垂性，根本是无能为力的。

 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种面料悬垂性检测器，该检测器不仅可以准确快速地检测出面料的悬垂性能，并且结构简单，成本较低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该面料悬垂性检测器包括面料托盘，所述面料托盘与其正下方的一块光伏板相固定；所述光伏板与面料托盘相互平行；所述面料托盘上方设有平行光源，所述平行光源产生的平行光竖直向下，且平行光的投影区域包围所述光伏板；所述光伏板电性连接至运算模块；所述运算模块按照如下方式进行计算：将一个基准电流减去所述光伏板的当前输出电流，再除以所述基准电流，即（I_基准-I_当前）/ I_基准，而后被一个约定的系数除后输出。

作为优选，所述基准电流为所述面料托盘上不覆盖面料时，所述光伏板的输出电流。

作为优选，所述光伏板轴接于一个旋转驱动装置，所述旋转驱动装置可驱动所述光伏板和面料托盘作同步旋转运动。

作为优选，所述面料托盘通过一根可伸缩支撑杆固定在所述光伏板正上方，且在所述光伏板上设有可测量光伏板与面料托盘的距离L的测距头。

本发明的有益效果在于：该面料悬垂性检测器在工作过程中，当所述面料托盘上不覆盖有面料试样时，所述平行光源向下投射平行光，光伏板上除了所述面料托盘的正投影外，其余面积都正面采光，得到此时光伏板的输出电流，作为基准电流I_基准，当在面料托盘上覆盖面料试样后，则由于面料在悬垂时，周边将向外张开一定角度，因此，面料试样在光伏板上的正投影将大于面料托盘的正投影，从而使光伏板的输出电流减小，减小量为ΔI=I_基准-I_当前，该减小量ΔI正比于因面料周边向外张开而增加的投影面积；而该增加的投影面积又反比于悬垂性，即增加的投影面积越小，则悬垂性越好；故而，由约定的系数除以ΔI后，即可得到面料的悬垂性能；而在本发明中，先将ΔI除以I_基准，再将所得的商被约定系数除，其更具有突出的优点，即是：若仅以ΔI作为参数进行计算时，由于光源的不稳定性、光伏板的效率的老化问题，将可能使ΔI发生变化，而将ΔI除以I_基准后，则即便光源和光伏板的效率发生了变化，由于关于产生电流的相关效率因素因约分消除了，使得计算结果仅取决于投影面积的变化量，这使得计算结果的稳定性和精确性得到充分提高。

由于该检测器通过光伏板的输出电流的变化，即可简单求出面料的悬垂性，因此采用最低端的运算模块即可实现，成本十分低廉；并且，由于无需考虑面料正投影的边界线的具体位置，因此，准确度很高。

 

附图说明

图1是本面料悬垂性检测器的实施例一示意图。

图2是本面料悬垂性检测器的实施例二示意图。

图3是本面料悬垂性检测器的实施例三示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例一：

图1所示为本面料悬垂性检测器的实施例一，其中，该面料悬垂性检测器包括面料托盘1，该面料托盘1呈圆片形。

面料托盘1与其正下方的一块光伏板2通过支撑杆4相固定；所述光伏板2与面料托盘1相互平行，考虑到对称性，该光伏板2亦以圆片形为宜。

所述光伏板2下方为电气座21，内设光伏板的配套电子组件，包括电子电流计；以及本检测器的运算模块、供电源。

所述面料托盘2上方设有平行光源3，所述平行光源3通过支承件31与所述电气座21相固定。所述平行光源3产生的平行光如虚线箭头所示，竖直向下，且平行光的投影区域包围所述光伏板2；所述光伏板2电性连接至所述运算模块（未图示）；所述运算模块按照如下方式进行计算：将一个基准电流I_基准减去所述光伏板2的当前输出电流I_当前，再除以所述基准电流I_基准，即（I_基准-I_当前）/ I_基准，而后被一个约定的系数k除后输出，作为面料悬垂性的参考值P；即，P=k I_基准/（I_基准-I_当前）①。

下面，将解释上述公式：当所述面料托盘1上不覆盖有面料试样5时，所述平行光源3向下投射平行光，光伏板2上除了所述面料托盘1的正投影外，其余面积都正面采光，且各点的光照强度一致；此时，将光伏板2的输出电流作为基准电流I_基准；当在面料托盘1上覆盖面料试样5后，则由于面料在悬垂时，周边将向外张开一定角度，因此，面料试样5在光伏板2上的正投影将大于面料托盘1的正投影，也就是，光伏板2上的阴影面直径将从图1中的尺寸a扩大到尺寸b；因此，光伏板2的输出电流减小至I_当前，则减小量为ΔI= I_基准-I_当前。

上述减小量ΔI正比于因面料试样5周边向外张开而增加的投影面积，即面积增量ΔS；而该面积增量ΔS又反比于悬垂性，即面积增量ΔS越小，则悬垂性越好；故而，由约定的系数k除以ΔI后，即可得到面料的悬垂性能；至于系数k的具体数值，可以按照实际需求任意取一个常量，只要便于计算和统计，并且对于一组面料试样，取相同的系数k，都是可以的。

而在本发明中，先将ΔI除以I_基准，再将所得的商被约定系数k除，其更具有突出的优点，即是：若仅以ΔI作为参数，直接被k除而得出面料试样的悬垂性，则由于光源的不稳定性、光伏板的效率的老化问题，将可能使ΔI发生变化；即，对于同样的试样，此时测试时，得到的ΔI=x1，过一会儿测试时，得到的ΔI=x2，x1≠x2，即对于同一面料试样，两次测量得到的悬垂性能不同，那么，对于不同面料试样，按顺序测量得到的结果，在光源不稳定、光伏板效率不稳定的情况下当然也难以用于比较。而将ΔI除以I_基准后，因为所述的各种不稳定因素对于I_当前、I_基准的影响比例是相等的，如，光伏板的输出电流I=η×W×S；其中η为光伏板的光-电转换效率，S为采光面积，W为平行光的光强；所述不稳定因素产生时，只影响到η和W，因此，（I_基准-I_当前）/ I_基准仅由阴影面积的增量决定，而不再依赖于各种不稳定因素；即，设所述光伏板2的面积为S₀，面料托盘1的正投影面积为S₁，面料试样5的正投影面积为S₂，则（I_基准-I_当前）/ I_基准=[（S₀- S₁）-（S₀- S₂）]/ （S₀- S₁）=（S₂-S₁）/（S₀- S₁），其中，（S₀- S₁）是固定的，由此可见，（I_基准-I_当前）/ I_基准完全而准确地反映了S₂- S₁的大小，即前述的面积增量ΔS的大小；因此，无论光伏板2如何老化，无论平行光源3如何不稳定，P=k I_基准/（I_基准-I_当前）都准确地反映了面料的悬垂性。

上述面料悬垂性检测器在工作过程中，由于通过光伏板2的输出电流的变化，即可简单求出面料的悬垂性，因此采用最低端的运算模块即可实现，成本十分低廉；并且，由于无需考虑面料正投影的边界线的具体位置，因此，准确度很高。

 

实施例二：

图2所示为本面料悬垂性检测器的实施例二，其与实施例一的不同之处在于：所述电气座21下方还设有一个旋转驱动装置6，可以是电机；该旋转驱动装置6作为整个检测器的基座，固定不动；此时，所述平行光源3通过支承件31固定在旋转驱动装置6上，亦固定不动；而所述面料托盘1、光伏板2、电气座21则一同被所述旋转驱动装置6驱动；从而可以测量出面料试样5的动态悬垂性，亦即面料试样5在旋转状态下的悬垂性；并且，在测量过程中，具有的突出优点是，由于光伏板2和面料托盘1同步旋转，因此，面料试样5在光伏板2表面的正投影的边界线始终处于光伏板2上的固定位置（忽略面料试样5周边的轻微抖动），这样，可以使光伏板2的输出电流保持良好的稳定性；否则，将由于所述边界线在光伏板上连续旋转，而导致光伏板上的阴影面积连续移动而产生一个连续波动的输出电流。

 

实施例三：

图3所示为本面料悬垂性检测器的实施例三，其与实施例二的不同之处在于：所述支撑杆4为可伸缩的，面料托盘1通过可伸缩的支撑杆4固定在所述光伏板2正上方，且在所述光伏板2上设有可测量光伏板2与面料托盘1的距离L的测距头7，如，激光测距头。

而实施例三中，所述运算模块按照如下方式进行计算面料试样5的悬垂性P：P= k（S₀- S₁）/{[S₀- I_当前（S₀- S₁）/I_基准]/L -S₁}②，其中k、/I_基准、I_当前同于实施例一；S₀ 、S₁分别为所述光伏板2、面料托盘1的面积。

实施例三在每次测量时，先将面料试样5覆盖在面料托盘1上，然后通过可伸缩的支撑杆4调整面料托盘1的高度，使面料试样5的周边恰好触碰到光伏板2的表面；此时，所述测距头输出的距离L即为面料试样5的竖直向长度L；一般认为，面料在悬垂时，其横向扩张的尺寸与竖直向的长度大致呈抛物线关系，亦即，面料试样的纵切面的边线为抛物线；因此，面料试样5的竖直向长度L长度越长，则前述的S₂- S₁就越大，这样，同一种面料试样，如在两次测量时，取的尺寸不同，则所得的悬垂性也不同；故而，在各种面料试样的测量过程中，需要统一面料试样的尺寸；这使测试显得不方便。而采用公式②进行计算后， 即可以基本消除面料试样的尺寸对于测量结果的影响。

大致推导如下：按实施例一中的公式①，悬垂性P=k I_基准/（I_基准-I_当前）=k（S₀- S₁）/（S₂-S₁）;S₂=πR₂ ²， R₂为S₂的半径；

而R₂ ²与L的关系是：L=a R₂ ²+b；常数a决定抛物线的张口形状，而b则等于面料托盘2与面料试样5顶部的距离，相对于L而言，可以忽略不计，因此，L= a R₂ ²；R₂ ²=L/a；S₂=πL/a；可见，对于同一种面料试样，S₂与L呈正比，欲消除L对于S₂的影响，可以取竖直向的单位长度的试样所对应的面积S₂‘，替代公式①中的S₂参与公式①的悬垂性P的运算，即，使S₂‘= S₂/L=π/a替代公式①中的S₂参与公式①的悬垂性P的运算； 

这里，需要指出的是，S₀、S₁分别为光伏板2和面料托盘1的面积，为固定的已知值，那么P= k（S₀- S₁）/（S₂-S₁）中，仅S₂为变量；注意到：

η×W×S₀= I_基准S₀/（S₀- S₁）= I_当前S₀/（S₀- S₂）；

故S₂= S₀- I_当前（S₀- S₁）/I_基准，因此，S₂‘= [S₀- I_当前（S₀- S₁）/I_基准]/L 

此时，悬垂性P修正为P= k（S₀- S₁）/{[S₀- I_当前（S₀- S₁）/I_基准]/L -S₁}，即公式②。

按此方法，就可以不必规定各种面料试样的尺寸，大大简化了测量过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种面料悬垂性检测器，包括面料托盘（1），其特征在于：所述面料托盘（1）与其正下方的一块光伏板（2）相固定；所述光伏板（2）与面料托盘（1）相互平行；所述面料托盘（1）上方设有平行光源（3），所述平行光源（3）产生的平行光竖直向下，且平行光的投影区域包围所述光伏板（2）；所述光伏板（2）电性连接至运算模块；所述运算模块按照如下公式计算出面料试样的悬垂性P：P=k I_基准/（I_基准-I_当前）。

2.根据权利要求1所述的面料悬垂性检测器，其特征在于：所述光伏板（2）轴接于一个旋转驱动装置（6），所述旋转驱动装置（6）可驱动所述光伏板（2）和面料托盘（1）作同步旋转运动。

3.一种面料悬垂性检测器，包括面料托盘（1），其特征在于：所述面料托盘（1）与其正下方的一块光伏板（2）相固定；所述光伏板（2）与面料托盘（1）相互平行；所述面料托盘（1）上方设有平行光源（3），所述平行光源（3）产生的平行光竖直向下，且平行光的投影区域包围所述光伏板（2）；所述光伏板（2）电性连接至运算模块；所述运算模块按照如下公式计算出面料试样的悬垂性P：P= k（S₀- S₁）/{[S₀- I_当前（S₀- S₁）/I_基准]/L -S₁}；其中，k为一个约定的系数；I_基准为面料托盘（1）表面未覆盖面料试样时，所述光伏板（2）的输出电流；I_当前为面料托盘（1）表面覆盖面料试样时，所述光伏板（2）的输出电流；S₀为所述光伏板（2）的面积，S₁为所述面料托盘（1）的面积。

4.根据权利要求3所述的面料悬垂性检测器，其特征在于：所述光伏板（2）轴接于一个旋转驱动装置（6），所述旋转驱动装置（6）可驱动所述光伏板（2）和面料托盘（1）作同步旋转运动。