CN110530778B - 用于防水织物的防水性能自动测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于防水织物的防水性能自动测试装置及方法，包括工作台、漏斗、容腔形成块、凸轮、压力传感器、水箱、滑块，工作台位于容腔形成块的正下方，容腔形成块上端与凸轮连接，凸轮的转动带动容腔形成块下降把织物压进工作台上的通孔内，使织物形成一个可以盛水的圆柱体容腔，可以通过凸轮上方水箱向容腔注水，通孔下方设有漏斗，压力传感器用于测量工作台上织物注水前后的重量和漏斗里水的重量，滑块可以带动织物向左移动进行排水。本发明可完成防水织物的防水性能的测试，可以通过一次测量得到排水率这个特性指标，以实现防水织物防水性能的快速准确测量。

Description

用于防水织物的防水性能自动测试装置及方法

技术领域

本发明涉及纺织品物理特性测试技术领域，具体地说是一种用于防水织物的防水性能自动测试装置及方法。

背景技术

织物的防水性能应用的领域越来越广泛，不管是在工业中还是普通日常生活中，对织物的防水性能关注度越来越高。测试织物的防水性能，符合人们的对服饰的要求，使穿着者感觉更加舒适。自然界水珠在荷叶上滚动的现象让人们对研究织物的防水性产生了极大的兴趣，因此就需要开发一种能够有效测试防水织物防水性能的装置。

当前国内外并没有专门用于测试防水织物防水性能的装置，大多数使用的都是测试普通织物防水性能的装置，这就难以对防水织物的防水特性进行全面而系统的评价。

中国专利CN 101149325 A公开了一种织物防水性能自动检测方法和检测系统，该系统通过摄像头采集织物图像，并用图像图形处理算法来分析织物图像，从中提取所需的织物信息，对织物防水性能进行等级的识别和评定，但该系统只适用于单色织物，对有花纹的织物目前还没有有效的判断方法，要自动识别还存在一定的困难。中国专利CN104515724 A公开了一种纺织布料防水性能检测装置，该装置包括警示灯和蜂鸣器，当渗透布料的水到达储水槽的一定刻度时，警示灯回亮、同时蜂鸣器报警，则该布料防水性能不好，反之则防水性能好，但该装置只通过测试布料的透水量进行判断防水性能，没有考虑布料的吸水量。对于防水织物防水性能测试的技术还有提升空间和必要。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述现有技术存在的适用范围小、测试量单一、防水性评价不准的技术问题，提供了一种能准确全面测试防水织物的防水性能的测试装置及方法。

本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的用于防水织物的防水性能自动测试装置，包括传动机构、喷水组件、测试机构、支撑机构和排水机构，所述排水机构、测试机构、喷水组件和传动机构均安装于支撑机构上，所述支撑机构上设有顶板、左侧板和右侧板，所述的传动机构包括第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构上连接有齿条，第一传动机构带动齿条以实现其上下运动；所述第二传动机构与凸轮连接，所述第二传动机构通过动力传动驱动所述凸轮转动；所述排水机构上设有滑块，排水机构通过齿条的向下运动带动滑块向左运动以实现排水；

所述的测试机构包括容腔形成机构和称重组件，容腔形成机构包括容腔形成块和凸轮，容腔形成机构通过凸轮的转动使容腔形成块上下移动，称重组件位于容腔形成机构的正下方，并通过固定座a固定在左侧板和右侧板上，所述的喷水组件安装于顶板上，用于往容腔内注入定量水。

作为可选，所述第一传动机构包括电机a、联轴器a、轴a、齿轮和两个轴承a，所述电机a设置于支撑机构上，其输出端通过联轴器a与轴a连接，所述的轴承a安装在左侧板上，所述轴a的两端套设于轴承a上，所述的轴a穿置于齿轮内，所述电机a驱动轴a转动，从而带动齿轮转动，所述齿轮与所述齿条啮合。

作为可选，所述凸轮由第二传动机构驱动以实现转动，所述第二传动机构包括电机b、轴b、联轴器b和两个轴承b，电机b固定于支撑机构的后盖板，电机b前侧设有轴b，电机b和轴b通过联轴器b相连，轴b两端套设于轴承b上，所述轴承b安装于横梁b上，所述的轴b与凸轮连接。

作为可选，所述支撑机构还包括底板、后盖板、横梁a、横梁b和固定座b，所述底板左右两侧分别垂直设有左侧板和右侧板，且左侧板和右侧板之间后侧垂直设有后盖板，所述横梁b位于所述横梁a和顶板之间，横梁b两端通过固定座b固定在左侧板和右侧板的表面。

作为可选，所述容腔形成机构还包括连接杆，所述容腔形成块通过连接杆与凸轮连接，所述容腔形成块垂直穿过横梁a，凸轮的转动带动容腔形成块上下移动。

作为可选，所述称重组件包括工作台、固定座a、压力传感器、漏斗架、漏斗和水槽，所述工作台水平设于横梁b下方，工作台中间位置设有通孔，位于容腔形成块的正下方，当凸轮从最高点开始转动，容腔形成块开始下降，转半圈之后，容腔形成块下降把织物压进工作台上通孔，使织物形成一个可以盛水的圆柱体容腔，工作台下方水平设有漏斗架，所述工作台和漏斗架两端通过多个固定座a固定在左侧板和右侧板上，每个固定座a中嵌有一个压力传感器，工作台和漏斗架之间设有漏斗，位于工作台上通孔的正下方，所述水槽水平设于底板上，并位于漏斗下方。

作为可选，所述喷水组件包括水泵和水箱，水箱安装在顶板上，水泵固定于水箱的上表面。

作为可选，所述排水机构包括夹子a、夹子b、滑块、导柱a、导柱b、固定座c、弹簧、齿条和连杆，左侧板右侧竖直方向上设有两根导柱b，导柱b两端通过固定座c安装在左侧板表面，两条齿条套设于两根导柱b上，并位于齿轮左侧，两条齿条下端设有两根弹簧，弹簧垂直套设于导柱b上，两条齿条上端连有两根连杆，连杆上端连有两个滑块，滑块用导柱a安装在工作台上，两个滑块上分别设有一个夹子a，两个夹子b设于工作台上，用于夹紧织物，当排水时，齿轮转动，使齿条向下运动，滑块向左移动，向左移的同时使织物被夹子a夹紧的一端也向左移以实现排水。

本发明还提供了另一种技术解决方案，一种用于防水织物的防水性能自动测试方法：

步骤一：将测试织物样品平放于工作台上，其四个角分别用用夹子a和夹子b固定，工作台上的压力传感器测出干燥织物的重力；

步骤二：启动电机b，带动固定在轴b上的凸轮开始转动，以带动容腔形成块下降，转半圈之后，容腔形成块下降一定距离，把织物样品压进通孔，使织物样品形成一个可以盛水的圆柱体容腔；

步骤三：所述电机b使得凸轮继续转动，容腔形成块向上移动，同时打开喷水组件开始喷水，电机b停止转动，喷定量的水后，停止注水，静置一段时间；

步骤四：启动电机a，带动齿条向下运动，夹紧织物样品的滑块通过连杆机构向左移动，使织物样品上的水慢慢排出，电机a停止转动，压力传感器测量漏斗里水的重量和织物的重量，得到织物样品的防水性能。

采用以上结构和方法，本发明与现有技术相比，具有以下优点：工作台位于容腔形成块的正下方，容腔形成块上端与凸轮连接，凸轮的转动带动容腔形成块下降把织物压进工作台上的通孔内，使织物形成一个可以盛水的圆柱体容腔，可以通过凸轮上方水箱向容腔注水，通孔下方设有漏斗，压力传感器用于测量工作台上织物注水前后的重量和漏斗里水的重量，滑块可以带动织物向左移动进行排水。本发明可完成防水织物的防水性能的测试，可以通过一次测量得到排水率这个特性指标，以实现纺织品防水性能的快速准确测量。

附图说明

图1为本发明用于防水织物的防水性能自动测试装置的正视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图中：底板1、右侧板2、固定座a3、漏斗架4、夹子b5、工作台6、横梁a7、固定座b8、横梁b9、顶板10、水泵11、凸轮12、左侧板13、夹子a14、滑块15、导柱a16、连杆17、齿轮18、固定座c19、水槽20、后盖板21、电机a22、联轴器a23、轴承a24、轴a25、压力传感器26、电机b27、联轴器b28、轴承b29、轴b30、水箱31、连接杆32、导柱b33、容腔形成块34、齿条35、漏斗36、固定座d37、弹簧38、电磁阀39。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。此外，本发明之附图中为了示意的需要，并没有完全精确地按照实际比例绘制，在此予以说明。

如图1、2所示，本发明的防水织物防水性能自动测试装置，包括支撑机构、传动机构、喷水组件、测试机构和排水机构，支撑机构由底板1、顶板10、左侧板13、右侧板2、后盖板21、横梁a7、横梁b9和固定座b8组成，顶板10和底板1之间左右两侧分别垂直设有左侧板13和右侧板2，左侧板13和右侧板2之间后侧垂直设有后盖板21，用于支撑顶板10，顶板10下方水平设有横梁b9，两端通过固定座b8固定在左侧板13和右侧板2的表面，横梁a7下方水平设有横梁b9，传动机构包括电机a22、电机b27、轴承a24、轴承b29、联轴器a23、联轴器b28、固定座d37、轴a25、轴b30和齿轮18, 电机a22水平固定于后盖板后侧表面上，电机a22前侧设有轴a24，电机a22和轴a24通过联轴器相连，轴a24两端通过轴承固定于固定座d37上，轴a24上连接有齿轮18，电机b27水平固定于后盖板21后侧表面上，电机b27前侧设有轴b30，电机b27和轴b30通过联轴器b28相连，轴b30两端套设于轴承b29，轴承b29安装于横梁b9上，喷水组件包括水泵11和水箱31，水箱31水平设于顶板10上表面，水箱31上方设有水泵11，测试机构由凸轮12、连接杆32、容腔形成块34、压力传感器26、工作台6、漏斗36、漏斗架4、水槽20、电磁阀39、8个固定座a3组成，凸轮12上端与轴b30相连，凸轮12通过连接杆32与下方的容腔形成块34连接，容腔形成块34垂直穿过横梁b9，工作台6水平设于横梁b9下方，工作台6中间位置设有通孔，位于容腔形成块34的正下方，工作台6下方水平设有漏斗架4，工作台6和漏斗架4两端通过8个固定座a3固定在左侧板13和右侧板2表面，每个固定座a3中嵌有一个压力传感器26，工作台6和漏斗之间设有漏斗36，位于工作台上通孔的正下方，漏斗36下端设有电磁阀39，水槽20水平设于底板1上，排水机构包括夹子a14、夹子b5、滑块15、导柱a16、导柱b33、固定座c19、齿条35、连杆17和弹簧38，左侧板13右侧表面设有4个固定座c19，竖直方向上设有两根导柱b33，导柱b33两端固定在固定座c19上，两条齿条35套设于两根导柱b33上，并位于齿轮18左侧，两条齿条35下端设有两根弹簧38，弹簧38垂直套设于导柱b33上，两条齿条35上端连有两根连杆17，连杆17上端设有两个滑块15，滑块15用导柱a16安装在工作台6上，两个滑块15上分别设有一个夹子a14，两个夹子b5设于工作台6上表面的右侧。

本装置具体测试步骤为：测试开始时先检查仪器，然后接通电源，将测试样品平放于工作台6上，4个角分别用夹子a14和夹子b5固定，工作台6上的压力传感器26测出干燥织物的重力，启动电机b27驱动轴转动，带动固定在轴b29上的凸轮12从最高点开始转动，容腔形成块35下降，转半圈之后，容腔形成块34下降50mm，把织物压进工作台上通孔，使织物形成一个可以盛水的圆柱体容腔，继续转动，容腔形成块34向上移动，同时打开喷水组件开始喷水，电机b27停止转动，喷定量的水后，停止注水，静置2分钟后，启动电机a22，带动齿条35向下运动，夹紧织物的滑块15通过连杆17机构向左移动，使织物上的水慢慢排出，电机a22停止转动，压力传感器26测量漏斗36里水的重量和织物的重量。

通过测试数据计算可以得到排水率这个特性指标，用来评价和分析纺织品的防水性能，排水率定义为排水量与喷水量的比值，排水量为喷水量与吸水量和透水量的差值，吸水量为织物浸水前后的重量差值，透水量为漏斗里水的重量。排水率越大纺织品的防水性能越好。

下面以一个具体的实施例来进一步说明本发明。

选用10种典型的纺织品织物试样，将被测试样剪成180×180mm的正方形样品，然后从中随机抽出5种作为试验样品。将样品置于工作台上，使织物样品平整的放置，用夹子夹紧，工作台上的压力传感器测出织物干燥时的重量。随着容腔形成块的下降，使织物形成一个圆柱体容腔。待容腔形成块上升时，喷水装置同时喷20g的水，静置2分钟后,排水装置通过齿轮齿条传动和连杆机构，使织物里的水排尽。测出漏斗里水的重量,再次测量出织物浸水后的重量。最后关闭电源，系统停止运转，对所测数据进行分析，得出结论。特性指标如表1所示。

表1：织物防水特性记录表

试验证明样本1透水，样本2透水，样本2的防水性能比样本1的好，样本3吸水，样本3的防水性能比样本1和样本2的好，样本4完全透水，样本5防水，防水性能最好的是样本5，排水率越大防水性能越好。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于防水织物的防水性能自动测试装置，其特征在于：包括传动机构、喷水组件、测试机构、支撑机构和排水机构，所述排水机构、测试机构、喷水组件和传动机构均安装于支撑机构上，所述支撑机构上设有顶板（10）、左侧板（13）和右侧板（2），所述的传动机构包括第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构上连接有齿条（35），第一传动机构带动齿条（35）以实现其上下运动；所述第二传动机构与凸轮（12）连接，所述第二传动机构通过动力传动驱动所述凸轮（12）转动；所述排水机构上设有滑块（15），排水机构通过齿条（35）的向下运动带动滑块（15）向左运动以实现排水；所述的测试机构包括容腔形成机构和称重组件，容腔形成机构包括容腔形成块（34）和凸轮（12），容腔形成机构通过凸轮（12）的转动使容腔形成块（34）上下移动，称重组件位于容腔形成机构的正下方，并通过固定座a（3）固定在左侧板（13）和右侧板（2）上，所述的喷水组件安装于顶板（10）上，用于往容腔内注入定量水；

所述支撑机构还包括底板（1）、后盖板（21）、横梁a（7）、横梁b（9）和固定座b（8），所述底板（1）左右两侧分别垂直设有左侧板（13）和右侧板（2），且左侧板（13）和右侧板（2）之间后侧垂直设有后盖板（21），所述横梁b（9）位于所述横梁a（7）和顶板（10）之间，横梁b（9）两端通过固定座b（8）固定在左侧板（13）和右侧板（2）的表面；

所述称重组件包括工作台（6）、固定座a（3）、压力传感器（26）漏斗架（4）、漏斗（36）和水槽（20），所述工作台（6）水平设于横梁b（9）下方，工作台（6）中间位置设有通孔，位于容腔形成块（34）的正下方，当凸轮（12）从最高点开始转动，容腔形成块（34）开始下降，转半圈之后，容腔形成块（34）下降把织物压进工作台（6）上通孔，使织物形成一个可以盛水的圆柱体容腔，工作台（6）下方水平设有漏斗架（4），所述工作台（6）和漏斗架（4）两端通过多个固定座a（3）固定在左侧板（13）和右侧板（2）上，每个固定座a（3）中嵌有一个压力传感器（26），工作台（6）和漏斗架（4）之间设有漏斗（36），位于工作台（6）通孔的正下方，所述水槽（20）水平设于底板（1）上，并位于漏斗（36）下方。

2.根据权利要求1所述的用于防水织物的防水性能自动测试装置，其特征在于：所述第一传动机构包括电机a（22）、联轴器a(23)、轴a（25）、齿轮（18）和两个轴承a（24），所述电机a（22）设置于支撑机构上，其输出端通过联轴器a（23）与轴a（25）连接，所述的轴承a（24）安装在左侧板（13）上，所述轴a（25）的两端套设于轴承a（24）上，所述的轴a（25）穿置于齿轮（18）内，所述电机a(22)驱动轴a（25）转动，从而带动齿轮（18）转动，所述齿轮（18）与所述齿条（35）啮合。

3.根据权利要求1或2所述的用于防水织物的防水性能自动测试装置，其特征在于：所述凸轮（12）由第二传动机构驱动以实现转动，所述第二传动机构包括电机b（27）、轴b（30）、联轴器b（28）和两个轴承b（29），电机b（27）固定于支撑机构的后盖板（21），电机b（27）前侧设有轴b（30），电机b（27）和轴b（30）通过联轴器b（28）相连，轴b（30）两端套设于轴承b（29）上，所述轴承b（29）安装于横梁b（9）上，所述的轴b（30）与凸轮（12）连接。

4.根据权利要求1或2所述的用于防水织物的防水性能自动测试装置，其特征在于：所述容腔形成机构还包括连接杆（32），所述容腔形成块（34）通过连接杆（32）与凸轮（12）连接，所述容腔形成块（34）垂直穿过横梁a（7），凸轮（12）的转动带动容腔形成块（34）上下移动。

5.根据权利要求1所述的用于防水织物的防水性能自动测试装置，其特征在于：所述喷水组件包括水泵（11）和水箱（31），水箱（31）安装在顶板（10）上，水泵（11）固定于水箱（31）的上表面。

6.根据权利要求1所述的用于防水织物的防水性能自动测试装置，其特征在于：所述排水机构包括夹子a（14）、夹子b（5）、滑块（15）、导柱a（16）、导柱b（33）、固定座c（19）、弹簧（38）、齿条（35）和连杆（17），左侧板（13）右侧竖直方向上设有两根导柱b（33），导柱b（33）两端通过固定座c（19）安装在左侧板（13）表面，两条齿条（35）套设于两根导柱b（33）上，并位于齿轮（18）左侧，两条齿条（35）下端设有两根弹簧（38），弹簧（38）垂直套设于导柱b（33）上，两条齿条（35）上端连有两根连杆（17），连杆（17）上端连有两个滑块（15），滑块（15）用导柱a（16）安装在工作台（6）上，两个滑块（15）上分别设有一个夹子a（14），两个夹子b（5）设于工作台（6）上，用于夹紧织物，当排水时，齿轮（18）转动，使齿条（35）向下运动，滑块（15）向左移动，向左移的同时使织物被夹子a（14）夹紧的一端也向左移以实现排水。

7.一种用于防水织物的防水性能自动测试方法，基于权利要求1所述的用于防水织物的防水性能自动测试装置，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：将测试织物样品平放于工作台上，其四个角分别用夹子a和夹子b固定，工作台上的压力传感器测出干燥织物的重力；步骤二：启动电机b，带动固定在轴b上的凸轮开始转动，以带动容腔形成块下降，转半圈之后，容腔形成块下降一定距离，把织物样品压进工作台上通孔，使织物样品形成一个可以盛水的圆柱体容腔；步骤三：所述电机b使得凸轮继续转动，容腔形成块向上移动，同时打开喷水组件开始喷水，电机b停止转动，喷定量的水后，停止注水，静置一段时间；步骤四：启动电机a，带动齿条向下运动，夹紧织物样品的滑块通过连杆机构向左移动，使织物样品上的水慢慢排出，电机a停止转动，压力传感器测量漏斗里水的重量和织物的重量，得到织物样品的防水性能。

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