CN111579455A - 一种纸尿裤透气性检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种纸尿裤透气性检测系统，包括：密闭检测装置、被测纸尿裤和智能显示屏；所述密闭检测装置包括仿真尿液注入装置、信息处理单元、检测单元和固定装置；所述密闭检测装置为透明圆筒状，所述信息处理单元用于接收所述检测单元发送的参数信息和所述智能显示屏设定的阈值信息并计算出透气性指标数值；所述检测单元包括透明圆筒状检测通道、吸风机、气压传感器、空气流量传感器和充气泵，所述固定装置用于固定纸尿裤，所述固定装置包括四个U型卡件，相应地，提出一种纸尿裤透气性检测方法，本发明可精确测量纸尿裤的透气率和更加直观的反映纸尿裤吸水后的透气性。
Description
技术领域
本发明涉及卫生用品检测技术领域，尤其涉及到一种纸尿裤透气性检测系统及方法。
背景技术
纸尿裤是现在社会中婴幼儿的日常生活必需品，如何选择一款合适的纸尿裤对家长来说十分重要。在选择纸尿裤时考虑的因素是在安全、干净的基础上，不但要具有足够的吸收能力，而且要具有较好的透气性。透气性好的纸尿裤可以极大提升婴幼儿穿戴纸尿裤的舒适度，有效防止婴幼儿皮肤过敏、红屁股等，目前的纸尿裤检测系统，多只能在不可见的密闭容器中检测通过智能显示设备显示其透气率等指数，无法让用户直观的看清纸尿裤的检测过程及透气性。
综上所述，如何提供一种可精确测量纸尿裤透气率和更加直观的其吸水后的透气性的纸尿裤透气性检测系统及方法，是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种纸尿裤透气性检测系统及方法，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纸尿裤透气性检测系统包括：密闭检测装置、被测纸尿裤和智能显示屏；所述密闭检测装置包括仿真尿液注入装置、信息处理单元、检测单元和固定装置；
所述密闭检测装置为透明圆筒状，被所述被测纸尿裤分为两个容置空间，所述仿真尿液注入装置设置在第一容置空间内；
所述信息处理单元用于接收所述检测单元发送的参数信息和所述智能显示屏设定的阈值信息并计算出透气性指标数值；
所述检测单元包括透明圆筒状检测通道，所述透明圆筒状检测通道包括上腔体和下腔体，所述上腔体设置在所述第一容置空间内，所述下腔体设置在所述第二容置空间内，所述上腔体内设置有抽风口，所述抽风口处设有自动开闭的挡板，所述下腔体包括气压传感器、空气流量传感器和充气泵，所述下腔体的上端和所述上腔体的下端开口处分别设置有相连接的橡胶垫圈用于保证密封性，所述气压传感器、所述空气流量传感器和所述充气泵均与所述信息处理单元电连接；
所述固定装置用于固定纸尿裤，所述固定装置包括四个U型卡件，其中两个所述U型卡件设置在第一容置空间顶部，另两个所述 U型卡件设置在第二容置空间底部，两个所述U型卡件的端部设置有永磁头，另两个所述U型卡件的端部设置有线圈。
进一步地，所述信息处理单元包括核心处理器、V/F转换电路、电机驱动电路和气体流量检测电路，所述气压传感器通过所述V/F 转换电路与所述核心处理器连接，所述吸风机和充气泵通过所述电机驱动电路与所述核心处理器电连接，所述空气流量传感器通过所述气体流量检测电路与所述核心处理器连接。
进一步地，所述仿真尿液注入装置还包括电磁阀，所述电磁阀与所述核心处理器电连接。
进一步地，两个所述U型卡件固定连接在所述第一容置空间顶部，另两个所述U型卡件与所述第二容置空间的底部通过弹簧连接件连接。
更进一步地，所述线圈通电后与所述永磁头自动吸附对被测纸尿裤进行固定。
进一步地，所述上腔体通过第一伸缩部件与所述第一容置空间顶部相连，所述下腔体通过第二伸缩部件与所述第二容置空间的底部相连。
一种纸尿裤透气性检测方法，具体步骤如下：
S10:系统上电，对所述固定装置中的线圈通电，固定所述被测纸尿裤；
S20:所述核心处理器向外部智能显示屏请求纸尿裤透气性检测的气压阈值数据，同时启动吸风机；
S30:所述检测单元开始检测所述透明圆筒状检测通道内的气压值和空气流量值；
S40:所述核心处理器周期性读取所述气压值和空气流量值，并判断所述气压值是否达到所述气压阈值，若达到稳定后，记录所述空气流量值；
S50:根据所述空气流量值计算纸尿裤的透气率；
S60:停止所述吸风机和检测单元工作，所述核心处理器控制所述电磁阀打开向所述上腔体注入仿真尿液，并控制所述充气泵向下腔体进行充气。
更进一步地，所述S50具体步骤包括：
S51:根据据R＝Q/A*0.167(m/s)计算纸尿裤的透气率，其中， R为透气率，Q为空气流量值的算术平均值，所述A为所述透明圆筒状检测通道的圆形截面面积。
本发明的有益效果是，该发明可精确测量纸尿裤的透气率和更加直观的反映纸尿裤吸水后的透气性，使用电磁固定装置更加智能简便。
下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为本发明中密闭检测装置的结构示意图。
图2为本发明中固定装置的结构示意图。
图3为本发明中纸尿裤透气性检测方法的步骤流程图。
图4为本发明中V/F转换电路的电路示意图。
图5为本发明中气体流量检测电路的电路示意图。
附图说明：仿真尿液注入装置1、信息处理单元2、核心处理器21、V/F转换电路22、电机驱动电路23和气体流量检测电路24、检测单元3、抽风口31、压传感器32、空气流量传感器33、充气泵 34、橡胶垫圈35、第一伸缩部件36、第二伸缩部件37、固定装置4、气永磁头41、线圈42、弹簧连接件43。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种可精确测量纸尿裤的透气率和更加直观的反映纸尿裤吸水后的透气性，并使用电磁固定装置使得检测更加智能简便的纸尿裤透气性检测系统及方法。
如附图1至附图5所示，该纸尿裤透气性检测系统包括：密闭检测装置、被测纸尿裤和智能显示屏；所述密闭检测装置包括仿真尿液注入装置1、信息处理单元2、检测单元3和固定装置4；所述密闭检测装置为透明圆筒状，被所述被测纸尿裤分为两个容置空间，所述仿真尿液注入装置1设置在第一容置空间内；所述信息处理单元2用于接收所述检测单元3发送的参数信息和所述智能显示屏设定的阈值信息并计算出透气性指标数值，所述信息处理单元2包括核心处理器21、V/F转换电路22、电机驱动电路23和气体流量检测电路24，其中，核心处理器21采用89C52型号,所述气压传感器 32通过所述V/F转换电路22与所述核心处理器21连接，所述吸风机和充气泵通过所述电机驱动电路23与所述核心处理器21电连接，所述电机驱动电路23为桥式驱动电路，所述空气流量传感器33通过所述气体流量检测电路24与所述核心处理器21连接，其中，所述仿真尿液注入装置1还包括电磁阀，所述电磁阀与所述核心处理器21电连接；所述检测单元3包括透明圆筒状检测通道，所述透明圆筒状检测通道包括上腔体和下腔体，所述上腔体设置在所述第一容置空间内，所述下腔体设置在所述第二容置空间内，所述上腔体通过第一伸缩部件36与所述第一容置空间顶部相连，所述下腔体通过第二伸缩部件37与所述第二容置空间的底部相连，所述上腔体内设置有抽风口31，所述抽风口31处设有自动开闭的挡板，当吸风机工作时，所述挡板打开，当所述吸风机停止工作时，所述挡板关闭，所述下腔体包括气压传感器32、空气流量传感器33和充气泵 34，所述下腔体的上端和所述上腔体的下端开口处分别设置有相连接的橡胶垫圈35用于保证密封性，所述气压传感器32、所述空气流量传感器33和所述充气泵34均与所述信息处理单元2电连接；所述固定装置4用于固定纸尿裤，所述固定装置4包括四个U型卡件，其中两个所述U型卡件设置在第一容置空间顶部，另两个所述 U型卡件设置在第二容置空间底部，两个所述U型卡件的端部设置有永磁头41，另两个所述U型卡件的端部设置有线圈42，两个所述 U型卡件固定连接在所述第一容置空间顶部，另两个所述U型卡件与所述第二容置空间的底部通过弹簧连接件43连接，所述线圈42 通电后与所述永磁头41自动吸附对被测纸尿裤进行固定。
一种纸尿裤透气性检测方法，具体步骤如下：
S10:系统上电，对所述固定装置4中的线圈42通电，固定所述被测纸尿裤；
S20:所述核心处理器21向外部智能显示屏请求纸尿裤透气性检测的气压阈值数据，同时启动吸风机；
S30:所述检测单元3开始检测所述透明圆筒状检测通道内的气压值和空气流量值；
S40:所述核心处理器21周期性读取所述气压值和空气流量值，并判断所述气压值是否达到所述气压阈值，若达到稳定后，记录所述空气流量值；
S50:根据所述空气流量值计算纸尿裤的透气率；
S51:根据据R＝Q/A*0.167(m/s)计算纸尿裤的透气率，其中， R为透气率，Q为空气流量值的算术平均值，所述A为所述透明圆筒状检测通道的圆形截面面积。
S60:停止所述吸风机和检测单元3工作，所述核心处理器21 控制所述电磁阀打开向所述上腔体注入仿真尿液，并控制所述充气泵34向下腔体进行充气，通过查看所述注入的仿真尿液是否有气泡以及气泡的密度直观的查看吸水后的透气性。
如图4所示，本发明中采用V/F转换电路22来实现模拟电压的数字化处理，其中，V/F器件采用LM331，V/F器件的突出特点就是它能够把模拟电压转换成抗干扰能力强、可远距离传送并能直接输入单片机接口的脉冲序列。LM331各引脚中脚1为脉冲电流输出端, 内部相当于脉冲恒流源,脉冲宽度与内部单稳态电路相同；脚2为输出端脉冲电流幅度调节,调节RS越小,输出电流越大；脚3为脉冲电压输出端,输出脉冲宽度及相位同单稳态,不用时可悬空或接地；脚4为地；脚5为单稳态外接定时时间常数RC；脚6为单稳态触发脉冲输入端,低于脚7电压触发有效,要求输入负脉冲宽度小于单稳态输出脉冲宽度Tw；脚7为比较器基准电压,用于设置输入脉冲的有效触发电平高低；脚8为电源Vcc,正常工作电压范围为4～40V，线性度好,最大非线性失真小于0.01％,工作频率低到0. 1Hz时尚有较好的线性；变换精度高数字分辨率可达12位。图4中的电阻R4和电容C6组成耦合滤波电路，V/F器件输入电压与所述电路输出频率f0的转换关系为
其中调节R5的阻值可以实现对电路增益的调整。图5中，流量传感器采用电磁流量传感器输出信号为电脉冲，故与所述单片机的电石气接口连接通过检测其频率来检测流量信号，为保护核心处理器21用光电隔离器使其与处理器隔离。
应当说明的是，本发明所述的实施方式仅仅是实现本发明的优选方式，对属于本发明整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种纸尿裤透气性检测系统，其特征在于，包括：密闭检测装置、被测纸尿裤和智能显示屏；所述密闭检测装置包括仿真尿液注入装置(1)、信息处理单元(2)、检测单元(3)和固定装置(4)；
所述密闭检测装置为透明圆筒状，被所述被测纸尿裤分为两个容置空间，所述仿真尿液注入装置(1)设置在第一容置空间内；
所述信息处理单元(2)用于接收所述检测单元(3)发送的参数信息和所述智能显示屏设定的阈值信息并计算出透气性指标数值；
所述检测单元(3)包括透明圆筒状检测通道，所述透明圆筒状检测通道包括上腔体和下腔体，所述上腔体设置在所述第一容置空间内，所述下腔体设置在所述第二容置空间内，所述上腔体内设置有抽风口(31)，所述抽风口(31)处设有自动开闭的挡板，所述下腔体包括气压传感器(32)、空气流量传感器(33)和充气泵(34)，所述下腔体的上端和所述上腔体的下端开口处分别设置有相连接的橡胶垫圈(35)用于保证密封性，所述气压传感器(32)、所述空气流量传感器(33)和所述充气泵(34)均与所述信息处理单元(2)电连接；
所述固定装置(4)用于固定纸尿裤，所述固定装置(4)包括四个U型卡件，其中两个所述U型卡件设置在第一容置空间顶部，另两个所述U型卡件设置在第二容置空间底部，两个所述U型卡件的端部设置有永磁头(41)，另两个所述U型卡件的端部设置有线圈(42)。
2.根据权利要求1所述的纸尿裤透气性检测系统，所述信息处理单元(2)包括核心处理器(21)、V/F转换电路(22)、电机驱动电路(23)和气体流量检测电路(24)，所述气压传感器(32)通过所述V/F转换电路(22)与所述核心处理器(21)连接，吸风机和所述充气泵(34)通过所述电机驱动电路(23)与所述核心处理器(21)电连接，所述空气流量传感器(33)通过所述气体流量检测电路(24)与所述核心处理器(21)连接。
3.根据权利要求1所述的纸尿裤透气性检测系统，其特征在于，所述仿真尿液注入装置(1)还包括电磁阀，所述电磁阀与所述核心处理器(21)电连接。
4.根据权利要求1所述的纸尿裤透气性检测系统，其特征在于，两个所述U型卡件固定连接在所述第一容置空间顶部，另两个所述U型卡件与所述第二容置空间的底部通过弹簧连接件(43)连接。
5.根据权利要求4所述的纸尿裤透气性检测系统，其特征在于，所述线圈(42)通电后与所述永磁头(41)自动吸附对被测纸尿裤进行固定。
6.根据权利要求1所述的纸尿裤透气性检测系统，其特征在于，所述上腔体通过第一伸缩部件(36)与所述第一容置空间顶部相连，所述下腔体通过第二伸缩部件(37)与所述第二容置空间的底部相连。
7.一种纸尿裤透气性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10:系统上电，对所述固定装置(4)中的线圈(42)通电，固定所述被测纸尿裤；
S20:所述核心处理器(21)向外部智能显示屏请求纸尿裤透气性检测的气压阈值数据，同时启动吸风机；
S30:所述检测单元(3)开始检测所述透明圆筒状检测通道内的气压值和空气流量值；
S40:所述核心处理器(21)周期性读取所述气压值和空气流量值，并判断所述气压值是否达到所述气压阈值，若达到稳定后，记录所述空气流量值；
S50:根据所述空气流量值计算纸尿裤的透气率；
S60:停止所述吸风机和检测单元工作，所述核心处理器(21)控制所述电磁阀打开向所述上腔体内注入仿真尿液，并控制所述充气泵(34)向下腔体进行充气。
8.根据权利要求7所述的纸尿裤透气性检测方法，其特征在于，所述S50具体步骤包括：
S51:根据据R＝Q/A*0.167(m/s)计算纸尿裤的透气率，其中，R为透气率，Q为空气流量值的算术平均值，所述A为所述透明圆筒状检测通道的圆形截面面积。
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