CN111721924A - 纺织品抗蒸汽特性测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纺织品抗蒸汽特性测试装置及方法，包括定角传送机构、织物定位机构、织物表面压力测试组件、光学成像仪、蒸汽阀、距离传感器、密封门机构和机架；定角传送机构为平行四杆机构，能够实现定角转动，使其上的测试平台始终处于水平状态；织物定位机构与测试平台连接，对测试平台上的待测纺织品定位；织物表面压力测试组件通过压力传感器测试出织物表面压力的变化值；距离传感器安装于机架上侧，能够测试出织物的变形量。纺织品在汽蒸后会做出相应的形变，形变过程是一个动态变化过程，本发明通过测试纺织品汽蒸前后的表面压力及形变改变量，能够实现纺织品抗蒸汽特性的快速准确测试。

Description

纺织品抗蒸汽特性测试装置及方法

技术领域

本发明涉及纺织品物理特性测试技术领域，具体地说是一种纺织品抗蒸汽特性测试装置及方法。

背景技术

织物的抗蒸汽特性是织物的一项重要特性，在一定程度上决定了织物的应用，其好坏直接影响着织物的实际用途和整体性能，对织物抗蒸汽特性的评价尤其显得重要，通过仪器测试并评价纺织品的抗蒸汽特性能够很好的预测纺织品材料的性能以及指导开发更舒适的新面料。

纺织品的抗蒸汽特性是影响纺织品质量的重要基本特性，在一些功能性织物中，需要它具有很强的抗撕裂能力，能承受很大的气动载荷，如降落伞、安全气囊、帐篷等。此类产品运用的是一种特殊的材料叫做高性能聚酰胺织物。这类织物的工作环境是常常在蒸汽状态下，还必须保持规定的强度。对织物抗蒸汽特性特性的研究已经很多，从1926年英国科学家首次提出织物风格测试方法到现在已经接近一个世纪。在这90多年来，国内外科学家不停的在更新检测装置，改善测试方法。最常见的测试系统有KES法、FAST法及YG821法，这几个系统能够检测多项力学指标，此外还有一些单项力学指标测试。

从现在的研究方向看来，对织物检测仪器的要求更倾向于大容量和快速地测试。由于织物的制作工艺，导致结构无法做到完全的相似，所以在性能上会存在很大的离散性。导致每次试验都要准备足够的样本量，并做多组数据，才能得到较为准确的数据，需要花费较长的时间。所以现在织物检测仪器的发展方向为改变测试方法和能在更短的时间内完成测试。

目前，国内有一款测试织物汽蒸收缩率的仪器，可以用于测试织物面料经汽蒸后的尺寸变化。但是这一款产品只能测试收缩率，对于织物汽蒸后的特性变化并没有涉及到，不能比较织物汽蒸前后的变化。

现在对于特殊织物材料的研究还比较少，现在织物领域不仅仅是服装，对航天航空的领域涉足也非常之广。比如热气球和降落伞，这两种就运用到了织物，但是对这类织物的检测技术还不够完善。热气球运作时会产生蒸汽，蒸汽会使织物膨胀变形，但是又得有一定的透气和耐热性。对这类织物，要设计一款测试织物蒸汽穿透动态变形过程的装置，比较织物汽蒸前后的性能变化。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述现有技术存在的难以对纺织品进行抗蒸汽特性测试的技术问题，提供了一种能实现测试纺织品抗蒸汽特性的测试装置及方法。

本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的纺织品抗蒸汽特性测试装置

包括定角传送机构、织物定位机构、织物表面压力测试组件、光学成像仪、蒸汽阀、距离传感器、密封门机构和机架，所述定角传送机构、织物表面压力测试组件、蒸汽阀、距离传感器、密封门机构均安装于机架上；

所述定角传送机构为平行四杆机构，与机架之间采用四杆底座连接，能够实现定角转动，且所述定角传送机构上的测试平台始终处于水平状态；

所述的织物定位机构与所述测试平台连接，以对测试平台上的待测织物定位；

所述的织物表面压力测试组件，通过压力传感器测试出织物表面压力的变化值；

所述距离传感器安装于机架上侧，所述蒸汽阀及光学成像仪均安装在定角传送机构运行到与水平方向成140度角度的正上方位置；

所述密封门机构安装于机架的一侧；

所述机架包括底侧挡板、三侧挡板和上侧挡板，构成箱体。

作为可选，所述定角传送机构包括四杆机构、测试平台、四杆电机座、连接轴、四杆底座、四杆机构驱动电机，所述四杆机构通过四杆底座安装于机架上，四杆机构中的两根杆通过连接轴连接，四杆机构驱动电机通过电机座连接在连接轴上，通过四杆机构驱动电机带动连接轴旋转，进而控制四杆机构的定角转动。

作为可选，所述织物定位机构包括两个夹子、两个夹子底座、夹紧机构驱动电机座、夹紧机构驱动电机、夹紧机构联轴器，所述夹子通过可旋转轴安装于夹子底座上，夹子可旋转轴的一端通过联轴器与夹紧机构驱动电机相连接，夹紧机构驱动电机固定于夹紧机构驱动电机座上，通过夹紧机构驱动电机带动联轴器旋转，进而控制夹子的转动以实现对织物的夹紧固定，所述织物固定定位机构整体安装于定角传送机构的测试平台上。

作为可选，所述织物表面压力测试组件包括导轨、滑块、放置平台、压力传感器、丝杆、螺母座、丝杆联轴器、轴承座、丝杆电机座和丝杆电机，所述导轨有两根，分别安装固定于机架的两侧，两个滑块分别安装在两根导轨上，能够沿导轨上下移动，两个滑块的相对面之间连接安装有一个放置平台，放置平台上方安装有压力传感器，丝杆竖直安装于导轨的一侧，螺母座嵌于放置平台内，并嵌套设在丝杆上，丝杆上下两端安装有轴承座，丝杆上端与丝杆电机轴通过丝杆联轴器连接，丝杆电机通过丝杆电机座固定安装于机架顶端。

作为可选，所述密封门机构包括连接件、密封门、支撑块、支架、传动轴、密封门电机联轴器、密封门电机和密封门电机座，所述连接件可转动连接密封门和支架，支架的另一侧通过固定于机架上的固定件与传动轴相连，传动轴的另一侧通过密封门电机联轴器连接有密封门电机，密封门电机通过密封门电机座固定安装于机架上。

本发明还提供了另一种技术解决方案，一种用于纺织品抗蒸汽特性自动测试方法，采用如下步骤实现：

将待测纺织品织物平放于定角传送机构的测试平台上，所述待测纺织品织物的两侧分别由织物定位机构的两个夹子夹持固定，织物平整覆盖在测试平台上，

第一阶段：密封门上的电机启动，将测试装置封闭起来，整个测试过程在密封的环境中进行；

第二阶段：启动定角传送机构的驱动电机，该驱动电机带动定角传送机构运动，当运动到与水平方向成90度角时，驱动电机停止运动，测试平台保持不动，启动丝杆电机，通过丝杆联轴器的连接带动丝杆转动，带动设置压力传感器的放置平台上升，与被测纺织品织物接触后继续上升；压力传感器能够测试出织物表面压力的变化值；正上方的距离传感器能够测试出织物的变形量；

第三阶段：定角传送机构的驱动电机继续运动，运行到与水平方向成140度角后停止运动，启动织物定位机构一侧的夹紧机构驱动电机使得偏心轮形状的夹子反转，松开纺织品织物的一边；开启蒸汽阀，使装置预热，使织物调湿，蒸汽通过织物至少1分钟，织物受到蒸汽的影响会产生收缩，通过正上方的光学成像仪能够实时检测出织物的动态变形过程，当织物汽蒸后，关闭蒸汽阀，同时启动夹紧机构驱动电机，正转使织物夹紧；

第四阶段：启动织物定角传送机构的驱动电机，驱动电机反转使测试装置再次移到与水平方向成90度角位置，重复第二阶段操作，测出汽蒸处理纺织品织物变形后的压力值和变形量；测试完成后，启动织物定角传送机构的驱动电机，将测试平台移出装置，取下待测织物，通过两次测试的比较，得到纺织品织物汽蒸前后的表面压力及形变改变量，对纺织品抗蒸汽特性进行评价。

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：采用全自动的检测装置，检测过程中不需要人为调整，减少了人力，也降低了人为误差，整个装置处于全密封的状态下测试，降低了周围环境对其测试数据的影响，采用两次测试，可进行对测试结果的对比，实现纺织品抗蒸汽特性的测试。

附图说明

图1为本发明纺织品抗蒸汽特性测试装置的正视图；

图2为本发明纺织品抗蒸汽特性测试装置的左视图；

图3为本发明纺织品抗蒸汽特性测试装置的俯视图；

图中：底侧挡板1、四杆电机座2、丝杆联轴器3、四杆机构驱动电机4、三侧挡板5、密封门电机6、密封门电机座7、螺母座8、密封门电机联轴器9、导轨10、滑块11、连接件12、密封门13、支撑块14、支架15、传动轴16、上侧挡板17、丝杆电机18、丝杆电机座19、丝杆联轴器20、距离传感器21、轴承座22、压力传感器23、丝杆24、放置平台25、夹紧机构联轴器26、夹紧机构驱动电机27、夹紧机构驱动电机座28、夹子29、夹子底座30、测试平台31、四杆底座32、四杆机构33、光学成像测试仪34、蒸汽阀35。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施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、3所示，一种织物蒸汽穿透变形过程及抗蒸汽特性测试装置，包括定角传送机构、织物定位机构、织物表面压力测试组件、光学成像仪34、蒸汽阀35、距离传感器21、密封门机构和机架，为保证该装置的气密性，可以最大限度的使用密封圈来达到密封要求，定角传送机构包括四杆机构33、测试平台31、四杆电机座2、连接轴3、四杆底座32、四杆机构驱动电机4，四杆机构33通过四杆底座32安装于机架上，四杆机构33中的两根杆通过连接轴3连接，四杆机构驱动电机4通过电机座2连接在连接轴3上，通过四杆机构驱动电机4带动连接轴3旋转，进而控制四杆机构33的定角转动，织物定位机构包括两个夹子29、两个夹子底座30、夹紧机构驱动电机座28、夹紧机构驱动电机27、夹紧机构联轴器26，所述夹子29通过可旋转轴安装于夹子底座30上，夹子29可旋转轴的一端通过联轴器26与夹紧机构驱动电机27相连接，夹紧机构驱动电机27固定于夹紧机构驱动电机座28上，通过夹紧机构驱动电机27带动联轴器26旋转，进而控制夹子29的转动以实现对织物的夹紧固定，织物定位机构整体安装于定角传送机构的测试平台31上，织物表面压力测试组件包括导轨10、滑块11、放置平台25、压力传感器23、丝杆24、螺母座8、丝杆联轴器20、轴承座22、丝杆电机座19和丝杆电机18，导轨10有两根，分别安装固定于机架的两侧，两个滑块11分别安装在两根导轨10上，能够沿导轨10上下移动，两个滑块11的相对面之间连接安装有一个放置平台25，放置平台25上方安装有压力传感器23，丝杆24,竖直安装于导轨10的一侧，螺母座8嵌于放置平台25内，并套设在丝杆24上，丝杆24上下两端安装有轴承座22，丝杆24上端与丝杆电机18轴通过丝杆联轴器20连接，丝杆电机18通过丝杆电机座19固定安装于机架顶端，密封门机构包括连接件12、密封门13、支撑块14、支架15、传动轴16、密封门电机联轴器9、密封门电机6和密封门电机座7，连接件12可转动连接密封门13和支架15，支架15的另一侧通过固定于机架上的固定件与传动轴16相连，传动轴16的另一侧通过密封门电机联轴器9连接有密封门电机6，密封门电机6通过密封门电机座7固定安装于机架上。

本装置具体测试步骤为：将待测纺织品织物平放于定角传送机构的测试平台3上，所述待测纺织品织物的两侧分别由织物定位机构的两个夹子29夹持固定，织物平整覆盖在测试平台上3，

第一阶段：密封门13上的电机6启动，将测试装置封闭起来，整个测试过程在密封的环境中进行；

第二阶段：启动定角传送机构的驱动电机4，该驱动电机4带动定角传送机构运动，当运动到与水平方向成90度角时，驱动电机4停止运动，测试平台31保持不动，启动丝杆电机19，通过丝杆联轴器20的连接带动丝杆24转动，带动设置压力传感器的放置平台25上升，与被测纺织品织物接触后继续上升；压力传感器23能够测试出织物表面压力的变化值；正上方的距离传感器21能够测试出织物的变形量；

第三阶段：定角传送机构的驱动电机4继续运动，运行到与水平方向成140度角后停止运动，启动织物定位机构一侧的夹紧机构驱动电机27使得偏心轮形状的夹子29反转，松开纺织品织物的一边；开启蒸汽阀35，使装置预热，使织物调湿，蒸汽通过织物1分钟，织物受到蒸汽的影响会产生收缩，通过正上方的光学成像仪34能够实时检测出织物的动态变形过程，当织物汽蒸结束后，关闭蒸汽阀35，同时启动夹紧机构驱动电机27正转使织物夹紧；

第四阶段：启动织物定角传送机构的驱动电机4，驱动电机4反转使测试装置再次移到与水平方向成90度角位置，重复第二阶段操作，测出汽蒸处理纺织品织物变形后的压力值和变形量；测试完成后，启动织物定角传送机构的驱动电机4，将测试平台移出装置，取下待测织物，通过两次测试的比较，得到纺织品织物汽蒸前后的表面压力及形变改变量，对纺织品抗蒸汽特性进行评价。

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 (6)

1.一种纺织品抗蒸汽特性测试装置，其特征在于：包括定角传送机构、织物定位机构、织物表面压力测试组件、光学成像仪、蒸汽阀、距离传感器、密封门机构和机架，所述定角传送机构、织物表面压力测试组件、蒸汽阀、距离传感器、密封门机构均安装于机架上；

所述定角传送机构为平行四杆机构，与机架之间采用四杆底座（32）连接，能够实现定角转动，且所述定角传送机构上的测试平台（31）始终处于水平状态；

所述的织物定位机构与所述测试平台（31）连接，以对测试平台（31）上的待测织物定位；

所述的织物表面压力测试组件，通过压力传感器（23）测试出织物表面压力的变化值；

所述距离传感器（21）安装于机架上侧，所述蒸汽阀（35）及光学成像仪（34）均安装在定角传送机构运行到与水平方向成140度角度的正上方位置；

所述密封门机构安装于机架的一侧；

所述机架包括底侧挡板（1）、三侧挡板（5）和上侧挡板（17），构成箱体。

2.根据权利要求1所述的纺织品抗蒸汽特性测试装置，其特征在于：所述定角传送机构包括四杆机构（33 ）、测试平台（31）、四杆电机座（2）、连接轴（3 ）、四杆底座（32）、四杆机构驱动电机（4），所述四杆机构（33）通过四杆底座（32）安装于机架上，四杆机构（33）中的两根杆通过连接轴（3）连接，四杆机构驱动电机（4）通过电机座（2）连接在连接轴（3）上，通过四杆机构驱动电机（4）带动连接轴（3）旋转，进而控制四杆机构（33）的定角转动。

3.根据权利要求1所述的纺织品抗蒸汽特性测试装置，其特征在于：所述织物定位机构包括两个夹子（29）、两个夹子底座（30）、夹紧机构驱动电机座（28）、夹紧机构驱动电机（27）、夹紧机构联轴器（26），所述夹子（29）通过可旋转轴安装于夹子底座（30）上，夹子（29）可旋转轴的一端通过联轴器（26）与夹紧机构驱动电机（27）相连接，夹紧机构驱动电机（27）固定于夹紧机构驱动电机座（28）上，通过夹紧机构驱动电机（27）带动联轴器（26）旋转，进而控制夹子（29）的转动以实现对织物的夹紧固定，所述织物定位机构整体安装于定角传送机构的测试平台（31）上。

4.根据权利要求2所述的纺织品抗蒸汽特性测试装置，其特征在于：所述织物表面压力测试组件包括导轨（10）、滑块（11）、放置平台（25）、压力传感器（23）、丝杆（24）、螺母座（8）、丝杆联轴器（20）、轴承座（22）、丝杆电机座（19）和丝杆电机（18），所述导轨（10）有两根，分别安装固定于机架的两侧，两个滑块（11）分别安装在两根导轨（10）上，能够沿导轨（10）上下移动，两个滑块（11）的相对面之间连接安装有一个放置平台（25），放置平台（25）上方安装有压力传感器（23），丝杆（24）竖直安装于导轨（10）的一侧，螺母座（8）嵌于放置平台（25）内，并套设在丝杆（24）上，丝杆（24）上下两端安装有轴承座（22），丝杆（24）上端与丝杆电机（18）轴通过丝杆联轴器（20）连接，丝杆电机（18）通过丝杆电机座（19）固定安装于机架顶端。

5.根据权利要求1所述的纺织品抗蒸汽特性测试装置，其特征在于：所述密封门机构包括连接件（12）、密封门（13）、支撑块（14）、支架（15）、传动轴（16）、密封门电机联轴器（9）、密封门电机（6）和密封门电机座（7），所述连接件（12）可转动连接密封门（13）和支架（15），支架（15）的另一侧通过固定于机架上的固定件与传动轴（16）相连，传动轴（16）的另一侧通过密封门电机联轴器（9）连接有密封门电机（6），密封门电机（6）通过密封门电机座（7）固定安装于机架上。

6.一种纺织品抗蒸汽特性自动测试方法，基于权利要求1所述的纺织品抗蒸汽特性测试装置，其特征在于，采用如下步骤实现：

将待测纺织品织物平放于定角传送机构的测试平台上，所述待测纺织品织物的两侧分别由织物定位机构的两个夹子夹持固定，织物平整覆盖在测试平台上，

第一阶段：密封门上的电机启动，将测试装置封闭起来，整个测试过程在密封的环境中进行；

第二阶段：启动定角传送机构的驱动电机，该驱动电机带动定角传送机构运动，当运动到与水平方向成90度角时，驱动电机停止运动，测试平台保持不动，启动丝杆电机，通过丝杆联轴器的连接带动丝杆转动，带动设置压力传感器的放置平台上升，与被测纺织品织物接触后继续上升；压力传感器能够测试出织物表面压力的变化值；正上方的距离传感器能够测试出织物的变形量；

第三阶段：定角传送机构的驱动电机继续运动，运行到与水平方向成140度角后停止运动，启动织物定位机构一侧的夹紧机构驱动电机使得偏心轮形状的夹子反转，松开纺织品织物的一边；开启蒸汽阀，使装置预热，使织物调湿，蒸汽通过织物1分钟，织物受到蒸汽的影响会产生收缩，通过正上方的光学成像仪能够实时检测出织物的动态变形过程，当织物汽蒸结束后，关闭蒸汽阀，同时启动夹紧机构驱动电机正转使织物夹紧；

第四阶段：启动织物定角传送机构的驱动电机，驱动电机反转使测试装置再次移到与水平方向成90度角位置，重复第二阶段操作，测出汽蒸处理纺织品织物变形后的压力值和变形量；测试完成后，启动织物定角传送机构的驱动电机，将测试平台移出装置，取下待测织物，通过两次测试的比较，得到纺织品织物汽蒸前后的表面压力及形变改变量，对纺织品抗蒸汽特性进行评价。

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