CN112379083B - 织物触感测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种织物触感测试仪，涉及织物触感测试设备的技术领域。织物触感测试仪包括机架、压缩模块、加热模块、弯曲模块、表面模块、压辊模块和控制器；压缩模块连接机架的内底面；加热模块连接压缩模块的上方；弯曲模块连接压缩模块的侧面；表面模块连接机架的内底面；压辊模块连接表面模块的上方位置；压缩模块、加热模块、弯曲模块、表面模块、压辊模块均与控制器电信号连接。解决了依靠使用者的切身感受评价织物的舒适度，造成织物的舒适度不能准确判断的问题。本发明通过压缩、加热、弯曲、表面、压辊的设置，将织物经纬两个方向的材料物理性能分成热流、压缩、弯曲、表面摩擦、几何粗糙度相关的独立测量模块，评估织物舒适感。

Description

织物触感测试仪

技术领域

本发明涉及织物触感测试设备的技术领域，尤其是涉及一种织物触感测试仪。

背景技术

织物，是采用天然纤维或合成纤维制成的纺织品，是指由多个细小的柔长物通过交叉、绕结、连接等方式构成的平软片块物。织物与皮肤接触的过程中，使用者的皮肤接触舒适感与纺织材料正反二表面的热学特性及力学特性密切相关。

上述现有技术中，使用者的皮肤与织物接触时，只能依靠使用者的切身感受去评价织物的舒适感，没有统一的检测标准进行判断。由于每个人对织物的接触感不同，因此，对织物的舒适度也不同，造成织物的舒适度不能准确判断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种织物触感测试仪，以解决现有技术中存在的，使用者的皮肤与织物接触，只能依靠使用者的切身感受去评价织物的舒适度，没有统一的判断标准，造成织物的舒适度不能准确判断的技术问题。

本发明提供的一种织物触感测试仪，包括机架、压缩模块、加热模块、弯曲模块、表面模块、压辊模块和控制器；

压缩模块连接机架的内底面，压缩模块的上部用于放置待检测的试样；加热模块连接压缩模块的上方，用于对压缩模块上的试样加热；弯曲模块连接压缩模块的侧面，并设置在试样的底部；表面模块连接机架的内底面，并设置压缩模块的侧面，表面模块用于测量试样表面的粗糙度及与标准金属板的摩擦系数；压辊模块连接表面模块的上方位置，压辊模块用于按压试样；压缩模块、加热模块、弯曲模块、表面模块、压辊模块均与控制器电信号连接；

其中，压缩模块包括第一压力传感器、弹性件、调节平台、调节件、第一激光位移传感器和试验台；第一压力传感器连接机架的内底面，弹性件的下端连接第一压力传感器，弹性件的上端连接调节平台，调节件的下端穿过调节平台与弹性件的上端连接，第一激光位移传感器连接调节平台上，调节件的上端连接试验台；

加热模块包括加热件、第一竖直驱动件和位移传感器感应块；加热件连接第一竖直驱动件的输出端，加热件能够与试验台相抵接，以加热试样；位移传感器感应块连接加热件的侧面；

弯曲模块包括第二压力传感器、V型块和弯曲杆；第二压力传感器连接试验台的侧面，并设置在试样的底部，V型块连接第二压力传感器上，弯曲杆连接V型块的V型槽内；

表面模块包括固定底板、第三压力传感器、支撑钢珠、摩擦力标准板、连接杆、第四压力传感器、摆杆、粗糙度探针、测量力调节件、第二激光位移传感器；固定底板连接机架的内底面，第三压力传感器连接固定底板上，支撑钢珠的下端连接第三压力传感器上，支撑钢珠的上端连接摩擦力标准板，摩擦力标准板通过连接杆连接第四压力传感器，摆杆连接摩擦力标准板的底部，粗糙度探针连接摆杆上，并且粗糙度探针设置在摩擦力标准板的限位槽内；测量力调节件连接摩擦力标准板的侧面；第二激光位移传感器连接固定底板的侧面；

压辊模块包括压辊架体、第二竖直驱动件、拖钩和压辊；第二竖直驱动件连接压辊架体内，拖钩连接第二竖直驱动件的输出端，压辊连接拖钩上。

进一步的，调节件包括支撑杆和调节螺钉；

支撑杆的上端连接试验台，支撑杆的下端连接调节平台；调节螺钉连接支撑杆内，调节螺钉与弹性件的上端连接。

进一步的，第一压力传感器的数量、弹性件的数量、调节件的数量均为三个，调节平台为三角板状；

一个第一压力传感器、一个弹性件、一个调节件对应连接，三个弹性件分别连接调节平台的三个角处。

进一步的，压缩模块还包括试验台底座，三个第一压力传感器均连接试验台底座上。

进一步的，加热件包括加热板和加热膜；

加热膜设置在加热板的上部。

进一步的，第一竖直驱动件包括第一步进电机、第一同步带、第一滚珠丝杆和第一直线导轨；

第一步进电机的输出端连接第一同步带的第一滚轮，第一滚轮连接第一滚珠丝杆，第一滚珠丝杆连接第一直线导轨内，加热板连接第一滚珠丝杆的输出端。

进一步的，支撑钢珠的数量至少为三个。

进一步的，第二竖直驱动件包括第二步进电机、第二同步带、第二滚珠丝杆和第二直线导轨；

第二步进电机的输出端连接第二同步带的第二滚轮，第二滚轮连接第二滚珠丝杆，第二滚珠丝杆连接第二直线导轨内。

本发明提供的一种织物触感测试仪，通过压缩模块、加热模块、弯曲模块、表面模块、压辊模块的设置，利用控制器对上述模块的运行状态进行控制，将织物经纬两个方向材料的物理性能分成热流、压缩、弯曲、表面摩擦、几何粗糙度相关的独立测量模块，并将测量模块集成在一个测试平台上，以实现在一次测量过程中完成采集织物长度、宽度两个方向的热流、压缩、弯曲、表面摩擦、表面粗糙度等多项物理指标；并由这些物理特性结合人体主观触感评价测量，可以评估织物的柔软度、顺滑度、冷暖感及最终织物的综合接触舒适感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的织物触感测试仪的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的织物触感测试仪的主视图；

图3为图2中沿A-A方向的剖视图；

图4为图2中沿B-B方向的剖视图；

图5为图4中沿C-C方向的剖视图；

图6为本发明实施例提供的压缩模块的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的压缩模块的主视图；

图8为本发明实施例提供的压缩模块的俯视图；

图9为图8中沿D-D方向的剖视图；

图10为本发明实施例提供的加热模块的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的加热模块的俯视图；

图12为本发明实施例提供的加热模块的主视图；

图13为图12中沿E-E方向的剖视图；

图14为本发明实施例提供的弯曲模块的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的弯曲模块的主视图；

图16为本发明实施例提供的弯曲模块的左视图；

图17为本发明实施例提供的表面模块的结构示意图；

图18为本发明实施例提供的表面模块的俯视图；

图19为本发明实施例提供的表面模块的主视图；

图20为图19中沿G-G方向的剖视图；

图21为图19中沿F-F方向的剖视图；

图22为本发明实施例提供的压辊模块的结构示意图；

图23为本发明实施例提供的压辊模块的俯视图；

图24为图23中沿H方向的示意图。

图标：

100-机架； 200-压缩模块；

300-加热模块； 400-弯曲模块；

500-表面模块； 600-压辊模块；

201-第一压力传感器； 202-弹性件；

203-调节平台； 204-调节件；

205-第一激光位移传感器； 206-试验台；

207-支撑杆； 208-调节螺钉；

209-试验台底座； 301-加热件；

302-第一竖直驱动件； 303-位移传感器感应块；

304-加热板； 305-加热膜；

306-第一步进电机； 307-第一同步带；

308-第一滚珠丝杆； 309-第一直线导轨；

401-第二压力传感器； 402-V型块；

403-弯曲杆； 501-固定底板；

502-第三压力传感器； 503-支撑钢珠；

504-摩擦力标准板； 505-连接杆；

506-第四压力传感器； 507-摆杆；

508-粗糙度探针； 509-限位槽；

510-测量力调节件； 511-第二激光位移传感器；

601-压辊架体； 602-第二竖直驱动件；

603-拖钩； 604-压辊；

605-第二步进电机； 606-第二同步带；

607-第二滚珠丝杆； 608-第二直线导轨。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～5所示，本发明提供的一种织物触感测试仪，包括机架100、压缩模块200、加热模块300、弯曲模块400、表面模块500、压辊模块600和控制器；

压缩模块200连接机架100的内底面，压缩模块200的上部用于放置待检测的试样；加热模块300连接压缩模块200的上方，用于对压缩模块200上的试样加热；弯曲模块400连接压缩模块200的侧面，并设置在试样的底部；表面模块500连接机架100的内底面，并设置压缩模块200的侧面，表面模块500用于测量试样表面的粗糙度及与标准金属板的摩擦系数；压辊模块600连接表面模块500的上方位置，压辊模块600用于按压试样；压缩模块200、加热模块300、弯曲模块400、表面模块500、压辊模块600均与控制器电信号连接；

在本实施例中，控制器采用单片机控制器，单片机控制器分别与上述压缩模块200、加热模块300、弯曲模块400、表面模块500、压辊模块600电信号连接。

其中，如图6～9所示，压缩模块200包括第一压力传感器201、弹性件202、调节平台203、调节件204、第一激光位移传感器205和试验台206；第一压力传感器201连接机架100的内底面，弹性件202的下端连接第一压力传感器201，弹性件202的上端连接调节平台203，调节件204的下端穿过调节平台203与弹性件202的上端连接，第一激光位移传感器205连接调节平台203上，调节件204的上端连接试验台206。

具体的，调节件204包括支撑杆207和调节螺钉208；

支撑杆207的上端连接试验台206，支撑杆207的下端连接调节平台203；调节螺钉208连接支撑杆207内，调节螺钉208与弹性件202的上端连接。

具体的，第一压力传感器201的数量、弹性件202的数量、调节件204的数量均为三个，调节平台203为三角板状；

一个第一压力传感器201、一个弹性件202、一个调节件204对应连接，三个弹性件202分别连接调节平台203的三个角处。

具体的，压缩模块200还包括试验台底座209，三个第一压力传感器201均连接试验台底座209上。

在本实施例中，第一压力传感器201的型号为DYLY-108。第一激光位移传感器205的型号为HG-C1030。弹性件202采用压缩弹簧，试验台206的底部采用三个压缩弹簧支撑，每个压缩弹簧下方的压力传感器能够检测整个试验台206的压力。试验台206在竖直方向的位置高度可以通过调节螺钉208进行调节。试验台206上安装的第一激光位移传感器205用于在试验过程中，检测与加热板304之间的距离，从而计算试样的厚度变化值。

如图10～13所示，加热模块300包括加热件301、第一竖直驱动件302和位移传感器感应块303；加热件301连接第一竖直驱动件302的输出端，加热件301能够与试验台206相抵接，以加热试样；位移传感器感应块303连接加热件301的侧面。

具体的，加热件301包括加热板304和加热膜305；

加热膜305设置在加热板304的上部。加热板304的侧面电信号连接温度传感器。

具体的，第一竖直驱动件302包括第一步进电机306、第一同步带307、第一滚珠丝杆308和第一直线导轨309；

第一步进电机306的输出端连接第一同步带307的第一滚轮，第一滚轮连接第一滚珠丝杆308，第一滚珠丝杆308连接第一直线导轨309内，加热板304连接第一滚珠丝杆308的输出端。

在本实施例中，两个加热板304通过加热膜305进行加热，使上部的加热板304与试验台206之间产生一定的温差。加热板304由第一步进电机306、第一同步带307带动第一滚珠丝杆308在第一直线导轨309内沿着竖直方向往复运动。试验时，其向下运动，加热板304与试验台206压铸试样，并按照规定的速度往下运动，直到第一压力传感器201达到规定的压力后，再回复到原位，在此过程中，利用温度传感器检测试样的温度变化，利用第一激光位移传感器205检测试样的位移变化，以此来评价试样的凉感性能。

如图14～16所示，弯曲模块400包括第二压力传感器401、V型块402和弯曲杆403；第二压力传感器401连接试验台206的侧面，并设置在试样的底部，V型块402连接第二压力传感器401上，弯曲杆403连接V型块402的V型槽内。

在本实施例中，第二压力传感器401的型号为BAB-5MT。第二压力传感器401通过V型块402支撑弯曲杆403。在加热板304和试验台206压住试样，并按照规定的速度往下运动的过程中，第二压力传感器401检测试样对弯曲杆403的垂直压力，从而评估试样的抗弯曲性能，即柔软度。

如图17～21所示，表面模块500包括固定底板501、第三压力传感器502、支撑钢珠503、摩擦力标准板504、连接杆505、第四压力传感器506、摆杆507、粗糙度探针508、测量力调节件510、第二激光位移传感器511；固定底板501连接机架100的内底面，第三压力传感器502连接固定底板501上，支撑钢珠503的下端连接第三压力传感器502上，支撑钢珠503的上端连接摩擦力标准板504，摩擦力标准板504通过连接杆505连接第四压力传感器506，摆杆507连接摩擦力标准板504的底部，粗糙度探针508连接摆杆507上，并且粗糙度探针508设置在摩擦力标准板504的限位槽509内；测量力调节件510连接摩擦力标准板504的侧面；第二激光位移传感器511连接固定底板501的侧面；

具体的，支撑钢珠503的数量至少为三个。

在本实施例中，第三压力传感器502的型号为SBT673。第四压力传感器506的型号为DYLY-108。第二激光位移传感器511的型号为HL-G103-A-C5。表面模块500主要用来检测试样的表面粗糙度，试样与摩擦力标准板504之间的摩擦力。摩擦力标准板504的底部采用三个支撑钢珠503进行支撑，摩擦力标准板504在试样运动方向上可以自由运动。摩擦力标准板504及支撑钢珠503固定在第四压力传感器506上，以便第四压力传感器506检测所承受的压力，从而通过两个压力传感器所检测的数值，计算试样与摩擦力标准板504之间的摩擦系数。摆杆507为一杠杆。

试样表面粗糙度的测量过程为：粗糙度探针508在试样运动过程中，随试样表面的微观形状按摆杆507的摆动中心摆动，经摆杆507的放大后，由第二激光位移传感器511测量位移量，粗糙度探针508对试样的测量力由测量力的调节螺钉调节。通过测试值来评估试样的表面丝滑度，进而评估试样对人体表面的刺激性。

如图22～24所示，压辊模块600包括压辊架体601、第二竖直驱动件602、拖钩603和压辊604；第二竖直驱动件602连接压辊架体601内，拖钩603连接第二竖直驱动件602的输出端，压辊604连接拖钩603上。

具体的，第二竖直驱动件602包括第二步进电机605、第二同步带606、第二滚珠丝杆607和第二直线导轨608；

第二步进电机605的输出端连接第二同步带606的第二滚轮，第二滚轮连接第二滚珠丝杆607，第二滚珠丝杆607连接第二直线导轨608内。

在本实施例中，压辊模块600为其他模块的测试提供一个恒定的压力和动作。压辊模块600启动后，压住试样，在摩擦力测试过程中提供一恒定的压力。压辊604固定在拖钩603上，压辊604压住试样后，压辊604在垂直方向上不再受拖钩603的约束，从而保持对试样恒定的压力，压辊604的运动结构和加热模块300的运动结构一致。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种织物触感测试仪，其特征在于，包括机架(100)、压缩模块(200)、加热模块(300)、弯曲模块(400)、表面模块(500)、压辊模块(600)和控制器；

所述压缩模块(200)连接所述机架(100)的内底面，所述压缩模块(200)的上部用于放置待检测的试样；所述加热模块(300)连接所述压缩模块(200)的上方，用于对所述压缩模块(200)上的试样加热；所述弯曲模块(400)连接所述压缩模块(200)的侧面，并设置在试样的底部；所述表面模块(500)连接所述机架(100)的内底面，并设置所述压缩模块(200)的侧面，所述表面模块(500)用于测量试样表面的粗糙度及与标准金属板的摩擦系数；所述压辊模块(600)连接所述表面模块(500)的上方位置，所述压辊模块(600)用于按压试样；所述压缩模块(200)、加热模块(300)、弯曲模块(400)、表面模块(500)、压辊模块(600)均与所述控制器电信号连接；

其中，所述压缩模块(200)包括第一压力传感器(201)、弹性件(202)、调节平台(203)、调节件(204)、第一激光位移传感器(205)和试验台(206)；所述第一压力传感器(201)连接所述机架(100)的内底面，所述弹性件(202)的下端连接所述第一压力传感器(201)，所述弹性件(202)的上端连接所述调节平台(203)，所述调节件(204)的下端穿过所述调节平台(203)与所述弹性件(202)的上端连接，所述第一激光位移传感器(205)连接所述调节平台(203)上，所述调节件(204)的上端连接所述试验台(206)；

所述加热模块(300)包括加热件(301)、第一竖直驱动件(302)和位移传感器感应块(303)；所述加热件(301)连接所述第一竖直驱动件(302)的输出端，所述加热件(301)能够与所述试验台(206)相抵接，以加热试样；所述位移传感器感应块(303)连接所述加热件(301)的侧面；

所述弯曲模块(400)包括第二压力传感器(401)、V型块(402)和弯曲杆(403)；所述第二压力传感器(401)连接所述试验台(206)的侧面，并设置在试样的底部，所述V型块(402)连接所述第二压力传感器(401)上，所述弯曲杆(403)连接所述V型块(402)的V型槽内；

所述表面模块(500)包括固定底板(501)、第三压力传感器(502)、支撑钢珠(503)、摩擦力标准板(504)、连接杆(505)、第四压力传感器(506)、摆杆(507)、粗糙度探针(508)、测量力调节件(510)、第二激光位移传感器(511)；所述固定底板(501)连接所述机架(100)的内底面，所述第三压力传感器(502)连接所述固定底板(501)上，所述支撑钢珠(503)的下端连接所述第三压力传感器(502)上，所述支撑钢珠(503)的上端连接所述摩擦力标准板(504)，所述摩擦力标准板(504)通过所述连接杆(505)连接所述第四压力传感器(506)，所述摆杆(507)连接所述摩擦力标准板(504)的底部，所述粗糙度探针(508)连接所述摆杆(507)上，并且所述粗糙度探针(508)设置在所述摩擦力标准板(504)的限位槽(509)内；所述测量力调节件(510)连接所述摩擦力标准板(504)的侧面；所述第二激光位移传感器(511)连接所述固定底板(501)的侧面；

所述压辊模块(600)包括压辊架体(601)、第二竖直驱动件(602)、拖钩(603)和压辊(604)；所述第二竖直驱动件(602)连接所述压辊架体(601)内，所述拖钩(603)连接所述第二竖直驱动件(602)的输出端，所述压辊(604)连接所述拖钩(603)上。

2.根据权利要求1所述的织物触感测试仪，其特征在于，所述调节件(204)包括支撑杆(207)和调节螺钉(208)；

所述支撑杆(207)的上端连接所述试验台(206)，所述支撑杆(207)的下端连接所述调节平台(203)；所述调节螺钉(208)连接所述支撑杆(207)内，所述调节螺钉(208)与所述弹性件(202)的上端连接。

3.根据权利要求2所述的织物触感测试仪，其特征在于，所述第一压力传感器(201)的数量、所述弹性件(202)的数量、所述调节件(204)的数量均为三个，所述调节平台(203)为三角板状；

一个所述第一压力传感器(201)、一个所述弹性件(202)、一个所述调节件(204)对应连接，三个所述弹性件(202)分别连接所述调节平台(203)的三个角处。

4.根据权利要求3所述的织物触感测试仪，其特征在于，所述压缩模块(200)还包括试验台底座(209)，三个所述第一压力传感器(201)均连接所述试验台底座(209)上。

5.根据权利要求4所述的织物触感测试仪，其特征在于，所述加热件(301)包括加热板(304)和加热膜(305)；

所述加热膜(305)设置所述加热板(304)的上部。

6.根据权利要求5所述的织物触感测试仪，其特征在于，所述第一竖直驱动件(302)包括第一步进电机(306)、第一同步带(307)、第一滚珠丝杆(308)和第一直线导轨(309)；

所述第一步进电机(306)的输出端连接所述第一同步带(307)的第一滚轮，所述第一滚轮连接所述第一滚珠丝杆(308)，所述第一滚珠丝杆(308)连接所述第一直线导轨(309)内，所述加热板(304)连接所述第一滚珠丝杆(308)的输出端。

7.根据权利要求6所述的织物触感测试仪，其特征在于，所述支撑钢珠(503)的数量至少为三个。

8.根据权利要求7所述的织物触感测试仪，其特征在于，所述第二竖直驱动件(602)包括第二步进电机(605)、第二同步带(606)、第二滚珠丝杆(607)和第二直线导轨(608)；所述第二步进电机(605)的输出端连接所述第二同步带(606)的第二滚轮，所述第二滚轮连接所述第二滚珠丝杆(607)，所述第二滚珠丝杆(607)连接所述第二直线导轨(608)内。

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