CN207600865U - 一种纺织品触感特性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种纺织品触感特性测试装置，包括测试组件、传动机构、扭曲力托盘以及支架，所述支架包括底座、导柱(4)以及立柱(13)，所述底座包括支撑座(20)和支撑板B(25)，所述支撑板B上方垂直设有导柱，所述的传动机构安装在立柱(13)上，所述的测试组件包括上压盘(1)、下压盘(2)和测试传感器，所述下压盘(2)设置在导柱的上方，上压盘设置在所述传动机构的下端。本实用新型通过把纺织品压缩特性、弯扭特性以及表面摩擦特性转化为各通道压力传感器信号的采集，把动态热传递特性的测试转化为流经纺织品的热流量以及热传递的动态变化的测量，实现纺织品压缩特性、表面摩擦特性、弯扭特性以及热传递特性的快速测量。
Description
技术领域
本实用新型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触感特性测试装置。
背景技术
纺织品材料的触感特性是评判纺织品材料综合性能的重要方面之一，对纺织品材料制品的舒适性有着极其重要的影响。纺织品材料的物理机械特性主要包括压缩特性、表面摩擦特性、弯扭特性以及热传递特性等。纺织品的压缩特性主要包括压缩过程中的变形性、柔软性以及回弹性，对纺织品及其制品的使用性能有重要的影响。纺织品的表面摩擦性能极大地影响着纺织品的触觉舒适性，在人们选择服装制品及各种家居用品时都有着不容忽视的作用。日常生活中，我们有时希望服装用品等具有较好的悬垂性、抗起皱性，这就需要考虑到纺织品的弯扭特性。若纺织品的弯曲刚度较小，则纺织品的悬垂性较好；反之，则手感硬挺，服用适体性较差。衣服最基本的功能就是保暖和蔽体，而纺织品的热传递特性是决定服装保暖性能的最关键和最直接的因素，因此也是不可忽视的。
当今社会的着装理念逐渐偏向于舒适性，吸引着更多的人把研究的焦点转向了纺织品的触感特性上。目前国内外已经有不少成熟应用的纺织品材料手感特性客观测试仪器，包括KES(Kawabata’s Evaluation System for Fabrics)测试系统、FAST(FabricAssurance bv Simple Tests)系统等。但这两套系统都包含多台测试仪器，操作复杂，适用性差，且KES测试系统只能完成在低应力条件下的测量，而FAST系统测得的结果又较容易受织物制样的影响。另外中国专利CN 103528946 A公开了一种织物摩擦系数测量仪，该测量仪包含测量部分和信号采集及处理部分，能够实现任意粗糙面织物的表面摩擦系数测量。中国专利CN 102175600 A公开了一种检测织物与皮肤间摩擦性能的装置及方法，可定量测试干态及各种润湿条件下织物和皮肤间的摩擦性能。
中国专利CN 101936856 B提出一种及一种织物弯曲硬挺度的测量装置及方法，构造由定针机构和移动针机构形成的织物的三点梁弯曲形态，从而获得织物的弯曲硬挺度。中国专利CN 102788729 A公开了一种一种织物弯曲性能测试方法，可同时测得多块试样或多个角度织物的弯曲性能。
中国专利CN102253186A公开了一种织物热湿性能动态测试仪器，模拟外部环境对织物热传递性能的影响，完成对织物热湿性能的测试。
以上几种方法都能测得织物的物理特性指标，但往往只能获得纺织品的某一单一指标，且多是在静态条件下完成测量的，无法真实而全面的模拟纺织品与皮肤的动态接触过程。另外，装置也往往较复杂，不利于操作以及进一步的推广与应用。
由此可见，在纺织品检测行业中，急需一种快速、简便而测试精确的方法和设备来一次性完成对纺织品多种物理特性指标的测量，统一检验依据和手段，促进和指导生产，以满足市场需求。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型针对上述现有技术存在的只能在静态下测试单一指标的技术问题，提供了一种能快速准确测试纺织品多重触感特性的测试装置。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种以下结构的纺织品触感特性测试装置，包括测试组件、传动机构、扭曲力托盘以及支架，所述支架包括底座、导柱以及立柱，所述底座包括支撑座和支撑板，所述支撑板上方垂直设有导柱，所述导柱后方平行设有立柱，所述的传动机构安装在立柱上，所述的测试组件包括上压盘、下压盘和测试传感器，所述下压盘设置在所述导柱的上方，所述的上压盘设置在所述传动机构的下端，以通过传动机构带动所述上压盘上下运动。
作为可选，所述的测试传感器包括压力传感器A、压力传感器B和热流传感器，所述压力传感器A位于下压盘的下方，所述压力传感器B设置在支撑座上的矩形凹槽内，所述热流传感器设置在所述下压盘上表面，所述上压盘内部设有加热丝，所述加热丝贴合于所述上压盘的底板表面上。
作为可选，所述支撑座安装在支撑板上，所述支撑座的矩形凹槽内设有扭曲力托盘，所述扭曲力托盘位于所述下压盘的外侧，在非压缩状态下，所述下压盘高于所述扭曲力托盘。
作为可选，纺织品样本置于下压盘上，通过加热丝加热使得上、下压盘之间的达到设定的温度差后，上压盘在传动机构带动下开始下降；当上压盘碰触纺织品样本并继续向下压缩下压盘时，纺织品样本四周会触碰到位于下压盘四周的扭曲力托盘，此时位于下压盘下方的压力传感器A、位于矩形槽内的弯扭压力传感器B以及位于下压盘表面的热流传感器均开始进行数据的实时采集，进行压缩、弯扭以及热传递特性的测试，当压力传感器A检测到压力达到预期压力时，上压盘停止下降。
作为可选，所述测试组件还包括表面摩擦特性测试组件，所述表面摩擦特性测试组件设置于上压盘上，所述上压盘包括腔体盘和底板，所述底板设置于腔体盘的底部，所述表面摩擦特性测试组件设置在腔体盘上，所述表面摩擦特性测试组件包括滑块、固定套、导杆、滚珠丝杠B、直流电机和联轴器B，所述滑块安装在固定套的凹槽内，所述固定套安装在上压盘的腔体盘的腔体内，所述滑块穿过底板凹槽，导杆上方平行设有滚珠丝杠B，滚珠丝杠B一端通过联轴器B与直流电机相连接。
作为可选，在上压盘停止下降后，直流电机开始工作，按照设定时间间隔正反转动，由滚珠丝杠B带动固定套以及滑块左右匀速移动，分布在固定套两侧内壁的压力传感器实时完成对纺织品样本表面动、静摩擦力的测量。
作为可选，完成对纺织品表面动、静摩擦力的测量后，所述传动机构带动上压盘上升，回到初始位置，以完成一次压缩、表面摩擦、弯扭以及热传递特性的测试。
采用以上结构，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型采用机电传动控制，并通过滚珠丝杠等机构实现测试装置精准快速的上压往复运动，测试装置结构简单，容易实现，通过把纺织品压缩特性、弯扭特性以及表面摩擦特性转化为各通道压力传感器信号的采集，把纺织品动态热传递特性的测试转化为接触过程中流经纺织品的热流量以及热传递的动态变化的测量，可以较为客观的获得纺织品压缩、弯扭、表面摩擦以及热传递特性，在一次测量中得到压缩回弹比，动、静摩擦系数，最大抗弯、扭负载，最大热流量和热心理感觉强度等多个物理特性指标，可以应用于纺织品检测行业，实现纺织品压缩特性、表面摩擦特性、弯扭特性以及热传递特性的快速测量。
附图说明
图1为本实用新型一种纺织品触感特性测试装置的整体结构图；
图2为压缩特性相关组件的结构示意图；
图3为表面摩擦特性相关组件的结构示意图；
图4为弯扭特性相关组件的结构示意图；
图5为本实用新型热传递特性相关组件的结构示意图；
图6为上压盘的结构示意图。
图中所示：1、上压盘，2、下压盘，3、压力传感器A，4、导柱，5、扭曲力托盘，6、压力传感器B，7、加热丝，8、热流传感器，9、步进电机，10、联轴器A，11、支撑板A，12、滚珠丝杠A，13、立柱，14、滚珠丝杠B，15、固定套，16、导杆，17、滑块，18、直流电机，19、联轴器B，20、支撑座，21、纺织品样本，22、腔体盘，23、底板，24、底板凹槽，25、支撑板B。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型涵盖任何在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型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实用新型。此外，本实用新型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1-6所示，本实用新型的一种纺织品触感特性测试装置，包括测试组件、传动机构、扭曲力托盘以及支架，所述支架包括底座、导柱4以及立柱13，所述底座包括支撑座20和支撑板B25，所述支撑板B25上方垂直设有导柱4，所述导柱4后方平行设有立柱13，所述的传动机构安装在立柱13上，所述的测试组件包括上压盘1、下压盘2和测试传感器，所述下压盘2设置在所述导柱4的上方，所述的上压盘1设置在所述传动机构的下端，以通过传动机构带动所述上压盘1上下运动。根据待测试的参数设置相应的传感器和部件，本实用新型主要涉及压缩特性、表面摩擦特性、弯矩特性和热传递特性。
所述的测试传感器包括压力传感器A3、压力传感器B6和热流传感器8，所述压力传感器A3位于下压盘2的下方，所述压力传感器B6设置在支撑座20上的矩形凹槽内，所述热流传感器8设置在所述下压盘2上表面，所述上压盘1内部设有加热丝7，所述加热丝7贴合于所述上压盘1的底板23表面上。
压缩特性测试主要由上压盘1、下压盘2和压力传感器A3实现，导柱4上方设有下压盘2，表面摩擦特性测试主要由上压盘1、滑块17、固定套15、导杆16、滚珠丝杠B14、直流电机18和联轴器B19实现，所述上压盘1包括腔体盘22和底板23，所述底板23设置于腔体盘22的底部，所述表面摩擦特性测试组件设置在腔体盘22上，所述表面摩擦特性测试组件包括滑块17、固定套15、导杆16、滚珠丝杠B14、直流电机18和联轴器B19，所述滑块17安装在固定套15的凹槽内，所述固定套15安装在上压盘1的腔体盘22的腔体内，所述滑块17穿过底板凹槽24，导杆16上方平行设有滚珠丝杠B14，滚珠丝杠B14一端通过联轴器B19与直流电机18相连接。
弯扭特性测试主要由上压盘1、扭曲力托盘5、压力传感器B6和下压盘2实现，所述支撑座20安装在支撑板B25上，所述支撑座20的矩形凹槽内设有扭曲力托盘5，所述压力传感器B(6)设置在支撑座(20)上的矩形凹槽内，所述扭曲力托盘5位于所述下压盘2的外侧，在非压缩状态下，所述下压盘2高于所述扭曲力托盘5。
热传递特性测试主要由上压盘1、加热丝7、热流传感器8和下压盘2实现，下压盘2上方设有热流传感器8，所述热流传感器8设置在所述下压盘2上表面，所述上压盘1内部设有加热丝7，所述加热丝7贴合于所述上压盘1的底板23表面上。
传动机构包括步进电机9、联轴器A10、支撑板11和滚珠丝杠12，滚珠丝杠A12垂直设于支撑座20中央，滚珠丝杠A12上方设有联轴器A10，联轴器A10上方设有支撑板A11，支撑板A11上方设有步进电机9。如图1所示，该装置能够模拟人体表面皮肤和纺织品的动态接触过程，并通过一次测量同时得到纺织品的压缩特性、表面摩擦特性、弯扭特性以及热传递特性。
纺织品触感特性测试方法，具体步骤如下：纺织品样本21置于下压盘2上，通过加热丝7加热使得上、下压盘之间的达到设定的温度差后，上压盘1在传动机构带动下开始下降；当上压盘碰触纺织品样本并继续向下压缩下压盘时，纺织品样本21四周会触碰到位于下压盘2四周的扭曲力托盘5，此时位于下压盘2下方的压力传感器A3、位于矩形槽内的弯扭压力传感器B6以及位于下压盘表面的热流传感器8均开始进行数据的实时采集，当压力传感器A3检测到压力达到预期压力时，上压盘1停止下降。
在上压盘1停止下降后，直流电机18开始工作，按照设定时间间隔正反转动，由滚珠丝杠B14带动固定套15以及滑块左右匀速移动，分布在固定套两侧内壁的压力传感器实时完成对纺织品样本表面动、静摩擦力的测量。
完成对纺织品表面动、静摩擦力的测量后，所述传动机构带动上压盘1上升，回到初始位置，以完成一次压缩、表面摩擦、弯扭以及热传递特性的测试。
测量开始前，通过labview程序启动加热丝7对上压盘1进行加热，当上压盘1与下压盘2间的温度差达到10±0.5℃时，指示灯亮起，停止加热。然后将纺织品样本21平铺于下压盘2上，启动步进电机9，此时上压盘1开始缓慢下降。与此同时，虚拟仪器开始对各通道传感器数据进行采集，并且在前面板的图表窗口显示实时曲线，当上、下压盘1、2之间的压力达到设定值(4200Pa)时，步进电机9停止转动，此时，直流电机18开始正反转动带动摩擦测试滑块17往复运动到指定次数，直流电机18停止转动，步进电机9开始反转，上压盘1返回到初始位置，完成一次测试。
通过测试数据计算可以得到压缩回弹比用来评价纺织品的压缩特性，得到静、动摩擦系数以来评价表面摩擦特性，得到最大抗弯、扭负载来评价纺织品的弯扭特性，得到最大热流量和热心理感觉强度来评价纺织品的动态热传递特性。
下面以一个具体的实施例来进一步说明本实用新型。
选用7种典型的纺织品织物试样，将被测试样剪成200×200mm的正方形样品。实验前将样品置于温度21±1℃，相对湿度65±2％的环境中平衡24小时。经过本实用新型一个具体的实施例的测试并计算得到相应的纺织品织物各项物理特性指标如表1所示。
表1纺织品织物各项物理特性指标
由表1数据可知，12种纺织品织物测试样品中，织物6弹性较好，织物3弹性较差；织物4以及织物12较粗糙，织物1以及织物5较光滑；织物3以及织物12较硬挺，织物7以及织物9较柔软；织物12的热传递能力较强，织物6以及织物8的热缓冲能力较强。
以上仅就本实用新型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。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种纺织品触感特性测试装置，包括测试组件、传动机构、扭曲力托盘以及支架，所述支架包括底座、导柱(4)以及立柱(13)，所述底座包括支撑座(20)和支撑板B(25)，所述支撑板B(25)上方垂直设有导柱(4)，所述导柱(4)后方平行设有立柱(13)，其特征在于：所述的传动机构安装在立柱(13)上，所述的测试组件包括上压盘(1)、下压盘(2)和测试传感器，所述下压盘(2)设置在所述导柱(4)的上方，所述的上压盘(1)设置在所述传动机构的下端，以通过传动机构带动所述上压盘(1)上下运动。
2.根据权利要求1所述的纺织品触感特性测试装置，其特征在于：所述的测试传感器包括压力传感器A(3)、压力传感器B(6)和热流传感器(8)，所述压力传感器A(3)位于下压盘(2)的下方，所述压力传感器B(6)设置在支撑座(20)上的矩形凹槽内，所述热流传感器(8)设置在所述下压盘(2)上表面，所述上压盘(1)内部设有加热丝(7)，所述加热丝(7)贴合于所述上压盘(1)的底板(23)表面上。
3.根据权利要求2所述的纺织品触感特性测试装置，其特征在于：所述支撑座(20)安装在支撑板B(25)上，所述支撑座(20)的矩形凹槽内设有扭曲力托盘(5)，所述扭曲力托盘(5)位于所述下压盘(2)的外侧，在非压缩状态下，所述下压盘(2)高于所述扭曲力托盘(5)。
4.根据权利要求3所述的纺织品触感特性测试装置，其特征在于：纺织品样本(21)置于下压盘(2)上，通过加热丝(7)加热使得上、下压盘之间的达到设定的温度差后，上压盘(1)在传动机构带动下开始下降；当上压盘碰触纺织品样本并继续向下压缩下压盘时，纺织品样本(21)四周会触碰到位于下压盘(2)四周的扭曲力托盘(5)，此时位于下压盘(2)下方的压力传感器A(3)、位于矩形槽内的弯扭压力传感器B(6)以及位于下压盘表面的热流传感器(8)均开始进行数据的实时采集，进行压缩、弯扭以及热传递特性的测试，当压力传感器A(3)检测到压力达到预期压力时，上压盘(1)停止下降。
5.根据权利要求4所述的纺织品触感特性测试装置，其特征在于：所述测试组件还包括表面摩擦特性测试组件，所述表面摩擦特性测试组件设置于上压盘(1)上，所述上压盘(1)包括腔体盘(22)和底板(23)，所述底板(23)设置于腔体盘(22)的底部，所述表面摩擦特性测试组件设置在腔体盘(22)上，所述表面摩擦特性测试组件包括滑块(17)、固定套(15)、导杆(16)、滚珠丝杠B(14)、直流电机(18)和联轴器B(19)，所述滑块(17)安装在固定套(15)的凹槽内，所述固定套(15)安装在上压盘(1)的腔体盘(22)的腔体内，所述滑块(17)穿过底板凹槽(24)，导杆(16)上方平行设有滚珠丝杠B(14)，滚珠丝杠B(14)一端通过联轴器B(19)与直流电机(18)相连接。
6.根据权利要求5所述的纺织品触感特性测试装置，其特征在于：在上压盘(1)停止下降后，直流电机(18)开始工作，按照设定时间间隔正反转动，由滚珠丝杠B(14)带动固定套(15)以及滑块左右匀速移动，分布在固定套两侧内壁的压力传感器实时完成对纺织品样本表面动、静摩擦力的测量。
7.根据权利要求6所述的纺织品触感特性测试装置，其特征在于：完成对纺织品表面动、静摩擦力的测量后，所述传动机构带动上压盘(1)上升，回到初始位置，以完成一次压缩、表面摩擦、弯扭以及热传递特性的测试。
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| CN107764662A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-03-06 | 中国计量大学 | 一种纺织品触感特性测试装置及方法 |
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