專利名稱：面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種面料觸感舒適度測(cè)試裝置，特別涉及一種快速、準(zhǔn)確對(duì)面料觸感舒適度進(jìn)行測(cè)試的面料觸感舒適度測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
面料的材質(zhì)、密度、厚度、組織結(jié)構(gòu)和染整加工工藝對(duì)著裝者皮膚表面的刺激程度有重要影響。面料與皮膚間摩擦系數(shù)越大，著裝者觸感越明顯，面料舒適性越差。為表征面料對(duì)著裝者皮膚表面的刺激程度(觸感)，可通過一定的方法測(cè)量面料與人體皮膚之間的摩擦系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。物體間的摩擦分為靜摩擦、滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦三種狀態(tài)。在研究面料與人體皮膚之間的摩擦狀態(tài)時(shí)，通常以靜摩擦和滑動(dòng)摩擦為主要研究對(duì)象。目前還沒有合適的測(cè)試方法及相應(yīng)的測(cè)試裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠快速、準(zhǔn)確的對(duì)面料觸感舒適度進(jìn)行測(cè)試的專用裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置，包括基座，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:還包括一設(shè)置在基座上的測(cè)試板，該測(cè)試板的上表面具有一層接近人體皮膚特征的虛擬皮膚層，測(cè)試板的前端與基座鉸接；一安裝在基座上的提升機(jī)構(gòu)，該提升機(jī)構(gòu)用于提升或放下測(cè)試板的后端；一夾角檢測(cè)裝置，該夾角檢測(cè)裝置用于檢測(cè)基座與測(cè)試板之間的夾角，并輸出檢測(cè)到的夾角信號(hào)；一控制器，該控制器具有信號(hào)輸入接口和夾角顯示輸出接口，控制器通過信號(hào)輸入接口與夾角檢測(cè)裝置通信，控制器通過夾角顯示輸出接口與角度顯示器通信。進(jìn)一步的，所述虛擬皮膚層為人造革面層。進(jìn)一步的，所述提升機(jī)構(gòu)包括安裝在基座上的提升支架、驅(qū)動(dòng)裝置，提升支架的頂端安裝定滑輪，驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接繞繩器，繞繩器上的繩索向上繞過定滑輪后與測(cè)試板后端連接。進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置為帶減速器的電機(jī)。進(jìn)一步的，還包括在面料在開始下滑時(shí)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)裝置的自動(dòng)控制模塊，其包括一設(shè)置在虛擬皮膚層上的位移傳感器，控制器具有面料下滑控制接口和驅(qū)動(dòng)控制接口，所述面料下滑控制接口與位移傳感器的信號(hào)輸出接口通信，驅(qū)動(dòng)控制接口與驅(qū)動(dòng)裝置通信；驅(qū)動(dòng)裝置由控制器根據(jù)位移傳感器信號(hào)控制啟閉。進(jìn)一步的，所述測(cè)試板上鉆延伸并貫通虛擬皮膚層的傳感器安裝孔，位移傳感器安裝在傳感器安裝孔內(nèi)。進(jìn)一步的，所述夾角檢測(cè)裝置為角度傳感器。進(jìn)一步的，還包括一摩擦系數(shù)顯示器，控制器具有一摩擦系數(shù)輸出接口，該摩擦系數(shù)輸出接口與摩擦系數(shù)顯示器通信。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:上表面選用接近人體皮膚特征的虛擬皮膚層與面料發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的瞬間，其摩擦系數(shù)為靜摩擦系數(shù)μ，利用面料、水平之間形成的夾角θ與靜摩擦系數(shù)μ的線性關(guān)系，直接測(cè)量夾角Θ，從而經(jīng)計(jì)算得到虛擬皮膚層與面料之間的摩擦系數(shù)，從而可以快速、準(zhǔn)確的模擬表征被測(cè)面料與人體皮膚之間觸感舒適度。利用面料觸感舒適度測(cè)試裝置進(jìn)行面料摩擦系數(shù)檢測(cè)時(shí)，其能夠在面料下滑時(shí)通過自動(dòng)模塊與夾角檢測(cè)裝置配合檢測(cè)此時(shí)的夾角Θ，并由控制器根據(jù)利用面料、水平之間形成的夾角Θ與靜摩擦系數(shù)μ的線性關(guān)系自動(dòng)計(jì)算出摩擦系數(shù)，檢測(cè)人員只需記錄即可，無(wú)需人工換算。

圖1為本實(shí)用新型中面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置主視圖。圖2為本實(shí)用新型中面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置俯視圖。
圖3為面料在檢測(cè)斜面上受力分析示意圖。圖4為本實(shí)用新型中面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置系統(tǒng)連接圖。
具體實(shí)施方式
測(cè)試原理:物品放置在一斜面上，隨著斜面與水平面之間的夾角不斷增加，放置在斜面上的物品向低端滑動(dòng)的趨勢(shì)也越明顯。面料由靜止變?yōu)榛瑒?dòng)的瞬間與斜面之間的摩擦系數(shù)即為面料與斜面之間的靜摩擦系數(shù)，此時(shí)，記該摩擦系數(shù)為μ，記斜面與水平面之間的夾角為Q。摩擦系數(shù)μ與夾角θ的關(guān)系為:如圖3所示，被測(cè)面料M在斜面上的受力情況見下圖。在重力G作用下，面料受力可分解為與斜面平行的力F2以及與斜面垂直的力F3，面料M的靜摩擦力記作f。由圖3可知:F3=Gcos Θ式(I)F2=Gsin Θ式(2)f=U F3式(3)當(dāng)斜面與水平面之間的夾角Θ不斷增大，使得斜面上的被測(cè)面料下滑時(shí)，在開始滑動(dòng)的那一瞬間，拉動(dòng)面料向下滑動(dòng)的力F2與靜摩擦力f相等，即F2=f式(4)將式(I)(2) (3)代入(4)，則 μ = (Gsin0) / (Gcos Θ )簡(jiǎn)化后有:μ = tg Θ因此，測(cè)得斜面與水平面之間的角度Θ，即可測(cè)得被測(cè)織物與斜面之間的摩擦系數(shù)，從而能夠模擬表征被測(cè)面料與人體皮膚之間觸感舒適度。面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置結(jié)構(gòu)如圖1、2、4所示:包括基座1、控制面板2、角度顯示器3、摩擦系數(shù)顯示器4、測(cè)試板鉸接座5、虛擬皮膚層6、測(cè)試板7、提升支架8、繩索9、提升支架座10、電機(jī)11、定滑輪12、傳感器安裝孔14、繞繩器。[0033]上述基座I上設(shè)置測(cè)試板7，該測(cè)試板7的上表面具有接近人體皮膚特征的虛擬皮膚層6。本實(shí)用新型中，虛擬皮膚層6采用人造革面層，人造革面層的細(xì)膩程度應(yīng)盡可能的接近人體皮膚表面的基本狀態(tài)，以最大限度地降低虛擬皮膚層6與真實(shí)皮膚差異對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。測(cè)試板7的前端通過測(cè)試板鉸接座5與基座I連接，后端連接提升機(jī)構(gòu)。提升機(jī)構(gòu)安裝在基座I上，用于提升或放下測(cè)試板7的后端，其包括提升支架8、驅(qū)動(dòng)裝置，提升支架8的頂端安裝定滑輪12，提升支架8的下端通過提升支架座10安裝在基座I的后部。驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接繞繩器，繞繩器上的繩索9向上繞過定滑輪12后與測(cè)試板7后端連接。驅(qū)動(dòng)裝置采用帶減速器的電機(jī)11。電機(jī)11可由設(shè)置在基座I上的控制面板2控制啟閉，控制面板2具有開啟、暫停、關(guān)閉三檔按鈕，起接通電源和切斷電源之作用。暫停開關(guān)居中，可在檢測(cè)人員發(fā)現(xiàn)被檢測(cè)面料在測(cè)試板7上向下滑移時(shí)，觸動(dòng)暫停開關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過關(guān)閉按鈕以切斷電源。夾角檢測(cè)裝置安裝在基座I上，用于檢測(cè)基座I與測(cè)試板7之間的夾角，并輸出檢測(cè)到的夾角信號(hào)。本實(shí)用新型中角度檢測(cè)裝置采用角度傳感器16，具體安裝在測(cè)試板鉸接座5內(nèi)?？刂破?3內(nèi)置于基座I內(nèi)，其具有信號(hào)輸入接口、夾角顯示輸出接口和摩擦系數(shù)輸出接口，控制器13通過信號(hào)輸入接口與角度傳感器通信，通過夾角顯示輸出接口與角度顯示器3通信，通過摩擦系數(shù)輸出接口與摩擦系數(shù)顯示器4通信。為提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，避免人工關(guān)閉電機(jī)11造成的測(cè)試誤差或失誤，本實(shí)用新型中面料觸感舒適度測(cè)試方法中使用到的專用裝置:還包括在面料剛開始下滑時(shí)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)裝置的自動(dòng)控制模塊，其包括一設(shè)置在虛擬皮膚層6上的位移傳感器15，位移傳感器15的具體安裝位置為:測(cè)試板7上鉆延伸并貫通虛擬皮膚層6的傳感器安裝孔，位移傳感器15安裝在傳感器安裝孔14內(nèi)，傳感器安裝孔14靠近測(cè)試板7的上部或下部。同時(shí)，控制器13具有面料下滑控制接口和驅(qū)動(dòng)控制接口，面料下滑控制接口與位移傳感器15的信號(hào)輸出接口通信，驅(qū)動(dòng)控制接口與驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)11通信。驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)11由控制器13根據(jù)位移傳感器信號(hào)控制啟閉。測(cè)試時(shí)，若傳感器安裝孔14設(shè)置在測(cè)試板7的上部，則面料的上邊緣緊貼并位于傳感器安裝孔14的下側(cè)，若傳感器安裝孔14設(shè)置在測(cè)試板7的下部，則面料的下邊緣緊貼并位于傳感器安裝孔14的上側(cè)，以便面料一發(fā)生滑動(dòng)，位移傳感器就能輸出位移信號(hào)。專用裝置的工作原理:基座I水平放置，通過控制面板2的開啟按鈕，接通電機(jī)11的電源，繞繩器轉(zhuǎn)動(dòng)卷曲，使得測(cè)試板7的后端不斷的上抬，從而改變測(cè)試板7與水平面的夾角；當(dāng)虛擬皮膚層6上的面料開始下滑時(shí)，位于面料邊緣的位移傳感器信號(hào)變化，由控制器13控制電機(jī)11停止，并記錄下此時(shí)的角度傳感器信號(hào)，該角度傳感器信號(hào)通過控制器13輸出至角度顯示器3，角度顯示器3示數(shù)即測(cè)試板與水平面之間的夾角Θ，并可通過控制器13直接將該角度傳感器信號(hào)經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)化成摩擦系數(shù)μ，通過摩擦系數(shù)顯示器4顯示出來(lái)。
權(quán)利要求1.一種面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置，包括基座，其特征在于:還包括 一設(shè)置在基座上的測(cè)試板，該測(cè)試板的上表面具有一層接近人體皮膚特征的虛擬皮膚層，測(cè)試板的前端與基座鉸接； 一安裝在基座上的提升機(jī)構(gòu)，該提升機(jī)構(gòu)用于提升或放下測(cè)試板的后端； 一夾角檢測(cè)裝置，該夾角檢測(cè)裝置用于檢測(cè)基座與測(cè)試板之間的夾角，并輸出檢測(cè)到的夾角信號(hào)； 一控制器，該控制器具有信號(hào)輸入接口和夾角顯示輸出接口，控制器通過信號(hào)輸入接口與夾角檢測(cè)裝置通信，控制器通過夾角顯示輸出接口與夾角顯示器通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置，其特征在于:所述虛擬皮膚層為人造革面層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置，其特征在于:所述提升機(jī)構(gòu)包括安裝在基座上的提升支架、驅(qū)動(dòng)裝置，提升支架的頂端安裝定滑輪，驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接繞繩器，繞繩器上的繩索向上繞過定滑輪后與測(cè)試板后端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置為帶減速器的電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置，其特征在于:還包括在面料在開始下滑時(shí)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)裝置的自動(dòng)控制模塊，其包括一設(shè)置在虛擬皮膚層上的位移傳感器，控制器具有面料下滑控制接口和驅(qū)動(dòng)控制接口，所述面料下滑控制接口與位移傳感器的信號(hào)輸出接口通信，驅(qū)動(dòng)控制接口與驅(qū)動(dòng)裝置通信；驅(qū)動(dòng)裝置由控制器根據(jù)位移傳感器信號(hào)控制啟閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置，其特征在于:所述測(cè)試板上鉆延伸并貫通虛擬皮膚層的傳感器安裝孔，位移傳感器安裝在傳感器安裝孔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置，其特征在于:所述夾角檢測(cè)裝置為角度傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面料觸感舒適度測(cè)試專用裝置，其特征在于:還包括一摩擦系數(shù)顯示器，控制器具有一摩擦系數(shù)輸出接口，該摩擦系數(shù)輸出接口與摩擦系數(shù)顯示器通 目。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種面料觸感舒適度測(cè)試方法及其專用裝置，測(cè)試方法為首先選用一測(cè)試板，其上表面選用虛擬皮膚層；將測(cè)試板水平放置，將鋪設(shè)有面料的測(cè)試板一端向上緩慢抬起，當(dāng)面料開始向下滑時(shí)立即停止抬起測(cè)試板，并記錄下此時(shí)測(cè)試板與水平面之間的夾角θ；根據(jù)靜摩擦系數(shù)μ=tgθ計(jì)算出靜摩擦系數(shù)具體數(shù)值，從而可以快速、準(zhǔn)確的模擬表征被測(cè)面料與人體皮膚之間觸感舒適度。專用裝置其能夠在面料下滑時(shí)通過自動(dòng)模塊與夾角檢測(cè)裝置配合檢測(cè)此時(shí)的夾角θ，并由控制器自動(dòng)計(jì)算出摩擦系數(shù)，檢測(cè)人員只需記錄即可，無(wú)需人工換算。
文檔編號(hào)G01N19/02GK203069490SQ20122036975
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者陳志華, 賀良震 申請(qǐng)人:南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院