[发明专利]织物三维压力模拟测试系统

说明书

技术领域

本发明属于纺织精密计量仪器技术领域，特别涉及一种织物(针织物、机织物、非织造布及其复合材料)接触压力及压力疲劳特性的测试系统，适用于织物动态接触压力及压力衰减特性的测试。

背景技术

服装压力是评价压力服装舒适性、功能性、安全性的重要指标之一。但是，服装压力检测机构与测试仪器的研发远远滞后于科研的需要，还没有合理而统一的测试标准。到目前为止，没有与本发明相近的用于织物压力测试的仪器。结构上接近的类似仪器如：电子顶破强力测试仪，该仪器主要用于测试织物的顶破性能，主要表征指标为顶破强力、顶破强度、顶破扩张度及顶破时间。

现有的服装压力测试装置，是直接把感压元件插入服装与人体之间，测量并通过相应的元件显示服装压力值。感压元件主要有气导式、液导式及电阻式，其装置分别为气导式、液导式压力计测量装置和电阻式服装压力测量装置，气导式和液导式压力计测量装置主要是应用一个传导橡皮囊连接一个气压或液压计，将橡皮囊插入衣服内部直接读出气压或液压值，间接反映出服装压力的大小。电阻式服装压力测试装置，是通过应变片的形变，改变了电信号输出，通过检测电信号变化间接计算压力值。

现有的服装压力测试装置存在如下缺点：

1.感压元件都具有一定的尺寸及厚度，在某些要求不高的场合，如测试卫生袜、医用绷带对人体产生的压力等许多方面应用较为普遍，而伸缩性较大的内衣和紧身胸衣等，测试时会使服装变形，很难准确测出服装的压力。

2.人为影响因素比较大，难以控制，操作比较复杂，测试结果的重现性差，不具有可比性。

3.不能够同时检测动态压力，即织物三维变形情况下的压力随时间的变化情况。

4.不能检测压力疲劳特性，难以对某一类面料的压力性能形成比较客观的测试及评价。

所以，测试动态织物压力性能需要特殊的测试装置，即测量装置不能够引起织物的额外变形，能够检测织物随时间的三维变形情况，同时检测动态压力变化，并且此装置可实现多次往返重复运动，测试压力的动态疲劳特性，即压力的动态衰减情况，以便于有效研究织物物理机械性能与压力及压力疲劳特性的关系，有助于服装压力的理论研究及实验验证，进而优化织物的组织结构参数，达到压力优化的目的，改进织物压力舒适性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种一种用于织物压力及压力疲劳测试的系统，可测试织物三维变形下的动态服装压力，及织物在反复变形下的压力衰减特征。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种织物三维压力模拟测试系统，包括支座，位于支座上的底板，固定于底板上的机架，机架中的底板中心安装底盘，底盘通过支撑杆与固定盘连接，固定盘上固定连接顶压槽，其特征在于：所述的顶压槽上固定安装带有圆形钢托板的上夹持器和下夹持器，夹持器的上方有一顶压圆球，其通过连杆固定在机架的中梁上，顶压圆球中的压力传感器通过信号放大器与计算机相连，计算机通过交流伺服驱动系统与顶压圆球连接，所述的计算机包括：

数据采集与处理模块：处理由压力传感器测量并通过模数转换器换成数字信号输入计算机的信号；

数据和图像的显示与存储模块：将处理过的数据信息显示在计算机显示屏上，并将其存储于计算机中；

打印机输出模块：通过打印机打印输出；

参数设置与运行控制模块：设定顶压圆球的参数，包括顶压圆球速度，顶压高度，作用次数，根据设定的参数值，控制伺服电机根据设定的速度和作用次数驱动顶压圆球在竖直方向做上下运动。

所述的压力传感器为9个，其敏感元件均匀分散嵌于顶压圆球表层，压力传感器的感压元件分别嵌于顶压圆球可压缩材料中，传感器的外表面浮于顶压圆球的可压缩材料表面。

所述的顶压圆球(6)的圆形压头由三部分组成，内部材料为刚性体无锈钢等刚性材料，表层为硅胶等可压缩材料，及嵌于顶压圆球表层的压力传感器的感压元件。

所述的带有圆形钢托板的夹持器(7、8)，在夹具下方固定圆形钢托板，夹持器的孔径大小可调节(介于一倍顶压圆球直径和二倍顶压圆球直径之间)，其最小直径大于顶压圆球直径。

有益效果

1.内嵌在顶压圆球上的九个压力传感器，外表面与圆球表面光滑相接，不会引起织物额外变形，并可以实现多个传感器的同时、动态压力测量。

2.带有圆形钢托板的夹持器，可以方便地载入及取出试样，钢托板可以方便收放，防止由于织物本身的重力引起的下榻。

3.嵌有传感器的圆形球可往复运行5000次以上，移动速度可调，每次的间隔时间可调，可测试动态压力疲劳特性。