用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置與方法，該裝置包括透光測(cè)量機(jī)構(gòu)、厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)、力測(cè)量機(jī)構(gòu)、牽引卷繞機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)該裝置的方法是通過輸送機(jī)構(gòu)輸送、牽引卷繞機(jī)構(gòu)牽引織物，使用透光測(cè)量機(jī)構(gòu)的光敏元件感應(yīng)透過織物的光量，獲取織物的透光率；通過厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)的電容極板感應(yīng)不同厚度織物的電容，獲得織物的厚度不勻；通過力測(cè)量機(jī)構(gòu)的壓針和雙托輥組成的彎曲機(jī)構(gòu)彎曲織物，獲得織物的抗彎力；通過力測(cè)量機(jī)構(gòu)的壓輥和摩擦輥構(gòu)成摩擦輥與織物的摩擦，由與前托針的力傳感器和后托針相連的力傳感器分別感應(yīng)輸入摩擦輥前的織物張力和輸出摩擦輥后的織物張力，獲得織物的摩擦性能。本發(fā)明機(jī)構(gòu)精巧、測(cè)量簡(jiǎn)便、快速。
【專利說明】用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種織物的彎曲和摩擦、以及厚度和遮光性能的組合測(cè)量裝置與方法，屬于紡織精密計(jì)量?jī)x器【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]織物的遮光性、厚度不勻、彎曲性能和摩擦性能不僅影響織物的質(zhì)量和手感風(fēng)格，而且影響織物的穿著使用和外觀造型、美感和穿著舒適安全性。因此，對(duì)織物的遮光性、厚度不勻、彎曲性能和摩擦性能的測(cè)量和定量化表征，具有重要的實(shí)際意義。
[0003]目前，國內(nèi)外測(cè)量織物上述性能的儀器主要采取單機(jī)單測(cè)單指標(biāo)為主。就織物的遮光性而言，往往采用透光指標(biāo)表達(dá)，透光越小，遮光性越好。對(duì)于織物的透光率的測(cè)試儀器主要有:照度計(jì)(許艷.照度計(jì)的特性及測(cè)量誤差的定量評(píng)價(jià).現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)，2002，3.)，是將光能轉(zhuǎn)換成電能，測(cè)量通過單位面積的光照強(qiáng)度，不過該儀器只是光度、亮度的透光測(cè)量；織物透光性測(cè)試儀器(劉海波，王正偉，李汝勤.織物透過性測(cè)試及儀器的研究.上海紡織科技，1999，10.)，通過光敏電池測(cè)試透過織物的光量，表征織物的透光性能，不過該儀器采用鹵素?zé)糇鳛楣庠?，光線的平行性較差，易產(chǎn)生多方向的反射光線，影響測(cè)試準(zhǔn)確性?？椢锏暮穸炔粍虻臏y(cè)試方法主要有電阻式、電容式、電感式、超聲波式、激光式、射線式等傳感器為厚度檢測(cè)原理的測(cè)試儀，這些儀器局限于織物厚度不勻單個(gè)性能的測(cè)試?？椢锏膹澢阅芎湍Σ列阅艿臏y(cè)試儀器主要是KES織物風(fēng)格儀和FAST織物風(fēng)格儀，均是多臺(tái)多測(cè)多指標(biāo)的測(cè)試儀器，不但儀器昂貴，而且測(cè)試過程復(fù)雜，每臺(tái)儀器僅僅測(cè)試一項(xiàng)性能，其本質(zhì)還是單測(cè)單指標(biāo)儀器，此外國產(chǎn)的YG821織物風(fēng)格儀，測(cè)試織物彎曲性能和摩擦性能時(shí)需要分別更換部件來完成，操作復(fù)雜，不能完成連續(xù)的測(cè)量；CHES-FY和PhabrOmeter雖然能同時(shí)對(duì)彎曲和摩擦進(jìn)行表征，但只限于對(duì)織物力學(xué)性能的測(cè)試，不能同時(shí)測(cè)試織物的透光率和厚度均勻性，不能對(duì)織物的質(zhì)量進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。
[0004]上述實(shí)驗(yàn)儀器和方法適于織物的單項(xiàng)性能或多項(xiàng)力學(xué)性能的分離測(cè)試，而對(duì)織物多項(xiàng)性能的測(cè)試過程繁瑣，操作復(fù)雜，不能在同一臺(tái)儀器上完成織物透光率、厚度不勻、彎曲性能和摩擦性能的全部測(cè)量。然而在實(shí)際中，需要這些性能的原位組合測(cè)量，便于研究和分析織物的綜合性能特征。
[0005]因此，從實(shí)用和理論研究中，都有必要研究和開發(fā)能實(shí)現(xiàn)織物透光率、厚度不勻、彎曲性能和摩擦性能的原位組合測(cè)量裝置和方法。這樣的裝置既能減少儀器占地面、降低成本、節(jié)約實(shí)驗(yàn)試樣、簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作，從而提高檢測(cè)效率，又能實(shí)施同樣的單次測(cè)量，避免了更換試樣和更換測(cè)量?jī)x器而造成的系統(tǒng)誤差和操作誤差，提高測(cè)量的精確性和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度不勻的組合測(cè)量裝置與方法，解決傳統(tǒng)織物的上述性能與結(jié)構(gòu)因分離測(cè)量而造成織物綜合品質(zhì)指標(biāo)的表征誤差，可對(duì)織物的厚度不勻、遮光性、彎曲和摩擦性能實(shí)施客觀、快速的測(cè)量。[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供了 一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度不勻的組合測(cè)量裝置，包括固定在底板上的輸送機(jī)構(gòu)、透光測(cè)量機(jī)構(gòu)、厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)、力測(cè)量機(jī)構(gòu)和牽引卷繞機(jī)構(gòu)，其特征在于:
[0008]織物出輸送機(jī)構(gòu)后進(jìn)入透光測(cè)量機(jī)構(gòu)，該透光測(cè)量機(jī)構(gòu)包括固定在底板上的用于防止光線入射進(jìn)來的暗箱，在暗箱兩側(cè)分別設(shè)有處于隨意平衡態(tài)的第一托輥和第二托輥，織物繞經(jīng)第一托輥后進(jìn)入暗箱，出暗箱后繞經(jīng)第二托輥出透光測(cè)量機(jī)構(gòu)，在暗箱內(nèi)設(shè)有平行光源及光敏元件，平行光源位于光敏元件的對(duì)側(cè)，織物由平行光源與光敏元件之間通過；
[0009]織物出透光測(cè)量機(jī)構(gòu)后進(jìn)入厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)，該厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)包括至少一對(duì)用于感應(yīng)通過的織物的厚度以獲得織物的厚度不勻值的電容極板和第三托輥，織物由電容極板間穿過后繞經(jīng)第三托輥出厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)進(jìn)入力測(cè)量機(jī)構(gòu)；
[0010]力測(cè)量機(jī)構(gòu)包括摩擦輥、壓針、前托針、后托針、第一力傳感器、第二力傳感器、第三力傳感器、限位輥、雙托輥和壓輥，織物進(jìn)入力測(cè)量機(jī)構(gòu)后依次繞經(jīng)限位輥、一對(duì)雙托輥及至少四個(gè)壓輥后出力測(cè)量機(jī)構(gòu)，相鄰兩個(gè)壓輥組成一組導(dǎo)布?jí)狠伣M，固定不動(dòng)的摩擦輥位于相鄰兩組導(dǎo)布?jí)狠伣M之間；由壓針對(duì)位于一對(duì)雙托輥間的織物形成下壓力，壓針固接在第一力傳感器上，通過第一力傳感器獲得織物的抗彎力，織物繞經(jīng)一組導(dǎo)布?jí)狠伣M后，由前托針對(duì)該組導(dǎo)布?jí)狠伣M上的織物形成上托力，前托針固接在第二力傳感器上，通過第二力傳感器獲得輸入摩擦輥前的織物的松邊張力，織物出該組導(dǎo)布?jí)狠伣M后再繞經(jīng)摩擦輥后進(jìn)入相鄰一組的導(dǎo)布?jí)狠伣M，由后托針對(duì)該導(dǎo)布?jí)狠伣M上的織物形成上托力，后托針固接在第三力傳感器上，通過第三力傳感器獲得經(jīng)摩擦輥后的織物的緊邊張力，根據(jù)所獲得緊邊張力、松邊張力及織物覆蓋在摩擦輥表面的弧段相對(duì)摩擦輥截面圓中心的中心角，獲得織物與摩擦輥的摩擦系數(shù)；
[0011]織物出力測(cè)量機(jī)構(gòu)后進(jìn)入牽弓I卷繞機(jī)構(gòu)收布。
[0012]優(yōu)選地，所述的輸送機(jī)構(gòu)包括布樣輥、阻尼器和輸送壓輥；在布樣輥上裝有阻尼器；布樣輥和輸送壓輥均固定在所述的底板上，阻尼器用于對(duì)織物施加預(yù)加張力，預(yù)加張力的范圍為 0.lcN/cm_50cN/cm。
[0013]優(yōu)選地，所述的平行光源和光敏元件位于同一光軸上；所述的平行光源的光量照度范圍為 0.llx-100001x。
[0014]優(yōu)選地，所述的電容極板的間距范圍為2mm-20mm，每塊電容極板的寬度和長度均大于8cm。
[0015]優(yōu)選地，所述的第一托輥、第二托輥、第三托輥、限位輥和雙托輥與織物接觸的最低點(diǎn)位置位于同一水平線上；所述的雙托輥中間設(shè)有壓針，所述的雙托棍間的距離在2mm-20mm范圍內(nèi)可調(diào)；所述的壓針相對(duì)雙托棍的垂直距離在Imm-1Omm范圍內(nèi)可調(diào)；所述的雙托棍和壓針組合實(shí)施織物的彎曲，通過與壓針相連的第一力傳感器獲得織物的抗彎力值。
[0016]優(yōu)選地，所述的摩擦輥、壓輥、前托針和后托針構(gòu)造織物與摩擦輥表面的摩擦，且織物覆蓋在摩擦輥表面截面的弧段相對(duì)摩擦輥截面圓中心的中心角為180°。
[0017]優(yōu)選地，所述的第一力傳感器、第二力傳感器和第三力傳感器為高精度力傳感器，所述的第一力傳感器的測(cè)量范圍為O?300cN，精度為0.0lcN ;所述的第二力傳感器和第三力傳感器的測(cè)量范圍均為O?600cN，精度為0.0lcN0
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供了一種采用上述的用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置的應(yīng)用，其特征在于，用于織物和膜的彎曲性能、摩擦性、遮光性和厚度不勻的測(cè)量。
[0019]本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供了一種采用上述的一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于包括如下步驟:
[0020](a)設(shè)定好阻尼器的預(yù)加張力，選定好第一力傳感器、第二力傳感器和第三力傳感器的量程；設(shè)定電容極板的間距、雙托棍間的距離、壓針相對(duì)雙托棍的垂直距離和卷繞輥的線速度；
[0021](b)將一定寬度的織物布樣卷裝在布樣輥上，織物沿著壓布輥、第一托輥、第二托輥、第三托輥、限位輥、雙托輥、壓針、壓輥、前托針、摩擦輥、后托針導(dǎo)向到卷繞輥上，并固定在卷繞棍；
[0022](C)打開平行光源，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卷繞輥轉(zhuǎn)動(dòng)，帶到織物轉(zhuǎn)動(dòng)；同步啟動(dòng)第一力傳感器、第二力傳感器和第三力傳感器獲得力值，由光敏元件感應(yīng)透射的光量，啟動(dòng)電容極板獲得織物厚度不勻的電信號(hào)；
[0023](d)根據(jù)光敏元件感應(yīng)的透射光量，獲得織物的遮光性；電容極板感應(yīng)的電容變化獲得織物厚度不勻；根據(jù)第一力傳感器的力值獲得表征織物硬挺的抗彎力；根據(jù)第二力傳感器和第三力傳感器的感應(yīng)力值，獲得織物的摩擦系數(shù)；據(jù)此還可獲得沿著織物長度方向的相應(yīng)的特征曲線為透光率-位移曲線、厚度-位移曲線、抗彎力-位移曲線和摩擦系數(shù)-位移曲線。
[0024]本發(fā)明的測(cè)量原理在于:通過輸送機(jī)構(gòu)輸送、牽引卷繞機(jī)構(gòu)牽引織物；使用透光測(cè)量機(jī)構(gòu)水平托持織物并通過該機(jī)構(gòu)的光敏元件感應(yīng)透過織物的光量，獲取織物的透光率；通過厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)水平牽引織物并通過該機(jī)構(gòu)的電容極板感應(yīng)不同厚度織物的電容信號(hào)，獲得織物的厚度不勻；通過力測(cè)量機(jī)構(gòu)的壓針和雙托輥組成的彎曲機(jī)構(gòu)彎曲織物，獲得由傳感器采集的織物的抗彎力；通過力測(cè)量機(jī)構(gòu)的摩擦輥與織物摩擦，由與前托針相連的第二力傳感器獲得輸入摩擦輥前的織物的松邊張力，與后托針相連的第三力傳感器獲得輸出摩擦輥后的織物的緊邊張力；根據(jù)所獲得緊邊張力、松邊張力和中心角，可獲得織物與摩擦輥的摩擦系數(shù)。本發(fā)明的特點(diǎn)是測(cè)量為光學(xué)、電學(xué)與力學(xué)的組合原位測(cè)量，且機(jī)構(gòu)精巧、測(cè)量簡(jiǎn)便、快速、實(shí)時(shí)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0026]a、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)織物遮光率、厚度不勻、彎曲性能和摩擦性能的同機(jī)測(cè)試，可以節(jié)約占地，降低成本，簡(jiǎn)化操作過程，提高檢測(cè)效率，減少了系統(tǒng)和操作誤差；
[0027]b、本發(fā)明通過暗箱的輔助，極大程度的排除外界光的干擾，使光敏元件的測(cè)試更加準(zhǔn)確；
[0028]C、本發(fā)明利用三個(gè)力傳感器的組合測(cè)試方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)織物彎曲性能和摩擦性能的快速、實(shí)時(shí)和組合測(cè)量；
[0029]d、本發(fā)明可以根據(jù)織物的規(guī)格，設(shè)定織物的預(yù)加張力和壓針的高度，對(duì)織物的適應(yīng)性好；
[0030]e、本發(fā)明測(cè)試的織物的遮光性、厚度不勻、彎曲和摩擦綜合結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性優(yōu)良。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置的示意圖；
[0032]圖2為透光測(cè)量機(jī)構(gòu)側(cè)視圖；
[0033]圖3為厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)側(cè)視圖；
[0034]圖4為雙托棍和壓針組成的織物彎曲的側(cè)視圖；
[0035]圖5為壓輥、摩擦輥、前托針和后托針組成的織物摩擦的側(cè)視圖；
[0036]圖6為用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置的硬件流程示意圖；
[0037]圖7為用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置的軟件流示意圖。
[0038]圖中:
[0039]1-底板、11-定位銷，2-透光測(cè)量機(jī)構(gòu)、21-平行光源、22-光敏兀件、23-第一托棍、24-第二托棍、25-暗箱，3-厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)、31-電容極板、32-第二托棍，4-力測(cè)量機(jī)構(gòu)、40-摩擦輥、41-壓針、42-前托針、43-后托針、44-第一力傳感器、45-第二力傳感器、46-第三力傳感器、47-限位輥、48-雙托輥、49-壓輥，5-牽引卷繞機(jī)構(gòu)、51-卷繞輥、52-步進(jìn)電機(jī)，6-輸送機(jī)構(gòu)、61-布樣棍、62-阻尼器、63-輸送壓棍。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0041]以下實(shí)施例均使用了如圖1至圖7所示的一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置，由底板1，透光測(cè)量機(jī)構(gòu)2，厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)3，力測(cè)量機(jī)構(gòu)4，牽引卷繞機(jī)構(gòu)
5、輸送機(jī)構(gòu)6,以及對(duì)應(yīng)光量、形態(tài)與力的信號(hào)米集、驅(qū)動(dòng)控制、處理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
[0042]所述透光測(cè)量機(jī)構(gòu)2包括平行光源21、光敏元件22、第一托輥23、第二托輥24和暗箱25 ;所述的暗箱25固定在底板I上，內(nèi)固有平行光源21和光敏兀件22 ;所述的第一托輥23和第二托輥24均固定在底板I上，且為隨意平衡態(tài)；所述的隨意平衡態(tài)是指轉(zhuǎn)動(dòng)物體相對(duì)于轉(zhuǎn)軸而言質(zhì)量分布是均勻的，即當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)停止時(shí)可以停留在任意位置，或其表面受到切向力作用時(shí)就發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的平行光源21和光敏元件22位于同一光軸上；所述的暗箱25可防止箱體外的光線入射進(jìn)來；所述的平行光源21的光量照度量程為0.llx-lOOOOlx。
[0043]所述厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)3包括電容極板31和第三托輥32 ;所述的電容極板31固定在底板I上；所述的第三托輥32固定在底板I上，且為隨意平衡態(tài)。所述的電容極板31的間距范圍為2mm-20mm，極板的寬度和長度均大于8cm ;所述的電容極板31感應(yīng)通過的織物的厚度，獲得織物的厚度不勻值。
[0044]所述的力測(cè)量機(jī)構(gòu)4包括摩擦輥40、壓針41、前托針42、后托針43、第一力傳感器44、第二力傳感器45、第三力傳感器46、限位輥47、雙托輥48和壓輥49，所述的摩擦輥40通過定位銷11固定在底板I上，所述的摩擦輥40不能轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第一力傳感器44 一端固接壓針41，另一端固定于底板I上；所述第二力傳感器45 —端固接前托針42，另一端固定于底板I上；所述第三力傳感器46 —端固接后托針43，另一端固定于底板I上；所述的限位輥47、雙托輥48和壓輥49均固定在底板I上，且為隨意平衡態(tài)。所述的第一力傳感器44、第二力傳感器45和第三力傳感器46為高精度力傳感器，所述的第一力傳感器44的測(cè)量范圍為O?300cN，精度為0.0lcN ;所述的第二力傳感器45和第三力傳感器46的測(cè)量范圍均為O?600cN，精度為0.0lcN0
[0045]所述的牽引卷繞機(jī)構(gòu)5包括卷繞棍51和步進(jìn)電機(jī)52,所述的卷繞棍51和步進(jìn)電機(jī)52均固定在底板I上，且通過步進(jìn)電機(jī)52驅(qū)動(dòng)卷繞輥51轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的卷繞輥51的線速度范圍為 0.lm/min-400m/min ；
[0046]所述的輸送機(jī)構(gòu)6包括布樣棍61、阻尼器62和輸送壓棍63 ;所述的布樣棍61上裝有阻尼器62 ;所述的布樣輥61和輸送壓輥63均固定在底板I上。所述的阻尼器62是對(duì)織物施加預(yù)加張力，預(yù)加張力的范圍為0.lcN/cm-50cN/cm。
[0047]所述的第一托輥23、第二托輥24、第三托輥32、限位輥47和雙托輥48與織物接觸的最低點(diǎn)位置位于同一水平線上；所述的雙托輥48中間設(shè)有壓針41，所述的雙托棍48間的距離可調(diào)，范圍為2mm-20mm ;所述的壓針41相對(duì)雙托棍的垂直距離可調(diào)，范圍為Imm-1Omm ;所述的雙托棍48和壓針41組合實(shí)施織物的彎曲，通過與壓針41相連的第一力傳感器44獲得織物的抗彎力值。
[0048]所述的摩擦輥40、壓輥49、前托針42和后托針43構(gòu)造織物與摩擦輥40表面的摩擦，且織物覆蓋在摩擦輥40表面截面的弧段相對(duì)摩擦輥40截面圓中心的中心角為180° ；所述的與前托針42相連的第二力傳感器45獲得輸入摩擦輥40前的織物的松邊張力，所述的與后托針43相連的第三力傳感器36獲得經(jīng)摩擦輥40后的織物的緊邊張力；根據(jù)所獲得緊邊張力、松邊張力和中心角，可獲得織物與摩擦輥40的摩擦系數(shù)。
[0049]所述的信號(hào)采集、驅(qū)動(dòng)控制和處理系統(tǒng)由電信號(hào)采集模塊、轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制模塊、界面操作與參數(shù)設(shè)置模塊，及計(jì)算控制、處理、分析的基本功能模塊構(gòu)成；可實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，尤其是帶動(dòng)卷繞輥51的轉(zhuǎn)動(dòng)，并完成電信號(hào)的采集處理、實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)、界面操作程序控制、測(cè)量設(shè)置。其中步進(jìn)電機(jī)的控制由計(jì)算機(jī)程序構(gòu)成，完成卷繞輥51的精密轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)由數(shù)/模轉(zhuǎn)換卡、放大器/濾波器和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，以完成卷繞輥的轉(zhuǎn)動(dòng)；厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)3的電容極板31與力測(cè)量機(jī)構(gòu)4的第一力傳感器44、第二力傳感器45和第三力傳感器46的電信號(hào)由模/數(shù)轉(zhuǎn)換卡、放大器/濾波器和信號(hào)采集電路完成，完成織物厚度與抗彎力、摩擦力的采集；透光測(cè)量機(jī)構(gòu)2的光敏元件獲取織物的透光光量信號(hào)由圖像傳感器、放大器/濾波器和信號(hào)采集電路完成，完成織物的透光信號(hào)采集；電信號(hào)采集和光量信號(hào)采集的信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。通過光量與力的信號(hào)采集、驅(qū)動(dòng)控制、處理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等的處理分析，可獲得織物的透光率，織物的厚度不勻，織物的摩擦系數(shù)，織物的平均抗彎力和彎曲剛度；據(jù)此還可獲得沿著織物長度方向的相應(yīng)的特征曲線為透光率-位移曲線、厚度-位移曲線、抗彎力-位移曲線和摩擦系數(shù)-位移曲線。
[0050]實(shí)施例1輕薄棉機(jī)織物的遮光、厚度不勻、抗彎性能與摩擦系數(shù)測(cè)量
[0051]本發(fā)明的裝置的示意圖如圖1所示，實(shí)施輕薄棉織物的遮光、厚度不勻、抗彎力與摩擦系數(shù)測(cè)量?jī)x器參數(shù)設(shè)定如下:阻尼器62的預(yù)加張力為lcN/cm ;第一力傳感器44的測(cè)量范圍為O?IOOcN,精度為0.0lcN ;第二力傳感器45和第三力傳感器46的測(cè)量范圍均為O?500cN，精度為0.0lcN ；電容極板31的間距為6mm ;雙托棍48間的距離為IOmm ;壓針41相對(duì)雙托棍的垂直距離為4mm ;卷繞輥51的線速度范圍為20m/min ；
[0052]將5cm寬的織物布樣卷裝在布樣輥61上，織物沿著輸送壓輥63、第一托輥23、第二托輥24、第三托輥32、限位輥47、雙托輥48、壓針41、壓輥49、前托針42、摩擦輥40、后托針43導(dǎo)向到卷繞輥51上，并固定在卷繞輥51 ;打開平行光源21，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)52驅(qū)動(dòng)卷繞輥51轉(zhuǎn)動(dòng)，帶到織物轉(zhuǎn)動(dòng)；同步啟動(dòng)第一力傳感器44、第二力傳感器45和第三力傳感器46獲得力值，由光敏元件22感應(yīng)透射的光量，啟動(dòng)電容極板31獲得織物厚度不勻的電信號(hào)；根據(jù)光敏元件22感應(yīng)的透射光量，獲得織物的透光率；電容極板31感應(yīng)的電容變化獲得織物厚度不勻；根據(jù)第一力傳感器44的力值Tl獲得表征織物硬挺的抗彎力值；根據(jù)第二力傳感器45的感應(yīng)力值T2和第三力傳感器46的感應(yīng)力值T3，獲得織物的摩擦系數(shù)為1η(Τ3/Τ2)/π ;所述的透光率是指透過織物的光量與未放織物的透過光量之比，表征織物的遮光性能，透光率越大，織物的遮光性能越差；厚度不勻是指織物移動(dòng)方向的厚度不勻率；彎曲性能是指織物的平均抗彎力；摩擦性能是指織物的動(dòng)摩擦系數(shù)；據(jù)此還可獲得沿著織物長度方向的相應(yīng)的特征曲線為透光率-位移曲線、厚度-位移曲線、抗彎力-位移曲線和摩擦系數(shù)-位移曲線。
[0053]實(shí)施例2棉針織物的遮光、厚度不勻、抗彎性能與摩擦系數(shù)測(cè)量
[0054]本發(fā)明的裝置的示意圖如圖1所示，實(shí)施織物的遮光、厚度不勻、抗彎性能與摩擦系數(shù)測(cè)量?jī)x器參數(shù)設(shè)定如下:阻尼器62的預(yù)加張力，預(yù)加張力為2cN/cm ;第一力傳感器44的測(cè)量范圍為O?80cN，精度為0.0lcN ;第二力傳感器45和第三力傳感器46的測(cè)量范圍均為O?400cN,精度為0.0lcN ;電容極板31的間距為8mm ;雙托棍48間的距離為6mm ;壓針41相對(duì)雙托棍的垂直距離為2.5mm ;卷繞輥51的線速度范圍為10m/min ；
[0055]將6cm寬的織物布樣卷裝在布樣棍61上,織物沿著輸送壓棍63、第一托棍23、第二托輥24、第三托輥32、限位輥47、雙托輥48、壓針41、壓輥49、前托針42、摩擦輥40、后托針43導(dǎo)向到卷繞輥51上，并固定在卷繞輥51 ;打開平行光源21，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)52驅(qū)動(dòng)卷繞輥51轉(zhuǎn)動(dòng)，帶到織物轉(zhuǎn)動(dòng)；同步啟動(dòng)第一力傳感器44、第二力傳感器45和第三力傳感器46獲得力值，由光敏元件22感應(yīng)透射的光量，啟動(dòng)電容極板31獲得織物厚度不勻的電信號(hào)；根據(jù)光敏元件22感應(yīng)的透射光量，獲得織物的透光率；電容極板31感應(yīng)的電容變化獲得織物厚度不勻；根據(jù)第一力傳感器44的力值Tl獲得表征織物硬挺的抗彎力值；根據(jù)第二力傳感器45的感應(yīng)力值T2和第三力傳感器46的感應(yīng)力值T3，獲得織物的摩擦系數(shù)為1η(Τ3/Τ2)/π。
[0056]實(shí)施例3高濕粘膠織物的遮光、厚度不勻、抗彎性能與摩擦系數(shù)測(cè)量
[0057]本發(fā)明的裝置的示意圖如圖1所示，實(shí)施織物的遮光、厚度不勻、抗彎性能與摩擦系數(shù)測(cè)量?jī)x器參數(shù)設(shè)定如下:阻尼器62的預(yù)加張力為4cN/cm ;第一力傳感器44的測(cè)量范圍為O?200cN，精度為0.0lcN ;第二力傳感器45和第三力傳感器46的測(cè)量范圍均為O?600cN，精度為0.0lcN ;電容極板31的間距為6mm ;雙托棍48間的距離為12mm ;壓針41相對(duì)雙托棍的垂直距離為5mm ;卷繞輥51的線速度為40m/min ;所述的高濕粘膠織物是指對(duì)粘膠織物進(jìn)行高溫高濕環(huán)境下的平衡處理，其介電常數(shù)高達(dá)15以上。
[0058]將5cm寬的織物布樣卷裝在布樣棍61上,織物沿著輸送壓棍63、第一托棍23、第二托輥24、第三托輥32、限位輥47、雙托輥48、壓針41、壓輥49、前托針42、摩擦輥40、后托針43導(dǎo)向到卷繞輥51上，并固定在卷繞輥51 ;打開平行光源21，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)52驅(qū)動(dòng)卷繞輥51轉(zhuǎn)動(dòng)，帶到織物轉(zhuǎn)動(dòng)；同步啟動(dòng)第一力傳感器44、第二力傳感器45和第三力傳感器46獲得力值，由光敏元件22感應(yīng)透射的光量，啟動(dòng)電容極板31獲得織物厚度不勻的電信號(hào)；根據(jù)光敏元件22感應(yīng)的透射光量，獲得織物的透光率；電容極板31感應(yīng)的電容變化獲得織物厚度不勻；根據(jù)第一力傳感器44的力值Tl獲得表征織物硬挺的抗彎力值；根據(jù)第二力傳感器45的感應(yīng)力值T2和第三力傳感器46的感應(yīng)力值T3，獲得織物的摩擦系數(shù)為1n(Τ3/Τ2)/π。
[0059]實(shí)施例4高濕毛織物的遮光、厚度不勻、抗彎性能與摩擦系數(shù)測(cè)量
[0060]本發(fā)明的裝置的示意圖如圖1所示，實(shí)施織物的遮光、厚度不勻、抗彎性能與摩擦系數(shù)測(cè)量?jī)x器參數(shù)設(shè)定如下:阻尼器62的預(yù)加張力為lOcN/cm ;第一力傳感器44的測(cè)量范圍為0-200cN，精度為0.01cN;第二力傳感器45和第三力傳感器46的測(cè)量范圍均為O~600cN，精度為0.01cN ;電容極板31的間距為10mm ;雙托棍48間的距離為10mm ;壓針41相對(duì)雙托棍的垂直距離為5mm ;卷繞輥51的線速度為20m/min ;所述的高濕毛織物是指對(duì)織物進(jìn)行高溫高濕環(huán)境下的平衡處理，其介電常數(shù)高達(dá)15以上。
[0061]將5cm寬度的織物布樣卷裝在布樣棍61上,織物沿著輸送壓棍63、第一托棍23、第二托輥24、第三托輥32、限位輥47、雙托輥48、壓針41、壓輥49、前托針42、摩擦輥40、后托針43導(dǎo)向到卷繞輥51上，并固定在卷繞輥51 ;打開平行光源21，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)52驅(qū)動(dòng)卷繞輥51轉(zhuǎn)動(dòng)，帶到織物轉(zhuǎn)動(dòng)；同步啟動(dòng)第一力傳感器44、第二力傳感器45和第三力傳感器46獲得力值，由光敏元件22感應(yīng)透射的光量，啟動(dòng)電容極板31獲得織物厚度不勻的電信號(hào)；根據(jù)光敏元件22感應(yīng)的透射光量，獲得織物的透光率；電容極板31感應(yīng)的電容變化獲得織物厚度不勻；根據(jù)第一力傳感器44的力值Tl獲得表征織物硬挺的抗彎力值；根據(jù)第二力傳感器45的感應(yīng)力值T2和第三力傳感器46的感應(yīng)力值T3，獲得織物的摩擦系數(shù)為1n(Τ3/Τ2)/π。
[0062]表1各織物的遮光、厚度不勻、抗彎性能與摩擦系數(shù)的測(cè)量結(jié)果
[0063]
【權(quán)利要求】
1.一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置，包括固定在底板(I)上的輸送機(jī)構(gòu)(6)、透光測(cè)量機(jī)構(gòu)(2)、厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)(3)、力測(cè)量機(jī)構(gòu)(4)和牽引卷繞機(jī)構(gòu)(5)，其特征在于: 織物出輸送機(jī)構(gòu)(6)后進(jìn)入透光測(cè)量機(jī)構(gòu)(2)，該透光測(cè)量機(jī)構(gòu)(2)包括固定在底板(I)上的用于防止光線入射進(jìn)來的暗箱(25)，在暗箱(25)兩側(cè)分別設(shè)有處于隨意平衡態(tài)的第一托輥(23)和第二托輥(24)，織物繞經(jīng)第一托輥(23)后進(jìn)入暗箱(25)，出暗箱(25)后繞經(jīng)第二托輥(24)出透光測(cè)量機(jī)構(gòu)(2)，在暗箱(25)內(nèi)設(shè)有平行光源(21)及光敏元件(22)，平行光源(21)位于光敏元件(22)的對(duì)側(cè)，織物由平行光源(21)與光敏元件(22)之間通過； 織物出透光測(cè)量機(jī)構(gòu)(2)后進(jìn)入厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)(3)，該厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)(3)包括至少一對(duì)用于感應(yīng)通過的織物的厚度以獲得織物的厚度不勻值的電容極板(31)和第三托輥(32)，織物由電容極板(31)間穿過后繞經(jīng)第三托輥(32)出厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)(3)進(jìn)入力測(cè)量機(jī)構(gòu)(4)； 力測(cè)量機(jī)構(gòu)(4)包括摩擦輥(40)、壓針(41)、前托針(42)、后托針(43)、第一力傳感器(44)、第二力傳感器(45)、第三力傳感器(46)、限位輥(47)、雙托輥(48)和壓輥(49)，織物進(jìn)入力測(cè)量機(jī)構(gòu)⑷后依次繞經(jīng)限位輥(47)、一對(duì)雙托輥(48)及至少四個(gè)壓輥(49)后出力測(cè)量機(jī)構(gòu)(4)，相鄰兩個(gè)壓輥(49)組成一組導(dǎo)布?jí)狠伣M，固定不動(dòng)的摩擦輥(40)位于相鄰兩組導(dǎo)布?jí)狠伣M之間；由壓 針(41)對(duì)位于一對(duì)雙托輥(48)間的織物形成下壓力，壓針(41)固接在第一力傳感器(44)上，通過第一力傳感器(44)獲得織物的抗彎力，織物繞經(jīng)一組導(dǎo)布?jí)狠伣M后，由前托針(42)對(duì)該組導(dǎo)布?jí)狠伣M上的織物形成上托力，前托針(42)固接在第二力傳感器(45)上，通過第二力傳感器(45)獲得輸入摩擦輥(40)前的織物的松邊張力，織物出該組導(dǎo)布?jí)狠伣M后再繞經(jīng)摩擦輥(40)后進(jìn)入相鄰一組的導(dǎo)布?jí)狠伣M，由后托針(43)對(duì)該導(dǎo)布?jí)狠伣M上的織物形成上托力，后托針(43)固接在第三力傳感器(46)上，通過第三力傳感器(46)獲得經(jīng)摩擦輥(40)后的織物的緊邊張力，根據(jù)所獲得緊邊張力、松邊張力及織物覆蓋在摩擦輥(40)表面的弧段相對(duì)摩擦輥(40)截面圓中心的中心角，獲得織物與摩擦輥(40)的摩擦系數(shù)； 織物出力測(cè)量機(jī)構(gòu)(4)后進(jìn)入牽引卷繞機(jī)構(gòu)(5)收布。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置，其特征在于，所述的輸送機(jī)構(gòu)(6)包括布樣棍(61)、阻尼器(62)和輸送壓棍(63);在布樣棍(61)上裝有阻尼器(62);布樣輥(61)和輸送壓輥(63)均固定在所述的底板(I)上，阻尼器(62)用于對(duì)織物施加預(yù)加張力，預(yù)加張力的范圍為0.1CN/Cm-50CN/Cm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置，其特征在于，所述的平行光源(21)和光敏元件(22)位于同一光軸上；所述的平行光源(21)的光量照度范圍為0.11χ-100001χο
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置，其特征在于，所述的電容極板(31)的間距范圍為2mm-20mm，每塊電容極板(31)的寬度和長度均大于8cm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置，其特征在于，所述的第一托輥(23)、第二托輥(24)、第三托輥(32)、限位輥(47)和雙托輥(48)與織物接觸的最低點(diǎn)位置位于同一水平線上；所述的雙托輥(48)中間設(shè)有壓針(41)，所述的雙托棍(48)間的距離在2mm-20mm范圍內(nèi)可調(diào)；所述的壓針(41)相對(duì)雙托棍的垂直距離在Imm-1Omm范圍內(nèi)可調(diào)；所述的雙托棍(48)和壓針(41)組合實(shí)施織物的彎曲，通過與壓針(41)相連的第一力傳感器(44)獲得織物的抗彎力值。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置，其特征在于，所述的摩擦輥(40)、壓輥(49)、前托針(42)和后托針(43)構(gòu)造織物與摩擦輥(40)表面的摩擦，且織物覆蓋在摩擦輥(40)表面截面的弧段相對(duì)摩擦輥(40)截面圓中心的中心角為180°。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置，其特征在于，所述的第一力傳感器(44)、第二力傳感器(45)和第三力傳感器(46)為高精度力傳感器，所述的第一力傳感器(44)的測(cè)量范圍為O~300cN，精度為0.01cN;所述的第二力傳感器(45)和第三力傳感器(46)的測(cè)量范圍均為O~600cN，精度為0.01cN0
8.一種采用如權(quán)利要求1所述的用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置的應(yīng)用，其特征在于，用于織物和膜的彎曲性能、摩擦性、遮光性和厚度不勻的測(cè)量。
9.一種采用權(quán)利要求1所述的一種用于織物彎曲與摩擦及遮光與厚度的組合測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于包括如下步驟: (a)設(shè)定好阻尼器(62)的預(yù)加張力，選定好第一力傳感器(44)、第二力傳感器(45)和第三力傳感器(46)的量程；設(shè)定電容極板(31)的間距、雙托棍(48)間的距離、壓針(41)相對(duì)雙托棍的垂直距離和卷繞輥(51)的線速度； (b)將一定寬度的織物布樣卷裝在布樣棍(61)上,織物沿著輸送壓棍(63)、第一托棍(23)、第二托輥(24)、第三托輥(32)、限位輥(47)、雙托輥(48)、壓針(41)、壓輥(49)、前托針(42)、摩擦輥(40)、后托針(43)導(dǎo)向到卷繞輥(51)上，并固定在卷繞輥(51)；` (c)打開平行光源(21)，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(52)驅(qū)動(dòng)卷繞輥(51)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶到織物轉(zhuǎn)動(dòng)；同步啟動(dòng)第一力傳感器(44)、第二力傳感器(45)和第三力傳感器(46)獲得力值，由光敏元件(22)感應(yīng)透射的光量，啟動(dòng)電容極板(31)獲得織物厚度不勻的電信號(hào)； (d)根據(jù)光敏元件(22)感應(yīng)的透射光量，獲得織物的遮光性；電容極板(31)感應(yīng)的電容變化獲得織物厚度不勻；根據(jù)第一力傳感器(44)的力值獲得表征織物硬挺的抗彎力；根據(jù)第二力傳感器(45)和第三力傳感器(46)的感應(yīng)力值，獲得織物的摩擦系數(shù)；據(jù)此還可獲得沿著織物長度方向的相應(yīng)的特征曲線為透光率-位移曲線、厚度-位移曲線、抗彎力-位移曲線和摩擦系數(shù)-位移曲線。
【文檔編號(hào)】G01N21/59GK103616350SQ201310666302
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】杜趙群, 孫豐鑫, 孫草 申請(qǐng)人:東華大學(xué)