專利名稱：毛發(fā)梳理功測定儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種毛發(fā)梳理功測定儀，是一種檢測評估香波和護發(fā)素類化妝品的使用效果的儀器，屬于檢測儀器的技術領域。
隨著生活水平的提高，對于化妝用品的需求，已不是單純的潔發(fā)，開始轉向多功能效果和美發(fā)護發(fā)、養(yǎng)發(fā)方面，目前尚無科學的專用儀器可以測定其功能，在國外已有利用濕梳性來評價改進香波的配方比例，但是尚無用于實踐的檢測。
本實用新型的目的是要提供一種毛發(fā)梳理功測定儀，它可在克服上述的缺點，傳感器裝在主機上端，其掛鉤上懸掛一上夾持器，經香波式護發(fā)素處理過的頭發(fā)夾于上夾持器內，梳子勻速下降梳頭發(fā)，產生一向下拉力，經傳感器變?yōu)殡娦盘?，由放大器放大后，由數顯顯示。本測定儀可檢測頭發(fā)用品的梳理功能，確定該用品對發(fā)質的影響，可應用于醫(yī)療部門診斷。
本實用新型的目的是這樣實現的一種毛發(fā)梳理功測定儀，其特征在于主機(1)上部有傳感器(20)，其下端連有一懸掛頭發(fā)(21)的掛鉤(18)，頭發(fā)裝在上夾持器(33)和下夾持器(17)之間，主機(1)面板上有自右向左依次是記錄筆開關(9)，清零開關(5)、下降開關(6)、停止開關(8)和電機開關(10)，主機右部控制儀(2)面板上部依次是基準調節(jié)旋鈕(12)，調零旋鈕(13)伸長顯示(16)力值顯示旋導(15)，下部是電源開關(11)和鎖定開關(19)，速度選擇開關(14)，主機左側是微機(3)，其上部裝有監(jiān)視器(4)，主機(1)機板上有2導軌正好卡合在梳理器(23)的滑塊臂(25)兩側的槽(26)內，電路部分由振蕩器電路、分頻電路、步進電機控制儀、驅動電路、計數器電路、壓力電壓轉換及放大電路，A/D轉換電路電源電路組成。
梳理器(23)的滑塊左部是一圓管(27)，具有螺紋孔(28)與一圓柱形螺栓相配，發(fā)梳(29)固定于滑塊臂(25)上。
振蕩器分頻器電路，其振蕩器的反相器IC1A的2端連接電阻1R1后反饋于1端，同時2端連接一晶體振蕩器XT1和反相器IC1B的3端，同時并聯電阻1R2接于4端和IC1C的5端，再并聯電容C1反饋接于IC1A的1端，而反相器IC1C的6端又接于計數器IC4的10端，而其11端連接電阻1R3后接地，同時并聯于電容C2接于VCC，另外再并聯接于IC5的15端，IC6的2端和IC7的15端，IC8A的4端，IC8B的12端，IC4的15端接于繼電器J1的1端以及步進開關K1-1，IC4的12端接于開關K1-3，IC4的13端接于IC5的14端，再由IC5的1端與13端相接以后接于IC6的1端和開關K1-3，IC6的12、11、9、6端分別接至開關K1-4、K1-5、K1-6、K1-7這些開關又并聯于繼電器J1的2端，繼電器J1的3端接于IC7的14端。
步進電機控制及驅動電路，繼電器J1的3端連接于IC9的7端CP，同時并聯接于IC7的14端，IC2的1端接于開關K2的3端，同時又與IC9的15端一同并聯接于二極管D4和繼電器J1，并聯后接地，開關K2的1端接于VCC，2端接地，IC9的10端并聯于電容C3和電阻1R4，電容C3接于VCC，電阻1R4與IC9的9、1、2端并接，再與8端并聯后接地，IC9的11端(A)與IC3A的1端相接，IC9的12端與IC3B的5端相接，而13端又與IC3C的8端相接，IC3的2端，IC3的6端，IC3C有9端，并聯后與IC916端相接，同時并聯接于VCC；IC3端與反相器IC1D的9端相接，其8端接一電阻1R5和三極管BG1基極相接，IC3B的4端接IC1E的11端，其輸出端10端又接電阻1R6和三極管BG2基極，同樣，IC3C的10端接IC1F的13端，輸出端12端接電阻1R7，和三極管BG3基極，三極管BG、BG2和BG3的發(fā)射極均分別接地，BG1的集電吸與繞組B1和穩(wěn)壓管D1并聯，繞組B1接電阻1R8，穩(wěn)壓管D1接電阻1R9后，并聯接于VCC，同理，三極管BG2的集電極與繞組B2和穩(wěn)壓管B3并聯，繞組B2和隱壓管D3分別接電阻1R10和1R11，然后并聯，接于VCC。計數電路的IC7，其14端與繼電器J1的3端相接，13端反饋接于1端，同時并聯于ICBA的6端，IC8A的1端和IC8B的10端，而IC8A的4端和IC8B的12端并連相接于IC7的15端，IC8的15端接于P4。
壓力轉換及放大電路，其壓力傳感器H1的2端接P1，4端接P2，一端接地，另端接電阻2R1和同相放大器IC2的正端3端，其7端接VCC(+5V)4端接VSS(-5V)，2端(負端)接電阻，2R2后接地，輸出端6端接電阻2R3反饋于2端，與電阻2R2并聯，同時6端并連一電阻2R6，接于IC13的負端3端，同時并聯電阻2R7后接地，IC13的7端接VCC(+5V)，4端接VSS(-5V)，輸出端6端接P3，同時并聯電阻2R8反饋接于(正端)3端，該3端同時并聯電阻2R5接可受電阻M1，該電阻M1一端連接電阻2R8后接地，另一端接電阻2R4后接VCC(+5V)。


圖1是測定儀示意圖；圖2是測定儀原理示意圖；圖3是梳發(fā)器俯視圖；圖4是梳發(fā)器正視圖；圖5是測定儀電氣框圖；圖6是測定儀電路圖。
茲結合附圖對毛發(fā)梳理功測定儀的結構詳細敘述，由圖1，主機(1)內上部有傳感器掛鉤(18)，傳感器(20)裝于主機(1)上部，頭發(fā)(21)裝在上夾持器(33)和下夾持器(17)之間，主機(1)下部自右向左，依次裝有記錄筆開關(9)清零開關(10)，傳感器(20)以導線接于控制儀(2)，主機右部控制儀(2)面板上部依次是基準調節(jié)旋鈕(12)，調零旋鈕(13)，伸長顯示(16)和力值顯示(15)，下部是控制儀電源開關(11)，鎖定開關(19)和速度選擇開關(14)?？刂苾x另有導線接于計算機，計算機(3)上部裝有一監(jiān)視器(4)，計算機(3)也就是型號為386的電腦。
由圖2，主機(1)上端裝有傳感器(20)，傳感器(20)下端連著掛頭發(fā)(21)的掛鉤(18)，當標準梳子(23)(也就是梳理器)勻速下降梳理頭發(fā)(21)時，就產生一同下拉頭發(fā)的力，頭發(fā)(21)又以該力向下拉傳感器(20)，這一力的信號通過傳感器(20)變?yōu)殡娦盘枺@信號經過放大器(23)放大以后，送往數字顯示器(24)由計算機(3)處理，這時可以從顯示器(24)上觀察到梳理過程中各處的力值，計算機可以把每個時刻的力值記錄下來，最后準確地計算出梳理功。
毛發(fā)梳理功定義梳理器自上而下勻速運動梳理頭發(fā)的過程中，梳理器克服頭發(fā)束的摩擦阻力所做的功，即是毛發(fā)梳理功。W=∫abf(x)dx----------(1)]]>(1)式給出梳理功的數學定義，W代表梳理功，區(qū)間(a、b)是梳發(fā)器行程距離的始終點，f(x)為各點所受阻力的函數，離散化后，我們得到毛發(fā)梳理功的近似計算公式W′=Σi=abf(x)ΔX-------(2)]]>其中W′為毛發(fā)梳理功計算組，f(X)為各點實測值，△X為一常數，a、b均為已知值。
梳理功的單位為表示方便起見，采用厘米、克、秒制中的爾格。
由圖3、4，滑塊(31)中部的滑塊臂(25)寬度較窄，兩側有一槽(26)，在主機(1)的前面板上有2個導軌(32)，正好卡合在槽(26)內，使滑塊臂(25)可沿導軌(31)上下滑移，但不能轉動動，滑塊(24)左部是一圓管(27)且具有陰螺紋孔(28)，與一圓柱形螺柱相配合，當螺柱轉動時，滑塊(31)可以向上(或向下)移動，發(fā)梳(29)具有許多梳齒(30)，其齒根部分有孔，穿過2個螺主，可把發(fā)梳固定在滑塊臂(25)上，監(jiān)視器(4)是VGA型，彩色，分辯率是1024×768計算機(3)是IBM386型，主頻33M，RAM為2M，HD80M；傳感器(20)是拉壓力傳感器，TL-1型電源是直流+12V，量程為0、1、2……200，允許過載150％，零點輸出≤±5％FS，靈敏度≥15mv/v，放大器(23)是高性能，通用學運算放大器MC1456型，數字顯示(24)的數碼管為LA8011-11型，0.6共陽紅色數碼管4位。
開關是琴鍵開關，KHX1-10-4型，電源開關(11)采用KC×301型。
由圖6，振蕩器由三個反相器IC1A，IC1B、IC1C組成，IC1A的2端連接一電阻R1后反饋接于1端，同時2端又與晶體振蕩器XT1相接，又接于IC1B的3端，同時又并聯電阻1R2接于4端和IC1C的5端又并聯一電容C1后反饋接于IC1A的1端，IC1C的6端又接于二進制計數器IC4C型號4628的10端(CLK)，其11端(RST)連接電阻1R3后接地，同時又并聯于電容C2接于VCC，另外又并聯接至IC5的15端(RST)IC6的2端(RST)IC7的15端(RST)以及IC8A的4端(R)ICB的12端(R)。
IC4的15端(Q11)接于繼電器J1的1端以及步進開關K1-1。IC4的12端接于步進開關K1-3，IV4的13端接于IC5(型號4818)的14端(CLK)再由IC5的1端(D)與13端(Q5)相接后，接于IC6(型號4824)的1端(CLK)和涉進開關K1-3，IC6的12、11、9、6端分別接至開關K1-4、K1-5、K1-6、K1-7，各開關K1-1……K17并聯于繼電器J1的2端，繼電器J1的3端接至IC7(型號481815端(CLK))。
步進電機控制及驅動電路，繼電器J1的3端諸開關接到IC7的14端及外，又并聯接于IC4(型號DG0250)的7端(CD)，而14端與IC2A(型號4869)的2端，而IC2A的1端接至開關K2的3端，同時又與IC9的15端一同并聯接至二極管D4負極和繼電器J1，并聯后再接地，開關K2的2端接地，而1端與VCC(正12V)相接，IC9的10端并聯接于電容C3和電阻1R4，電容C3一端接VCC，電阻1R4的一端與IC9的9、1、2端并接再與8端并聯后接地，IC9的11端(A)與IC3A(型號4811)1端相接，IC9的12端(B)與IC3B(型號4811)5端相接，而13端(C)R與門電路IC3C的8端相接，IC3A的2端，IC3B的6端，以及IC3LC的9端并聯后與IC4的16端相接，再并接于VCC(+12V)。
IC3A的3端與反相器IC1D(型號4869)的9端相接，輸出端8端接電阻1R5和三極管BG1基極，IC3B的4端接IC1E(型號4869)的11端，其輸出端10端接電阻1R6和三極管BG2基極，同樣，IC3C的10端接IC1F的13端，其輸出12端接電阻1R7，再接三極管BG3的基極，三極管BG1、BG2和BG3的發(fā)射極都分別接地，BG1的集電極與繞組B1和穩(wěn)壓管D1并聯繞組B1接一電阻1R8，穩(wěn)壓管D1接電阻1R9，然后并聯于VCC(+12V)，同理，三極管BG2的電極與繞組B2和穩(wěn)壓管B3并聯，繞組B2和穩(wěn)壓管D2分別連接電阻1R10、1R11后，再并聯于VCC(+12V)，三極管BG3的集電極并聯于繞組B3和穩(wěn)壓管D3再分別連接電阻1R12、1R13后，再并聯于VCC(+12V)。
計數電路的IC7，其14端與繼電器J1的3端相接，其13端(Q5)反饋接于1端(D)，同時并聯接于IC8A的3端(CLK)以用IC8B的13端(CLK)端IC8A的6端接于IC8B的14端，IC8A的5端(K)接于IC8B的11端(K)，IC8A的1端(Q)IC8B的10端(J)，而IC8A的4端(R)和IC8B的12端(R)并聯相接于IC7的15端(RST)，IC8B的15端接P4。
壓力電壓轉換及放大電路，其壓力傳感器(T)的2揣接P1，4端接P2，一端接地，另端接電阻2R1和同相放大器IC2的正端3端，其7端接VCC(+5V)4端接VSS(-5V)，2端(負端)接電阻，2R2后接地，輸出端6端接電阻2R3反饋于2端，與電阻2R2并聯，同時6端并連一電阻2R6，接于IC13的負端3端，同時并聯電阻2R7后接地，IC13的7端接VCC(+5V)，4端接VSS(-5V)，輸出端6端接P3，同時并聯電阻2R8反饋接于(正端)3端，該3端同時并聯電阻2R5接可受電阻M1，該電阻M1一端連接電阻2R8后接地，另一端接電阻2R4后接VCC(+5V)。
電路工作原理
1、振蕩器、分頻器電路振蕩器是由反相器IC1A1端經反相到IC1A2端，一路信號由電阻1R1反饋到IC1A1端，另一路信號經過晶體振蕩器XT1到IC1B3端，經反相后到IC1B4端，一路信號由電阻1R2反饋到IC1B3端，另一路信號經電容C反饋到IC1A端。振蕩信號由IC1B4端到IC1C端經IC1C整形后，由IC1C6端輸出到14級二進制計數器IC410端CLK端，經多級二分頻后，分別由IC412端、13端、15端，輸出三種不同頻率信號，其中IC412端、15端信號分別送到步進電機轉速控制開關K1-3、K1-1、IC413端信號送到10分頻電路IC514端CLK端，由IC5、Q5輸出端13端信號反饋到IC5D端1端，在IC5端得到1個10分頻信號，此信號一路送到開關K1-2，另一路送到7級二進制計數器IC61端CLK端，經多級2分頻后分別由IC66端、9端、11端、12端輸出四種不同頻率信號，分別送到步進電機轉速控制開關K1-7、K1-6、K1-5、K1-4。
電容C2電阻1R3組成開機清零復位電路分別接到IC411端，IC15端、IC62端。
2、步進電機控制及驅動電路由步進電機轉速控制開關K1經繼電器J12點和3點把頻率信號送到步進電機專用控制電路IC9(DG0250CP端)7端經電路IC9轉換成三相六拍步進電機專用激勵信號A、B、C3組信號，這3組激勵信號分別由電路IC411端、12端、13端輸出到4與門電路IC3A1端IC3B的5端、IC3的8端，經與非門后激勵信號經IC3A的3端，IC3B的4端，IC3C10端，到反相器IC1D9器IC3E11端，IC3F3端，整形后，輸出到IC1D8端，IC1E10端，IC1F12端，激勵信號經電阻1R5、1R6、1R7分別加到三極管BG1、BG2、BG3基極上，使其三極管分別驅動步進電機B1、B2、B3三個繞組。電阻1R8、1R10、1R12為限流電阻，電阻1R9、1R11、1R13和2極管D1、D2、D3是放步進電機線包繞組反向電動勢。
開關K2IC2是控制步進電機，正反轉電路當開關K22、3點接通時，IC2A1端為L電平，2端為H電平，IC414端為H電平，15端為L電平步進電機為正轉，當開關K21、3點接通時IC2A1端為H電平，2端為L電平，IC414端為L電平，15端為H電平，繼電器J1吸合J11點3點接通步進電機高速反轉。
3、計數器電路計數器電路由J13點輸出頻率信號送到10分頻電路IC714端，由IC7Q5輸出端13端信號反饋到IC7D端1端，在IC7B端得到1個10分頻信號，此信號分別送到IC8A3端，IC8B13端，由IC8信號送到IC8B10端，IC8B14端信號送到IC8A6端，在IC8B15端得到1個3分頻信號，此信號由P4送到4位計數器UP400CP端。
4、壓力電壓轉換及放大電路壓力電壓轉換是由壓力傳感器T來完成，由P1、P2端加入1個穩(wěn)壓的直流電壓，加到壓力傳感器T2、4端上，由傳感器T的3、1端輸出1個隨壓力而變的電壓信號，經電阻2R1加到同相放大IC123端上，電阻2R3由IC126端反饋到IC122端與電阻2R2之比得到這一級放大倍數，由I126端輸出電壓信號經電阻2R6加到減法器IC132端，由VCC5V電阻2R4、2R8電位器W1組成調零電路，由電位器W1中點輸出1個電壓信號經電阻2R5加IC133端，2R9電阻一端接在IC136端一端接在IC133端形成反饋，2R9/2R5＝2R7/2R6在IC136端得到1個經放大的壓力電壓信號，此信號經P3點送到A/D轉換器0P318/N輸入端。
5、A/D轉換電路A/D轉換電路是選用市場所銷UP31， 數字面板表。
6、電源電路電源電路是選用4路機芯電源，型號是GW-4C型。
使用時，選啟動電源開關(11)，預熱15分鐘，按壓上升鍵(8)，將下夾持器(17)升到預定的夾持距離，該距離由上限位開關限定，將試樣夾于上夾持器(17)上，懸浮子傳感器(2)的掛鉤(18)上面，再把樣品置于下夾持器的梳理器(23)中，將控制儀(2)的鎖定開關(19)置于高位(不鎖定)，調正調零旋鈕13，使力值顯示為0，再將速度選擇鍵置于合適檔次，打開主機(1)的電機電源開關(10)，再接清零開關，按下降開關(6)，開始進行測試，使顯示器(24)顯示力值，由計算機(3)把各點力值畫成圖形，于是下限位開關使主機自動停止。如按壓停止開關(7)可隨時使試驗工作停止進行。
本儀器也可測定單纖維強度，用于發(fā)質的測量，可以作為醫(yī)療部門皮科(指毛發(fā))診斷的參考資料。
與現有技術相比，毛發(fā)梳現功測定儀具有下列優(yōu)點，1、測定儀可以用于檢測洗發(fā)用品，使用前、后梳理性能的差異，也可以檢測配方中原料對梳理性能的影響，從而可以改進配方。
2、可以用于測定單根頭發(fā)強度，用于測定發(fā)質，可以確定某種發(fā)用品對頭發(fā)質的影響，可以作為醫(yī)療部門皮科診斷的依據，并且用于指導發(fā)廊、美發(fā)師便理地處理頭發(fā)。
權利要求1.一種毛發(fā)梳理功測定儀，其特征在于主機(1)上部有傳感器(20)，其下端連有一懸掛頭發(fā)(21)的掛鉤(18)，頭發(fā)裝在上夾持器(17)和下夾持器(17)之間，主機(1)面板上有自右向左依次是記錄筆開關(9)，清零開關(5)、下降開關(6)、停止開關(8)和電機開關(10)，主機右部控制儀(2)面板上部依次是基準調節(jié)旋鈕(12)，調零旋鈕(13)伸長顯示(16)力值顯示旋鈕(15)，下部是電源開關(11)和鎖定開關(19)，速度選擇開關(14)，主機左側是微機(3)，其上部裝有監(jiān)視器(4)，主機(1)機板上有2導軌(32)正好卡合在梳理器(23)的滑塊臂(25)兩側的槽(26)內，電路部分由振蕩器電路、分頻電路、步進電機空制儀、驅動電路、計數器電路、壓力電壓轉換及放大電路，A/D轉換電路電源電路組成。
2.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于梳理器(23)的滑塊(31)左部是一圓管(27)，具有螺紋孔(28)與一圓柱形螺栓相配，發(fā)梳(29)有梳齒(30)，齒根部分有孔，穿過2螺栓使發(fā)梳(29)固定于滑塊臂(25)上。
3.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于振蕩蕩器分頻器電路，其振蕩器的反相器IC1A的2端連接電阻1R1后反饋于1端，同時2端連接一晶體振蕩器XT1和反相器IC1B的3端，同時并聯電阻1R2接于4端和IC1C的5端，再并聯電容C1反饋接于IC1A的1端，而反相器IC1C的6端又接于計數器IC4的10端，而其11端連接電阻1R3后接地，同時并聯于電容C2接于VCC，另外再并聯接于IC5的15端，IC6的2端和IC7的15端，IC8A的4端，IC8B的12端，IC4的15端接于繼電器J1的1端以及步進開關K1-1，IC4的12端接于開關K1-3，IC4的13端接于IC5的14端，再由IC5的1端與13端相接以后接于IC6的1端和開關K1-3，IC6的12、11、9、6端分別接至開關K1-4、K1-5、K1-6、K1-7這些開關又并聯于繼電器J1的2端，繼電器J1的3端接于IC7的14端。
4.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于步進電機控制及驅動電路，繼電器J1的3端連接于IC9的7端CP，同時并聯接于IC7的14端，IC2的1端接于開關K2的3端，同時又與IC9的15端一同并聯接于二極管D4和繼電器J1，并聯后接地，開關K2的1端接于VCC，2端接地，IC9的10端并聯于電容C3和電阻1R4，電容C3接于VCC，電阻1R4與IC9的9、1、2端并接，再與8端并聯后接地，IC9的11端(A)與IC3A的1端相接，IC9的12端與IC3B的5端相接，而13端又與IC3C的8端相接，IC3的2端，IC3的6端，IC3C的9端，并聯后與IC916端相接，同時并聯接于VCC；IC3A的3端與反相器IC1D的9端相接，其8端接一電阻1R5和三極管BG1基極相接，IC3B的4端接IC1E的11端，其輸出端10端又接電阻1R6和三極管BG2基極，同樣，IC3C的10端接IC1F的13端，輸出端12端接電阻1R7，和三極管BG3基極，三極管BG、BG2和BG3的發(fā)射極均分別接地，BG1的集電極與繞組B1和穩(wěn)壓管D1并聯，繞組B1接電阻1R8，穩(wěn)壓管D1接電阻1R9后，并聯接于VCC，同理，三極管BG2的集電極與繞組B2和穩(wěn)壓管B3并聯，繞組B2和穩(wěn)壓管D3分別接電阻1R10和1R11，然后并聯，接于VCC。
5.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于計數電路的集成塊IC7其14端與繼電器J1的3端相接，13端反饋接于1端，同時并聯于ICBA的6端，再接于IC8B的14端，IC8的5端接于IC8B的11端，IC8A的1端和IC8B的10端，而IC8A的4端和IC8B的12端并連相接于IC7的15端，IC8的15端接于P4。
6.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于壓力轉換及放大電路，其壓力傳感器F1的2端接P1，4端接P2，一端接地，3端接電阻2R1和同相放大器IC2的正端3端，其7端接VCC(+5V)4端接VSS(-5V)，2端(負端)接電阻，2R2后接地，輸出端6端接電阻2R3反饋于2端，與電阻2R2并聯，同時6端并連一電阻2R6，接于IC13的負端3端，同時并聯電阻2R7后接地，IC13的7端接VCC(+5V)，4端接VCC(-5V)，輸出端6端接P3，同時并聯電阻2R8反饋接于(正端)3端，該3端同時并聯電阻2R5接可受電阻M1，該電阻M1一端連接電阻2R8后接地，另一端接電阻2R4后接VCC(+5V)。
專利摘要一種毛發(fā)梳理功測定儀，其主機上部有傳感器，下端連有一掛鉤，可懸頭發(fā)裝在上下夾持器之間，面板上依次有記錄筆、清零、下降、停止等開關和電機開關，右部控制儀有調零，伸長顯示，力值顯示按鈕，下部還有電源開關和鎖定開關，速度選擇開關，控制儀以導線接于微機和監(jiān)視器，主機面板的導軌上裝有梳理器，及梳用螺栓固定在梳理器的滑塊臂上面，本測定儀可評定發(fā)用品的性能，可指導改進配方，還可測定單纖維強度，評估發(fā)質用作醫(yī)療部門的資料。
文檔編號G01D21/00GK2237224SQ95213460
公開日1996年10月9日 申請日期1995年6月16日 優(yōu)先權日1995年6月16日
發(fā)明者戚玲, 劉占全, 陳煜 申請人:北京日用化學研究所