一种干燥速率测试仪的制作方法
【专利摘要】本发明属于测试机领域，特别是一种用于测试纺织品干燥速度的测试机。一种干燥速率测试仪，其中底座上安装有测试台，测试台用于放置被测纺织物；测试台设有测试点，滴水管组和测试传感器组安装在测试点附近；滴水管组安装在测试点上方；测试传感器组包括温度传感器和风速传感器，温度传感器用于检测测试点位置上纺织物表面的温度，风速传感器用于测试纺织品表面的空气流动速度；水传感器组安装在测试点下方，水传感器组用于检测是否有水穿透纺织物并滴下。本干燥速率测试仪通过单片机自动监控测试数据，同时通过测试数据自动控制实验的过程，可以完全由单片机自动控制，具有效率高，误差小的优点。
【专利说明】一种干燥速率测试仪
【技术领域】
[0001]本发明属于测试机领域，特别是一种用于测试纺织品干燥速度的测试机。
【背景技术】
[0002]气流法是用于测试织物在最大吸水量情况下对应的干燥速率的一种测试方法。行业中参考的测试标准为美国AATCC 200-2013 (Drying Rate of Fabrics at theirAbsorbent Capacity:Air Flow Method)。该方法规定，将织物固定在一个指定尺寸的风箱的出口，该风箱由风扇在装夹样品的开口处产生2.5米/秒的气流，气流速度由一个热线式风速传感器监测。同时，用一个非接触式红外温度传感器来监测被测试样品测试过程中温度的变化。在进行干燥速率测试前，必须通过尝试不同的滴水量，找到该织物最大的吸水量Vm0
[0003]现行的测试方法为将织物一边掀起，在热板中央滴水后迅速盖下织物并开始计时。用一个温度记录器每一秒种记录一个温度数据。测试时间用秒表测定。滴水过程则用手持滴管执行。现有的人工测试方法存在误差，同时测试效率较低，如一组测试进行中，工作人员需要频繁操作，效率较低。
【发明内容】
[0004]为解决上述干燥速度测试中，工作人员需要频繁操作，工作效率交底，同时操作存在误差的缺陷，本发明提供一种自动测量纺织品温度、自动控制滴水的纺织品干燥速率测试机，本测试机可以自动控制测试并记录测试结果，具有效率高，误差小的优点。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种干燥速率测试仪，其包括底座、测试台、滴水管组、测试传感器组和水传感器组；
所述底座上安装有测试台，所述测试台用于放置被测纺织物；
所述测试台设有测试点，所述滴水管组和测试传感器组安装在所述测试点附近； 所述滴水管组安装在测试点上方，用于向测试点滴水；
所述测试传感器组包括温度传感器和风速传感器，所述温度传感器用于检测测试点位置上纺织物表面的温度，所述风速传感器用于测试纺织品表面的空气流动速度；
所述水传感器组安装在所述测试点下方，水传感器组用于用于检测是否有水穿透纺织物并滴下。
[0006]所述测试台对应测试点位置设有凹槽或通孔，所述水传感器组安装在所述凹槽或通孔中。
[0007]所述干燥速率测试仪还包括进风系统，所述进风系统的出风口与测试点相对，进风系统用于向测试点提供固定流动速率的风。
[0008]所述滴水管组安装有柱塞泵和补水电磁阀，柱塞泵进水端和出水端各安装一个补水电磁阀，柱塞泵进水端的补水电磁阀用于控制向柱塞泵补水的流量和时机，柱塞泵出水端的补水电磁阀用于控制将柱塞泵里的水滴加到织物的表面。
[0009]所述干燥速率测试仪还包括动作系统，所述动作系统包括动力轮、主轮、从轮、曲杆、长杆和滑轨，所述动力轮连接一步进电机的输出端，所述动力轮与主轮齿啮合，所述主轮两侧分别连接从轮，所述从轮与主轮齿啮合，所述从轮固定连接曲杆，所述长杆一端连接曲杆一端，长杆另一端连接滑轨上的滑块，动力轮可驱动滑块在所述滑轨上滑动。
[0010]所述两个滑轨设置所在的平面垂直与所述测试台，所述两个滑轨延长线的交点相交与所述测试点的上方。
[0011]所述两个滑轨靠近测试点端与测试点的距离为8mm?12mm。
[0012]本发明有益效果:
1.本干燥速率测试仪通过温度传感器用于检测测试点位置上纺织物表面的温度，风速传感器用于测试纺织品表面的空气流动速度；水传感器组安装在所述测试点下方，水传感器组用于检测测试点位置上纺织物表面的含水量，本干燥速率测试仪通过单片机自动监控测试数据，同时通过测试数据自动控制实验的过程，可以完全由单片机自动控制，具有效率高，误差小的优点。本测试仪降低了工作强度，通过使用单片机控制可能由人工操作带来误差的滴水，判断是否漏水，判断是否干燥过程，提高了测试过程中各项数据的精确度，避免了人工操作可能造成的误差，保证不同时间，不同地点做到测试之间有很高的可重复性，可对比性。
[0013]2.测试台对应测试点位置设有凹槽或通孔，所述水传感器组安装在所述凹槽或通孔中，纺织物可以在测试台上完全铺展开，测试数据更准确。
[0014]3.干燥速率测试仪还包括进风系统，所述进风系统的出风口与测试点相对，进风系统用于向测试点提供固定流动速率的风，通过进风系统模拟正常穿着时的状态，同时满足标准测试规定。
[0015]4.动力轮连接一步进电机的输出端，动力轮与主轮齿啮合，主轮两侧分别连接从轮，从轮与主轮齿啮合，从轮固定连接曲杆，长杆一端连接曲杆一端，长杆另一端连接滑轨上的滑块，动力轮可驱动滑块在所述滑轨上滑动，本机构通过动力轮带动滴水管组和测试传感器组交替向测试点滑动，完成交替的滴水和检测的工作，通过简单的结构实现滴水和检测，同时避免在工作时同在织物样品中央上方的温度传感器和滴水管头在移动时相撞。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明干燥速率测试仪主视结构示意图；
图2是本发明干燥速率测试仪侧视结构示意图；
图3是本发明干燥速率测试仪控制示意图。
[0017]图中1-底座，2-测试台，3-动力轮，4-主轮，5-从轮，6_曲杆，7_长杆，81-滴水管组，82-测试传感器组，9-滑轨，10-水传感器组。
【具体实施方式】
[0018]如图1、图2所示的一种干燥速率测试仪，其包括底座1、测试台2、滴水管组81、测试传感器组82和水传感器组10 ;底座I上安装有测试台2，测试台2用于放置被测纺织物；测试台2设有测试点，滴水管组81和测试传感器组82安装在测试点附近；滴水管组81安装在测试点上方，用于向测试点滴水；测试传感器组82包括温度传感器和风速传感器，温度传感器用于检测测试点位置上纺织物表面的温度，风速传感器用于测试纺织品表面的空气流动速度；水传感器组10安装在测试点下方，水传感器组10用于用于检测是否有水穿透纺织物并滴下。
[0019]本干燥速率测试仪通过单片机自动监控测试数据，同时通过测试数据自动控制实验的过程，可以选择完全由单片机自动控制，具有效率高，误差小的优点。本测试仪降低了工作强度，通过使用单片机控制可能由人工操作带来误差的滴水，判断是否漏水，判断是否干燥过程，提高了测试过程中各项数据的精确度，避免了人工操作可能造成的误差，保证不同时间，不同地点做到测试之间有很高的可重复性，可对比性。
[0020]测试台2对应测试点位置设有凹槽或通孔，水传感器组10安装在凹槽或通孔中。纺织物可以在测试台2上完全铺展开，测试数据更准确。
[0021]干燥速率测试仪还包括进风系统，进风系统的出风口与测试点相对，进风系统用于向测试点提供固定流动速率的气流。通过进风系统模拟正常穿着时的状态，同时满足标准测试规定。
[0022]气流是由固定在风箱后侧的风机形成，气流速度由置于风箱圆形出口上方的热线式风速计测得。风速计与单片机相连，并由单片机控制风机的转速，以满足在无样品情况下，圆形出口 2.5米/秒风速的要求。放置样品后，风速计用于监控穿过样品表面的气流速度。
[0023]所述滴水管组81安装有柱塞泵和补水电磁阀，柱塞泵进水端和出水端各安装一个补水电磁阀，柱塞泵进水端的补水电磁阀用于控制向柱塞泵补水的流量和时机，柱塞泵出水端的补水电磁阀用于控制将柱塞泵里的水滴加到织物的表面。补水电磁阀用于控制向泵补水的流量和时机纺织品表面滴水过程由柱塞泵来完成。柱塞泵两端各有一个单向补水电磁阀，一个用于向织物注水，一个用于向柱塞泵补水。该精密柱塞泵可以将0.5毫升的水分2000次滴到织物上。柱塞泵的控制由单片机来完成。
[0024]干燥速率测试仪还包括动作系统，动作系统包括动力轮3、主轮4、从轮5、曲杆6、长杆7和滑轨9，动力轮3连接一步进电机的输出端，动力轮3与主轮4齿啮合，主轮4两侧分别连接从轮5，从轮5与主轮4齿啮合，从轮5固定连接曲杆6，长杆7 —端连接曲杆6 —端，长杆7另一端连接滑轨9上的滑块，动力轮3可驱动滑块在滑轨9上滑动。本机构通过动力轮3带动滴水管组81和测试传感器组82交替向测试点滑动，完成交替的滴水和检测的工作，通过简单的结构实现滴水和检测，同时避免在工作时同在织物样品中央上方的温度传感器和滴水管头在移动时相撞。
[0025]两个滑轨9设置所在的平面垂直与测试台2，两个滑轨9延长线的交点相交与测试点的上方。两个滑轨9靠近测试点端与测试点的距离为8mm?12mm。
[0026]测试传感器组82包括红外温度传感器和风速传感器，将红外温度传感器与风速传感器水平并排安装到一起，并使红外温度传感器在工作时位于样品上方I厘米处正对样品中心。滴水管头在工作时管头与织物表面接触以确保注水时水分传递完全，排除管头上悬挂水珠造成的误差。
[0027]同时，动作系统满足测试过程中的反复滴水，测试液态水是否漏过样品，风干样品步骤。机械结构中央是由电机通过齿轮驱动的一根空心传感器轴。轴的一段用一个圆盘偏心地装有水分传感器，使得传感器能在工作时离织物下表面近而在不工作时转离纺织品。长杆7的传感器段开有缺口可将传感器线收入其中。长杆7另一侧所在的轴固定架上装有集电环可保证在传感器轴旋转过程中，传感器线不会缠绕在一起。传感器轴与两根曲杆6转轴分别通过传动比1:2的齿轮连接在一起。传感器轴每旋转90°，两根曲杆6转轴分别旋转180°。三根轴都固定在两块轴固定架上。曲杆6转轴远离水传感器组10的一端分别装有一个略大的主轮4。从轮5上用两根螺丝固定一根曲杆6。曲杆6—端又与长杆7连接，长杆7另一端与滑块相连。滑块上留有螺纹孔可装入长杆7，长杆7前段分别装有温度传感器、风速传感器，另一长杆7前段装有滴水管组81。滑块分别可以在两条滑轨9上滑动。两条滑轨9分别于竖直方向成一定小角度，以避免在工作时同在织物样品中央上方的温度传感器和滴水管头在移动时相撞。
[0028]另外，本装置还设有用于检测滴水管组81和测试传感器组82位置的位置传感器，位置传感器分为上、中、下三个，滴水管组81和测试传感器组82在滑轨9中间位置时，适用于装载待测试纺织品；滴水管组81在下，测试传感器组82在上时，滴水管组81向待测试纺织品滴水；如滴水管组81在上，测试传感器组82在下时，测试传感器组82在上时，测试传感器组82测试待测试纺织品的实验数据。
[0029]此机械结构可以实现温度传感器，风速传感器与滴水管头的交错作业。同时水分传感器的偏心旋转可以在滴水时水平放置于样品下方检测是否有水穿过样品滴下而在测试时竖起偏离样品中心避免扰乱气流。
[0030]测试时，根据上述标准，首先测试员按下仪器上“Load Sample”(装载样品)按钮，单片机控制电机驱动上述机械结构使测试传感器组82侧与滴水管组81侧滑块均处于中间位置。装好样品以后，测试员手持一表面皿或培养皿或其他容器置于滴水管头下方，按下“Purge”(排气)按钮，精密蠕动泵工作从仪器内置水箱连续抽水至滴水管头以排出水管内空气。然后，测试员再次按下“Load Sample”按钮。单片机控制电机驱动机械装置使滴水管头下降同时水分传感器旋转至样品中央下方。接着，滴水管头滴下0.100±0.003mL水到样品表面，水传感器组10组监控是否有水穿过样品滴下。接着，在机械装置的驱动下，水传感器组10转开，滴水管组81上升，测试传感器组82下降。通过使用测试传感器组82监控织物是否已风干。纺织品风干后，机械装置驱动水传感器组10转回来，滴水管组81下降，测试传感器组82上升。
[0031]如图3所示，风速传感器、温度传感器、水传感器组10测试到的数据传递给单片机，单片机通过接受到的数据控制步进电机、风扇、柱塞泵、补水电磁阀和注水电磁阀工作，测试人员也可以根据电源开关控制本机的工作过程，同时也可以根据控制机控制本测试仪的工作，单片机接收的数据也可以同步记录在控制机中，以方便工作人员查看相关测试记录。
[0032]气流法干燥速率测试仪是用于测试织物放置于直径为130mm的风箱的圆形出口上方，并在织物底部有固定气流的作用下，在织物上方添加一定量的(比如0.1ml)水时的干燥速率的一种测试方法。
[0033]气流是由固定在风箱后侧的风机形成，气流速度由置于风箱圆形出口上方的热线式风速计测得。风速计与单片机相连，并由单片机控制风机的转速，以满足在无样品情况下，圆形出口 2.5米/秒风速的要求。放置样品后，风速计用于监控穿过样品表面的气流速度。
[0034]织物表面滴水过程由柱塞泵来完成。柱塞泵两端各有一个单向电磁阀，一个用于向织物注水，一个用于向柱塞泵补水。该精密柱塞泵可以将0.5毫升的水分2000次滴到织物上，精度远远超过AATCC200标准的要求(标准要求加0.100±0.003mL水到织物表面)。柱塞泵的控制由单片机来完成。
[0035]织物表面温度的变化则有一红外温度传感器来测量，为非接触式测量方式。织物滴水前后温度的变化有此温度传感器来监控，并将此一连串数据上传至上位机软件，由上位机软件来判断织物是否达到干燥的状态。
[0036]单片机收集红外温度传感器数据传输给测试时使用的计算机。记录下温度后，在温度-时间曲线最陡峭部分取7个点，在温度回到平衡温度附近后的平缓部分取25个点，然后通过使用线性回归方程找到两条直线。两条直线交点的横坐标即为最终计算时需要用到测试结束时间。然后用滴水量V除以测试时间得到干燥速率R。
[0037]本机的自动翻转机构，配合单片机、上位机软件，使得样品最大吸水量的测试完全自动化。
[0038]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，均属本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种干燥速率测试仪，其特征在于:其包括底座、测试台、滴水管组、测试传感器组和水传感器组； 所述底座上安装有测试台，所述测试台用于放置被测纺织物； 所述测试台设有测试点，所述滴水管组和测试传感器组安装在所述测试点附近； 所述滴水管组安装在测试点上方，用于向测试点滴水； 所述测试传感器组包括温度传感器和风速传感器，所述温度传感器用于检测测试点位置上纺织物表面的温度，所述风速传感器用于测试纺织品表面的空气流动速度； 所述水传感器组安装在所述测试点下方，水传感器组用于用于检测是否有水穿透纺织物并滴下。
2.根据权利要求1所述的一种干燥速率测试仪，其特征在于:所述测试台对应测试点位置设有凹槽或通孔，所述水传感器组安装在所述凹槽或通孔中。
3.根据权利要求1所述的一种干燥速率测试仪，其特征在于:所述干燥速率测试仪还包括进风系统，所述进风系统的出风口与测试点相对，进风系统用于向测试点提供固定流动速率的风。
4.根据权利要求1所述的一种干燥速率测试仪，其特征在于:所述滴水管组安装有柱塞泵和补水电磁阀，柱塞泵进水端和出水端各安装一个补水电磁阀，柱塞泵进水端的补水电磁阀用于控制向柱塞泵补水的流量和时机，柱塞泵出水端的补水电磁阀用于控制将柱塞泵里的水滴加到织物的表面。
5.根据权利要求1所述的一种干燥速率测试仪，其特征在于:所述干燥速率测试仪还包括动作系统，所述动作系统包括动力轮、主轮、从轮、曲杆、长杆和滑轨，所述动力轮连接一步进电机的输出端，所述动力轮与主轮齿啮合，所述主轮两侧分别连接从轮，所述从轮与主轮齿啮合，所述从轮固定连接曲杆，所述长杆一端连接曲杆一端，长杆另一端连接滑轨上的滑块，动力轮可驱动滑块在所述滑轨上滑动。
6.根据权利要求5所述的一种干燥速率测试仪，其特征在于:所述两个滑轨设置所在的平面垂直与所述测试台，所述两个滑轨延长线的交点相交与所述测试点的上方。
7.根据权利要求6所述的一种干燥速率测试仪，其特征在于:所述两个滑轨靠近测试点端与测试点的距离为8mm?12mm。
【文档编号】G01N33/36GK104483468SQ201410745510
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月9日 优先权日:2014年12月9日
【发明者】巫班金 申请人:深圳市瑞锋仪器有限公司