本实用新型涉及发制品测试设备技术领域，具体涉及一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置。
背景技术：
发制品是以人发、动物毛发或化纤丝为原料，经过一系列工序加工的假发制品，主要用于发型装饰、美容美发教学及弥补缺发、脱发等生理缺陷，满足特种行业需求等。近五年，发制品行业年均增长速度都保持在18％以上，预计未来几年，发制品行业的全球市场规模仍将保持较快增长速度，国内发制品行业规模也会随着市场需求增大进入高速扩张期。
发制品品种很多，不同发制品的色泽、手感、弹性和垂度、柔顺性都是不一样的。垂度、柔顺性反映了发制品材质的不同，决定着品质、价格、外观、使用效果等。
然而，目前国内外没有客观的、检测结果可资比较的用于发制品柔顺性测试仪器设备，给发制品的研发设计、生产加工、贸易销售、学术交流、人才培养带来了不便。例如，生产企业没有品质评定的手段和工具设备，消费者也没有投诉依据，监管部门无法执法监管，涉及此类纠纷时也无法解决。前几年，曾发生过出口产品因品质与客户感官评估要求不一致，从而出现集中退货的情况，严重影响整个发制品行业甚至洗发护发美发行业的健康发展。研制发制品柔顺性测试设备，能为规范我国发制品行业打下良好基础，促进发制品行业快速、健康发展，提高产品质量，有助于提升我国发制品的信誉度，扩大出口，增加出口创汇能力，进一步稳固我国发制品第一出口国的地位。
技术实现要素：
本实用新型要解决的问题是提供一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置，用于通过测力法评价发制品的柔顺性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
设计一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置，包括控制处理单元、显示单元、支架、安装于所述支架上的升降机构、测力单元、具有防静电功能的梳子、梳子夹持器以及用于悬挂待测发束的发束夹持器，所述发束夹持器安装于所述升降机构上，所述梳子经由梳子夹持器安装于所述发束夹持器下方，且使其梳齿能水平没入待测发束中；所述测力单元包括测力传感器，所述测力传感器安装于所述发束夹持器与升降机构相连接的对应位置处，和/或安装于所述梳子夹持器上近梳子部位，所述测力传感器所采集的受力信号经由所述控制处理单元处理后送至显示单元。
一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置，包括控制处理单元、显示单元、支架、安装于所述支架上的升降机构、测力单元、具有防静电功能的梳子、梳子夹持器以及用于悬挂待测发束的发束夹持器，所述发束夹持器安装于所述支架上，所述梳子夹持器安装于所述升降机构上，以使当所述梳子固定于所述梳子夹持器中时，所述梳子位于所述发束夹持器下方，且其梳齿能水平没入待测发束中；所述测力单元包括测力传感器，所述测力传感器安装于所述梳子夹持器与升降机构相连接的对应位置处，和/或安装于所述发束夹持器上近发束部位，所述测力传感器所采集的受力信号经由所述控制处理单元处理后送至显示单元。
其中，所述梳子可选为钢梳、牛角梳；梳子夹持器为具有固定功能的物件，如：捆绳、夹子、机械手；发束夹持器为具有固定功能的物件，如：捆绳、夹子。
优选的，所述升降机构包括丝杠升降机构以及用于驱动丝杠机构工作的驱动电机；或者，所述升降机构包括皮带升降机构以及用于驱动皮带升降机构工作的驱动电机。
优选的，在所述支架上设置有用于所述检测升降机构和/或梳子起始位置的位置传感器。
进一步的，所述位置传感器为接近开关。
优选的，所述显示单元为触摸屏，所述触摸屏设置在所述支架上。
优选的，所述支架上设有刻度尺或设有刻度，所述刻度尺或刻度平行于所述升降机构的运动方向。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：本实用新型基于测力原理的发束柔顺性测试装置具有可靠性好、精度高的特点，可以快速测定批样发制品的柔顺性。
附图说明
图1为一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置的实施例1的示意图。
图2为一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置的实施例2的示意图。
图3为一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置的实施例3的示意图。
图4为一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置的实施例4的示意图。
图5为一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置的实施例5的示意图。
图6为一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置的实施例6的示意图。
图中，2为显示单元，3为支架，4为升降机构，41为驱动电机，42为螺母，421为上检测点，422为下检测点，5为测力单元，51为测力传感器一，52为测力传感器二，6为梳子，7为梳子夹持器，8为发束夹持器，81为上检测点，82为下检测点，91为上位置传感器，92为下位置传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。
柔顺性，compliance：已知长度和质量的发制品，在规定条件下的柔软及顺滑程度，以顺滑时间、顺滑速率、发梳阻滞力、柔顺系数表示。
顺滑时间，顺滑速率 smooth time，smooth rate：单位质量标准发梳在规定条件下在单位线密度发制品试样中的下滑时间和下滑速率，用于表示发束柔顺性。
发梳阻滞力，retardant force of hair comb：单位线密度发制品试样在规定条件下阻止标准发梳匀速下移时测得的力值，用于表示发束柔顺性。
柔顺系数，compliance ratio：表示发束的柔顺性指标，系发丝悬心高度与发梳阻滞力之比。
悬心高度，center height：表示发丝的柔软度指标，指定长发丝弯成倒悬心状后的心尖与心底间的距离。
实施例1：一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置，参见图1，包括控制处理单元、显示单元2、支架3、安装于3支架上的升降机构4、测力单元5、具有防静电功能的梳子6、梳子夹持器7以及用于悬挂待测发束的发束夹持器8，发束夹持器8安装于升降机构4上，梳子6经由梳子夹持器7安装于发束夹持器8下方，且使其梳齿能水平没入待测发束中；测力单元5包括测力传感器，测力传感器安装于发束夹持器8与升降机构4相连接的对应位置处，测力传感器所采集的受力信号经由控制处理单元处理后送至显示单元2。
本实施例中，控制处理单元为单片机，型号为STM32F103V，显示单元2为屏幕上贴有四线电阻触摸屏的7英寸显示器，显示器型号为AT070TN92，显示器驱动器型号为SSD1963，显示器触摸屏控制器为ADS7843，单片机的FSMC脚与显示屏驱动器控制脚连接，显示屏驱动器输出脚与显示屏电连接，显示器触摸屏控制器与单片机的I/O口电连接；测力传感器为拉力传感器，拉力传感器型号为LRS-250g，梳子6为钢梳，也可以选用牛角梳，梳子夹持器7为一固定杆，梳子6通过固定杆固定在支架3上；发束夹持器8为一横杆和竖杆，横杆的一端与螺母42固定连接，横杆的下侧面固定有拉力传感器，拉力传感器的另一固定端固定有竖杆，竖杆的另一端设有用于捆扎发束的捆扎绳。
本实施例中，升降机构4包括驱动电机41、丝杠升降机构，丝杠升降机构包括螺母42，螺母42的上表面设有上检测点421，在上检测点的上方，支架3上安装有上位置传感器91，在螺母42的下表面设有下检测点422，在下检测点的下方，支架3上安装有下位置传感器92，本实施例中，驱动电机41为带步进电机驱动器的步进电机，上位置传感器91、下位置传感器92均为接近开关。上位置传感器、下位置传感器的输出端依次分别与单片机的I/O引脚通过电阻电连接，单片机的I/O引脚与步进电机驱动器的控制端电连接，步进电机驱动器的输出端与步进电机电连接。下位置传感器92的作用是确定螺母的初始位置，上位置传感器91的作用是避免螺母超距离运动。
本实施例中，拉力传感器安装在梳子夹持器7的竖直部，拉力进传感器的输出端依次通过采样保持电路、信号放大电路与单片机的ADC引脚电连接。
本实施例的基于测力原理的发束柔顺性测试装置的工作过程是：将基于测力原理的发束柔顺性测试装置接电后，单片机通过步进电机驱动器驱动步进电机41工作，步进电机41带动螺母42回复初始位置，在初始位置时，下位置传感器92接收到下检测点422，输出开关信号，单片机通过步进电机驱动器控制步进电机停止，此时螺母42的位置为初始位置；将发束固定在发束夹持器内，并把发束摁入下方的梳子齿内，且使发束处于竖直状态，通过触摸屏输入采集拉力传感器命令后，单片机获取拉力传感器输出的信号，计该值为G1，通过触摸屏输入步进电机启动命令后单片机控制步进电机启动后，丝杠升降机构的螺母42匀速上升，单片机获取拉力传感器输出的信号，计该值为G2，摩擦力f=G2－G1。
实施例2：一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置，参见图2，本实施例与实施例1大部分相同，不同之处在于，本实施例中，发束夹持器8为L形杆，L形杆的一端与螺母43固定连接，L形杆的另一端设有捆绳；梳子夹持器7为一横杆，横杆的一端固定在支架3上，另一端的上部设有拉力传感器5，拉力传感器5的另一固定端固定连接有梳子6，本实施例中，梳子为牛角梳。
本实施例的基于测力原理的发束柔顺性测试装置的工作过程同实施例1，摩擦力f=G2，但拉力传感器的测量值优于实施例1，原因在于，本实施例中，梳子是固定的，当螺母非匀速上升时，拉力传感器的值不受加速度附带产生力的影响。
实施例3：一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置，参见图3，本实施例与实施例2大部分相同，不同之处在于，本实施例中，升降机构4包括皮带升降机构以及用于驱动皮带升降机构工作的驱动电机，驱动电机同样选用步进电机，皮带升降机构由固定在支架上的四个齿轮及安装在齿轮上的皮带组成，其中一个齿轮安装在步进电机的输出轴上。
本实施例中，发束夹持器为T形杆，T形杆的下部设有夹子，T形杆的两侧端分别与皮带升降机构的皮带固定连接。上检测点81设在T形杆的横杆部的上侧面，下检测点设在T形杆的横杆部的下侧面。
本实施例的基于测力原理的发束柔顺性测试装置的工作过程同实施例2，摩擦力f=G2。
实施例4：一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置，参见图4，包括控制处理单元、显示单元2、支架3、安装于支架3上的升降机构4、测力单元5、具有防静电功能的梳子6、梳子夹持器7以及用于悬挂待测发束的发束夹持器8，发束夹持器8安装于支架3上，梳子夹持器7安装于升降机构4上，以使当梳子6固定于梳子夹持器7中时，梳子6位于发束夹持器8下方，且其梳齿能水平没入待测发束中；测力单元5包括测力传感器，测力传感器安装于梳子夹持器5与升降机构4相连接的对应位置处，和/或安装于发束夹持器8上近发束部位，测力传感器所采集的受力信号经由控制处理单元处理后送至显示单元2。
本实施例中，控制处理单元为单片机，型号为STM32F103V，显示单元2为屏幕上贴有四线电阻触摸屏的7英寸显示器，显示器型号为AT070TN92，显示器驱动器型号为SSD1963，显示器触摸屏控制器为ADS7843，单片机的FSMC脚与显示屏驱动器控制脚连接，显示屏驱动器输出脚与显示屏电连接，显示器触摸屏控制器与单片机的I/O口电连接，测力传感器为拉力传感器，拉力传感器型号为EVT-10L，梳子6为钢梳，也可以选用牛角梳，梳子夹持器7为一固定杆，固定杆的一端与螺母42固定连接，固定杆另一端的上侧面固定有拉力传感器，拉力传感器的另一端固定有梳子。拉力进传感器的输出端依次通过采样保持电路、信号放大电路与单片机的ADC引脚电连接。发束夹持器8为一L形杆，L形杆的一端与支架固定连接，L形杆的另一端设有夹子，且夹子位于L形杆的下部。
本实施例中，升降机构4包括驱动电机41、丝杠升降机构，丝杠升降机构包括螺母42，螺母42的上表面设有上检测点421，在上检测点的上方，支架3上安装有上位置传感器91，在螺母42的下表面设有下检测点422，在下检测点的下方，支架3上安装有下位置传感器92，本实施例中，驱动电机41为带步进电机驱动器的步进电机，上位置传感器91、下位置传感器92均为接近开关。上位置传感器、下位置传感器的输出端依次分别与单片机的I/O引脚通过电阻电连接，单片机的I/O引脚与步进电机驱动器的控制端电连接，步进电机驱动器的输出端与步进电机电连接。上位置传感器91的作用是确定螺母42的初始位置，下位置传感器92的作用是避免螺母42超距离运动。
本实施例的基于测力原理的发束柔顺性测试装置的工作过程是：将基于测力原理的发束柔顺性测试装置接电后，单片机通过步进电机驱动器驱动步进电机41工作，步进电机41带动螺母42回复初始位置，在初始位置时，上位置传感器91接收到上检测点421，输出开关信号，单片机通过步进电机驱动器控制步进电机停止，此时螺母42的位置为初始位置；将发束固定在发束夹持器内，并把发束摁入下方的梳子齿内，且使发束处于竖直状态，通过触摸屏输入步进电机启动命令后单片机控制步进电机启动后，丝杠升降机构的螺母43匀速上升，单片机获取拉力传感器输出的信号，计该值为G2，摩擦力f=G2。
实施例5：一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置，参见图5，本实施例与实施例4大部分相同，不同之处在于，本实施例中，发束夹持器8为一横杆和竖杆，横杆的一端与支架固定连接，横杆的下侧面设有拉力传感器5，拉力传感器5的另一端固定有竖杆6，竖杆6的另一端固定有夹子。梳子夹持器6为一延长杆，延长杆的一端与螺母42固定连接，另一端设有用于夹持梳子的夹子。
本实施例的基于测力原理的发束柔顺性测试装置的工作过程是与实施例1大部分相同，不同之处为，上位置传感器91处为初始位置，摩擦力f=G 2-G1。
实施例6：一种基于测力原理的发束柔顺性测试装置，参见图6，本实施例与实施例1大部分相同，不同之处在于，本实施例中，升降机构4包括皮带升降机构以及用于驱动皮带升降机构工作的驱动电机，驱动电机同样选用步进电机，皮带升降机构由固定在支架上的四个齿轮及安装在齿轮上的皮带组成，其中一个齿轮安装在步进电机的输出轴上。
本实施例中，发束夹持器为T形杆，T形杆的下部设有夹子，T形杆的两侧端分别与皮带升降机构的皮带固定连接。上检测点81设在T形杆的横杆部的上侧面，下检测点设在T形杆的横杆部的下侧面。
本实施例的基于测力原理的发束柔顺性测试装置的工作过程与实施例1相同。
结合实施例1-6，应当明白，测力传感器还可选为压力传感器，测力传感器的安装位置可根据需要选择安装在发束夹持器和/或梳子夹持器上。
实施例7-12：本实施例与实施例1-6大部分相同，不同之处在于，本实施例中，还包括刻度尺，刻度尺挂在支架3上。或者，刻度尺设在支架3的竖杆上，且刻度尺平行于升降机构4的运动方向。或者，在支架3的竖杆上设有平行平升降机构4运动方向的刻度。
上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。