一种基于悬臂式的织物透气度测试仪及其测量方法与流程

本发明为涉及声学测试领域对各种车辆内饰件多孔材料、无纺布及其制品的透气度测量，具体是一种基于悬臂式的织物透气度测试仪及其测量方法。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，人们对汽车性能的要求也越来越高。除了对动力性、经济性、安全性方面的要求之外，汽车的乘坐舒适性开始得到人们的重视。近年来对汽车的噪声、振动和声振粗糙度(noise,vibrationandharshness,nvh)性能的研究开始受到广泛关注。汽车内饰声学材料对整车的nvh性能有重要影响。虽然多孔材料、无纺布及其制品能有效地吸收噪声，使噪声转化为热能耗散掉，但是仅当吸声性能衡量指标处于某个数值范围内时，多孔材料、无纺布及其制品的吸声性能才能达到平衡，而透气度是多孔材料、无纺布及其制品的吸声性能的重要影响因素。因此，对多孔材料、无纺布及其制品的透气度测试是保证汽车内饰件材料吸声性能的重要工作。

织物透气度是指织物两面存在压差的情况下，织物透过空气的性能。即织物两面在规定的压差下，单位时间内流过织物单位面积的空气体积。材料的透气度测试方法主要有压差法和等压法两类,而其中使用范围最广泛的是压差法，此压差法主要是指定压差测流量法，本发明即是基于压差法测量织物透气度的一种装置。

一般的织物透气度测试仪，都是对样件进行裁剪，按标准裁取一定尺寸的试件，测量通过试件两侧的流量，从而计算透气度。此方法有以下问题：(1)是一种有损测试，破坏了样件的形态，不利于多次抽查；(2)试件尺寸裁剪的不规范将影响测试结果。

在专利cn201810512070(公布于2018年9月11日)中描述了一种负压型多孔材料及其制品的流阻测量装置，包括测试工装和测试主机，所述测试工装包括设有辅助垫板的测试台、下测试室、上测试室总成、梯形丝杆滑台模组、龙门架，所述测试主机包括电磁继电器、真空泵、质量流量控制器、ac/dc转换模块、微差压变送器、两个激光测距单元、过载保护单元、控制单元。该流阻仪具有无损和有损两种测量模式，但结构较复杂，且测试工装中的龙门架具有长度限制，对于大型样件无法做到无损测量。

在上述提到的已知的解决方案实施例中，为了实现汽车内饰件材料透气度的无损测量，都是对其工装进行改造，但存在结构过于复杂、笨重的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决汽车内饰件多孔材料、聚氨酯塑料泡沫、无纺布及其制品等透气度测试有损测试的问题，能为汽车内饰件材料透气度测试提供一种无损测量工装及其测量方法，且结构简单。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现：

一种基于悬臂式的织物透气度测试仪，包括:

悬臂式组合测试台，包括测试台、固定设置在所述测试台上的悬臂式测试工装；

上测试室，固定设置在所述悬臂式测试工装上；

下测试室，固定设在所述测试台上且位于所述上测试室正下方；

测试主机，包括通过管路分别连接所述下测试室的抽气系统和压差计、与所述抽气系统和压差计电路连接的电脑、分别为所述电脑和抽气系统供电的电压控制装置。

进一步地，所述悬臂式测试工装包括：

悬臂，包括通过连接角钢固定的横梁和立柱，所述立柱通过悬臂底部支座固定于所述测试台上；

丝杆滑台模组，固定设置在所述横梁的自由端；

测试室夹持装置，固定在所述丝杆滑台模组上可上下移动。

进一步地，所述抽气系统包括通过管路依次连接的空气流量计、空气滤清器、节流阀、鼓风机，所述空气流量计的输入端与所述下测试室相连接。

进一步地，所述丝杆滑台模组包括丝杆支架、转动设置在所述丝杆支架上的丝杆、与所述丝杆螺纹配合的螺母滑块。

进一步地，所述丝杆的顶端设置有手动摇柄，所述丝杆支架上还设置有与所述螺母滑块滑动配合的导杆。

进一步地，所述丝杆支架通过滑台底座和螺栓固定设置在所述横梁的自由端。

进一步地，所述上测试室夹持装置包括：与所述丝杆滑台模组相连接的支座、可拆卸地连接设置在所述支座上的左右卡箍，所述左右卡箍通过配套的环形部和螺栓与所述上测试室固定连接。

一种基于悬臂式的织物透气度测试方法，包括步骤:

1)根据试件的类型，选择不同的测试孔径，将其放置于上测试室和下测试室之间；

2)鼓风机接通电源，从大气中抽取空气，经过空气滤清器滤除杂质、节流阀调节流量，使试件两侧压差达到一定值；

3)电脑读取压差计及空气流量计的测试结果，并进行计算，得到试件的透气度；

4)对同一试件在不同位置重复测量若干次，将最终结果取平均值。

进一步地，所述步骤3)中，对于一定压差值的空气流量，试件的透气率可通过以下公式计算：

式中，qv是一定压差下流过试件的空气流量，单位为dm³/min，a为试件的测试面积，单位为cm²，常数167是单位换算系数。

进一步地，所述试件包括聚氨酯泡沫塑料、软质及半硬质多孔弹性材料、无纺布及纺织品。

相比现有技术，本发明包括如下有益效果：

本发明采用悬臂式工装可以无损测试各种形状尺寸的常见织物，不需要将样件裁剪。

悬臂式工装结构简单，其上丝杆滑台模组能调节上下高度，进行试件的压紧防止漏气，确保测试结果的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的基于悬臂式的织物透气度测试仪原理图；

图2是本发明实施例的悬臂式工装组合测试台立体示意图；

图3是本发明实施例的悬臂式工装组合测试台正视图；

图4是本发明实施例的悬臂式工装组合测试台俯视图；

图5是本发明实施例的悬臂式工装组合测试台左视图；

图6是本发明实施例的悬臂铝材截面示意图；

图7是本发明实施例的悬臂底部支座结构示意图；

图8是本发明实施例的丝杆滑台模组结构示意图；

图9是本发明实施例的丝杆滑台模组支座结构示意图；

图10是本发明实施例的上测试室夹持装置结构示意图。

附图标注说明：1-悬臂式工装组合测试台，2-空气流量计，3-空气滤清器，4-节流阀，5-鼓风机，6-电压控制装置，7-电脑，8-压差计，101-测试台，102-下测试室，103-上测试室，104-上测试室夹持装置，105-丝杆滑台模组，106-滑台底座，107-横梁，108-连接角钢，109-立柱，110-悬臂底部支座。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的实施例做进一步详细说明。

图1示出了一个基于悬臂式的织物透气度测试仪的原理图，包括测试台、悬臂式测试工装、上测试室103、下测试室102、测试主机，所述测试台与所述悬臂式测试工装组合成悬臂式组合测试台1，所述上测试室103固定设置在所述悬臂式测试工装上，所述下测试室102固定设在所述测试台101上且位于所述上测试室103正下方；所述测试主机由空气流量计2、空气滤清器3、节流阀4、鼓风机5、电压控制装置6、电脑7和压差计8连接而成。悬臂式组合测试台中的下测试室102有两个接口，分别连接压差计8与空气流量计2，压差计2用于测定试件两侧的压差值，空气流量计2用于测定单位时间单位面积通过试件的空气流量。空气滤清器3用于滤除空气中的杂质，节流阀4用来调节空气的流量，具体有低通、中通、高通三种调节方式。鼓风机5接通电源后，将从空气中抽取空气，经管道依次流经节流阀4、空气滤清器3、空气流量计2至下测试室102。电压控制装置6用来调节电压，给电脑和鼓风机供电。电脑用于读取测试数据并计算透气度。

图2是悬臂式组合测试台1，图3-图5是悬臂式组合测试台1的正视图、俯视图及左视图。测试台101上固定有下测试室102以及悬臂式测试工装，悬臂式测试工装具体包括上测试室夹持装置104、丝杆滑台模组105、滑台底座106、横梁107、连接角钢108、立柱109以及悬臂底部支座110。上测试室夹持装置104(见图10)具体由左右两个卡箍及支座组成，上测试室103外壁开有环形槽，通过卡箍夹紧，两端通过螺母与支座紧固连接。所述丝杆滑台模组105(见图8)包括丝杆支架、转动设置在所述丝杆支架上的丝杆、与所述丝杆螺纹配合的螺母滑块。所述丝杆的顶端设置有手动摇柄，所述丝杆支架上还设置有与所述螺母滑块滑动配合的导杆。所述丝杆支架通过滑台底座106和螺栓固定设置在所述横梁107的自由端(见图9)。滑台底座106与横梁107通过梯形钉固定，整个丝杆滑台模组105固定在横梁107的自由端，可以根据试件的厚度上下调节，对试件进行夹紧。横梁107与立柱109通过连接角钢108固定，立柱109又与悬臂底部支座110(见图7)通过梯形钉固定，组合成结构简单的悬臂式工装。在必要的情况下，当丝杆滑台模组105调节高度无法满足要求时，可将横梁107拆卸，移动其上下位置，进行高度的粗调后，再与立柱109固定连接。

图6是悬臂的横截面图，悬臂(横梁和立柱)采用工业铝型材，截面的外轮廓形状为矩形，中间呈梅花状。在满足载荷要求前提下，铝型材质量轻，能够有效减轻测量支架重量，便于移动，同时价格低廉，可以有效降低成本。

本发明的另一实施例提供一种基于所述织物透气度测试仪的织物透气度测试方法，所述测量方法用于测试汽车内饰件材料的透气度。

一种基于悬臂式的织物透气度测试方法，包括步骤：

s1、对于牛仔棉制成的棉毡地毯，选取适合棉毡的测试头面积，将其放置于上测试室103和下测试室102之间，转动丝杆滑台模组105，不断下压至压紧棉毡表面；

s2、电压控制装置6为鼓风机5提供电源，当鼓风机5工作时，从大气中抽取空气，经过空气滤清器3滤除杂质、节流阀4调节流量，使棉毡两侧压差达到一定值，由压差计读取棉毡两侧压差值；

s3、当压差稳定后，持续通气一段时间，此时电脑7读取压差计8及空气流量计2的测试结果，并进行计算，得到棉毡地毯的透气度；

s4、在棉毡地毯的不同位置重复测量5次，并将最终结果取平均值。

进一步的，所述步骤s3中，对于一定压差值的空气流量，棉毡的透气率可通过以下公式计算：

式中，qv是一定压差下流过棉毡的空气流量dm³/min，a为棉毡的测试面积cm²，常数167是单位换算系数。

此外，除棉毡外，所述试件还可包括聚氨酯泡沫塑料、软质及半硬质多孔弹性材料、无纺布及纺织品等材料。

尽管在前述实施例中对本发明进行了详细的说明，但对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。