專利名稱:一種干燥速率測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于測試機領域，特別是一種用于測試紡織品干燥速度的測試機。一種干燥速率測試儀，其中底座上安裝有測試臺，測試臺用于放置被測紡織物；測試臺設有測試點，滴水管組和測試傳感器組安裝在測試點附近；滴水管組安裝在測試點上方；測試傳感器組包括溫度傳感器和風速傳感器，溫度傳感器用于檢測測試點位置上紡織物表面的溫度，風速傳感器用于測試紡織品表面的空氣流動速度；水傳感器組安裝在測試點下方，水傳感器組用于檢測是否有水穿透紡織物并滴下。本干燥速率測試儀通過單片機自動監控測試數據，同時通過測試數據自動控制實驗的過程，可以完全由單片機自動控制，具有效率高，誤差小的優點。
【專利說明】一種干燥速率測試儀
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于測試機領域，特別是一種用于測試紡織品干燥速度的測試機。
【背景技術】
[0002]氣流法是用于測試織物在最大吸水量情況下對應的干燥速率的一種測試方法。行業中參考的測試標準為美國AATCC 200-2013 (Drying Rate of Fabrics at theirAbsorbent Capacity:Air Flow Method)。該方法規定，將織物固定在一個指定尺寸的風箱的出口，該風箱由風扇在裝夾樣品的開口處產生2.5米/秒的氣流，氣流速度由一個熱線式風速傳感器監測。同時，用一個非接觸式紅外溫度傳感器來監測被測試樣品測試過程中溫度的變化。在進行干燥速率測試前，必須通過嘗試不同的滴水量，找到該織物最大的吸水量Vm0
[0003]現行的測試方法為將織物一邊掀起，在熱板中央滴水后迅速蓋下織物并開始計時。用一個溫度記錄器每一秒種記錄一個溫度數據。測試時間用秒表測定。滴水過程則用手持滴管執行。現有的人工測試方法存在誤差，同時測試效率較低，如一組測試進行中，工作人員需要頻繁操作，效率較低。
實用新型內容
[0004]為解決上述干燥速度測試中，工作人員需要頻繁操作，工作效率交底，同時操作存在誤差的缺陷，本實用新型提供一種自動測量紡織品溫度、自動控制滴水的紡織品干燥速率測試機，本測試機可以自動控制測試并記錄測試結果，具有效率高，誤差小的優點。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供一種干燥速率測試儀，其包括底座、測試臺、滴水管組、測試傳感器組和水傳感器組；
[0006]所述底座上安裝有測試臺，所述測試臺用于放置被測紡織物；
[0007]所述測試臺設有測試點，所述滴水管組和測試傳感器組安裝在所述測試點附近；
[0008]所述滴水管組安裝在測試點上方，用于向測試點滴水；
[0009]所述測試傳感器組包括溫度傳感器和風速傳感器，所述溫度傳感器用于檢測測試點位置上紡織物表面的溫度，所述風速傳感器用于測試紡織品表面的空氣流動速度；
[0010]所述水傳感器組安裝在所述測試點下方，水傳感器組用于用于檢測是否有水穿透紡織物并滴下。
[0011]所述測試臺對應測試點位置設有凹槽或通孔，所述水傳感器組安裝在所述凹槽或通孔中。
[0012]所述干燥速率測試儀還包括進風系統，所述進風系統的出風口與測試點相對，進風系統用于向測試點提供固定流動速率的風。
[0013]所述滴水管組安裝有柱塞泵和補水電磁閥，柱塞泵進水端和出水端各安裝一個補水電磁閥，柱塞泵進水端的補水電磁閥用于控制向柱塞泵補水的流量和時機，柱塞泵出水端的補水電磁閥用于控制將柱塞泵里的水滴加到織物的表面。
[0014]所述干燥速率測試儀還包括動作系統，所述動作系統包括動力輪、主輪、從輪、曲桿、長桿和滑軌，所述動力輪連接一步進電機的輸出端，所述動力輪與主輪齒嚙合，所述主輪兩側分別連接從輪，所述從輪與主輪齒嚙合，所述從輪固定連接曲桿，所述長桿一端連接曲桿一端，長桿另一端連接滑軌上的滑塊，動力輪可驅動滑塊在所述滑軌上滑動。
[0015]所述兩個滑軌設置所在的平面垂直與所述測試臺，所述兩個滑軌延長線的交點相交與所述測試點的上方。
[0016]所述兩個滑軌靠近測試點端與測試點的距離為8mm?12mm。
[0017]本實用新型有益效果:
[0018]1.本干燥速率測試儀通過溫度傳感器用于檢測測試點位置上紡織物表面的溫度，風速傳感器用于測試紡織品表面的空氣流動速度；水傳感器組安裝在所述測試點下方，水傳感器組用于檢測測試點位置上紡織物表面的含水量，本干燥速率測試儀通過單片機自動監控測試數據，同時通過測試數據自動控制實驗的過程，可以完全由單片機自動控制，具有效率高，誤差小的優點。本測試儀降低了工作強度，通過使用單片機控制可能由人工操作帶來誤差的滴水，判斷是否漏水，判斷是否干燥過程，提高了測試過程中各項數據的精確度，避免了人工操作可能造成的誤差，保證不同時間，不同地點做到測試之間有很高的可重復性，可對比性。
[0019]2.測試臺對應測試點位置設有凹槽或通孔，所述水傳感器組安裝在所述凹槽或通孔中，紡織物可以在測試臺上完全鋪展開，測試數據更準確。
[0020]3.干燥速率測試儀還包括進風系統，所述進風系統的出風口與測試點相對，進風系統用于向測試點提供固定流動速率的風，通過進風系統模擬正常穿著時的狀態，同時滿足標準測試規定。
[0021]4.動力輪連接一步進電機的輸出端，動力輪與主輪齒嚙合，主輪兩側分別連接從輪，從輪與主輪齒嚙合，從輪固定連接曲桿，長桿一端連接曲桿一端，長桿另一端連接滑軌上的滑塊，動力輪可驅動滑塊在所述滑軌上滑動，本機構通過動力輪帶動滴水管組和測試傳感器組交替向測試點滑動，完成交替的滴水和檢測的工作，通過簡單的結構實現滴水和檢測，同時避免在工作時同在織物樣品中央上方的溫度傳感器和滴水管頭在移動時相撞。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型干燥速率測試儀主視結構示意圖；
[0023]圖2是本實用新型干燥速率測試儀側視結構示意圖；
[0024]圖3是本實用新型干燥速率測試儀控制示意圖。
[0025]圖中1-底座，2-測試臺，3-動力輪，4-主輪，5-從輪，6-曲桿，7-長桿，81-滴水管組，82-測試傳感器組，9-滑軌，10-水傳感器組。
【具體實施方式】
[0026]如圖1、圖2所示的一種干燥速率測試儀，其包括底座1、測試臺2、滴水管組81、測試傳感器組82和水傳感器組10 ;底座I上安裝有測試臺2，測試臺2用于放置被測紡織物；測試臺2設有測試點，滴水管組81和測試傳感器組82安裝在測試點附近；滴水管組81安裝在測試點上方，用于向測試點滴水；測試傳感器組82包括溫度傳感器和風速傳感器，溫度傳感器用于檢測測試點位置上紡織物表面的溫度，風速傳感器用于測試紡織品表面的空氣流動速度；水傳感器組10安裝在測試點下方，水傳感器組10用于用于檢測是否有水穿透紡織物并滴下。
[0027]本干燥速率測試儀通過單片機自動監控測試數據，同時通過測試數據自動控制實驗的過程，可以選擇完全由單片機自動控制，具有效率高，誤差小的優點。本測試儀降低了工作強度，通過使用單片機控制可能由人工操作帶來誤差的滴水，判斷是否漏水，判斷是否干燥過程，提高了測試過程中各項數據的精確度，避免了人工操作可能造成的誤差，保證不同時間，不同地點做到測試之間有很高的可重復性，可對比性。
[0028]測試臺2對應測試點位置設有凹槽或通孔，水傳感器組10安裝在凹槽或通孔中。紡織物可以在測試臺2上完全鋪展開，測試數據更準確。
[0029]干燥速率測試儀還包括進風系統，進風系統的出風口與測試點相對，進風系統用于向測試點提供固定流動速率的氣流。通過進風系統模擬正常穿著時的狀態，同時滿足標準測試規定。
[0030]氣流是由固定在風箱后側的風機形成，氣流速度由置于風箱圓形出口上方的熱線式風速計測得。風速計與單片機相連，并由單片機控制風機的轉速，以滿足在無樣品情況下，圓形出口 2.5米/秒風速的要求。放置樣品后，風速計用于監控穿過樣品表面的氣流速度。
[0031]所述滴水管組81安裝有柱塞泵和補水電磁閥，柱塞泵進水端和出水端各安裝一個補水電磁閥，柱塞泵進水端的補水電磁閥用于控制向柱塞泵補水的流量和時機，柱塞泵出水端的補水電磁閥用于控制將柱塞泵里的水滴加到織物的表面。補水電磁閥用于控制向泵補水的流量和時機紡織品表面滴水過程由柱塞泵來完成。柱塞泵兩端各有一個單向補水電磁閥，一個用于向織物注水，一個用于向柱塞泵補水。該精密柱塞泵可以將0.5毫升的水分2000次滴到織物上。柱塞泵的控制由單片機來完成。
[0032]干燥速率測試儀還包括動作系統，動作系統包括動力輪3、主輪4、從輪5、曲桿6、長桿7和滑軌9，動力輪3連接一步進電機的輸出端，動力輪3與主輪4齒嚙合，主輪4兩側分別連接從輪5，從輪5與主輪4齒嚙合，從輪5固定連接曲桿6，長桿7 —端連接曲桿6 —端，長桿7另一端連接滑軌9上的滑塊，動力輪3可驅動滑塊在滑軌9上滑動。本機構通過動力輪3帶動滴水管組81和測試傳感器組82交替向測試點滑動，完成交替的滴水和檢測的工作，通過簡單的結構實現滴水和檢測，同時避免在工作時同在織物樣品中央上方的溫度傳感器和滴水管頭在移動時相撞。
[0033]兩個滑軌9設置所在的平面垂直與測試臺2，兩個滑軌9延長線的交點相交與測試點的上方。兩個滑軌9靠近測試點端與測試點的距離為8mm?12mm。
[0034]測試傳感器組82包括紅外溫度傳感器和風速傳感器，將紅外溫度傳感器與風速傳感器水平并排安裝到一起，并使紅外溫度傳感器在工作時位于樣品上方I厘米處正對樣品中心。滴水管頭在工作時管頭與織物表面接觸以確保注水時水分傳遞完全，排除管頭上懸掛水珠造成的誤差。
[0035]同時，動作系統滿足測試過程中的反復滴水，測試液態水是否漏過樣品，風干樣品步驟。機械結構中央是由電機通過齒輪驅動的一根空心傳感器軸。軸的一段用一個圓盤偏心地裝有水分傳感器，使得傳感器能在工作時離織物下表面近而在不工作時轉離紡織品。長桿7的傳感器段開有缺口可將傳感器線收入其中。長桿7另一側所在的軸固定架上裝有集電環可保證在傳感器軸旋轉過程中，傳感器線不會纏繞在一起。傳感器軸與兩根曲桿6轉軸分別通過傳動比1:2的齒輪連接在一起。傳感器軸每旋轉90°，兩根曲桿6轉軸分別旋轉180°。三根軸都固定在兩塊軸固定架上。曲桿6轉軸遠離水傳感器組10的一端分別裝有一個略大的主輪4。從輪5上用兩根螺絲固定一根曲桿6。曲桿6—端又與長桿7連接，長桿7另一端與滑塊相連。滑塊上留有螺紋孔可裝入長桿7，長桿7前段分別裝有溫度傳感器、風速傳感器，另一長桿7前段裝有滴水管組81。滑塊分別可以在兩條滑軌9上滑動。兩條滑軌9分別于豎直方向成一定小角度，以避免在工作時同在織物樣品中央上方的溫度傳感器和滴水管頭在移動時相撞。
[0036]另外，本裝置還設有用于檢測滴水管組81和測試傳感器組82位置的位置傳感器，位置傳感器分為上、中、下三個，滴水管組81和測試傳感器組82在滑軌9中間位置時，適用于裝載待測試紡織品；滴水管組81在下，測試傳感器組82在上時，滴水管組81向待測試紡織品滴水；如滴水管組81在上，測試傳感器組82在下時，測試傳感器組82在上時，測試傳感器組82測試待測試紡織品的實驗數據。
[0037]此機械結構可以實現溫度傳感器，風速傳感器與滴水管頭的交錯作業。同時水分傳感器的偏心旋轉可以在滴水時水平放置于樣品下方檢測是否有水穿過樣品滴下而在測試時豎起偏離樣品中心避免擾亂氣流。
[0038]測試時，根據上述標準，首先測試員按下儀器上“Load Sample”(裝載樣品)按鈕，單片機控制電機驅動上述機械結構使測試傳感器組82側與滴水管組81側滑塊均處于中間位置。裝好樣品以后，測試員手持一表面皿或培養皿或其他容器置于滴水管頭下方，按下“Purge”(排氣)按鈕，精密蠕動泵工作從儀器內置水箱連續抽水至滴水管頭以排出水管內空氣。然后，測試員再次按下“Load Sample”按鈕。單片機控制電機驅動機械裝置使滴水管頭下降同時水分傳感器旋轉至樣品中央下方。接著，滴水管頭滴下0.100±0.003mL水到樣品表面，水傳感器組10組監控是否有水穿過樣品滴下。接著，在機械裝置的驅動下，水傳感器組10轉開，滴水管組81上升，測試傳感器組82下降。通過使用測試傳感器組82監控織物是否已風干。紡織品風干后，機械裝置驅動水傳感器組10轉回來，滴水管組81下降，測試傳感器組82上升。
[0039]如圖3所示，風速傳感器、溫度傳感器、水傳感器組10測試到的數據傳遞給單片機，單片機通過接受到的數據控制步進電機、風扇、柱塞泵、補水電磁閥和注水電磁閥工作，測試人員也可以根據電源開關控制本機的工作過程，同時也可以根據控制機控制本測試儀的工作，單片機接收的數據也可以同步記錄在控制機中，以方便工作人員查看相關測試記錄。
[0040]氣流法干燥速率測試儀是用于測試織物放置于直徑為130mm的風箱的圓形出口上方，并在織物底部有固定氣流的作用下，在織物上方添加一定量的(比如0.1ml)水時的干燥速率的一種測試方法。
[0041]氣流是由固定在風箱后側的風機形成，氣流速度由置于風箱圓形出口上方的熱線式風速計測得。風速計與單片機相連，并由單片機控制風機的轉速，以滿足在無樣品情況下，圓形出口 2.5米/秒風速的要求。放置樣品后，風速計用于監控穿過樣品表面的氣流速度。
[0042]織物表面滴水過程由柱塞泵來完成。柱塞泵兩端各有一個單向電磁閥，一個用于向織物注水，一個用于向柱塞泵補水。該精密柱塞泵可以將0.5毫升的水分2000次滴到織物上，精度遠遠超過AATCC200標準的要求(標準要求加0.100±0.003mL水到織物表面)。柱塞泵的控制由單片機來完成。
[0043]織物表面溫度的變化則有一紅外溫度傳感器來測量，為非接觸式測量方式。織物滴水前后溫度的變化有此溫度傳感器來監控，并將此一連串數據上傳至上位機軟件，由上位機軟件來判斷織物是否達到干燥的狀態。
[0044]單片機收集紅外溫度傳感器數據傳輸給測試時使用的計算機。記錄下溫度后，在溫度-時間曲線最陡峭部分取7個點，在溫度回到平衡溫度附近后的平緩部分取25個點，然后通過使用線性回歸方程找到兩條直線。兩條直線交點的橫坐標即為最終計算時需要用到測試結束時間。然后用滴水量V除以測試時間得到干燥速率R。
[0045]本機的自動翻轉機構，配合單片機、上位機軟件，使得樣品最大吸水量的測試完全自動化。
[0046]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，均屬本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種干燥速率測試儀，其特征在于:其包括底座、測試臺、滴水管組、測試傳感器組和水傳感器組； 所述底座上安裝有測試臺，所述測試臺用于放置被測紡織物； 所述測試臺設有測試點，所述滴水管組和測試傳感器組安裝在所述測試點附近； 所述滴水管組安裝在測試點上方，用于向測試點滴水； 所述測試傳感器組包括溫度傳感器和風速傳感器，所述溫度傳感器用于檢測測試點位置上紡織物表面的溫度，所述風速傳感器用于測試紡織品表面的空氣流動速度； 所述水傳感器組安裝在所述測試點下方，水傳感器組用于用于檢測是否有水穿透紡織物并滴下。2.根據權利要求1所述的一種干燥速率測試儀，其特征在于:所述測試臺對應測試點位置設有凹槽或通孔，所述水傳感器組安裝在所述凹槽或通孔中。3.根據權利要求1所述的一種干燥速率測試儀，其特征在于:所述干燥速率測試儀還包括進風系統，所述進風系統的出風口與測試點相對，進風系統用于向測試點提供固定流動速率的風。4.根據權利要求1所述的一種干燥速率測試儀，其特征在于:所述滴水管組安裝有柱塞泵和補水電磁閥，柱塞泵進水端和出水端各安裝一個補水電磁閥，柱塞泵進水端的補水電磁閥用于控制向柱塞泵補水的流量和時機，柱塞泵出水端的補水電磁閥用于控制將柱塞泵里的水滴加到織物的表面。5.根據權利要求1所述的一種干燥速率測試儀，其特征在于:所述干燥速率測試儀還包括動作系統，所述動作系統包括動力輪、主輪、從輪、曲桿、長桿和滑軌，所述動力輪連接一步進電機的輸出端，所述動力輪與主輪齒嚙合，所述主輪兩側分別連接從輪，所述從輪與主輪齒嚙合，所述從輪固定連接曲桿，所述長桿一端連接曲桿一端，長桿另一端連接滑軌上的滑塊，動力輪可驅動滑塊在所述滑軌上滑動。
【文檔編號】G01N33-36GK204302279SQ201420765413
【發明者】巫班金 [申請人]深圳市瑞鋒儀器有限公司