一种织物动态悬垂性能测试装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种织物动态悬垂性能测试装置，所述的气流通道（２）一端设置有可调速风机（３）和光源（５），另一端为气流出口，所述的图像传感器（４）设置在待测试样（１）的周围、并可固定于各个相对位置和倾斜角度上，所述的空气流量传感器（６）正对可调速风机（３）的送风方向、并可根据测试需要移动位置，所述的图像传感器（４）和空气流量传感器（６）均与电脑系统（７）连接。操作步骤包括，ａ．将待测试样（１）放置在气流通道（２）内；ｂ．得到织物试样在静止悬垂状态下的图像；ｃ．启动可调风机（３），调节转速；ｄ．通过图像传感器（４）获取任一时刻或任一时段内待测试样（１）的自由悬垂图像；ｅ．从所获取图像中提取信息，计算织物动态悬垂指标。本发明专利技术可解决现有技术中织物动态悬垂测试的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于织物性能测试
，特别是涉及一种织物动态悬垂性能测试装置 及其方法。
技术介绍
柔软舒适、优雅美观的纺织面料在人们的生产生活中占有相当重要的地位，形形 色色织物材料的悬垂美感亦深刻影响着人们的视觉感受。然而在纺织面料的悠久发展历史 中很长时间以来人们对织物材料悬垂性能的评价一直以主观感受和判断为主。直到上世纪 30 年代，Peirce, et al. (J. Text. Inst.，1937，28 =45-97.)提出了织物的悬垂性可以进行 客观评价的观念；五十年代，Chu，et al. (Textile Res. J，1950，Aug. 539-548.)提出伞式法 测试织物悬垂，并给出了悬垂系数这一表征织物静态悬垂性的重要指标，在织物悬垂性测 试方法的研究上作出巨大贡献。随后的许多学者关于织物悬垂性能的理论研究和实验研究 都是以伞式悬垂测试为基础提出更多的悬垂表征指标，在测试手段上也做出各种改进。直 到现在，伞式悬垂法因能较好地反映织物三维悬垂状态以及其测试过程的相对客观性，在 国内外一直为广大研究人员和检验部门接受和采用，并被用作织物静态悬垂测试标准得以 普及(IS09073-9 2008纺织品非织造布试验方法第9部分包括悬垂系数的悬垂性测定； GB/T23329-2009纺织品织物悬垂性的测定)。相对于静止悬垂形态，织物的动态悬垂美感与人们的生活更为息息相关。尽管人 们对织物静态悬垂性能的研究已经有半个多世纪的历史，并且积累了可观的成就，但对动 态悬垂的研究却仍在起步和探索阶段。早在上世纪末，G.K. Stylios 和 R. Zhu (J. Text. Inst.，1997,88 (4) :465_475·)提 出基于伞式悬垂的旋转圆台法用于测试织物的动态悬垂性，其核心实验装置如图1所示。 目前对织物动态悬垂的测试研究工作大都围绕基于伞式悬垂的旋转圆台法进行的；国内 的专利文件对织物动态悬垂性能进行的测试及实验装置，也都是以旋转圆台方法为基础的 (基于光栅条纹法的织物悬垂三维测试仪，专利号ZL 03141555. 5 ；织物动静态悬垂性的 图像测试方法及其测试装置，专利号ZL 200510111702. 8)。该方法虽然在一定程度上可展 示面料试样在不同转速下的悬垂展开效果，为不同类型面料在此状态下的动态悬垂性能提 供一种相对客观的比较方法，但由该方法获取的动态悬垂指标往往仅能表达该试样随圆台 旋转过程中在离心力作用下表现出的一种相对稳定的悬垂状态，难以反映不同类型面料在 日常应用中的自由动态悬垂行为，因此其测试结果较难有实际意义；并且织物试样在旋转 过程中受到重力、上下圆台的支持力和压力，在圆台边缘处受到摩擦力，同时亦与气流产生 较为复杂的相互作用，这使得对试样的受力分析变得非常复杂，相关理论研究受到限制。在悬垂测试中，织物的三维悬垂状态是多种内、外因素的综合效果，既取决于织物 中的纤维成分、纱线性能、织物组织结构以及后整理工艺等，也很大程度上受测试方法和实 验条件等外部因素的影响，因此织物悬垂测试的一项重要环节就是要保证外部因素(环境 温湿度，空气流速和实验操作等)的稳定性。在织物动态悬垂测试中，一方面要尽可能降低外部因素对实验结果的影响，这是保证实验可重复性的重要条件；另一方面要提供条件，使 不同类型的待测面料能够充分展示其自由动态悬垂行为，这是保证实验数据有说明性的重 要条件。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，以 解决现有技术中织物动态悬垂测试的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种织物动态悬垂性能测试装 置，包括气流通道、可调速风机、图像传感器、光源、空气流量传感器及电脑系统，所述的气 流通道一端设置有可调速风机和光源，另一端为气流出口，所述的图像传感器设置在待测 试样的周围、并可固定于各个相对位置和倾斜角度上，所述的空气流量传感器正对可调速 风机的送风方向、并可根据测试需要移动位置，所述的图像传感器和空气流量传感器均与 电脑系统连接。所述的图像传感器围绕待测试样分布在正X、正y、正Z三个空间位置。其主要工作原理是将织物试样在一端约束，另一端自由悬垂的状态下置于设计的 或可控的气流环境中，令其在该环境中除了上端约束力外，仅在重力和规定的风力作用下 处于自由动态悬垂状态；获取任一时刻该试样的悬垂图像，或获取一段时间内每隔At时 间该试样的一系列悬垂图像；采用图像处理技术，从所获取图像提取信息，计算该织物试样 的动态悬垂指标。采用该方法及相应实验装置的测试结果可反映不同类型织物试样在设定 风场中的自由动态悬垂性能。可测指标包括(平均)动态悬垂/弯曲角，动态悬垂/弯曲 角变异系数，(平均)动态弯曲摆动周期，动态悬垂系数等。一种织物动态悬垂性能测试方法，包括以下步骤，a.将待测试样放置在气流通道 内，上端水平固定，下端自由悬垂；b.接通光源、图像传感器，启动空气流量传感器及电脑 系统，得到织物试样在静止悬垂状态下的图像；c.启动可调风机，调节转速；d.待气流稳定 后，通过图像传感器获取任一时刻或任一时段内待测试样的自由悬垂图像，并保存在电脑 系统；e.从所获取图像中提取信息，计算织物动态悬垂指标。所述的步骤c中，调节转速时结合空气流量传感器的反馈信息调节风机至管道内 达到所需的空气流速。有益效果1.本专利技术测试方法客观，准确。采用本专利技术所述方法对面料的动态悬垂性能进行 测试，与目前采用的伞式悬垂旋转圆台方法相比，该方法测试过程中织物试样所表现出的 自由动态悬垂行为更接近于绝大多数面料的日常悬垂状态，因此测试结果可与人们的主观 判断取得较好一致，并且更加客观、可靠。2.实验可重复性好。通过可调风机和空气流量传感器的使用，以及设计气流通道 的形状、尺寸，令待测织物试样处于规定的风场中，从而在提高测试结果的客观性的同时也 大大增强其可重复性。3.可测试样范围广。该方法可测的织物试样涵盖各种类型、不同尺寸的柔性织物 材料，可对其在流动空气中的自由动态悬垂行为进行测试、分析和评价。4.可测指标灵活。通过单个或多个图像传感器的配合使用，结合图像处理技术的应用，可得到反映待测面料动态悬垂程度、动态活泼程度的各项指标，如(平均)动态悬垂 /弯曲角，动态悬垂/弯曲角变异系数，(平均)动态弯曲摆动周期，动态悬垂系数等，这些 悬垂指标根据研究或测试的需要可自主开发提出。5.有较好的推广应用潜力。本专利技术为科研人员研究气流与柔性织物材料的互动作 用提供客观实验基础，从而为织物动态悬垂风格的测试、评价和仿真研究提供理论研究基 础和实验支持；对于新型面料的设计开发以及新型服装的设计制作提供重要参考。因此本 专利技术提供的织物动态悬垂测试方法及实验装置，无论作为一项重要的应用基础研究还是实 验分析测试研究都有广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术的装置结构图；图2是现有技术中基于伞式悬垂的旋转圆台法测试织物动态悬垂性主体装置示 意图。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术 而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种织物动态悬垂性能测试装置，包括气流通道（２）、可调速风机（３）、图像传感器（４）、光源（５）、空气流量传感器（６）及电脑系统（７），其特征在于：所述的气流通道（２）一端设置有可调速风机（３）和光源（５），另一端为气流出口，所述的图像传感器（４）设置在待测试样（１）的周围、并可固定于各个相对位置和倾斜角度上，所述的空气流量传感器（６）正对可调速风机（３）的送风方向、并可根据测试需要移动位置，所述的图像传感器（４）和空气流量传感器（６）均与电脑系统（７）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：纪峰，邱夷平，曹聪，马越跃，张南山，王思涵，姚彤，魏晓强，王岩，陆春红，周琬婷，姚澜，王春霞，梁志勇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]