XDP-1型织物悬垂性测试仪

 

一、概述

XDP-1型织物悬垂性测试仪是按照FZ/T01045-1996测试方法标准设计，采用G际通用的伞式法，利用图像处理技术测试织物静动态悬垂性能的新型测试仪器。

本仪器提供反映织物悬垂性能指标，包括悬垂基本指标和悬垂辅助指标两部分。基本指标为悬垂系数、波数、波峰幅值均匀度、波峰夹角均匀度、动静悬垂系数比值，辅助指标为*大波峰幅值、*小波峰幅值、*大波峰夹角、*小波峰夹角等指标。

    本仪器结构精密，操作简便自动，性能可靠，适用于各种织物(面料)的悬垂性能测试，有助于纺织企业生产过程中织物性能的改善以及服装设计中面料服用性能与外观风格的客观评价。

本仪器可应用于纺织、服装等生产企业、检验机构和科研单位。

 

二、主要技术指标

1、试样直径：                              240mm；

2、试样托盘直径：                      120mm；

3、试样托盘升降速度：              0～800 mm/min；

4、试样托盘旋转速度：              0～200 r/min；

5、悬垂系数测量误差：              ≤±1％；

6、电源：                                      220V±10％；

7、主机重量：                              约25kg；

8、主机尺寸：                              400×400×800 (mm)。

 

三、仪器结构和工作原理

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（一）测量原理

本悬垂仪测试静态悬垂性时采用的方法如图1-(a)所示，将直径D＝240mm的圆形试样1，平放在直径d＝120mm的试样托盘2上，试样和试样托盘缓慢上升，试样托盘上织物因自重下垂，呈悬垂的形态3，然后通过垂直方向投影，得到试样悬垂后的投影图形，如图1-(b)所示。静态悬垂系数 采用Cusick伞式法的经典公式：

      

       式中： 为试样面积； 试样投影面积； 为试样托盘面积。

图1      织物悬垂性测试方法示意图

(a) 试样覆盖在圆盘上      (b) 试样悬垂后投影轮廓线

       为了进一步表示织物悬垂形态特征，还采用波数、波峰幅值均匀度、波峰夹角均匀度、动静悬垂系数比值、*大波峰幅值、*小波峰幅值、*大波峰夹角、*小波峰夹角等指标。波数是指试样悬垂投影轮廓线一周中的波峰数（或波谷数）。波峰幅值是指试样悬垂投影中波峰点至试样托盘边缘点的距离，如图2中 所示。波峰夹角是指相邻两波峰间夹角，如图2中 所示。波峰幅值均匀度与波峰夹角均匀度分别为试样悬垂投影轮廓线一周中波峰幅值与波峰夹角的变异系数，波峰幅值均匀度 与波峰夹角均匀度 计算公式如下：

 

                                    

图2                    

当试样托盘和试样转动时测得悬垂投影，并采用上述Cusick公式计算出动态悬垂系数，动态悬垂系数除以静态悬垂系数得到动静悬垂系数比值。*大波峰幅值与*小波峰幅值分别为试样悬垂投影轮廓线一周中波峰幅值的*大值与*小值。*大波峰夹角与*小波峰夹角分别为试样悬垂投影轮廓线一周中波峰夹角的*大值与*小值。

（二）仪器结构

本悬垂仪是采用图像法测量织物悬垂性能的试验仪器，适用于各种纺织面料静、动态悬垂性能的测试，仪器原理如图1所示。

      

图1  织物悬垂仪机构组成示意图

1-    试样，2-试样托盘，3-匀光板，4-小圆盘，5-升降机构，

6- CCD摄像头，7-计算机，8-旋转机构

试样1平放在试样托盘2和匀光板3平面上，放上小圆盘4，升降机构5使试样和试样托盘一起平稳上升，试样自重下垂，试样托盘上升至顶端，通过CCD摄像头6采集试样悬垂形态图像信息进入计算机7，并显示在屏幕上。图像分析与数据处理软件从图像信息提取静态悬垂指标。旋转机构8可使试样和试样托盘转动，通过图像采集和数据处理，提取动态悬垂性能指标。

升降机构5可使试样和试样托盘一起平稳上升而试样自重下垂，在上升至顶端后自停，并静止稳定一定的间隔时间后启动试样悬垂测试。该试样预置平衡方法能减少人工手动放置试样对其悬垂形态测试结果（尤其是波数）的影响。旋转机构8可使试样和试样托盘一起旋转，提供了动态悬垂性能的测试环境。

仪器采用封闭式机箱，匀光板提供均匀色彩的背景光源，可以避免环境光线强弱对测试结果的影响，机箱外形如图2所示。

图2

1-      电源开关，2-“下降”按钮，3-“上升”按钮，4-“测试”按钮，5-箱门

 

（三）系统控制原理

系统控制过程为：由机箱上的三个功能操作按钮及软件用户界面按钮的指令信号输入测试系统，计算机根据指令信号与系统的实际工作状态进行判断和处理，产生相应的输出指令，通过控制器控制试样托盘上升、下降、旋转及电机制动等机械运动以及按钮指示灯开关等电路工作（见图3）。

图3 悬垂仪系统控制示意图

（四）软件按钮功能说明

本仪器测试系统的软件界面如图4所示。

图4

各按钮功能作用说明：

1、校准：零点、满度以及安装调试（见仪器的校准）；

2、退出：退出测试系统；

3、选项：包括测试功能、试样托盘升降速度、动态测试时的旋转速度、启动测试间隔时间和结果输出的设置；

4、清零：删除试样全部测试数据；

5、显示：可设置选择测试结果数据表格或图形两种显示方式，按该按钮交替更换选择内容；

6、删除：删除单次测试数据；

7、打印：打印数据表格或图形，与屏幕显示结果的设置一致；

8、保存：测试结果数据表格和图形的存贮；

9、下降：试样托盘下降按钮；

10、上升：试样托盘上升按钮；

11、测试：手动启动测试按钮。

 

（五）选项参数设定（见图5）：

图5

1、测试功能：可进行静态或动态测试单项选择，也可同一试样先后自动进行静态和动态测试的双项选择；

2、速度：试样托盘升降速度选择一般为200 mm/min，动态测试时试样托盘转动速度可在0～200 r/min之间选择，一般试验可选择为60 r/min；

3、自动测试间隔时间：试样托盘上升至停止后，间隔一定时间可自动启动测试，试验方法规定为180秒，可根据试验要求自行设定间隔时间，如果间隔时间设置为“N”，则试样托盘上升至停止后，需通过手动按钮启动测试；进行动态测试时需设置试样开始转动至启动动态测试的间隔时间；

4、测试结果输出：屏幕显示悬垂指标包括基本指标与辅助指标两部分，打印输出时辅助指标可根据需要进行选择。

四、仪器的校准

       本仪器用小圆盘和大圆盘进行校准。**系统软件界面上的“校准”按钮，出现调试与校准窗口（见图6），**“上升”按钮，试样托盘上升至顶端后停止。打开箱门，在试样托盘上放上小圆盘，关闭箱门，**“零点”按钮，若零点值显示不为“0.0”，再次**至显示“0.0”为止。打开箱门，取出试样托盘上的小圆盘，在试样托盘上放上大圆盘（直径240mm），关闭箱门，**“满度”按钮到满度值显示为“100.0”为止。

图6

五、操作使用步骤

1、打开悬垂仪电源和计算机电源，预热半小时。

2、双击电脑桌面上“XDP-1”悬垂仪小图标，出现测试信息输入窗口（见图4）。

3、试验参数选择，参见第7页“选项参数设定”。

4、打开箱门，按“下降”按钮，使试样托盘下降至底端，取出小圆盘，将试样平放在试样托盘和匀光板平面上，试样中心孔与托盘中心对准，放上小圆盘。

5、关上箱门，按“上升”按钮，该按钮指示灯亮，试样托盘上升至顶端后停止，指示灯熄灭。

6、测试：

a、 自动

试样和试样托盘上升至顶端后，测试系统开始计时，至设定的间隔时间，自动启动“测试”按钮进行测试。

b、手动

试样和托盘上升至顶端后，不定时自动启动“测试”按钮，根据所需间隔时间手按“测试”按钮进行测试。

测试期间“测试”按钮指示灯亮，测试完成后该指示灯熄灭，测试结果显示在屏幕上右上方（表格方式见图7，图表方式见图8）。             

  

                                                 图7                               图8

7、打开箱门，取出试样，关闭箱门。

按“下降”按钮，其指示灯亮，试样托盘下降至与匀光板水平后停止，该指示灯熄灭，测试结束。