本实用新型涉及一种纺织品精密测量仪器技术领域，尤其是一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能测量装置，较优地实现各向异性床垫用间隔复合织物在球形压缩中局部应力、温度和湿度的测量，适用于间隔织物、层合织物、三维机织物、三维针织物、非织物、复合织物、泡沫或海绵的球形压头压缩测量。
背景技术：
随着床垫用间隔复合织物在家纺行业和医用领域的拓展应用，功能性的多孔间隔织物日益受到青睐，页逐渐在床垫、坐垫等家纺产品中使用。间隔织物是由间隔丝连接上、下表面层织物构成的间隔结构构成，具有大的孔隙，所以具有优异的透湿、透气、散热和压迫舒适性能。因此，间隔织物可以根据应用领域，采用多层叠加、或是与其他的织物或絮料一起复合使用。然而，此类复合织物由于厚度明显大于传统服用纺织品，以往基本上可忽略的厚度方向的压缩性能变得尤为重要。如颇受医用床垫和坐垫产品青睐的间隔织物，其与人体间的相互作用，涉及力、温度和湿度的分析。然而传统的织物压缩实验基本上是将织物直接放在压缩仪下进行压缩性能测试(gb/t24442.2-2009，纺织品压缩性能的测定第2部分：等速法；gb/t24442.1-2009，纺织品压缩性能的测定第1部分：恒定法)。
所以，现有的压缩实验装置难以满足床垫用复合织物的压迫舒适性测量，有必要针对床垫用复合间隔织物研制一种专门的测试机构，能用于测定材料压缩变形过程中受力综合状态的实验装置，以及局部区域的力、温度和湿度的测试装置。
本实用新型目的是提供一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能的测量装置及测量方法，使用可以观察床垫用复合间隔织物在压缩过程中的上表面接触区域力、温度和湿度，通过所得的局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等提取参数，进行压迫舒适性的研究。
技术实现要素：
实用新型目的：本实用新型目的是提供一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能测量装置，使用该实用新型可以测试床垫用复合间隔织物在压缩过程中的上表面接触区域力、温度和湿度，通过所得的局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等提取参数，进行压迫舒适性的研究。
技术方案：一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，包括平台机构、压缩机构、夹持机构和压迫感知机构，压缩机构和夹持机构均固定于平台机构上，压迫感知机构固接于压缩机构上，压缩机构可驱动压迫感知机构压缩放置于夹持机构上的床垫用间隔复合织物，通过压迫感知机构上布置的力传感器、温度传感器或湿度传感器，获得床垫用间隔复合织物各个区域的抗压缩力、温度和湿度，完成床垫用间隔复合织物的压迫舒适性能测量。
作为优化，所述的平台机构由底板和一对竖直梁构成，底板上固定有一对竖直梁。
作为优化，所述的压缩机构，包括电机、传动齿轮、丝杆、螺母和中梁，传动齿轮通过电机驱动带动丝杆转动；螺母与中梁固接，在丝杆的转动下，螺母与中梁可以竖直上、下移动。
作为优化，所述的螺母与中梁竖直上、下移动的速度可以设置，范围为12-600mm/min。
作为优化，所述的夹持机构，由上压板、下底板和固定针构成，上压板和下底板上有圆柱形孔，且上压板和下底板上的圆柱形孔一一对应，圆柱形孔在圆周上均匀分布，孔的数量可以是4-36个；固定针可通过上压板和下底板上的圆柱形孔，用于固定放置在下底板上的床垫用间隔复合织物。
作为优化，所述的上压板的重量可以选择，范围为1-20kg；所述的固定针的直径可以选择，直径的范围为1-5mm。
作为优化，所述的压迫感知机构，由半球体、孔、固定杆、压力触觉传感器、温度传感器、湿度传感器和力触感器构成；固定杆与半球体固接；力传感器一端固定在中梁上，另一端与固定杆固接；半球体上开有孔，所述的孔以半球体的球心为射线断点由球心向半球体表面辐射；所述的孔在半球体上表面的投影为同心圆环，圆环的个数可设置，范围为6-24个，每个圆环上的孔的个数可设置，范围为12-48个；所述的压力触觉传感器、温度传感器、湿度传感器分别插入孔上，呈均匀间隔布置。
作为优化，所述的半球体直径可设置，范围为15cm-80cm，且所述的球形压头为不锈钢材料、或玻璃纤维材料、或铝合金材料、或玻璃球制成。
有益效果：本实用新型的床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，具有如下优点：
1)该装置是多传感器集成的测量装置，可以获得床垫用间隔复合织物的局部区域的力、温度、湿度结果；而且可以获得床垫用间隔复合织物的综合抗压缩力；
2)本实用新型测量装置，结构简单，使用方便，能用于间隔织物、层合织物、被褥、复合织物、泡沫或海绵的压迫舒适性测量。
3)本实用新型的床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置的原理是通过将圆形的床垫用间隔复合织物放置在夹持机构上，并由夹持机构固定床垫用间隔复合织物的圆周边缘，防止压缩过程中床垫用间隔复合织物的水平移动；压缩机构可驱动压迫感知机构压缩放置于夹持机构上的床垫用间隔复合织物，通过压迫感知机构上布置的力传感器、温度传感器或湿度传感器，获得床垫用间隔复合织物各个区域在压缩过程中的抗压缩力、温度和湿度；通过所得的局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等提取参数，进行压迫舒适性的研究。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构示意图；
图2为本实用新型的压迫感知机构示意图；
图3为本实用新型的压迫感知机构上布置传感器的示意图；
图4为本实用新型的夹持机构示意图；
图中：1-平台机构1、11-底板、12-竖直梁，2-压缩机构、21-电机、22-传动齿轮、23-丝杆、24-螺母、25-中梁，3-夹持机构、31-上压板、32-下底板、33-固定针，4-压迫感知机构、41-半球体、42-孔、43-固定杆、44-力传感器、45-温度传感器、46-湿度传感器、47-压力触感器，5-试样。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本实用新型的优点和特征，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚的界定。本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-4所示，一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，涉及具体实施例如下：
实施例1间隔织物的压迫舒适性测量
将床垫用单层间隔织物5裁剪成圆形试样，圆形面积为100cm2；将试样放置在夹持机构3的下底板32上，上压板31和下底板32上的圆柱形孔在圆周上均匀分布，孔的数量为12个；再将5kg重的上压板31压在试样上，并将直径为2mm的固定针33依次穿过上压板31上的圆柱形通孔，并插入到下底板32上的圆柱形孔中；启动电机21，依次带动传动齿轮22、丝杆23、螺母24转动，并以12mm/min的速度驱动中梁25、力触感器47、固定杆42、布置有压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46的半球体41向下移动，压缩放置在夹持机构3的试样，其中半球体41的直径为18cm、材质为不锈钢材料制成，半球体41上的孔42在半球体41上表面的投影为同心圆环，圆环的个数为12个，每个圆环上的孔42的个数为24个；所述的压力触觉传感器44、温度传感器45、湿度传感器46分别插入孔42上，呈均匀间隔布置；通过力传感器47获得半球体41的整体抗压缩力、通过半球体41的移动速度获得半球体的压缩位移，通过半球体41上设置的压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46，获得试样局部区域的力、温度和湿度；并获得局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等，根据曲线提取参数，实施试样的压迫舒适性评价。
实施例2多层间隔织物的压迫舒适性测量
将床垫用多层间隔复合织物5裁剪成圆形试样，圆形面积为200cm2；将试样放置在夹持机构3的下底板32上，上压板31和下底板32上的圆柱形孔在圆周上均匀分布，孔的数量为36个；再将10kg重的上压板31压在试样上，并将直径为1mm的固定针33依次穿过上压板31上的圆柱形通孔，并插入到下底板32上的圆柱形孔中；启动电机21，依次带动传动齿轮22、丝杆23、螺母24转动，并以24mm/min的速度驱动中梁25、力触感器47、固定杆42、布置有压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46的半球体41向下移动，压缩放置在夹持机构3的试样，其中半球体41的直径为20cm、材质为铝合金材料制成，半球体41上的孔42在半球体41上表面的投影为同心圆环，圆环的个数为12个，每个圆环上的孔42的个数为12个；所述的压力触觉传感器44、温度传感器45、湿度传感器46分别插入孔42上，呈均匀间隔布置；通过力传感器47获得半球体41的整体抗压缩力、通过半球体41的移动速度获得半球体的压缩位移，通过半球体41上设置的压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46，获得试样局部区域的力、温度和湿度；并获得局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等，根据曲线提取参数，实施试样的压迫舒适性评价。
实施例3层合间隔复合织物的压迫舒适性测量
将床垫用层合间隔复合5裁剪成圆形试样，圆形面积为400cm2；将试样放置在夹持机构3的下底板32上，上压板31和下底板32上的圆柱形孔在圆周上均匀分布，孔的数量为24个；再将80kg重的上压板31压在试样上，并将直径为3mm的固定针33依次穿过上压板31上的圆柱形通孔，并插入到下底板32上的圆柱形孔中；启动电机21，依次带动传动齿轮22、丝杆23、螺母24转动，并以60mm/min的速度驱动中梁25、力触感器47、固定杆42、布置有压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46的半球体41向下移动，压缩放置在夹持机构3的试样，其中半球体41的直径为40cm、材质为玻璃纤维材料制成，半球体41上的孔42在半球体41上表面的投影为同心圆环，圆环的个数为8个，每个圆环上的孔42的个数为12个；所述的压力触觉传感器44、温度传感器45、湿度传感器46分别插入孔42上，呈均匀间隔布置；通过力传感器47获得半球体41的整体抗压缩力、通过半球体41的移动速度获得半球体的压缩位移，通过半球体41上设置的压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46，获得试样局部区域的力、温度和湿度；并获得局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等，根据曲线提取参数，实施试样的压迫舒适性评价。
实施例4被褥/间隔织物复合织物的压迫舒适性测量
将被褥/间隔织物复合织物5裁剪成圆形试样，圆形面积为400cm2；将试样放置在夹持机构3的下底板32上，上压板31和下底板32上的圆柱形孔在圆周上均匀分布，孔的数量为12个；再将1-20kg重的上压板31压在试样上，并将直径为1mm的固定针33依次穿过上压板31上的圆柱形通孔，并插入到下底板32上的圆柱形孔中；启动电机21，依次带动传动齿轮22、丝杆23、螺母24转动，并以24mm/min的速度驱动中梁25、力触感器47、固定杆42、布置有压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46的半球体41向下移动，压缩放置在夹持机构3的试样，其中半球体41的直径为24cm、材质为不锈钢材料、或玻璃纤维材料、或铝合金材料、或玻璃球制成，半球体41上的孔42在半球体41上表面的投影为同心圆环，圆环的个数为12个，每个圆环上的孔42的个数为24个；所述的压力触觉传感器44、温度传感器45、湿度传感器46分别插入孔42上，呈均匀间隔布置；通过力传感器47获得半球体41的整体抗压缩力、通过半球体41的移动速度获得半球体的压缩位移，通过半球体41上设置的压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46，获得试样局部区域的力、温度和湿度；并获得局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等，根据曲线提取参数，实施试样的压迫舒适性评价。
实施例5海绵/间隔织物复合织物的压迫舒适性测量
将床垫用海绵/间隔织物复合织物5裁剪成圆形试样，圆形面积400cm2；将试样放置在夹持机构3的下底板32上，上压板31和下底板32上的圆柱形孔在圆周上均匀分布，孔的数量为6个；再将10kg重的上压板31压在试样上，并将直径为2mm的固定针33依次穿过上压板31上的圆柱形通孔，并插入到下底板32上的圆柱形孔中；启动电机21，依次带动传动齿轮22、丝杆23、螺母24转动，并以120mm/min的速度驱动中梁25、力触感器47、固定杆42、布置有压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46的半球体41向下移动，压缩放置在夹持机构3的试样，其中半球体41的直径为40cm、材质为不锈钢材料、或玻璃纤维材料、或铝合金材料、或玻璃球制成，半球体41上的孔42在半球体41上表面的投影为同心圆环，圆环的个数为12个，每个圆环上的孔42的个数为36个；所述的压力触觉传感器44、温度传感器45、湿度传感器46分别插入孔42上，呈均匀间隔布置；通过力传感器47获得半球体41的整体抗压缩力、通过半球体41的移动速度获得半球体的压缩位移，通过半球体41上设置的压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46，获得试样局部区域的力、温度和湿度；并获得局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等，根据曲线提取参数，实施试样的压迫舒适性评价。
实施例6泡沫/间隔织物复合织物的压迫舒适性测量
将床垫用泡沫/间隔织物复合织物5裁剪成圆形试样，圆形面积400cm2；将试样放置在夹持机构3的下底板32上，上压板31和下底板32上的圆柱形孔在圆周上均匀分布，孔的数量为6个；再将10kg重的上压板31压在试样上，并将直径为2mm的固定针33依次穿过上压板31上的圆柱形通孔，并插入到下底板32上的圆柱形孔中；启动电机21，依次带动传动齿轮22、丝杆23、螺母24转动，并以120mm/min的速度驱动中梁25、力触感器47、固定杆42、布置有压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46的半球体41向下移动，压缩放置在夹持机构3的试样，其中半球体41的直径为40cm、材质为不锈钢材料、或玻璃纤维材料、或铝合金材料、或玻璃球制成，半球体41上的孔42在半球体41上表面的投影为同心圆环，圆环的个数为12个，每个圆环上的孔42的个数为36个；所述的压力触觉传感器44、温度传感器45、湿度传感器46分别插入孔42上，呈均匀间隔布置；通过力传感器47获得半球体41的整体抗压缩力、通过半球体41的移动速度获得半球体的压缩位移，通过半球体41上设置的压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46，获得试样局部区域的力、温度和湿度；并获得局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等，根据曲线提取参数，实施试样的压迫舒适性评价。
实施例7复合织物的压迫舒适性测量
将床垫用复合织物5(可以是海绵、泡沫、乳胶、椰棕毡、纤维毡、硬质板材、间隔织物间的复合)裁剪成圆形试样，圆形面积为200cm2；将试样放置在夹持机构3的下底板32上，上压板31和下底板32上的圆柱形孔在圆周上均匀分布，孔的数量为36个；再将10kg重的上压板31压在试样上，并将直径为1mm的固定针33依次穿过上压板31上的圆柱形通孔，并插入到下底板32上的圆柱形孔中；启动电机21，依次带动传动齿轮22、丝杆23、螺母24转动，并以24mm/min的速度驱动中梁25、力触感器47、固定杆42、布置有压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46的半球体41向下移动，压缩放置在夹持机构3的试样，其中半球体41的直径为20cm、材质为铝合金材料制成，半球体41上的孔42在半球体41上表面的投影为同心圆环，圆环的个数为12个，每个圆环上的孔42的个数为12个；所述的压力触觉传感器44、温度传感器45、湿度传感器46分别插入孔42上，呈均匀间隔布置；通过力传感器47获得半球体41的整体抗压缩力、通过半球体41的移动速度获得半球体的压缩位移，通过半球体41上设置的压力触觉传感器44和温度传感器45以及湿度传感器46，获得试样局部区域的力、温度和湿度；并获得局部区域力-位移曲线、温度-位移曲线、湿度-位移曲线、综合力-位移曲线等，根据曲线提取参数，实施试样的压迫舒适性评价。
1.一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，其特征在于：包括平台机构(1)、压缩机构(2)、夹持机构(3)和压迫感知机构(4)，压缩机构(2)和夹持机构(3)均固定于平台机构(1)上，压迫感知机构(4)固接于压缩机构(2)上，压缩机构(2)可驱动压迫感知机构(4)压缩放置于夹持机构(3)上的床垫用间隔复合织物(5)，通过压迫感知机构(4)上布置的力传感器、温度传感器或湿度传感器，获得床垫用间隔复合织物(5)各个区域的抗压缩力、温度和湿度，完成床垫用间隔复合织物(5)的压迫舒适性能测量。
2.如权利要求1所述的一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，其特征在于：所述的平台机构(1)由底板(11)和一对竖直梁(12)构成；底板(11)上固定有一对竖直梁(12)。
3.如权利要求1所述的一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，其特征在于：所述的压缩机构(2)包括电机(21)、传动齿轮(22)、丝杆(23)、螺母(24)和中梁(25)；传动齿轮(22)通过电机(21)驱动带动丝杆(23)转动；螺母(24)与中梁(25)固接，在丝杆(23)的转动下，螺母(24)与中梁(25)可以竖直上、下移动。
4.如权利要求3所述的一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，其特征在于：所述的螺母(24)与中梁(25)竖直上、下移动的速度可以设置，范围为12-600mm/min。
5.如权利要求1所述的一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，其特征在于：所述的夹持机构(3)由上压板(31)、下底板(32)和固定针(33)构成；上压板(31)和下底板(32)上有圆柱形孔，且上压板(31)和下底板(32)上的圆柱形孔一一对应，圆柱形孔在圆周上均匀分布，孔的数量是4-36个；固定针(33)可通过上压板(31)和下底板(32)上的圆柱形孔，用于固定放置在下底板(32)上的床垫用间隔复合织物(5)。
6.如权利要求5所述的一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，其特征在于：所述的上压板(31)的重量可以选择，范围为1-20kg；所述的固定针(33)的直径可以选择，直径的范围为1-5mm。
7.如权利要求1所述的一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，其特征在于：所述的压迫感知机构(4)，由半球体(41)、孔(42)、固定杆(43)、压力触觉传感器(44)、温度传感器(45)、湿度传感器(46)和力触感器(47)构成；固定杆(43)与半球体(41)固接；压力触觉传感器(44)一端固定在中梁(25)上，另一端与固定杆(43)固接；半球体(41)上开有孔(42)，所述的孔(42)以半球体(41)的球心为射线断点由球心向半球体(41)表面辐射；所述的孔(42)在半球体(41)上表面的投影为同心圆环，圆环的个数可设置，范围为6-24个，每个圆环上的孔(42)的个数可设置，范围为12-48个；所述的压力触觉传感器(44)、温度传感器(45)、湿度传感器(46)分别插入孔(42)上，呈均匀间隔布置。
8.如权利要求7所述的一种床垫用间隔复合织物压迫舒适性能球形压缩测量装置，其特征在于：所述的半球体(41)直径可设置，范围为15cm-80cm，且球形压头为不锈钢材料、或玻璃纤维材料、或铝合金材料、或玻璃球制成。
技术总结