基于VC++的纺织品透射性能检测系统设计.pdf
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1、第2 9 卷第9 期 2 0 0 8 年9 月 纺织学报 J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 9N o 9 S e p 2 0 0 8 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 8 ) 0 9 - 0 1 2 1 - 0 5 基于V C + + 的纺织品透射性能检测系统设计 陈本永,韩伟智,张丽琼,蔡晓晰 ( 浙江理工大学纳米测量技术实验室,浙江杭州3 1 0 0 1 8 ) 摘要通过分析表征纺织品在各光谱波段的光学性能、紫外线防护系数、衰减系数等性能指标参数,构建以 P C I9 8 1 2 1 0 数据采
2、集卡为硬件平台,以M i c r o s o f tA c c e s s 为数据库,基于V C + + 6 0 的纺织品透射性能检测系统。该 系统全面表征纺织品对不同光谱波段( 紫外光,可见光,近红外光) 作用下的光学性能,并参照国家纺织品防紫外线 评定标准,可用于评价织物的防紫外线特性,为纺织品设计者和使用者提供了技术参考。 关键词纺织品;透射性能;紫外线防护系数;V C + + 中图分类号:T S1 0 7 1文献标识码:A D e s i g no fat e x t i l et r a n s m i s s i o np r o p e r t i e sd e t e c t
3、i n gs y s t e mb a s e do nV C + + C H E NB e n y o n g ,H A NW e i z h i ,Z H A N GL i q i o n g ,C A IX i a o x i ( N a n o m a e rM e a s u r e m e n tL a b o r a t o r y ,励撕& i T e c hU n i v e r s i t y ,H a n g z h o u ,Z h e j i a r | g3 1 0 0 1 8 ,C h n a ) A b s t r a c tA f t e ra n a l y
4、 z i n gt h ei n d e xp a r a m e t e r so ft h eo p t i c a lp r o p e r t i e so ft e x t i l e ,i n c l u d i n gt h es p e c t r u m b a n de i g e n v a l u e s ,u l t r a v i o l e tp r o t e c t i o nf a c t o r ,a n da t t e n u a t i o nc o e f f i c i e n t ,at e x t i l et r a n s m i s s
5、 i o np r o p e r t i e s d e t e c t i n gs y s t e mi sd e s i g n e db a s e dO i lV C + + 6 0b yu s i n gP C I 9 8 1 2 1 0d a t aa c q u i s i t i o nc a r da sh a r d w a r e p l a t f o r ma n dM i c r o s o f tA c c e s sa sd a t a b a s e T h i ss y s t e mc h a r a c t e r i z e si na l la
6、l l r o u n dw a yt h eo p t i c a lp r o p e r t i e s o ft e x t i l eu n d e rd i f f e r e n ts p e c t r u mb a n d si n c l u d i n gu h r a v i o l e tl i g h t ,v i s u a ll i g h ta n di n f r a r e dl i g h t I tr e a l i z e st o e v a l u a t ep r o t e c t i n gu l t r a v i o l e tc h
7、a r a c t e r i s t i co ft e x t i l ea c c o r d i n gt ot h en a t i o n a le v a l u a t i o nc r i t e r i o n f o rs o l a r u l t r a v i o l e tr a d i a t i o np r o t e c t i v ep r o p e r t i e so ft e x t i l e s T h i ss y s t e mp r o v i d e st e c h n o l o g i c a lr e f e r e n c
8、ef o rt h et e x t i l e d e s i g n e r sa n du s e r s K e yw o r d st e x t i l e ;t r a n s m i s s i o np r o p e r t y ;U l t r a v i o l e tp r o t e c t i o nf a c t o r ;V C + + 纺织品的光学性能是其应用性能中重要的部 分,对纺织品光学性能的认识与表征是把握材料本 质特征,科学利用材料的基础。纺织品光学性能的 表征主要体现在研究纺织品在紫外、可见光、红外光 谱波段对光的透射、反射、吸收等特性。然而目前
9、对纺织品光学性能的测试和评价存在不足:只是对 纺织品光学性能某一方面的研究,如仅对紫外光、可 见光或红外光谱的单一作用的测试和表征。 本文就纺织品在紫外光( 2 0 0 4 0 0u m ) 、可见光 ( 4 0 0 一7 8 0a m ) 、近红外光谱波段( 7 8 0 10 7 0r i m ) 对 光的透射性能进行研究。根据测得的纺织品透射曲 线,求出纺织品光学透射性能的各谱段特征值、加工 效果、紫外线防护系数、衰减系数等性能指标参 数,全面表征纺织品对不同光谱波段( 紫外光可 见光红外光) 作用下的光学性能,并根据国家标准, 实现评价织物的防紫外线特性。由于过量的紫外线 辐射会使皮肤老
10、化,产生黑色素,甚至诱发皮肤 癌心J ,许多国家制定了纺织品防紫外线评定标准,如 澳大利亚和新西兰推出织物抗紫外线测试标准A S N Z S4 3 9 9 3 ,美国和英国相继提出的纺织品紫外线 透过率方法标准A A T C C1 8 3 1 9 9 8 H 。、B S7 9 1 4 1 9 9 9 1 5J 。我国参照欧盟R r E N1 3 7 5 8 ( 纺织品日光紫 外线防护性能标准,制定了G B T1 8 8 3 0 - - 2 0 0 2 ( 纺 织品防紫外线性能的评定哺1 。 本文构建的系统以P c 机和A d l i n k 公司的P C I 9 8 1 2 1 0 板卡为硬件
11、平台,以A c c e s s 为数据库, 收稿日期:2 0 0 7 0 7 1 7修回日期:2 0 0 8 0 3 2 5 基金项目:浙江省科技攻关计划重点项目( 2 0 0 6 C 2 1 0 5 9 ) 作者简介:陈本永( 1 9 6 5 一) ,男,教授,博士。研究颁域为精密测量与控制技术。E - m a i l :c h e n b y m t u e d u c n o 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 2 2 纺织学报 第2 9 卷
12、 V C + + 为界面开发工具,使用A D O 技术操作数据 库。实现了纺织品透射性能检测系统的各项功能。 1 数据模型 传统表征纺织品光透射性能的主要指标为透射 比r 以及透光率r ( 也称为透射率) 。本文在测得纺 织品透射曲线基础上,提取了一系列表征纺织品光 学性能的技术指标,包括连续图谱、特征值、紫外线 防护系数U P F 和衰减系数口。连续图谱评价纺织 品的光学性能比较直观,从谱图中可以清楚地了解 该织物在紫外、可见以及近红外区域上透射率的变 化情况,可以得到任一范围内特定波长上的透射率 值。同时可以从图谱中了解到该织物透射曲线峰值 以及峰值所在波长,还可以通过特征峰值来判断其 分
13、子特性。 特征值包括各波段面积值以及能量所占百分 比、各波段平均值。在分析中分别对U V C ( 2 0 0 2 8 0a m ) 、U V B ( 2 8 0 3 1 5n m ) 、U V A ( 3 1 5 4 0 0n m ) 、 U V R ( 2 0 0 一4 0 0a m ) 、V I S ( 4 0 0 一7 8 0n m ) 、N I R ( 7 8 0 10 7 0n m ) 波段进行积分求得相应的面积值,比较不 同织物在不同波段的透射能量。能量百分比为各波 段面积占总面积的百分比,表示整体透射能量中各 波段能量分布。平均值在一定程度上代表了织物对 某一波段光的整体透射水平
14、。 紫外线防护系数是不使用防护品时计算得出紫 外线辐射效应与使用防护品时计算出的紫外线辐射 效应的比值,表示织物防护紫外线的能力。 r ( U V A ) 为纺织品在U V A ( 3 1 5 。4 0 0n m ) 波段透射比 的算术平均值。 4 0 0 I U P F = ( E e ( A ) A ) 愚 4 0 0 ( 芝:B 瓦( A ) 天) ( 1 ) f 忑珀 柏O I 4 0 0 T ( U V A ) ,= ( 乃A 2 ) ( A ;t ) ( 2 ) 式中:E 为日光辐照度,相对红斑的紫外线光谱效 能,W ( m 2 n m ) ;e ( A ) 为红斑作用光谱,相对红
15、斑效 应;瓦为光谱透射比,是指波长为A 时的紫外线透 过率;A A 为紫外线光波长度间距,n m 。 衰减系数表示各向同性均匀介质的光波衰减性 能,一般用L a m b e r t 定律所定义的衰减系数口来表 示,它在一定程度上排除了空隙部分透射的量,主要 侧重于材料本身的吸收以及散射部分对织物的透射 性能进行评价,计算公式为 口= 一( I n ( T K ) ,( 1 一K ) ) L( 3 ) 式中:r 为织物的透射率,;K 为空隙率,;L 为 平均厚度,t u r n 。 根据以上对纺织品光学性能指标参数的分析, 使用概念数据模型,得到E R 模型图( 见图1 ) 。纺 织品是1 个实
16、体集,它的实体属性分别是纺织品名 称、连续图谱、紫外线防护系数和特征值。特征值也 是1 个实体,它有3 个实体属性,分别为各波段平均 值、各波段面积值和各波段百分比。在实体集中,纺 织品名称是主码。 纺织品 芝! 岁C 雠? 睁段面积萼 系数弋歹 图1 评价指标的E R 模型 F i g 1 E Rm o d e lf o re v a l u a t i o ni n d e x e s 2 系统总体框架 2 道平行光路( 透射光路和参考光路) 通过 P C I 9 8 1 2 1 0 数据采集卡,实时采集纺织品的数据信 息,在V C + + 6 0 环境下,根据数据信息画出透射 曲线,通过
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