服装压测试系统的开发.pdf
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1、第2 9 卷第3 期 2 0 0 8 年3 月 纺织学报 J o u r n a lo f “ r e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 9N o 3 M a r 2 0 0 8 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 8 ) 0 3 0 0 7 2 0 4 服装压测试系统的开发 陈东生1 2 ,崔立明2 ( 1 闽江学院服装与艺术3 2 程系,福建福州 3 5 0 1 0 8 ;2 长春工业大学艺术设计学院,吉林长春1 3 0 0 1 2 ) 摘要为测试服装作用于人体的压力,基于微传感器技术,研制适于人体柔性压力测量的感压元件微气囊,开发 服
2、装压测试系统,实现服装压数据的多点采集与记录,为服装压力舒适性测试提供了设备支持,为压力舒适性评价 提供客观依据。开发的服装压测试系统,采用气压式测压方式,通过柔性微气囊感压避免了因感压元件厚大而造 成测试部位服装压测试条件的改变,符合大多数着装部位的压力测量,并可保证服装压力测试结果的客观性。 关键词服装压;测试;舒适性;服装卫生;传感器;微气囊 中图分类号: I S9 4 1 1 6文献标识码:A D e v e l o p m e n to fc l o t h i n gp r e s s u r em e a s u r i n gs y s t e m C H E ND o n g
3、 s h e n 9 1 ”,C U IL i m i n 9 2 ( 1 C l o t h i n g & A r tE n g i n e e r i n gD e p a r t m e n t ,M i n j i a n gU n W e r s i t y ,F u z h o u ,F u j i a n 3 5 0 1 0 8 ,C h i n a ; 2 S c h o o lo fA r tD e s i g n 。C h a n g c h u nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y ,C h a n g c h u n 。
4、J i l i n1 3 0 0 1 2 ,C h i n a ) A b s t r a c tI no r d e rt ot e s tt h ec l o t h i n gp r e s s u r eo nh u m a nb o d y ,t h em i c r o a i r b a gd e v i c ew a sd e v e l o p e db a s e d o nt h et e c h n o l o g i e so fm i c r o t r a n s d u c e r T h es y s t e mm a k e si tp o s s i b
5、l et oo b t a i no b j e c t i v ed a t af o ra s s e s s m e n to f c l o t h i n gc o m f o r tp r o p e r t y O ft h ec l o t h i n gp r e s s u r em e a s u r e m e n ts y s t e m ,t h ef l e x i b l em i c r o a i r b a g i st h ek e y p a r t ,w h i c hc a na v o i dt h ed e v i a t i o no ft
6、h ep r e s s u r eo nt e s t i n gs p o t s T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h es y s t e mi s s u i t a b l ef o rm u h i - s p o td a t ac o l l e c t i o na n d r e c o r d i n g ,t h u sm e e t i n gt h er e q u i r e m e n t so fc l o t h i n gp r e s s u r e m e a s u r e m e n ta n do b
7、 j e c t i v ee v a l u a t i o n 。 、 K e yw o r d sc l o t h i n gp r e s s u r e ;m e a s u r e m e n t ;c o m f o r t ;c l o t h i n gh y g i e n e ;t r a n s d u c e r ;m i c r o a i r b a g 服装压不仅影响着装者的穿着感觉,左右着装 者的心情,影响着装者的疲劳感和工作效率,而且还 影响着装者的身体健康;所以,近年来越来越多的研 究人员开展了有关服装压的研列卜6 | ,并且取得了 较多进展“ “1 ,
8、但是,与之相关的服装压检测机制、 服装压测试仪器的研发等,远远滞后于时代的需要。 由于服装的压力舒适性涉及到人体工程学、服 装功效学、服装卫生学、服装心理学等多学科的问 题,从而使服装压力舒适性的测试和研究变得困难、 复杂。先进的服装压力测试系统是压力舒适性客观 评定的依据和基础,因此,对服装压力的客观测量有 助于深入系统地开展服装压力舒适性的研究工作。 从现实意义上来讲,为保障由人类着装带来的身心 健康,就必须提供舒适健康的服装。在已有研 究1 0 1 的基础上,本文提供了一种试制的服装压测 试系统( 以下简称为M J U C 服装压测试系统) 。 服装压测试系统的原理 服装压测试一般可划分
9、为主观测试法和客观测 试法。客观测试法的基本原理是:将微小的感压部 件贴置于拟测部位,借助仪器直接测量服装作用于 感压部件的压力大小。 传统的压力测试方法主要有电阻式、电容式、光 电式、电感式、光栅式、热电式、红外线式、光纤式、超 声波式、激光式等n 川,但是,对于柔性体的人体来 讲,这些测试方法大都不适合。目前,国外服装压力 测试采用的一种有效方法是气压式测试方法引,常 收稿日期 2 0 0 7 0 3 3 0 修回日期:2 0 0 7 一1 0 2 6 作者简介:陈东生( 1 9 5 7 一) ,男,教授,博士。研究方向为服饰文化与现代服装技术。E m a i l :m j u c h e
10、 n 1 2 6 t o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第3 期陈东生等:服装压测试系统的开发 7 3 用于弹力服装的压力测量、女性长袜压力的测量、女 性胸衣压力的测试等。 M J U C 服装压力测试系统如图1 所示,其工作 原理就是采用气压测试的方式,在拟测压力的部位 放入1 个厚度约2m i l l 的气囊作为感压部件,所受到 的压力通过气路传输作为半导体应变片式微压传感 器( 非电量服装压力转换成电压的元器件) 的输入, 则传感器
11、的输出端就有了电压的信号输出,此信号 再经过专用电压放大器处理显示出来。然后对该测 试系统的电压输出进行系统标定,用最小二乘法确 定服装压力与输出电压的修正方程,即可转换为服 装的压力值。由于放入拟测部位的感压部件厚度很 微薄,且部件柔软,故可近似地认为服装作用于人体 的压力等于服装作用于承压部件的压力,即可测定 服装作用于人体的压力。 气 图1 服装压力测试系统 F i g 1 M e a s u r e m e n ts y s t e mo fc l o t h i n gp r e s s u r e 2 服装压力测试系统的硬件 气压式服装压力测试系统的硬件框架设计主要 是关于系统硬件
12、仪器及其器件的连接设计,实现测 试系统的仪器控制和数据采集。该部分是实现测试 的最主要的部分,直接关系到测试系统性能的好坏。 2 1 压力测试系统的气路 为采集由服装作用于人体的压力的响应信号, 气压式服装压力测试系统通过1 个密闭式气路系 统,来实现测试系统的气压输入和传压,从而组成 1 个密闭的气体回路。系统气路始端的感压元件为 一薄型微气囊,利用微细的导管将感压元件感受到 的压力传导至测试系统的气体输出端,从而形成气 体回路。 为避免因感压元件的厚大造成测试部位服装压 测试条件的变形,经过预研究发现感压元件及传压 线路的设计必须具备以下基本条件:体积小、厚度 薄,感压元件对压力的测试数值
13、没有影响;感压元件 的压力感受灵敏,有利于减小测试仪表的系统误差; 蠕变小,无弹性伸长、回缩等变形,有利于提高感压 元件传导或输出压力的准确度和稳定性;外形尺寸 较小,符合大多数服装部位的压力测量。 针对感压元件应具备的这些条件,先后选用了 橡胶薄膜、银锡塑料纸和中密度无毒聚乙烯( P E ) 塑 料薄膜材料制作了感压部件进行对比试验。通过试 验发现,橡胶薄膜由于其具有很大的弹性,制作出的 感压部件( 气囊) 回复性差;银锡塑料薄膜气囊的重 复性差;中密度聚乙烯塑料薄膜气囊当充气量为 2 2 5m L 时,其回复性及可重复性能好,服装对人 体表面的压力没有影响,可以认为服装对传感器的 压力等于
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