专利名称：一种服装压力动态测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于服装技术领域，特别涉及一种服装压力动态测试装置。
背景技术：
服装压是指服装垂直作用于人体产生的力，又称为服装压力(clothing pressure)。合适的服装压力对人体塑形、运动防护、缓解腿部疲劳，辅助静脉曲张治疗以及烧伤病人治疗恢复都有积极的作用。然而过高的压力也会对人体生理健康产生很多负面影响，如血液循环障碍、呼吸加快、消化不良，以及发生胃下垂等内脏变形、变位病态反应。近年来，随着弹力服装的流行，服装压力对人体的影响越来越受到人们的关注。服装压力舒适性是指在一定的环境和运动状态时人体在一定的服装压力下能够感到满足的状态。服装穿着中的压力舒适感在一定程度上是一个主观感觉，因此过去常采用主观评价法研究服装压。通常采用心理物理学中广泛应用的心理量表示法，将感觉特征分为5个级别或7个级别，或进行10级评价。穿着的压力感觉与服装的束缚感、刺痒感、重量感有关，还与织物的手感有关，是一个综合性感觉，因此主观评价受个体感受差异较大， 量化困难，因此采用仪器测定使评价更客观，具有更强的指导意义。服装压力的客观测试与评价是通过在人体与服装之间放置微小的感压部件，测量作用于感压部件的压力大小，从而最终反映该部位服装压力的大小。但是人体曲面的复杂性及人体运动时的生理、物理变化的复杂性，给其测量带来不同程度的困难。现有的服装压力测试装置普遍存在以下局限(1)测头尺寸大，改变了人体与服装之间真实的接触情况，所以数据真实性受到影响；(2)对于动态服装压及对人体曲率半径小的部位测量比较困难。同时在实际穿着中，人在运动状态时服装压力值的变化范围较大，因此可测数值范围大的动态测量服装压较静态测量服装压更具实际意义。而现有的测试装置尚未能完全满足上述的要求。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种服装压力动态测试装置，以解决现有技术中关于服装舒适度的压力动态测试较为困难的难题。本实用新型的技术方案是，一种服装压力动态测试装置，包括计算机、数据采集模块和压力传感器，所述压力传感器接入数据采集模块的输入端，数据采集模块的输出端接入计算机的数据总线，数据采集模块包括SCXI-1000 4插槽采集箱，和载入计算机PCI总线的PCI-6221采集卡相连、SCXI-1102 32通道热电偶输入模块、所述的压力传感为A201-1 FlexiForce201薄片式传感器，通过导线与SCXI-1303 32通道接线盒相连。本测试装置用于在人体做各种活动时，服装作用于人体的压力变化的动态测量， 可实现多测点同时动态测量，海量实时数据保存。该装置可以用于研究各类服装材料的实际穿着舒适性，以及各类特殊功能服装的实际穿着舒适性研究。测试中可以针对各种人体活动或者环境变化连续测量服装作用于人体的压力的变化情况。

图1本实用新型服装压力动态测试系统连接示意图。其中，1——计算机，2——型号为PCI-6221的采集卡，3——型号SCXI-1000的4插槽采集箱，4——型号为SCXI-1102的32通道热电偶输入模块，5——型号为SCXI-1303的 32通道接线盒，6——型号为A201-1的FlexiForcdOl薄片式传感器，7——电缆。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种服装压力动态测试装置，包括计算机1 ；数据采集模块包括载入计算机PCI总线的PCI-6221采集卡2 ；通过电缆7与PCI-6221采集卡相连的SCXI-1000 4插槽采集箱3 ;SCXI-1102 32通道热电偶输入模块4 ;SCXI_1303 32通道接线盒5 ；以及A201-1 FlexiForce201薄片式传感器6，该传感器通过导线与SCXI-1303 32 通道接线盒5相连接。本实用新型的服装压力动态测试装置，在具体实施时，基于目前国际先进的虚拟仪器技术和LabView软件，构建服装压力动态测试系统。所述的虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上，通过配置I/O接口设备，将传感器采集到的信号传输至计算机，利用计算机显示器来模拟传统仪器的控制面板，通过用户编写不同测试功能的软件，对采集到的信号进行分析、处理、显示、存储和打印的过程。 虚拟仪器把计算机技术、电子技术、传感器技术、信号处理技术、软件技术结合起来，除继承传统仪器的已有功能外，还增加了许多传统仪器所不能及的先进功能。在服装舒适性的测试当中，虚拟仪器通过计算机平台，解决了以往使用单片机不能解决的问题。用户可以根据自己的需求设计测试系统，即虚拟仪器是一种用户通过对软件编程并同仪器硬件有机地结合在一起的仪器，具有明显的灵活性。同时它能够实现连续的、动态的数据采集。由于运动过程中服装压力是一个动态变化的过程，因此通过虚拟仪器搭建服装压力动态测试系统， 可以实现动态、连续的数据采集。基于虚拟仪器的服装压力动态测试系统，用于测定服装作用于人体的压力，将压力传感器置于服装与人体之间，可以同时测定实际穿着者身体不同部位的服装压力动态变化情况。压力传感器通过接线盒、输入模块和采集箱，对采集到的电信号进行放大、调理后，将数据送入到数据采集卡，在此电信号转化成数字信号输入到电脑中，在电脑上中通过 LabView软件编制测试装置的前台面板，直观的显示测得的数据及其变化情况，并可以完成对数据的存储、传输和处理等过程。计算机操作系统为Microsoft windows XP系统，CPU3. 20GHZ，内存2G。采集箱型号为SCXI-1000，为4插槽采集箱。NI PCI-6221信号采集卡放置在计算机机箱中，实现对数据信号的A/D转换。SCXI-1102为32通道热电偶输入模块，实现对采集到的电信号的放大和调理，SCXI-1303为32通道温度采集接线盒，通过电缆将其与压力传感器相连。在本装置中压力传感器采用Tekscan公司的FlexiForcdOl薄片式传感器。 FlexiForce传感器在线性、滞后、漂移和温度灵敏度方面具有更优良的特性。FlexiForce传感器由两层衬底构成。这种衬底由聚酯纤维薄膜组成(高温传感器用的是聚酰亚胺构成)。在每一层上运用一种导体材料(银)，再加一层对压力敏感的墨水。然后用粘合剂把两层衬底压在一起，形成了传感器。墨水外的银边表示了对压力敏感的区域。从敏感区域引出两个银线作为导线。Flexii^0rce传感器尾端选配一个可焊接的公的方针接头以方便连接到电路。两边的输出线是有效的，中间的是无效的。传感器的长度为18cm，在电路中传感器相当于一个可变电阻。当没有负载的时，传感器呈高阻状态，当有负载时，电阻下降。此传感器感应区域的直径为9. 5mm，而厚度仅为0. 127mm，薄如纸张，柔韧性强，能够测量几乎所有接触面之间的压力。型号A201-1，测量压力范围0-5N。本系统中使用的软件为LabView中文版。LabView与其他计算机语言的显著区别是其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabView使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。具有节省编程时间和提高编程效率的作用，同时具有友好的工作界面。本装置在标准实验条件下对服装压力的动态变化进行连续测试，可以得到可靠、 真实、有效的数据。本系统实现对服装作用于人体的压力变化的动态、连续的采集，根据实际需要可以设定采集的频率，一般情况下每0. 2秒对数据进行一次采集即可满足分析要求。它可以为实验提供大量的数据进行分析和处理。数据以excel表格的形式存储，同时由于大量的数据整理起来也会给测试者带来不便，因此通过建立数据库，对某一时间段内的数据进行查询，即历史数据的查询，同时能够对测定的数据进行数学分析，可以节省时间， 提高工作效率。
权利要求1. 一种服装压力动态测试装置，包括计算机、数据采集模块和压力传感器，所述压力传感器接入数据采集模块的输入端，数据采集模块的输出端接入计算机的数据总线，其特征在于，数据采集模块包括SCXI-1000 4插槽采集箱，与载入计算机PCI总线的PCI-6221采集卡相连； SCXI-1102 32通道热电偶输入模块，与SCXI-1303 32通道接线盒相连，以及， 所述的压力传感器为A201-1 FlexiForcdOl薄片式传感器，与所述的SCXI-1303 32 通道接线盒相连。
专利摘要本实用新型涉及一种服装压力动态测试装置，包括计算机、数据采集模块和压力传感器，所述压力传感器接入数据采集模块的输入端，数据采集模块的输出端接入计算机的数据总线，数据采集模块包括SCXI-10004插槽采集箱，和载入计算机PCI总线的PCI-6221采集卡相连、SCXI-110232通道热电偶输入模块、所述的压力传感为A201-1FlexiForce201薄片式传感器，与SCXI-130332通道接线盒相连。
文档编号G01L5/00GK202119579SQ20112016046
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者吴海燕, 尹伟, 张薇薇, 李艳梅 申请人:上海工程技术大学