皮革触觉特性参数的测试方法与设备研究

摘要

皮革触觉特性是人类在长期的社会实践中，对皮革触觉综合性能的概括，反映人手触摸皮革的全部感觉，属于人类感官的一部分，主要包括柔软度、丰满度和弹性度等一系列感官感受。多年来评判皮革触觉特性一直沿袭感官评价的方法，即手检法，后来发展为从皮革的力学性能出发，分析皮革的四种力学性能（拉伸、压缩、弯曲、顶伸）与皮革触觉性能（柔软度、丰满度、弹性度）之间的关系，再与专家的评判结果进行比较，间接得到皮革触觉性能与人的触觉感受之间的关系，并研制出能够较为全面地测定皮革触觉特性参数的仪器—新型皮革感官特性参数测试仪。但以上两种方法均有一定的局限性，本课题正是在这样的情况下提出一种更加客观、科学的方法来评定皮革的触觉特性，主要进行了以下内容的研究：
　　（1）皮肤薄膜压力传感装置的力学试验研究。
　　选用艾动集团的皮肤薄膜压力传感装置，测量皮革试样（为多组牛皮革或羊皮革）压缩过程中各参量的相互关系，通过分析加载及卸载过程中位移-载荷曲线的拟合斜率及包围面积，判断皮革触觉特性参数的优劣等级，并根据配备软件的录制功能，实时动态监测试验中皮革试样二维、三维载荷力的分布情况及每一帧受力面积的变化。
　　（2）新型皮革感官参数测试仪器的结果分析及验证。
　　采用陕西科技大学与浙江温州轻工业研究院共同研发的新型皮革感官参数测试仪对皮革试样的压缩性能和顶伸性能进行测试，通过设置程序的自动绘制功能得到皮革试样的位移-载荷曲线、时间-位移曲线以及时间-载荷曲线，对这些曲线进行线性拟合分析，判断出皮革触觉特性参数的优劣等级，并结合专家主观评价对皮肤薄膜压力传感装置的测定结果进行对比验证。
　　（3）皮革触觉智能传感器研制思路的提出及设计。
　　在皮肤薄膜压力传感器的基础上，从皮革触觉特性人的主观感觉角度，特别是触觉的生理因素层面出发，根据皮革触摸手法的生理机制及触觉特性的触摸特点，设计一种将微处理器和传统传感器及相关电路相集成的智能传感器，该皮革智能传感器应具有信息监测、信号处理、分析判断以及可视化显示的功能，最后直接输出数字形式的评判结果。
　　本文通过试验测试与分析验证相结合的研究方法，提出一种基于皮肤薄膜压力传感装置的皮革触觉智能传感器的总体研制思路，研究结果对客观、科学地评价皮革的触觉特性提供了理论支撑和方向。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 选题背景及意义

1.3国内外研究现状

1.4主要内容及章节安排

2 皮革触觉特性参数的力学试验研究

2.1 皮革试样

2.2 试验条件

2.3 试验装置

2.4 试验方法

2.5 试验分析与总结

2.6 评判结果误差分析

2.7 本章小结

3 试验分析结果的仪器验证

3.1 主观评定方法验证

3.2 皮革感官特性参数测试仪器验证

3.3 评判结果误差分析

3.4 本章小结

4 皮革触觉智能传感器的研制思路

4.1 智能传感器

4.2 皮革触摸手法的生理机制

4.3 光纤传感器—位移检测

4.4 CCD固体图像传感器—表面特性检测

4.5 自动检测系统

4.6 本章小结

5 结论与展望

5.1 全文总结

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献

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