皮革感官参数测试仪控制系统及评价体系研究

摘要

皮革的感官特性是人们在长期实践中，对皮革的触觉和视觉综合性能的概括，是人手触摸皮革和人眼观看皮革全部感觉综合反映，它包括柔软度，弹性度，丰满度等一系列的感受，它是一种官能特征。评价皮革的感官特性一直沿袭感观检验、语言描述的方法，即眼看手摸，又称之为手检方法(HEM-Hand Evaluation Method)。其评定结果受到主观影响大，评定结果难以用语言或文字表达。皮革感官特性评价已经成为皮革工业最为关注的问题之一，同时也是世界性难题之一。为了解决上述问题，需要研制一台能够代替人工检测的仪器，将皮革感官特性转化成可定量表达的参数，能够将皮革感官特性参数化，以避免人工检测的诸多弊端。
　　 在皮革感官参数测试仪器的机械本体研制的基础上，设计制作了该仪器的控制系统并应用于实践。研究了皮革丰满度、弹性度和柔软度和仪器所测试的四个力学性能，即拉伸性能，压缩性能，顶伸性能和弯曲性能的关系。该测试仪器运行稳定可靠，具有很高的实用价值，为测量皮革样品的性能参数、科学和定量地制订皮革感官参数特性评价标准以及自动评价皮革感官参数特性搭建了测试平台。
　　 本文详细介绍了该仪器控制系统的设计方法以及实践应用，主要包括以下内容：
　　 1)硬件设计：依据项目合同规定的技术要求，在研究实用功能的基础上，选择了以工控机、文本显示器为上位机，PLC为下位机的控制系统，采用步进电机作为驱动单元，使用光栅尺和载荷传感器分别检测位移和载荷参数。
　　 2)软件设计：包括PLC控制程序、文本显示器和工控机监控软件设计，设计了基于组态王的人机界面。能够实现实时数据采集、数据记录、曲线显示、生成测试报表以及测试结果打印等功能。
　　 3)仪器的实际应用：应用该仪器进行了大量的测试，研究了皮革拉伸性能，压缩性能，顶伸性能和弯曲性能测试曲线和皮革感官特性之间的关系，找出了两者之间的联系，实现了皮革感官特性的参数化评定。
　　 该仪器属首创，在国内外还没有出现在一台机器上能够测定皮革拉伸性能、压缩性能、顶伸性能、弯曲性能的仪器。该仪器的成功研制，为皮革感官特性参数化评定搭建了良好的测试平台。在实际应用中，该测试仪器运行稳定可靠，测量精确，具有很高的实用价值。