本發明涉及一種紡織品水平摩擦靜電衰減裝置、測試系統及其測試方法，屬于紡織品的測試儀器技術領域。

背景技術：

由于我國導電纖維開發、生產的滯后，防靜電測試參考日本的工業標準，到八十年代末才制定了測試標準gb12014-1989防靜電工作服。在上世紀六、七十年代，美國、日本等國家就制定了紡織面料靜電的測試方法。

目前國內外對于紡織品靜電性能測試方法基本分為三類：

第一類是法拉第法，通過摩擦使試樣帶電，將試樣置入法拉第筒內讀取電荷量，人工計算靜電電荷面密度，這種方法由于人工操作，造成測試誤差因素較多，且無靜電電荷衰減測試。

第二類是電阻法，通過電極對試樣施加直流電壓，測試紡織品的表面或體積電阻，可評價普通紡織品的靜電性能。由于導電纖維可造成局部電阻較低甚至短路，雖然表面電阻或體積電阻相同的紡織品，因組織結構或導電纖維混合比例等因素，造成有些紡織品局部聚集電荷較高，從而影響紡織品防靜電效果，因此電阻法不適應于導電纖維紡織品。

第三類是半衰期法，通過使試樣直接或間接帶電，檢測試樣靜電衰減半衰期，此類方法試樣面積較小或充電機理不同，不適應于評價導電紡織品的防靜電性能。平面靜電傳感器無法檢測試樣的靜電電荷面密度。

日本工業標準jisl1094里明確指出，靜電壓半衰期測試方法(電暈放電法)和摩擦起電電壓測試法(旋轉輪摩擦法)不適用檢測導電紡織品因放電而引起的問題，建議采用摩擦帶電衰減法(d法)。

紡織品水平摩擦靜電衰減裝置、測試系統及其測試方法是用于測試紡織品與摩擦布摩擦起電后產生的靜電電壓，同時也可以測量電荷面密度，是摩擦起電產生靜電荷的綜合測試方法。此方法可以同時評價產生靜電的難易程度以及靜電的衰減性能，即解決放電引起的問題。該系統是參照《gbt12703.2-2009紡織品靜電性能的評定第2部分：電荷面密度》研制機械水平摩擦面電荷測試裝置，參照《jisl10942014機織品和針織品帶電性的試驗方法》d法和《iso18080-4-2015紡織品--評價紡織品靜電傾向的試驗方法--第4部分：用水平機械摩擦的試驗方法》研制水平摩擦靜電衰減測試儀，目前國內沒有此測試方法和測試的儀器。

國外采用機械式x-y記錄儀記錄測試數據，需要人工畫坐標紙方式得出半衰期和靜電電壓最大值，測試誤差較大，操作繁瑣，效率低；儀器機械運動部分大部分裸露，操作安全性差；儀器的校準需要外接；傳感器無精確定位保障；國內無廠家生產，國外已經查不到有生產廠家生產。

技術實現要素：

針對現有技術存在的上述缺陷，本發明提出了一種新的紡織品水平摩擦靜電衰減裝置、測試系統及其測試方法，旨在研究建立了一套完備的具有自主知識產權的、具有通用性和精密性的紡織品水平摩擦靜電衰減測試儀和測試方法，攻關相關領域的技術瓶頸，打破國外的技術壟斷局面，為我國制定紡織品水平摩擦靜電測試方法標準奠定基礎。

本發明是采用以下的技術方案實現的：

一種紡織品水平摩擦靜電衰減裝置，包括摩擦刷、樣架和試驗臺，摩擦刷的頂部固定在機械臂上，隨機械臂作往復運動；摩擦刷的底部呈弧狀凸起，在凸起上包裹有摩擦布；樣架的頂部張緊固定有試樣，樣架的底部沿滑槽移動；樣架的頂部中央設置有一圓孔，圓孔下部設置有可升降的操作臺，操作臺與樣架聯動配合，當樣架達到摩擦刷下方時，操作臺將自動上升；試樣在升起的操作臺作用下與摩擦布構成摩擦副。

優選地，所述摩擦刷的運動規律由機械臂決定，機械臂與摩擦刷固定相連；摩擦布與摩擦刷之間采用可拆卸式結構。

優選地，所述樣架設置有夾持裝置，試樣通過夾持裝置保證呈張緊狀態。

優選地，所述操作臺采用圓柱形結構，其頂部呈橢球面設置。

一種根據上述紡織品水平摩擦靜電衰減裝置的測試系統，包括水平摩擦靜電衰減裝置，還包括檢測裝置、顯示器和服務器，水平摩擦靜電衰減裝置和檢測裝置均位于防護罩內，顯示器和服務器均位于防護罩外部的一側；檢測裝置位于摩擦刷的一側，包括相對設置的傳感器和校準用電極；當試樣達到規定的摩擦次數后，樣架沿滑槽移動到檢測裝置的傳感器和校準用電極之間，傳感器檢測試樣的靜電衰減狀態并傳遞給服務器，服務器將計算出的試樣的靜電電壓最大值和半衰期在顯示器中實時顯示。

優選地，所述傳感器采用旋轉葉片式傳感器，與樣架上的帶電試樣之間形成電場；傳感器位于校準用電極上方，傳感器固定于升降桿上。

優選地，所述校準用電極還設置有提拉把手，提拉把手與校準用電極相連，校準用電極在提拉把手作用下達到樣架相同位置，對電場進行校準。

一種根據上述紡織品水平摩擦靜電衰減裝置的測試系統的測試方法，包括如下步驟：

s1:將試樣固定于樣架上；

s2:服務器啟動后，樣架自動復位，操作臺上升，使試樣上凸，通過服務器輸入機械臂的水平摩擦的次數，促使構成摩擦刷上的摩擦布和試樣之間產生靜電；

s3:服務器迅速控制樣架向檢測裝置處移動，將帶電的試樣置于傳感器下方；

s4:通過提拉把手將校準用電極提升到與試樣架相同位置，對電場進行校準；

s5:傳感器將檢測到的試樣的摩擦后電動態衰減信息傳遞給服務器，與服務器相連的顯示器實時顯示試樣的靜電電壓最大值和半衰期。

本發明的工作原理：通過機械臂驅動摩擦刷，摩擦試樣使其產生靜電，達到規定的摩擦次數后，迅速將樣架移動到傳感器下方，檢測試樣摩擦后靜電動態衰減情況，通過服務器測得試樣的靜電電壓最大值和半衰期。

本發明的有益效果是：采用本發明所述的紡織品水平摩擦靜電衰減裝置、測試系統及其測試方法，旨在研究建立了一套完備的具有通用性和精密性的紡織品水平摩擦靜電衰減測試儀和測試方法，攻關相關領域的技術瓶頸，打破國外的技術壟斷局面，為我國制定紡織品水平摩擦靜電測試方法標準奠定基礎。

附圖說明

圖1是水平摩擦靜電衰減裝置的結構示意圖。

圖2是水平摩擦靜電衰減測試系統的結構示意圖。

圖中，1-防護罩；2-服務器；3-顯示器；4-摩擦刷；5-樣架；6-圓孔；7-校準用電極；8-操作臺；9-傳感器；10-提拉把手。

具體實施方式

為了使本發明目的、技術方案更加清楚明白，下面結合附圖，對本發明作進一步詳細說明。

本發明旨在研究建立了一套完備的具有自主知識產權的、具有通用性和精密性的紡織品水平摩擦靜電衰減測試儀和測試方法，攻關相關領域的技術瓶頸，打破國外的技術壟斷局面，為我國制定紡織品水平摩擦靜電測試方法標準奠定基礎。

實施例一：

如圖1至圖2所示，本發明所述的紡織品水平摩擦靜電衰減裝置及其測試系統，由機械臂驅動的水平摩擦靜電衰減裝置、檢測裝置、防護罩1、顯示器3和服務器2組成。該系統用于檢測紡織品的靜電電壓、靜電半衰期及電荷面密度。

采用服務器2實現整個測試過程自動化，顯示采集數據實時曲線、自動計算出試樣靜電電壓半衰期，實現數據保存和查詢，配備高精度校準檢測裝置。

檢測裝置內置了連續可調的高精度±5kv直流校準系統；研究旋轉葉片傳感器9結構，保證測量系統與被測紡織品之間零電位，從根本上解決靜電電位存在零點漂移和地端干擾問題，優化信號處理，提高檢測精度從而減小測量誤差。利用高精度垂直距離測量技術，提高傳感器9與試樣距離的定位精度。確保校準電壓與實際測量電壓數據高度一致。研究摩擦刷4與試樣架5自動隨動機械結構，在試樣架5達到摩擦刷4下方時，使試樣自動凸起1mm。

本發明的工作原理：通過機械臂驅動摩擦刷4，摩擦試樣使其產生靜電，達到規定的摩擦次數后，迅速將樣架5移動到傳感器9下方，檢測試樣摩擦后靜電動態衰減情況，通過服務器2測得試樣的靜電電壓最大值和半衰期。

實施例二：

如圖1所示，本發明所述的一種紡織品水平摩擦靜電衰減裝置，包括摩擦刷4、樣架5和試驗臺，摩擦刷4的頂部固定在機械臂上，隨機械臂作往復運動；摩擦刷4的底部呈弧狀凸起，在凸起上包裹有摩擦布；樣架5的頂部張緊固定有試樣，樣架5的底部沿滑槽移動；樣架5的頂部中央設置有一圓孔6，圓孔6下部設置有可升降的操作臺8，操作臺8與樣架5聯動配合，當樣架5達到摩擦刷4下方時，操作臺8將自動上升；試樣在升起的操作臺8作用下與摩擦布構成摩擦副。

所述摩擦刷4的運動規律由機械臂決定，機械臂與摩擦刷4固定相連；摩擦布與摩擦刷4之間采用可拆卸式結構。

所述樣架5設置有夾持裝置，試樣通過夾持裝置保證呈張緊狀態。

所述操作臺8采用圓柱形結構，其頂部呈橢球面設置。

如圖2所示，本發明所述的一種紡織品水平摩擦靜電衰減裝置的測試系統，包括水平摩擦靜電衰減裝置，還包括檢測裝置、顯示器3和服務器2，水平摩擦靜電衰減裝置和檢測裝置均位于防護罩1內，顯示器3和服務器2均位于防護罩1外部的一側；檢測裝置位于摩擦刷4的一側，包括相對設置的傳感器9和校準用電極7；當試樣達到規定的摩擦次數后，樣架5沿滑槽移動到檢測裝置的傳感器9和校準用電極7之間，傳感器9檢測試樣的靜電衰減狀態并傳遞給服務器2，服務器2將計算出的試樣的靜電電壓最大值和半衰期在顯示器3中實時顯示。

所述傳感器9采用旋轉葉片式傳感器9，與樣架5上的帶電試樣之間形成電場；傳感器9位于校準用電極7上方，傳感器9固定于升降桿上。

所述校準用電極7還設置有提拉把手10，提拉把手10與校準用電極7相連，校準用電極7在提拉把手10作用下達到樣架5相同位置，對電場進行校準。

一種根據上述紡織品水平摩擦靜電衰減裝置的測試系統的測試方法，包括如下步驟：

s1:將試樣固定于樣架5上；

s2:服務器2啟動后，樣架5自動復位，操作臺8上升，使試樣上凸，通過服務器2輸入機械臂的水平摩擦的次數，促使構成摩擦刷4上的摩擦布和試樣之間產生靜電；

s3:服務器2迅速控制樣架5向檢測裝置處移動，將帶電的試樣置于傳感器9下方；

s4:通過提拉把手10將校準用電極7提升到與試樣架5相同位置，對電場進行校準；

s5:傳感器9將檢測到的試樣的摩擦后電動態衰減信息傳遞給服務器2，與服務器2相連的顯示器3實時顯示試樣的靜電電壓最大值和半衰期。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而己，并不以本發明為限制，凡在本發明的精神和原則之內所作的均等修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的專利涵蓋范圍內。