一、引言?

在全自動(dòng)織物透氣率測(cè)試儀中，傳感器作為關(guān)鍵部件，直接決定了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)精準(zhǔn)感知透氣過(guò)程中的壓力和流量變化，并將其轉(zhuǎn)換為可處理的電信號(hào)，傳感器為后續(xù)的數(shù)據(jù)計(jì)算和透氣率測(cè)定提供了關(guān)鍵依據(jù)。?

二、壓力傳感器工作原理?

1. 應(yīng)變片式壓力傳感器 ：這是常見(jiàn)的一種壓力傳感器類(lèi)型。其核心部件是粘貼在彈性元件上的應(yīng)變片。當(dāng)壓力作用于彈性元件時(shí)，彈性元件發(fā)生形變，導(dǎo)致應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化。根據(jù)惠斯通電橋原理，將應(yīng)變片接入電橋電路中，電阻值的變化會(huì)引起電橋輸出電壓的改變。通過(guò)測(cè)量輸出電壓的變化，經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)和換算，即可得到對(duì)應(yīng)的壓力值。例如，在織物透氣率測(cè)試中，當(dāng)氣體在織物兩側(cè)形成壓力差時(shí)，壓力傳感器的彈性元件感受壓力，應(yīng)變片將壓力變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。?
2. 壓阻式壓力傳感器 ：基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)工作。在半導(dǎo)體材料中，當(dāng)受到壓力作用時(shí)，其電阻率會(huì)發(fā)生變化。壓阻式壓力傳感器通常采用在硅片上制作的壓敏電阻構(gòu)成惠斯通電橋。當(dāng)壓力施加于硅片時(shí)，壓敏電阻的電阻率改變，從而使電橋輸出電壓發(fā)生變化，該電壓變化與所受壓力成正比。這種傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，在高精度的織物透氣率測(cè)試儀中廣泛應(yīng)用。?

三、流量傳感器工作原理?

1. 熱式流量傳感器 ：熱式流量傳感器利用氣體通過(guò)發(fā)熱元件時(shí)帶走熱量，導(dǎo)致發(fā)熱元件溫度變化的原理來(lái)測(cè)量流量。常見(jiàn)的有恒溫差型和恒功率型。以恒溫差型為例，傳感器內(nèi)有兩個(gè)熱敏電阻，一個(gè)作為加熱元件，另一個(gè)用于測(cè)量氣體溫度。當(dāng)有氣體流動(dòng)時(shí)，加熱元件的熱量被氣體帶走，使其溫度下降。控制系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)加熱元件的功率，保持兩個(gè)熱敏電阻之間的溫差恒定。此時(shí)，加熱元件的功率變化與氣體流量成正比。在織物透氣率測(cè)試中，通過(guò)測(cè)量熱式流量傳感器加熱元件的功率變化，即可得到通過(guò)織物的氣體流量。?
2. 渦輪流量傳感器 ：該傳感器由渦輪、導(dǎo)流器、磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器等組成。當(dāng)氣體通過(guò)傳感器時(shí)，沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)。渦輪的轉(zhuǎn)速與氣體流量成正比。磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器將渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)輸出。通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的電脈沖數(shù)量，經(jīng)過(guò)換算可得到氣體流量。在全自動(dòng)織物透氣率測(cè)試儀中，渦輪流量傳感器常用于測(cè)量較大流量范圍的氣體，具有測(cè)量精度高、重復(fù)性好的特點(diǎn)。?

四、傳感器在透氣率測(cè)試中的協(xié)同工作?

在實(shí)際的織物透氣率測(cè)試過(guò)程中，壓力傳感器測(cè)量織物兩側(cè)的壓力差，流量傳感器測(cè)量通過(guò)織物的氣體流量。測(cè)試儀的控制系統(tǒng)根據(jù)這兩個(gè)傳感器采集到的數(shù)據(jù)，結(jié)合織物的測(cè)試面積等參數(shù)，依據(jù)透氣率計(jì)算公式，計(jì)算出織物的透氣率。例如，根據(jù)達(dá)西定律，透氣率與流量、壓力差以及織物的幾何參數(shù)相關(guān)，傳感器準(zhǔn)確采集的數(shù)據(jù)為精確計(jì)算透氣率提供了必要條件。?

五、結(jié)論?

深入理解全自動(dòng)織物透氣率測(cè)試儀中壓力傳感器和流量傳感器的工作原理，有助于優(yōu)化測(cè)試儀的設(shè)計(jì)、提高測(cè)量精度以及準(zhǔn)確解讀測(cè)試結(jié)果。隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，新型傳感器將為織物透氣率測(cè)試帶來(lái)更高的準(zhǔn)確性和可靠性，推動(dòng)該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。

審核編輯 黃宇