一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备及方法，测试设备包括包括底座、支架、压力位移双传感器和激光位移测距传感器，支架滑动设置在底座上，支架包括立柱、第一横板和第二横板，压力位移双传感器滑动设置在第一横板上，多个激光位移测距传感器滑动设置在第二横板上，且激光位移测距传感器穿过第一横板对位于底座上的待测床垫进行形变量位移检测。本发明专利技术公开了一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，利用该设备对床垫进行相应数据的采集，然后利用采集的数据测试分区床垫区间干扰度，这个干扰度的计算方法，可以得到一个数值，有了这个数值之后消费者可以更加理性地比较、选购适宜的床垫。选购适宜的床垫。选购适宜的床垫。

【技术实现步骤摘要】
一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备及方法


[0001]本专利技术涉及床垫干扰度测试
，更具体地说，是涉及一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备及方法。

技术介绍

[0002]目前市场上的床垫种类繁多，性能各异，包括棕榈床垫、乳胶床垫、分区床垫，普通袋装弹簧床垫等，目前分区床垫，普通袋装弹簧床垫的使用特殊点是，由多个弹性单元组成，各弹性单元间较为独立，比较少受到相邻单元弹性的影响。这种床垫在现有市场上分为两类：一是横向分区床垫，主要设计为双人分区，特点是夫妻睡觉翻身互相不受影响；二是纵向分区床垫，主要设计为脊柱友好型床垫，依据人类工效学的理论，按照人体卧姿时的身体重量，配置不同硬度的弹性材料，通过设置软硬不同的分区，使人体脊柱保持自然伸展状态，主要设计为肩臀腿三分区、头肩腰臀腿五分区等，使人体各部位充分放松，减少肌肉的静态施力，避免脊柱侧弯的状况出现。
[0003]不管是在实体卖场还是电商平台，宣称符合人类工效学的此类分区床垫越来越多，然而商家只能介绍新床垫的理念，国内外没有相应分区床垫抗干扰的测试方法和标准，商家只能通过实体演示表达产品分区抗干扰的能力，无法提供给消费者标准化的、与人体感受一致的测试结果。而国内做分区床垫区间干扰的研究几乎没有。
[0004]目前学术界和应用界对于床垫舒适性的研究方法和成果，主要是测试床垫硬度。这些方法都是基于床垫内部材料是均匀分布的，也就是说下压后床垫可以形成一个圆圈状扩散的下陷曲面。但本申请的对象是分区床垫，下压后形成的扩散下陷面是不均等的，例如，在实践上，当左右分区的床垫，左边下压后，形成下陷波主要在左边的分区，在分区交界线处型成崖断形的抬升，右边下陷不明显。这种互相抗干扰的情况传统测试方法难以评价。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，本专利技术的第二个目的在于提供一种用来衡量双分区床垫区间干扰度的测试方法和评价方法；本专利技术的第三个目的在于提供一种用来衡量多分区床垫区间干扰度的测试方法和评价方法。
[0006]为了实现上述专利技术第一个目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，包括底座、支架、压力位移双传感器和激光位移测距传感器，所述底座上设有第一导轨，所述支架滑动设置在第一导轨上，所述支架包括立柱、第一横板和第二横板，所述第一横板和第二横板平行间隔固定在立柱的上部，所述第一横板中设有第一导向孔，所述压力位移双传感器滑动设置在第一导向孔内，所述第二横板上设有第二导向孔，且第一导向孔和第二导向孔位于同一垂直平面，多个激光位移测距传感器滑动设置在第二导向孔内，且激光位移测距传感器穿过第一导向孔对位于底座上的待测床垫进行形变量位移检测。
[0008]作为优选方案：所述压力位移双传感器、激光位移测距传感器分别通过滑块设置在第一导向孔、第二导向孔内，且分别通过第一驱动装置带动，所述第一驱动装置包括设置在第一导向孔或第二导向孔一侧的齿条，与滑块固定的第一驱动电机，第一驱动电机输出轴上设有齿轮，齿轮与齿条配合带动滑块运动，进而带动压力位移双传感器或激光位移测距传感器滑动。
[0009]作为优选方案：所述压力位移双传感器通过丝杆升降机设置在滑块上，所述丝杆升降机包括传动箱和丝杆，所述传动箱与滑块固定，所述丝杆贯穿传动箱，所述压力位移双传感器固定在丝杆下部。
[0010]作为优选方案：所述立柱在第一导轨上也通过第一驱动装置带动，所述立柱上还设有用来控制第一驱动装置以及丝杠升降机的电控盒。
[0011]作为优选方案：所述底座上还设有夹紧定位装置，所述夹紧定位装置为两个，一个夹紧定位装置滑动设置在第一轨道上，另一个夹紧定位装置固定在底座上与第一轨道相垂直的侧边上，且两个夹紧定位装置分别位于支架的两侧。
[0012]作为优选方案：所述夹紧定位装置包括支撑杆和压板，所述支撑杆的底部滑动设置在第一导轨上，所述支撑杆上还设有导向槽，所述压板的一端滑动设置在导向槽内，且位于导向槽内的压板与支撑杆底部设有拉簧。
[0013]作为优选方案：所述激光位移测距传感器通过安装杆固定在滑块上。
[0014]为了实现上述专利技术第二个目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0015]一种用来衡量双分区床垫区间干扰度的测试方法和评价方法，采用如上所述的测试设备，并按照如下步骤进行：
[0016]第一步：将床垫固定在测试设备上，并在根据床垫尺寸调整压力位移双传感器的位置：将压力位移双传感器对准床垫的A点，将激光位移测距传感器对准床垫的B点；
[0017]第二步：启动测试设备，压力位移双传感器以90
±
5mm/min的速度加载至1000N，记录A、B两点的加载过程中的下陷量挠度曲线；
[0018]第三步：计算床垫区间干扰度的算法步骤：
[0019]1)、对B点在A持续施力所测得的挠度曲线上，取K个所测得采样点进行均值方差归一化处理，依照如下公式(1)进行计算：
[0020][0021]其中，
[0022]x
i
：第i帧的下陷深度；
[0023]μ：K个采样点的下陷深度均值；
[0024]σ2：K个采样点的下陷深度方差；
[0025]6)、对归一化处理后的曲线进行积分，计算曲线包络面积，依照公式(2)进行计算：
[0026][0027]其中，
[0028]B点至A点的距离系数，取米为单位；
[0029]上述步骤1)中算得归一化后测量数据；
[0030]7)、将该包络面积作为下陷挠度表示，带入式(3)计算最终干扰度评估系数：
[0031][0032]当I处于(0，0.1】区间内，表达分区之间的挠度干扰系数处于优水平，即干扰程度较轻微，该床垫可以获得较佳的分区舒适度。
[0033]作为优选方案：所述床垫横向中心线为床垫分区线(61)，所述床垫上的A点为床垫纵向中心线距离单侧边缘1/4位置，所述床垫上的A点为床垫纵向中心线距离另一侧边缘3/8位置。
[0034]为了实现上述专利技术第三个目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0035]一种用来衡量多分区床垫区间干扰度的测试方法和评价方法，采用如上所述的测试设备，包括以下步骤：
[0036]第一步：将床垫(6)固定在测试设备上，对床垫进行物理逻辑分区，设为K，度量各分区的中心点坐标(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、
…
、(x
n
,y
n
)，并测量各点间距S
12
、S
13
、S
14
、
…
；
[0037]第二步：依次在上述各点位(x
i
,y
i
)施加20kg载荷，待稳定后测量各中心点的垂直位移
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L1、
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L2、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，其特征在于：包括底座(1)、支架、压力位移双传感器(31)和激光位移测距传感器(42)，所述底座(1)上设有第一导轨(11)，所述支架滑动设置在第一导轨(11)上，所述支架包括立柱(21)、第一横板(22)和第二横板(23)，所述第一横板(22)和第二横板(23)平行间隔固定在立柱的上部，所述第一横板(22)中设有第一导向孔(25)，所述压力位移双传感器(31)滑动设置在第一导向孔(25)内，所述第二横板(23)上设有第二导向孔(26)，且第一导向孔(25)和第二导向孔(26)位于同一垂直平面，多个激光位移测距传感器(42)滑动设置在第二导向孔(26)内，且激光位移测距传感器(42)穿过第一导向孔(25)对位于底座(1)上的待测床垫(6)进行形变量位移检测。2.根据权利要求1所述的一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，其特征在于：所述压力位移双传感器(31)、激光位移测距传感器(42)分别通过滑块设置在第一导向孔(25)、第二导向孔(26)内，且分别通过第一驱动装置带动，所述第一驱动装置包括设置在第一导向孔(25)或第二导向孔(26)一侧的齿条，与滑块固定的第一驱动电机，第一驱动电机输出轴上设有齿轮，齿轮与齿条配合带动滑块运动，进而带动压力位移双传感器(31)或激光位移测距传感器(42)滑动。3.根据权利要求1所述的一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，其特征在于：所述压力位移双传感器(31)通过丝杆升降机设置在滑块上，所述丝杆升降机包括传动箱(32)和丝杆(33)，所述传动箱(32)与滑块固定，所述丝杆(33)贯穿传动箱(32)，所述压力位移双传感器(31)固定在丝杆下部。4.根据权利要求3所述的一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，其特征在于：所述立柱(21)在第一导轨(11)上也通过第一驱动装置带动，所述立柱(21)上还设有用来控制第一驱动装置以及丝杠升降机的电控盒(24)。5.根据权利要求1所述的一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，其特征在于：所述底座(1)上还设有夹紧定位装置，所述夹紧定位装置为两个，一个夹紧定位装置滑动设置在第一轨道上，另一个夹紧定位装置固定在底座上与第一轨道相垂直的侧边上，且两个夹紧定位装置分别位于支架的两侧。6.根据权利要求1所述的一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，其特征在于：所述夹紧定位装置包括支撑杆(51)和压板(52)，所述支撑杆(51)的底部滑动设置在第一导轨(11)上，所述支撑杆(51)上还设有导向槽，所述压板(52)的一端滑动设置在导向槽内，且位于导向槽内的压板(52)与支撑杆(51)底部设有拉簧。7.根据权利要求1所述的一种用来衡量分区床垫区间干扰度的测试设备，其特征在于：所述激光位移测距传感器(42)通过安装杆(41)固定在滑块上。8.一种用来衡量双分区床垫区间干扰度的测试方法和评价方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任意一项所述的测试设备，并按照如下步骤进行：第一步：将床垫(6)固定在测试设备上，并在根据床垫尺寸调整压力位移双传感器(31)的位置：将压力位移双传感器(31)对准床垫的A点，将激光位...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡天怡，傅卫林，张惠芳，吴鲜鲜，单大坤，卢鸯，张梦雅，
申请(专利权)人：浙江省轻工业品质量检验研究院，
类型：发明
国别省市：