服装压力测试系统的研究进展
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目前服装压力研究缺少的是评价标准的制定。完善服装压力测试系统，增加动态测量追踪的功能是一个重要方面。
1服装压力的产生原理
服装压力分为 2 种类型：静态服装压和动态服装压。静态服装压，指由于服装自身的重量、面料的弹性、围度放松量过小等因素造成对人体的压迫感；动态服装压，指人体在运动时与服装之间形成动态接触，服装以相对滑移量和衣料变形来适应人体变化，由于衣料变形而产生的内应力（包括拉伸、压缩、剪切和弯曲应力）对人体接触部位产生的束缚。
人体感觉不舒服的服装压介于5.88 ～ 9.8 kPa，这与皮肤表面的毛细血管的血压相近；而舒适服装压范围为 1.96 ～ 3.92 kPa。客观评价服装压的方法是获知服装是否舒适的有效途径。
2服装压力测试装置
目前在服装行业应用最广泛的是压力传感器，可用于测量紧身贴体类服装、内衣、运动类服装、弹力袜、医用绷带和各种塑性衣等。
在服装压力测试中，复杂的人体曲面及人体生理、物理变化，增加了服装压力测量困难，给测试传感器提出了更高的要求，目前国内还未展开对服装压力传感器的研究，而日本和美国已有相关设备投入使用。
2.1气压式压力测试装置
主要原理是通过测试部分的橡胶小球受到不同的压力，从而使管内空气压强与大气产生差值，压强差的读数通过水银柱或压力计读出。
气压式压力测试仪是一种直接测量方法，操作简单，但准确度受到操作人员和人体曲面程度的影响。一是，由于橡胶球的放入，使实际人体和弹性织物之间的接触发生了变化，导致测量结果与实际有所偏差；二是，无法实现连续动态的测量；三是，对于人体曲率半径小的部位（膝盖、弯曲的肘、胸部、臀等部位）测量比较困难。
2.2气囊式压力测试计
基于气压式压力计的工作原理，日本AMITECHNO公司对简易的气压式压力测试装置进行改进，开发出新型的压力测试系统。它可以一次计测 10 个测量点。当产生压力时，气囊内的气体发生变化，转化为电信号，利用放大器将信号在数显表中显示，测出压力。
2.3弹性光纤测量装置
弹性光纤服装压力测试装置适于袜口、弹性绷带等带状织物接触压力的测量。弹性光纤由核心层、中间层和鞘层组成，核心层被中间层覆盖，最外层的黑色鞘层挡住外部光线。进入核心层的自然光通过全反射从一端传递至另一端。当弹性光纤受外力变形时，在核心层内传递的光线数量会发生变化，逸出的光线数量会减少，通过此原理，作用于弹性光纤的外力大小可通过测量逸出的光线数量来获得。
2.4电阻式压力测量装置
电阻法压力传感器有电阻应变片型压力传感器和半导体压力传感器。
电阻应变片压力传感器由变形而发生电阻变化。将带有电阻应变片的传感器插入衣服内，由于服装压力而使应变片产生变形，能够把压力的变化作为电阻的变化检测出来。该装置体积小，重量轻，测试精度高，测试结果稳定。由于人体表面的压缩硬度和曲率的不同、服装材料压缩刚性和伸长特性的不同，电阻型压力传感器在反映压力时往往有异常现象，所以测定时须注意。
半导体压力传感器比电阻应变片压力传感器更具高精度，其仪器也非常小，能够实现低压力下的高精度测量。
Flexiforce压力传感器是由美国Tekscan公司研制的电阻式压力传感器，在没有负荷的情况下，电阻值非常大，随着负荷增加，电阻值开始下降，不同负荷产生电阻变化，通过电路将电阻的变化转换成电压变化，电压变化与负荷形成线性对应关系。
常用的是Flexiforce A201型传感器，压力范围为 0 ～ 1 lb（414 N）。Flexiforce A201型传感器由两层很薄的聚酯薄膜组成，每层薄膜上铺设银质导体并涂上一层特殊的压敏半导体材料，两片薄膜压合在一起形成了传感器。银质导体从传感器点处伸至传感器的连接端。传感点在电路中起电阻作用。力越大，电阻越小；受力为零时，电阻最大。当外力作用到传感点上时，传感点的阻值的倒数与外力成正比变化。
Tekscan的压力分布测量系统由硬件和软件组成。硬件包括基于PC机的A/D转换电路和可重复使用的传感器；软件为基于MS Windows的压力显示和分析软件。大多数传感器与Tekscan的AC CURATE型传感器扫描柄（连接器）以及专用的PC接口卡匹配。
这种系统具有多形式探头，可进行动态服装压力测量以及多参数测量，测出的数据具有可比性，并通过计算机实现实时数据记录。其无线ELF系统将带有USB接口的Flexiforce传感器、无线传输器和兼容Windows的软件结合起来，可以迅速获得 60 m以外的压力数据，有助于开展运动服动态压力研究。
但实际使用中发现曲面半径小于32 mm时，仪器灵敏度降低。因此认为Flexiforce传感器更适宜静态测量，但如果要求的测量精度不高，也可以进行动态测试。
2.5基于软体假人的压力测试系统
近期香港理工大学研发了用于胸衣和内裤贴身舒适性评价的软体假人，其外形经真人扫描数位化制成，并由特制的骨架、仿软体组织、光滑的肌肤和一对容易变化的人造组成。假人的弹性模量跟真人相似，它可以用于任何环境和条件下的服装压力测试，能给出客观和可靠的资料，并且节省时间和费用，主要用于准确测试女性内衣舒适度、医学用的压力织物的压力以及教学等，是目前为止最成熟的人体压力测试模型。但是软体假人没有真实的人体的生理和心理反应，这两方面的变化同样对压力会有所影响。
2.6基于虚拟仪器的压力测试系统
现代研究中有将虚拟仪器与压力传感器相结合，目的是与计算机的强大功能相结合，提高测量的效率、实现多点同时测量、实时观测压力的变化。虚拟仪器是美国National Instrument（NI）公司开发的Labview软件平台，将测试界面用计算机图形化，可以对测试的按钮、开关等进行仿真设计。数据在录入计算机前，需要通过数据采集卡采集数据，将数据转换为数字信号。传感器可利用市场现有的仪器。
2.7基于石膏法的压力测量装置
该测量方法是，用石膏或合成树脂做成模拟肘、膝部等部位的凸起模型，在起拱处打孔，贴置压力传感器，测定衣服对凸起部位的压力。这种方法可以测出接近穿衣时的自然服装压力值，但是不能进行连续动作时的服装测试，不能根据测定目的或条件直接使用，并且石膏模型制作比较麻烦。
3服装压力测试装置改进方向
大部分服装压力测量装置的测试精度上存在缺陷，这是由于在测试时受到面料弹性、人体表面皮肤变形及测试仪器体积的影响；在动态测试上存在不足，这是由于在进行动态测试时无法达到很好的跟踪性；无法对压力的分布进行测量。
所以，服装压力测试装置可以从以下几个方面进行改进：
（1）人体着装时的服装压力一般在 1 960 Pa以下，通常不会超过 1 万Pa，因此压力传感器的测试量程至少为 0 ～ 1 万Pa；
（2）传感器的精度至少应该能够检测出小于 90 Pa的压力变化；
（3）传感器应该是比较薄并具有柔韧性，在测试时，能够紧密贴合人体的曲率变化，不引起服装的额外变形；
（4）传感器的感应面积应该是可调的，并且对于不同的测试区域有最优的感应面积；
（5）在测试期间，传感器应该保持与身体部位接触，不引起人体炎症，并且保证具有一定的精确度；
（6）动态测试中应该保证连续测试，良好的跟踪性和测量精度；
（7）可以实现多点同时测量和数据记录而不影响精度。
服装压力传感器的设计属于交叉学科的研究，包括服装、生物力学和传感技术，如何将这三方面有机统一起来，设计出理想的传感器，是这一研究领域的难点，目前国内外没有完全满足以上要求的理想服装压力传感器。例如感压元件材料的选择、元件大小的设定、如何适应人体曲率的变化、保证测量精度等等方面都是需要进行研究和改善的。
参考文献（略）